ČeskyEnglish

Popis předmětu - A4B02FYZ

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A4B02FYZ Fyzika pro OI Rozsah výuky:2+2L
Garanti:Koller J. Role:P,V Zakončení:Z,ZK
Vyučující:Koller J., Koníček P.
Zodpovědná katedra:13102 Kreditů:6 Semestr:L

Anotace:

V rámci tohoto předmětu jsou studenti uvedeni do vybraných partií klasické fyziky a dynamiky fyzikálních systémů. V rámci klasické mechaniky, která je pomyslnou vstupní bránou do studia fyziky vůbec, se studenti seznámí s kinematikou hmotného bodu, dynamikou hmotného bodu, soustavy hmotných bodů či tuhého tělesa. Studenti by si měli osvojit takové znalosti z klasické mechaniky, aby byli schopni řešit základní úlohy spojené s popisem mechanických soustav, se kterými se setkají v úvodu do dynamiky fyzikálních systémů. Úvod do dynamiky systémů umožní studentům si osvojit základní přístupy při popisu a analýze obecných dynamických systémů. Důraz bude kladen na aplikaci již probraného matematického aparátu. Znalosti z předmětu mají studentům sloužit při studiu řady odborných oblastí, se kterými se setkají během dalšího studia.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD4B02FYZ

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A4B02FYZ

Osnovy přednášek:

1. Motivace předmětu. Popis fyzikálních systémů. Fyzikální veličiny, rozměrová analýza. Výběr vhodné souřadné soustavy. Skalární a vektorové veličiny, skalární a vektorové pole. Fyzikální význam skalárního a vektorového součinu.
2. Vyjádření fyzikálních veličin pomocí derivací a integrálů. Kinematika.
3. Základy operátorového počtu. Laplaceova a Fourierova transformace.
4. Newtonovy pohybové zákony. Pohybová rovnice. Laplaceův obraz řešení pohybové rovnice.
5. Popis pohybu pomocí řešení diferenciálních rovnic.
6. Práce, konzervativní silová pole. Kinetická a potenciální energie. Zákon zachování mechanické energie.
7. Mechanické kmitavé soustavy. Harmonický oscilátor. Tlumený mechanický lineární oscilátor.
8. Vynucené kmity. Rezonance.
9. Tuhé těleso, pohyb tuhého tělesa. Analogie popisu translačního a rotačního pohybu. Kinetická energie tuhého tělesa. Stanovení hmotného středu tělesa.
10. Stanovení momentu setrvačnosti jednoduchých těles, Steinerova věta.
11. Základní dělení dynamických systémů (lineární, nelineární, autonomní neautonomní,
konzervativní, spojité, nespojité, jednorozměrné, vícerozměrné, časově reverzibilní a nereverzibilní). Fázový portrét, fázová trajektorie, stacionární body, dynamický tok.
12. Matematický popis lineárních dynamických systémů. Vyšetřování stability lineárních
systémů. Řešení soustav diferenciálních rovnic, využití maticového počtu.
13. Nelineární systémy. Numerické řešení diferenciálních rovnic. Linearizace.
14. Bifurkace, logistická rovnice.

Osnovy cvičení:

1. Úvodní výklad (bezpečnost práce, organizační pokyny). Měření objemu těles nepřímou metodou
2. Stanovení tíhového zrychlení reverzním kyvadlem /Kinematika
hmotného bodu, analytické a numerické derivování a integrování.
3. Kinematika hmotného bodu, analytické a numerické derivování a integrování. / Stanovení
tíhového zrychlení reverzním kyvadlem
4. Řešení pohybových rovnic. / Měření viskozity kapalin Stokesovou metodou.
5. Měření viskozity kapalin Stokesovou metodou. / Řešení pohybových rovnic.
6. Studium elektrostatického pole na modelech./ Práce a energie.
7. Práce a energie./ Studium elektrostatického pole na modelech
8. Průběžný test.
9. Těžiště a moment setrvačnosti. / Studium mechanických kmitů - Pohlovo kyvadlo,
10. Studium mechanických kmitů - Pohlovo kyvadlo. / Těžiště a moment setrvačnosti.
11. Matematický popis dynamických systémů. / Měření Dopplerova jevu.
12. Měření Dopplerova jevu. / Matematický popis dynamických systémů.
13. Závěrečný test.
14. Zápočet.

Literatura:

1. Kubeš, Pavel,. Fyzika I / Vyd. 3. Praha : ČVUT, 2003. 206 s. : ISBN 80-01-02671-X.
2. Pekárek, Stanislav,. Fyzika I : semináře / Vyd. 3. Praha : ČVUT, 2006. 183 s. : ISBN 80-01-03552-2.
3. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.
4. Kvasnica, J., Havránek, A., Lukáč, P., Sprášil, B.: Mechanika, ACADEMIA, 2004.
5. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.
6. Fyzika I a II - fyzikální praktikum, M. Bednařík, P. Koníček, O. Jiříček.

Požadavky:

Znalost diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné proměnné, diferenciálního počtu funkcí více proměnných a lineární algebry ve fyzikálních úlohách. Zkoušku můžete skládat po udělení zápočtu. Podmínkou zápočtu je dosažení alespoň 40 bodů z testů, za referáty a za on-line testy. Zkoušku můžete skládat po udělení zápočtu.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A4B02FYZ

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPOI2 Informatika a počítačové vědy P 4
BPOI_BO Před zařazením do oboru P 4
BPOI1 Počítačové systémy P 4
BPOI3 Softwarové systémy P 4
BPKYR_BO Před zařazením do oboru V 4
BPKYR3 Systémy a řízení V 4
BPKYR2 Senzory a přístrojová technika V 4
BPKYR1 Robotika V 4
BPKME5 Komunikace a elektronika V 4
BPKME4 Síťové a informační technologie V 4
BPKME3 Aplikovaná elektronika V 4
BPKME1 Komunikační technika V 4
BPKME2 Multimediální technika V 4
BPKME_BO Před zařazením do oboru V 4
BPEEM_BO Před zařazením do oboru V 4
BPEEM1 Aplikovaná elektrotechnika V 4
BPEEM2 Elektrotechnika a management V 4
BKSIT Před zařazením do oboru V 4
BPSTMMI Manažerská informatika V 4
BPSTMWM Web a multimedia V 4
BPSIT Před zařazením do oboru V 4
BPSTMSI Softwarové inženýrství V 4
BPSTM_BO Před zařazením do oboru V 4
BPSTMIS Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 4
BIS(ECTS) Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 4
BSI(ECTS) Softwarové inženýrství V 4
BMI(ECTS) Manažerská informatika V 4
BWM(ECTS) Web a multimedia V 4


Stránka vytvořena 25.9.2017 17:47:25, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.