Fyzika pro geology - MS710P48

• Anglický název: Physics for Geologist
• Český název: Fyzika pro geology
• Zajišťuje: Ústav aplikací matematiky a výpočetní techniky (31-710)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: 30
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Další informace: https://drive.google.com/drive/folders/1gxaP826X7lo946uh3dlUlQIYBD8zXs_9?usp=sharing
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: Mgr. Petr Toman
• Vyučující: Mgr. Petr Toman
• Neslučitelnost : MS710P58
• Je neslučitelnost pro: MS710P58

Anotace

čeština

Poslední úprava: Mgr. Petr Toman (12.10.2020)

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.
Budeme se věnovat také vzorovým výpočtům a experimentům demonstrujícím výsledky dosažené v teorii.

Výuka v COVID režimu e-výuky probíhá dle instrukcí na Google Drive (po přihlášení na fakultní Google účet)

https://drive.google.com/drive/folders/1gxaP826X7lo946uh3dlUlQIYBD8zXs_9?usp=sharing

angličtina

Poslední úprava: Mgr. Petr Toman (12.10.2020)

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.
Please note, the lectures are given in the Czech language primarly, however we're prepared to consult in English.

E-learning in the COVID pandemy situation follows instructions published via Google Drive (faculty Google account logon needed)

https://drive.google.com/drive/folders/1gxaP826X7lo946uh3dlUlQIYBD8zXs_9?usp=sharing

Literatura

čeština

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (07.06.2005)

Macháček M.: Encyklopedie fyziky. Mladá fronta a AV ČR, Praha, 1995.

Horák Z., Krupka F.: Fyzika. SNTL, Praha, 1981.

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.

Brdička M., Hladík, A.: Teoretická mechanika. Academia, Praha, 2000.

Sedlák B., Štoll I.: Elektřina a magnetismus. Academia, Praha 2002.

Skála L.: Úvod do kvantové mechaniky. Academia, Praha, 2004.

Kvasnica J.: Matematický aparát fyziky. Academia, Praha, 1997.

Kopáček J. a kol.: Matematika pro fyziky I-V. Matfyzpress, Praha, 2000.

Popper K.: Logika vědeckého zkoumání. Oikoymenh, Praha, 1997.

Nietzsche F.: Radostná věda. Aurora, Praha, 2001.

Neubauer Z., Škrdlant T.: Skrytá pravda Země. Mladá fronta, Praha, 2005.

Kohák E., Zelená svatozář. SLON, Praha, 1997.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (25.10.2019)

Please note, the lectures are given in Czech language only

Macháček M.: Encyklopedie fyziky. Mladá fronta a AV ČR, Praha, 1995.

Horák Z., Krupka F.: Fyzika. SNTL, Praha, 1981.

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.

Brdička M., Hladík, A.: Teoretická mechanika. Academia, Praha, 2000.

Sedlák B., Štoll I.: Elektřina a magnetismus. Academia, Praha 2002.

Skála L.: Úvod do kvantové mechaniky. Academia, Praha, 2004.

Kvasnica J.: Matematický aparát fyziky. Academia, Praha, 1997.

Kopáček J. a kol.: Matematika pro fyziky I-V. Matfyzpress, Praha, 2000.

Popper K.: Logika vědeckého zkoumání. Oikoymenh, Praha, 1997.

Nietzsche F.: Radostná věda. Aurora, Praha, 2001.

Neubauer Z., Škrdlant T.: Skrytá pravda Země. Mladá fronta, Praha, 2005.

Kohák E., Zelená svatozář. SLON, Praha, 1997.

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: 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.

angličtina

Poslední úprava: 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.

Sylabus

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (07.06.2005)

Úvod - fyzika je matematikou nasáklý popis přírody
Trocha obecné 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.

První fyzikální pokus (překvapení).

Mechanika - pohybující se hmotné body a jiná tělesa
Kinematika a dynamika hmotného bodu. Gravitace. Newtonovy pohybové zákony jako etalon klasické mechaniky.

Energie a její využití - pracujte podle fyzikálních zákonů a nenadřete se. Soustavy hmotných bodů.

Momenty sil, impulzové věty. Malý úvod do teoretické mechaniky.

Zákony zachování. Newtonovská mechanika jako aproximace-obecnější principy v gravitaci.

Kontinuum není jen "guma"
Mechanika spojitých prostředí. Základy mechaniky kontinua. Popis Langrangeovský kontra Eulerovský. Deformace, tlak, napětí a vztah mezi nimi. Reologie. Vlastnosti elastické, viskózní, viskoelastické a jejich modely. Hydrostatika, hydrodynamika.

Proudění a chování tekutin. Bernoulliova rovnice, rovnice kontinuity. Stabilita. Povrchové napětí.

Vlny všude kolem nás
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 a jeho využití v jiných fyzikálních oborech

Elektřina statická i rozpohybovaná
Elektrostatický náboj a pole, intenzita pole. Najděte si vlastní siločáru! Gaussova věta.

Pohyb nabité částice v elektrostatickém poli. Dielektrika - nabíjíme kondenzátor. Energie pole.

Magnetostatika. Elektromagnetická indukce. Maxwellovy rovnice a jejich řešení. Elektromagnetické záření.

Vedení elektrického proudu ve vodičích, polovodičích, roztocích a plynech. Odpor nikoliv odporný. Práce a výkon.

Optika pomocí čoček a jiných luštěnin
Paprsková optika jako aproximace vln. Princip nejmenšího času. Lom a odraz. Jak fungují bežné optické přístroje.

Fresnelovská optika. Světlo v anizotropním prostředí, krystaly. Polarizace. Optika zemské atmosféry aneb proč je obloha modrá.

Schizofrenní fotony - vlna nebo částice?
Klasické modely atomů. Přechod na kvantové modely. Dualismus světla a látky, fotony. Vlnová funkce a Schrödingerova rovnice. Atom vodíku.

Comptonův jev. Lasery. Lehký náhled do kvantové fyziky a jejích problémů. Současné představy o podobě mikrosvěta i makrosvěta aneb hledání teorie všeho.

Termodynamika - Perpetum mobile nejde udělat ani z ideálního plynu
Stavové veličiny, statistické rozdělení, teplo a teplota. Ideální plyn. Stavová rovnice.

První věta termodynamická. Termodynamická rovnováha. Typové dělení dějů. Vratný děj. Carnotův cyklus.

Entropie a její růst (návaznost na ostatní obory fyziky). Druhá věta termodynamická. Další zajímavé procesy.