Students will be able to:

Explain the essence of selected physical phenomena in the field of mechanics, oscillations and waves, optics, electricity and magnetism

Apply physical laws in the study of related objects

Separately deal with physical tasks, which are the basis for a follow-up study

Use computer technology with a suitable software (for example. MAPLE) to deal with the more complex physical tasks

Studenti budou umět:

Vysvětlit podstatu vybraných fyzikálních jevů z oblasti mechaniky, kmitů a vlnění, optiky, elektřiny a magnetismu

Aplikovat fyzikální zákonitosti a souvislosti při studiu návazných předmětů

Samostatně řešit fyzikální úlohy, které jsou základem pro návazné studium

Využít výpočetní techniky s vhodným software (např. MAPLE) pro řešení složitějších fyzikálních úloh

Zápočet se uděluje na základě výsledků dvou průběžných testů. Průběžné testy se píší během semestru, trvají 60 min. a každý je hodnocen maximálně 100 body. Průběžné testy se nenahrazují. Předpokladem k udělení zápočtu je zisk alespoň 100 bodů jako součet z obou průběžných testů.

V případě, že student toto kritérium pro udělení zápočtu nesplní nebo se z vážných důvodů nemůže účastnit průběžných testů, může psát zápočtový test, který zahrnuje látku za celý semestr. Zápočtový test trvá 100 min. a je hodnocen maximálně 200 body, z nichž student musí k udělení zápočtu získat alespoň 100 bodů. Zápočtový test může student psát maximálně dvakrát a to pouze v oficiálních termínech (v posledním výukovém týdnu v semestru a zpravidla v prvním týdnu zkouškového období).

Získaný zápočet se uznává, ale pouze jednou a pouze v případě, že si student předmět znovu zapíše v následujícím semestru. Pokud si ho zapíše s větším časovým odstupem, musí zápočet získat znovu podle výše uvedených pravidel.

Student, který získal zápočet, se může přihlásit ke zkoušce.

Zkouška se skládá z písemné části (zkouškový test) a ústní části. Zkouškový test trvá 100 min. a je hodnocen maximálně 100 body. Obsahuje obecné a numerické řešení fyzikálních příkladů a je doplněn i o teoretické otázky. Je-li výsledek zkouškového testu alespoň 50 bodů, může student skládat ústní část zkoušky. Při nesplnění tohoto limitu je celá zkouška klasifikována známkou „F“ (nedostatečně). Výsledná známka je souhrnem hodnocení zkouškového testu a ústní části zkoušky. V případě, že student u ústní části zkoušky neuspěje, nemusí zkouškový test opakovat.

R: Halliday D., Resnick R., Walker J., Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons, Inc. New York, 2005, ISBN 0-471-21643-7

Z: Hofmann J., Urbanová M., Fyzika A, Elektronická verze učebního textu, http://ufmt.vscht.cz/cs/elektronicke-pomucky.html

Z: Hofmann J.,Urbanová M., Jirešová J.,Sbírka příkladů z Fyziky A, Elektronická verze příkladníku, http://ufmt.vscht.cz/cs/elektronicke-pomucky.html

D: Hofmann J., Urbanová M., Fyzika I, VŠCHT Praha, 2011, 978-80-7080-77-4

D: Hofmann J. a kol., Sbírka příkladů z fyziky, VŠCHT Praha, 2008, 978-80-7080-708-8

D: Halliday D., Resnick R., Walker J., Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000, 80-214-1868-0, 81-7196-213-9

Výuka formou přednášek a výpočetních seminárních cvičení

1. Introduction, Kinematics of translatory motion: Physical quatities, The International System of Units. The displacement vector, the velocity vector, the acceleration vector.

2. Basic concepts of Mechanics I: Force, the Newton's laws, work, power, kinetic and potential energy. Conservation of mechanical energy and linear momentum, elastic and inelastic collisions.

3. Basic concepts of Mechanics II: Moment of inertia, torque, angular momentum. Work, power and energy in rotational motion. Rolling motion of rigid bodies. Static equilibrium conditions, center of gravity.

4. Continuum and fluid mechanics: Forces in continuum, deformation, Hooke's law. Hydrostatic presure, Archimedes' law. Bernoulli's equation, real liquid flow.

5. Oscillations: undamped, damped and forced harmonic oscillations. Composed oscillations.

6. Waves: Description, propagation velocity, intensity. Huygen's principle, refraction and reflection, Snell's law. Interference, standing waves.

7. Wave optics: Concept of light, interference, thin film, sigle-slit diffraction, diffraction grating, polarization, optical activity.

8. Geometric optics: Basic concepts, reflection and refraction, optical instruments: magnifying glass, microscope.

9. Electrostatic field: Coulomb's law. Electric dipole. Potential, voltage, work. Capacitor, dielectric polarization. Charge motion in an electric field.

10. Direct current circuits: Ohm's law, Joule's law. Kirchhoff's rules. Current, voltage and resistance measurements.

11. Magnetic field: Magnetic force. Mass spectrograph, electric measurement instruments, cyclotron, the Hall effect. Biot-Savart law, Ampere's law. Magnetic fields in matter.

12. Electromagnetic field: Electromagnetic induction, proper and mutual inductance. Electromagnetic waves, energy of electromagnetic field.

13. Alternating current circuits: Generator. Power. Impedance, phase shift, serial resonance circuit.

14. The kinetic theory of gases: Pressure, temperature, the distribution of molecular speeds, average, rms and most probable speeds.

1.Úvod, kinematika translačního pohybu: Fyzikální veličiny a jejich jednotky, soustava SI. polohový vektor, vektor okamžité rychlosti a zrychlení, přirozené směry pohybu, tečné a normálové zrychlení.

2.Základní pojmy dynamiky translačního pohybu: Síla, Newtonovy zákony, práce, výkon, energie kinetická a potenciální. Zákony zachování mechanické energie a hybnosti, pružné a nepružné rázy.

3.Základní pojmy mechaniky rotačního pohybu: Moment setrvačnosti, moment síly, moment hybnosti. Práce, výkon a energie při rotaci. Valení těles. Podmínky rovnováhy, těžiště.

4.Mechanika kontinua, hydromechanika: Síly v kontinuu, deformace tělesa, Hookův zákon. Hydrostatický tlak, Archimédův zákon. Bernoulliova rovnice, proudění reálné kapaliny, viskozita.

5.Kmity: Netlumené, tlumené a vynucené harmonické kmity. Pohybové rovnice pro jednotlivé druhy kmitů a diskuze jejich řešení. Skládání kmitů.

6.Vlnění: Popis vlnění, rychlost šíření, intenzita vlnění. Huygensův princip, lom a odraz, Snellův zákon. Interference vlnění, stojaté vlnění.

7.Vlnová optika: Povaha světla, interference světla, tenká vrstva, ohyb na štěrbině, difrakční mřížka.

8.Geometrická optika: Základní pojmy optického zobrazování, zobrazování odrazem a lomem, optické přístroje - lupa, mikroskop, dalekohled

9.Elektrostatické pole: Coulombův zákon. Elektrický dipól. Potenciál, napětí, práce. Homogenní elektrické pole. Kondenzátor, polarizace dielektrika. Pohyb náboje v elektrickém poli.

10.Stejnosměrné obvody: Ohmův zákon, Jouleův zákon. Kirchhoffovy zákony. Měření proudů, napětí a elektrických odporů.

11.Magnetické pole: Silové účinky magnetického pole. Hmotový spektrograf, měřicí přístroje, cyklotron, Hallův jev. Biotův-Savartův zákon, Ampérův zákon. Magnetické pole v látkách.

12.Elektromagnetické pole: Elektromagnetická indukce, vlastní a vzájemná indukčnost. Elektromagnetické vlny, energie elektromagnetického pole. Mikrovlnný a indukční ohřev.

13.Obvody střídavého proudu: Generátor střídavého proudu. Výkon střídavého proudu. Impedance, fázové posunutí, sériový rezonanční obvod.

14.Úvod do kinetické teorie látek: Kinetická interpretace tlaku a teploty. Maxwellovo rozdělení rychlostí molekul, střední kinetická energie molekul, střední, středně kvadratická a nejpravděpodobnější rychlost molekul.

https://ufmt.vscht.cz/index.php/cs/elektronicke-pomucky (in Czech)

https://ufmt.vscht.cz/index.php/cs/elektronicke-pomucky

Mathematics A

Matematika A