Physics for Geographers - MS710P58

• Title: Fyzika pro geografy
• Czech title: Fyzika pro geografy
• Guaranteed by: Institute of Applied Mathematics and Information Technologies (31-710)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2021
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:2/0, C+Ex [HT]
• Capacity: 40
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Level: basic
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: Mgr. Petr Toman
• Teacher(s): Mgr. Petr Toman
• Incompatibility : MS710P48
• Is incompatible with: MS710P48

Annotation

English

Last update: FORSTOVA/NATUR.CUNI.CZ (23.05.2012)

The aim of these lectures is to present a compact review through the physical interpretation of natural regularities and objects surrounding us.
With the inductive approach to the natural laws and deductive method of finding logical consequences we will try to explore parts of the present physics. The lectures will describe those parts which might be helpful when understanding contemporary geosciences. A part of time would be spent on some demonstrative physical calculations based on the shown theory.

Czech

Last update: Mgr. Petr Toman (08.11.2019)

Cílem této přednášky je vytvořit ucelenější přehled o fyzikálním popisu jevů a objektů kolem nás.
Přednáška popisuje několik fyzikálních témat, která by mohla napomoci pochopení širších souvislostí v současných geo-vědách.
Částečně se budeme věnovat také vzorovým výpočtům a především experimentům demonstrujícím výsledky dosažené v teorii.

Literature

Last update: Mgr. Petr Toman (08.11.2019)

Macháček M.: Encyklopedie fyziky. Mladá fronta a AV ČR, Praha, 1995.
Feynman R.P. a kol.: Feynmanovy přednášky z fyziky. Fragment, Praha, 2000.
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika. VUTIUM Brno a Prometheus Praha, 2001.
Blatt F. J.: Modern Physics. McGraw Hill, Inc., New York, 1992.
Feynman R. P.: O povaze fyzikálních zákonů. Aurora, Praha, 2001.
Feynman R. P.: Radost z poznání. Aurora, Praha, 2001.
Schrödinger E., Co je život, Duch a hmota. VUTIUM, Brno, 2004.
Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha, 1978.
Kvasnica J.: Matematický aparát fyziky. Academia, Praha, 1997.
Popper K.: Logika vědeckého zkoumání. Oikoymenh, Praha, 1997.
Kohák E., Zelená svatozář. SLON, Praha, 1997.

Requirements to the exam

English

Last update: Mgr. Petr Toman (08.11.2019)

The exam is in the form of a test with maximum 15 questions selected from the topics presented throughout the lectures. The choice of a correct answer is available.

Czech

Last update: Mgr. Petr Toman (08.11.2019)

Zkouška a zápočet probíhají společně ve formě testu z témat přednášených v průběhu semestru. V testu je 10 až 15 jednoduchých a úloh s výběrem správného řešení.

Syllabus

Last update: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (20.03.2018)

Úvod - fyzika je matematikou nasáklý popis přírody (obecná filosofie vědy (Popper a jiní), základy a náznaky hlubšího chápání fyziky, fyzikální veličiny a jednotky, rozměrová analýza, fyzikální konstanty, matematický aparát opakování a zdůraznění důležitých partií, fyzikální pokus)

Mechanika. (kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitace, newtonovy pohybové zákony, enrgie a její využití, soustavy hmotných bodů, momenty sil, impulzové věty, teoretické mechaniky, zákony zachování, Newtonovská mechanika)

Kontinuum. (mechanika spojitých prostředí, základy mechaniky kontinua, popis Langrangeovský a Eulerovský, deformace, tlak, napětí a vztah mezi nimi, hydrostatika, hydrodynamika, proudění a chování tekutin, bernoulliova rovnice, rovnice kontinuity) Stabilita.

Povrchové napětí. Vlnění. (elastické vlny, vlnění podélné a příčné, rychlost šíření, vlnové balíky a grupová rychlost, seismické vlny – tomografie)

Zvuk, nadzvukové proudění a rázová vlna, dopplerův jev, interference a stojaté vlnění, energie vln, harmonický oscilátor.

Elektřina, optika.

Elektrostatický náboj a pole, (intenzita pole, najděte si vlastní siločáru, Gaussova věta, pohyb nabité částice v elektrostatickém poli, dielektrika, energie pole, magnetostatika, elektromagnetická indukce, maxwellovy rovnice, elektromagnetické záření, vedení elektrického proudu ve vodičích, polovodičích, roztocích a plynech, odpor, práce, výkon, paprsková optika, princip nejmenšího času, lom a odraz, optické přístroje, fresnelovská optika, světlo v anizotropním prostředí, krystaly, polarizace, optika zemské atmosféry aneb proč je obloha modrá.

Termodynamika.

(stavové veličiny, statistické rozdělení, teplo a teplota, ideální plyn, stavová rovnice, první věta termodynamická, termodynamická rovnováha, typové dělení dějů, vratný děj, carnotův cyklus, entropie, druhá věta termodynamická, fotony)

Klasické modely atomů.

(přechod na kvantové modely, dualismus světla a látky, fotony, vlnová funkce a Schrödingerova rovnice, atom vodíku, Comptonův jev, lasery, kvantová fyzika, představy o podobě mikrosvěta i makrosvěta)