| Název předmětu | Fyzika 2 |
|---|---|
| Kód předmětu | KEF/FYCH2 |
| Organizační forma výuky | Přednáška |
| Úroveň předmětu | Bakalářský |
| Rok studia | nespecifikován |
| Semestr | Letní |
| Počet ECTS kreditů | 4 |
| Vyučovací jazyk | Čeština |
| Statut předmětu | Povinný, Povinně-volitelný, Volitelný |
| Způsob výuky | Kontaktní |
| Studijní praxe | Nejedná se o pracovní stáž |
| Doporučené volitelné součásti programu | Není |
| Vyučující |
|---|
|
| Obsah předmětu |
|
1. Mechanika Kinematika a dynamika hmotného bodu. Druhy pohybů, síla, pohybové zákony a pohybové rovnice. Inerciální a neinerciální vztažné soustavy, setrvačné síly, Coriolisova síla. Hybnost, impuls, mechanická práce, energie a výkon, moment hybnosti, zákony zachování a srážky částic. Mechanika tuhého tělesa, moment síly, skládání sil, hmotný střed, rovnováha tuhého tělesa, otáčivý pohyb, moment setrvačnosti, smykové tření a valivý odpor. Mechanika tekutin. Hydrostatický a aerostatický tlak, atmosférický tlak, Pascalův a Archimédův zákon. Hydrodynamika, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, proudění skutečné kapaliny a odpor prostředí. 1. test 2. Mechanické kmity a vlny, akustika Kmity, kinematika a dynamika harmonických kmitů, kyvadlo. Skládání kmitů, rozklad kmitů na harmonické složky, nucené kmity a rezonance. Vlnění, postupné vlnění v řadě bodů, odraz a interference vlnění, stojaté vlnění, Huygensův princip, odraz a lom rovinné vlny, nerelativistický Dopplerův jev. Akustika, důsledky vlnové povahy zvuku, hladina intenzity a hlasitosti zvuku, fyzikální princip některých hudebních nástrojů a ultrazvuk. 3. Stavba látek a termodynamika Zákony termodynamiky, tepelné děje v plynech, Carnotův cyklus, tepelné a chladicí stroje, entropie. Struktura a vlastnosti pevných látek, deformace a Hookův zákon. Struktura a vlastnosti kapalin, povrchové napětí a kapilární jevy. 4. Základy speciální teorie relativity Postavení speciální teorie relativity ve fyzikálním obrazu světa, základní postuláty teorie, přechod mezi vztažnými soustavami a relativistické efekty: relativnost současnosti, kontrakce délky, dilatace času a jejich experimentální ověřování. Relativistická dynamika, energie, hybnost, hmotnost a vztahy mezi nimi. Srážky a rozptyly částic z hlediska relativity, rozpad, kreace a anihilace páru částice-antičástice. 2. test
|
| Studijní aktivity a metody výuky |
Přednášení, Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Demonstrace
|
| Výstupy z učení |
|
Cílem předmětu je poskytnout studentům ucelený přehled vybraných kapitol základního kurzu fyziky navazujících na předchozí studium fyziky. Předmět rozvíjí porozumění základním pojmům, zákonům a modelům mechaniky, mechanických kmitů a vln, akustiky, stavby látek, termodynamiky a základů speciální teorie relativity. Studenti si mají osvojit schopnost popsat fyzikální děje pomocí odpovídajících pojmů, vztahů a zákonů, rozlišovat podmínky platnosti používaných modelů a aplikovat teoretické poznatky při řešení typových fyzikálních úloh. Důraz je kladen na propojení fyzikálního výkladu s matematickým popisem a na pochopení významu zákonů zachování, pohybových rovnic, termodynamických principů, vlnových jevů a relativistických efektů.
Předmět je zaměřen na získání znalostí. Po absolvování předmětu bude student schopen: - definovat a vysvětlit základní pojmy z mechaniky, mechanických kmitů a vln, akustiky, termodynamiky, stavby látek a speciální teorie relativity; - popsat kinematiku a dynamiku hmotného bodu, tuhého tělesa a tekutin; aplikovat Newtonovy pohybové zákony, zákony zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti při řešení modelových situací; - analyzovat pohyb v inerciálních i neinerciálních soustavách včetně významu setrvačných sil; řešit základní úlohy z hydrostatiky, hydrodynamiky, kmitání, vlnění a akustiky; - vysvětlit základní termodynamické děje, zákony termodynamiky, Carnotův cyklus, princip tepelných a chladicích strojů a pojem entropie; - popsat základní vlastnosti pevných látek a kapalin, včetně deformace, Hookova zákona, povrchového napětí a kapilárních jevů; - vysvětlit postuláty speciální teorie relativity a základní relativistické efekty, zejména relativnost současnosti, kontrakci délek a dilataci času; - použít základní vztahy relativistické dynamiky při popisu energie, hybnosti, hmotnosti, srážek, rozpadů a kreace či anihilace částic; - prokázat teoretické znalosti při řešení typových fyzikálních problémů. |
| Předpoklady |
|
Předpokládají se znalosti základů vysokoškolské fyziky v rozsahu předmětu Fyzika 1, případně odpovídajícího předmětu OPT/F1. Student by měl ovládat základní matematický aparát používaný ve fyzice, zejména práci s fyzikálními veličinami a jednotkami, úpravy rovnic, elementární funkce, vektorový popis pohybu a základní diferenciální a integrální počet v rozsahu potřebném pro popis mechanických a termodynamických dějů. Vhodným předpokladem je také znalost středoškolské mechaniky, molekulové fyziky a termiky, mechanického kmitání a vlnění. V sylabu jsou jako podmiňující předměty uvedeny KEF/FYCH1 nebo OPT/F1, jde ale o tzv. měkké prerekvizity a předmět je možné si zapsat a absolvovat i bez nich.
KEF/FYCH1 ----- nebo ----- OPT/F1 |
| Hodnoticí metody a kritéria |
|
Známkou, Písemný test
Student/ka je povinen zvládnout znalosti v rozsahu odpřednášené látky a absolvovat dva písemné testy. Získání kreditů i výsledná klasifikace jsou založeny na bodování dílčích úkolů. Součástí hodnocení jsou: - dva cvičné testy v celkové hodnotě maximálně 10 bodů; - dva písemné testy v celkové hodnotě maximálně 80 bodů; - případná ústní zkouška umožňující zlepšení klasifikace o jeden stupeň. Na absolvování každého z obou testů jsou povoleny nejvýše tři pokusy, přičemž se započítává nejlepší dosažený výsledek. Náhradní nebo opakované testy se konají po skončení výuky v semestru. Hodnocení 81 a více bodů ....... A 72-80 bodů ....... B 63-71 bodů ....... C 54-62 bodů ....... D 45-53 bodů ....... E 44 a méně bodů ....... nevyhověl(a) Domácí cvičení jsou dostupná v systému Moodle na adrese moodle.upol.cz. |
| Doporučená literatura |
|
| Studijní plány, ve kterých se předmět nachází |
| Fakulta | Studijní plán (Verze) | Kategorie studijního oboru/specializace | Doporučený semestr | |
|---|---|---|---|---|
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Optometrie (2025) | Kategorie: Zdravotnictví | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Chemie - analytik specialista (2021) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Biotechnologie a genové inženýrství (2026) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Chemie (2026) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Nanomateriálová chemie (2026) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Průmyslové technologie a materiály (2025) | Kategorie: Chemické obory | 1 | Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní |