Základní kurz fyziky pro studenty 1. ročníku oboru ochrana životního prostředí. Seznamuje posluchače se základními fyzikálními postupy a poskytuje potřebné znalosti pro další studium.
Poslední úprava: ZUSKOVA (23.02.2004)
Basic course of physics for the first year students of environmental sciences. It provides the fundamentals of physics that are necessary for understanding of following courses in other disciplines. English version for Erasmus students is in the form of consultations.
Poslední úprava: Limpouchová Zuzana, doc. Ing., CSc. (12.06.2014)
Literatura
P. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamental of Physics, John Wiley & Sons, Inc., 1997.
P. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fyzika, český překlad P. Dub a kol.,VUTIUM, Brno 2000.
Beiser A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1978.
K.B.Krauskopf, A.Beiser: The Physical Universe, McGraw-Hill, Inc., New York 1991 (6.vydání).
M. M. Sternheim, J. W. Kane: General Physics, John Wiley & Sons, New York 1991.
F. W. Sears, M. W. Zemansky: University Physics, Addison-Wesley, New York 1991.
Poslední úprava: ZUSKOVA (29.01.2003)
Požadavky ke zkoušce
Zkouška je písemná a ústní. Písemná část zkoušky trvá ca 45 minut a pro pokračování ústní zkouškou je nutné odpovědět správně alespoň na polovinu z dvaceti kratších otázek ze všech odpřednesených tematických okruhů.
Při ústní zkoušce si student vylosuje dvě otázky rozsáhlejšího charakteru ze všech odpřednesených tematických okruhů. Na přípravu má 20 min. Pro úspěšné zvládnutí zkoušky je třeba zodpovědět obě otázky a prokázat porozumění problému. Ani excelentní zodpovězení jedné otázky nemůže vykompenzovat naprostou neznalost druhé otázky.
Poslední úprava: Limpouchová Zuzana, doc. Ing., CSc. (01.12.2011)
Sylabus -
Vybrané kapitoly z fyziky
Základní přednáška z fyziky zaměřená na životní prostředí
1. ÚVOD typický postup vědecké práce ve fyzice (přírodních vědách) základní fyzikální pojmy, soustava jednotek SI
2. MECHANIKA dynamika hmotného bodu (Newtonovy zákony, zákony zachování) pohyb hmotného bodu v silovém poli (základní vlastnosti polí, konzervativní a nekonzervativní síly, potenciál v konzervativních polích) dynamika tuhého tělesa - translace, rotace (zákon zachování momentu hybnosti) dynamika souboru částic (kinetická teorie hmoty, tepelný pohyb a teplota)
3. FYZIKÁLNÍ POLE gravitační pole (Newtonův gravitační zákon, gravitační potenciální energie) stacionární elektrické pole (elektrický náboj a jeho pole, Coulombův zákon, elektrické pole dipólu, Gaussova věta, napětí, potenciál) elektrostatické pole v hmotném prostředí (vodiče, dielektrika)) stacionární magnetické pole (zdroje a popis magnetického pole, působení magnetického pole na elektrický náboj, magnetické pole v hmotném prostředí) časově proměnné elektromagnetické pole (elektrický proud, elektromagnetická indukce)
4. VLNĚNÍ kmity (kvazielastické síly, lineární harmonický oscilátor a jeho energie, tlumené kmity, vynucené kmity, skládání kmitů) vlnění postupné a stojaté (polarizace, interference, fázová a grupová rychlost, vlnová rovnice, šíření energie postupného vlnění prostředím, Huygens-Fresnelův princip) akustické vlnění (základní charakteristiky zvuku a ultrazvuku) elektromagnetické vlnění (elektromagnetické vlny v homogenním izotropním dielektriku a vodiči, zdroj elektromagnetických vln, světlo) vlnová optika (interference, difrakce, holografie, polarizace světla, optická aktivita látek)
5. ÚVOD DO KVANTOVÉ FYZIKY tepelné záření černého tělesa částicové vlastnosti vln (fotoelektrický jev, rtg. záření, Comptonův jev) vlnové vlastnosti částic , De Broglieho vlny dualita vln a částic, Heisenbergovy relace neurčitosti, vlnová funkce, Schrodingerova rovnice, kvantová čísla elektronů v atomu, lasery
6. ÚVOD DO JADERNÉ FYZIKY stavba atomového jádra a základní vlastnosti jaderných sil obecné vlastnosti radioaktivních látek, radioaktivita α, β a γ jaderné reakce (štěpení a syntéza jader) interakce částic (záření) s látkou
Přednáška je povinnou součástí studijního programu a předpokládá znalosti matematiky, fyziky a chemie na úrovni průměrných středních škol.
Poslední úprava: Limpouchová Zuzana, doc. Ing., CSc. (12.02.2015)
SELECTED TOPICS OF PHYSICS Basic course of physics for student of environmental sciences
1. INTRODUCTION Basic principles of scientific methodology in physics (natural sciences), SI units
2. MECHANICS Newton's laws of motion and their applications (conservation of energy and momentum); Dynamics of mass point in force field (conservative and non-conservative forces, potential energy) Motion of solid body (translation, rotation, conservation of angular momentum) Many body dynamics (kinetic theory of matter, thermal motion and temperature)
3. PHYSICAL FIELD Newton's law of universal gravitation (gravitational force and its potential energy) Electrostatic field (Coulomb's law, Gauss's law, electrostatic potential energy, electric charge, electric dipole, electrostatic field in conductors and dielectrics) Magnetic field (sources and description, Lorentz’s force, Biot-Savart’s law, Amper’s law, magnetic field in diamagnetic and paramagnetic materials) Electromagnetic induction
4. WAVES Oscillations (quasielastic forces, linear harmonic oscillator, its energy, interference) Waves (progressive waves, standing waves, polarization, interference, wave equation, phase and group velocity, Huygens-Fresnel’s principle, sound waves, electromagnetic waves, light)
5. INTRODUCTION TO QUANTUM MECHANICS Spectrum of black-body radiation, Planck’s law Corpuscular properties of waves (photoelectric effect, x-rays, Compton effect) Wave properties of particles (De Broglie waves and their interference) Wave-corpuscular dualism (Heisenberg’s uncertainty relations, wave function, Schrodinger’s equation, laser principle)
6. INTRODUCTION TO NUCLEAR PHYSICS Composition of nucleus and its properties, nuclear masses (Bethe-Weizsacker semi-empirical mass formula), mass defect and binding energy Fundamental interactions in nuclei (strong, weak, electromagnetic) Radioactive decay (decay constant, lifetime, half-life, activity) Nuclear reactions (artificial transmutation of elements, fission and fusion) Interaction of particles (waves) with matter (radiation dose, dose equivalent and radiation exposure)
The basic knowledge of differential and integral calculus is necessary.
Poslední úprava: Limpouchová Zuzana, doc. Ing., CSc. (12.02.2015)
