Předmět: Fyzika I

» Seznam fakult » FEI » KAM
Název předmětu Fyzika I
Kód předmětu KAM/BFY1E
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení + Seminář
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 7
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Karamazov Simeon, prof. Ing. Dr.
Obsah předmětu
1. Základní prostředky fyzikálního popisu reality (velmi stručný přehled vývoje fyziky, skalární a vektorové veličiny, skládání vektorů, soustava SI, převody jednotek, násobky a díly, stavba atomu, elektronová konfigurace atomového obalu, částicový model plynu, kapaliny, pevné látky). 2. Kinematika a dynamika hmotného bodu. Silové působení gravitačního pole (přímočaré pohyby, pohyb po kružnici, Newtonovy zákony, pohybová rovnice, Newtonův gravitační zákon, homogenní a radiální gravitační pole, inerciální a neinerciální vztažné soustavy, setrvačné síly). 3. Mechanická práce, mechanická energie, zákony zachování (mechanická práce a výkon, účinnost, hybnost a impuls síly, kinetická a potenciální energie, zákon zachování hybnosti, zákon zachování energie, smykové tření a valivý odpor, odpor prostředí). 4. Mechanika tuhého tělesa, napětí a deformace (moment síly, skládání a rozklad sil, těžiště, podmínky rovnováhy, stabilita, moment setrvačnosti, Steinerova věta, energie rotačního pohybu, napětí a deformace, Hookův zákon, energie pružnosti). 5. Mechanika kapalin. Kapilární jevy (Pascalův zákon, Archimédův zákon, rovnice kontinuity a Bernoulliho rovnice, viskozita, proudění laminární a turbulentní, objemová roztažnost, povrchová vrstva kapaliny, kapilární jevy). 6. Mechanické kmity a vlny. Akustika (kinematika a dynamika harmonických kmitů, skládání kmitů, tlumené a nucené kmity, rezonance, postupné vlnění, interference vln, stojaté vlnění, šíření vlnění v izotropním prostředí, odraz, lom, ohyb vlnění, základní pojmy akustiky). 7. Elektrické pole. Stejnosměrný elektrický proud (elektrický náboj, Coulombův zákon, radiální a homogenní elektrické pole, silové působení elektrického pole, elektrický potenciál a napětí, kapacita vodiče, permitivita, elektrický proud, elektrický odpor, Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony, vedení proudu v pevných látkách - vodiče, izolanty, polovodiče, vedení proudu v kapalinách, elektrolýza, vedení proudu v plynech). 8. Magnetické pole. Elektromagnetické pole. Střídavý proud (stacionární magnetické pole a jeho zdroje - magnet, vodič s proudem, cívka, magnetická indukce, silové působení magnetického pole, permeabilita, nestacionární magnetické pole a jeho zdroje, elektromagnetická indukce, elektromagnetické pole, obvod střídavého proudu s rezistorem, kapacitou indukčností, výkon střídavého proudu). 9. Světlo. Paprsková optika (světlo jako elektromagnetické vlnění, korpuskulárně vlnový dualismus, průchod světelného záření prostředím - odraz, lom, rozklad světla, paprsková optika - zrcadlo, čočka, zobrazovací rovnice, optické přístroje). 10. Vlnová optika (ohyb světla, interferenční jevy, polarizace, energie fotonu, fotoelektrický jev). 11. Termodynamika (kinetická teorie látek, molární veličiny, vnitřní energie, teplo, věty termodynamiky, stavová rovnice, děje s ideálním plynem, Carnotův cyklus, tepelný motor, chladič). 12. Fázové přeměny. Kalorimetrie. Jevy na rozhraní plyn - kapalina (teplota, měření teploty, fázové změny, fázový diagram vody, kalorimetrická rovnice, rozhraní plynné a kapalné fáze - vlhkost vzduchu, parciální tlak plynů, rozpustnost plynů).

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou), Laborování
  • Příprava na zkoušku - 54 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 34 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 52 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 70 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je sjednotit a doplnit poznatky studentů ze středoškolské fyziky a kultivovat schopnost studentů využívat k fyzikálnímu popisu reality prostředky vyšší matematiky. Hlavní důraz je kladen na poznatky prakticky využitelné ve studovaném oboru, kromě nich jsou zařazena i témata umožňující studentům vytvořit si ucelený obraz světa v souladu se současnými fyzikálními poznatky.
Student po absolvování předmětu prokazuje znalosti základních pojmů vysokoškolské fyziky a orientuje se v použití diferenciálního a integrálního počtu pro řešení základních fyzikálních problémů.
Předpoklady
Základní znalosti středoškolské matematiky a fyziky.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška

Student musí v průběhu semestru i při závěrečné zkoušce prokázat, že porozuměl probírané problematice. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující v prvním týdnu semestru.
Doporučená literatura
  • CIMPL, Zdeněk a Simeon KARAMAZOV. Fyzika I. Vyd. 4. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2007. ISBN 978-80-7194-941-1.
  • CIMPL, Zdeněk. Optika: (učební text pro předmět Fyzika I). Pardubice: Univerzita Pardubice, 2002. ISBN 80-7194-482-3.
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER, DUB, Petr, ed. Fyzika. 2., přepracované vydání. Přeložil Miroslav ČERNÝ, Jiříí KOMRSKA, Michal LENC, Bohumila LENCOVÁ, Miroslav LIŠKA a kol. Brno: Vysoké učení technické v Brně - nakladatelství VUTIUM, 2021. ISBN 978-80-214-4123-1.
  • TULKA, Jiří a PIRKL, Slavomír. Kmitání a vlnění: (učební text pro předmět Fyzika I). Pardubice: Univerzita Pardubice, 2004. ISBN 80-7194-636-2.
  • TULKA, Jiří a PIRKL, Slavomír. Termika: (učební text pro předmět Fyzika I). Vyd. 2. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2011. ISBN 978-80-7395-405-5.
  • ZAJÍC, Jan. Fyzika II: (elektřina a magnetismus). Vyd. 2. opr. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2004. ISBN 80-7194-641-9.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr