Fyzika I - základní kurz

Sylabus

Úvod Základní fyzikální pojmy. Pohyb, prostor a čas v klasické mechanice. Limity platnosti klasické mechaniky. 2 hodiny

1. Mechanika hmotného bodu Kinematika hmotného bodu: hmotný bod, pohyb a dráha hmotného bodu, přímočarý rovnoměrný a nerovnoměrný pohyb, křivočarý pohyb, pohyb po kružnici. Dynamika hmotného bodu: Newtonovy pohybové zákony, skládání a rozkládání sil, síly setrvačné, síly působící při křivočarém pohybu, hybnost, impuls, práce, energie, výkon. 10 hodin

2. Gravitační zákon Newtonův gravitační zákon, tíha, pohyb v zemském tíhovém a gravitačním poli. 4 hodiny

3. Kmity Kmity netlumené, harmonický oscilátor, energie harmonického oscilátoru, matematické a fyzické kyvadlo, kmity tlumené a nucené, skládání kmitů. 8 hodin

4. Mechanika soustav hmotných bodů a tuhého tělesa Popis soustavy hmotných bodů a tuhého tělesa. Statika tuhého tělesa: skládání sil působících na tuhé těleso, těžiště, rovnovážná poloha tělesa. Kinematika a dynamika tuhého tělesa: pohyb translační a rotační, kinetická energie tuhého tělesa, moment setrvačnosti, moment hybnosti, tření. 10 hodin

5. Mechanika kontinua Základní pojmy mechaniky kontinua: deformace a napětí, rychlost deformace, rovnice rovnováhy a pohybová rovnice kontinua (přehledně) Deformace pevných látek: zobecněný Hookeův zákon, deformace plastická, mez pevnosti. Mechanika tekutin: hydrostatika, Archimedův a Pascalův zákon, hydrodynamika, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, pohyb vazkých tekutin, Poisseuillův a Stokesův zákon. 10 hodin

6. Vlnění Postupné vlnění příčné a podélné, interference vlnění, stojaté vlnění, odraz vln, Huygensův princip, Dopplerův jev, vlnová rovnice, rychlost šíření vlnění. 4 hodiny V případě dostatku času (nebude vyžadováno ke zkoušce)

7. Úvod do Einsteinovy speciální teorie relativity (STR) Postuláty STR, Lorentzova transformace, kinematické důsledky Lorentzovy transformace: dilatace času, kontrakce délek, transformace rychlostí, relativistická hybnost a energie 4 hodiny

Anotace

Základní principy klasické mechaniky a jejich aplikace na konkrétní systémy: mechanika hmotného bodu a soustavy hmotných bodů, mechanika tuhého tělesa, Newtonův gravitační zákon, pohyb v zemském tíhovém poli, mechanika kontinua, mechanika kapalin, kmity a vlnění.

Kurz je určen pro posluchače Přírodovědecké fakulty.