Charles Explorer logo
🇨🇿

Fyzika pro nefyziky I - Svět kolem nás

Předmět na Matematicko-fyzikální fakulta |
NOFY016

Sylabus

Přednáška bude do jisté míry interaktivní, takže osnova se může vyvíjet a reagovat na zájem účastníků.

Navržená témata:

* Volný pád

Galileův padostroj rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb tíhové zrychlení a jeho souvislost s gravitačním zrychlením měření tíhového zrychlení, kyvadlo pokus: měření tíhového zrychlení - pád magnetu trubicí s cívkami

* Stav beztíže a kosmické rychlosti proč je v kosmické lodi stav beztíže? odvození vztahů pro 1. a 2. kosmickou rychlost zanedbání při určení 3. kosmické rychlosti

* Newtonovy pohybové zákony zákon setrvačnosti (kyvadlo se dvěma pružnými konci a závažím), inerciální a neinerciální vztažné soustavy, mechanický princip relativity zákon síly (sekání latěk, vytrhávání papíru zpod sklenice s vodou), časová změna hybnosti, tření zákon akce a reakce (lodičky s magnety), vnitřní síly (vracející se válec) meze použití newtonovské mechaniky

* Otáčení tuhého tělesa kinetická energie otáčející se soustavy (úhlová rychlost, úhlové zrychlení) moment setrvačnosti moment síly moment hybnosti analogie posuvného a otáčivého pohybu setrvačníky

* Cavendishův pokus význam „vážení Zeměkoule“ popis měřícího zařízení a vlastního měření

* Optické přístroje a lidské oko

Tři pohledy na světlo: soubor přímočarých paprsků, proud částic, vlnění

Konstrukce paprsků jako komice k vlnoplochám

Základní zákony geometrické optiky: přímočaré šíření světla, nezávislost chodu paprsků, odraz, lom

Fermatův princip a odvození Snellova zákona

Úplný odraz

Optické zobrazování, zrcadla, význačné paprsky, zobrazovací rovnice,

Čočky, znaménková konvence, optická mohutnost, Fresnelova čočka, vady čoček: otvorová, barevná, koma, astigmatismus, zklenutí

Optické přístroje: lupa, mikroskop, dalekohled, dírková komora

Stavba a funkce lidského oka

Citlivost oka na barvu a intenzitu světla, rozlišovací schopnost

Prostorové vidění

Vzdálený a blízký bod, konvenční zraková vzdálenost

Vady oka: dalekozrakost, blízkozrakost, vetchozrakost, astigmatismus, otvorová a barevná vada

* Světlo jako elektromagnetické vlnění spektrum elektromagnetických vln základní vlastnosti světla vlnová délka, frekvence, rychlost, rychlost ve vakuu a v látkovém prostředí, index lomu, absorpce, polarizace, difrakce, interference pokus: měření rychlosti světla ve vzduchu a ve vodě

Huygensův princip

Youngův pokus, Newtonova skla, optická mřížka postulát rychlosti světla v teorii relativity princip duality světla

* Historie měření rychlosti světla

Galileiho měření astronomické metody: zákryt Jupiterových měsíců, hvězdná aberace pozemské metody: ozubené kolo, rotující zrcátko moderní metody: Kerrův jev

* Fyzikální veličiny co je fyzikální veličina, co vyjadřuje, na čem závisí, značení historický vývoj dělení fyzikálních veličin (skaláry, vektory,… ; intenzivní, extenzivní, protenzivní)

* Soustavy fyzikálních veličin a jednotek základní veličiny odvozené, násobné a dílčí jednotky nejčastěji volené základní jednotky (délka, čas, hmotnost, teplota, el. náboj nebo el. proud, látkové množství, svítivost nebo světelný tok) soustavy jednotek (podrobně SI)

* Měření ve fyzice měřící princip měřící metody (přímé, nepřímé; absolutní, relativní; statické, dynamické; substituční; kompenzační) chyby měření (hrubé, systémové, náhodné; absolutní, relativní)

* Převod měřených veličin na vstup počítače

Dělič napětí

Elektromagnetická indukce

Transformace napětí

„Logické světelné“ obvody

Anotace

Výběrová přednáška pro všechny nefyziky, kteří se chtějí seznámit s krásami fyziky. Cílem je ukázat si na vybraných tématech nejen kousky toho, co díky fyzice o světě víme, ale také jak resp. odkud to víme, proč je to zajímavé a k čemu je to dobré.

Nepůjde o "fyziku s křídou a tabulí", ale budeme svět kolem nás zkoumat pomocí experimentů, jednoduchých i složitějších, historických i moderních. Řadu pokusů a měření provádějí studenti sami.