F7PBLFYZ - Fyzika

Fyzika představuje pro studenty celek, který jim umožní získat základní poznatky z oblastí: mechanika, termodynamika, elektřina a magnetismus, fyzika pevných látek, optika a fyzika mikrosvěta. Důraz je kladen na nejen teoretické poznatky, ale i na řešení úloh a na měření vybraných veličin. Vhodnou formou budou prezentovány meze klasické fyziky.

Podmínky pro udělení zápočtu:

Zápočet má teoretickou a praktickou část.

Úspěšné složení teoretické části vyžaduje:

1) 100% účast na početních cvičeních, která probíhají blokovou formou 3 x 4 hodiny za semestr. Po skončení každého bloku se píše nepovinný bonusový krátký test, ke kterému může student použít svoje poznámky z daného bloku. Odevzdání tohoto testu funguje i jako kontrola docházky.

2) splnění zápočtového početního testu, který se píše v posledním týdnu semestru nebo v prvním týdnu zkouškového období. Je potřeba získat alespoň 50 % bodů. Test se skládá z deseti početních úloh z okruhů probíraných na cvičeních. K testu je dovolena kalkulačka a seznam vzorců, který je ke stažení na stránkách předmětu.

Ke splnění praktické části je nutná 100% účast na laboratorních cvičeních a vypracování všech protokolů. Protokoly jsou známkovány A-F a průměrná známka ze všech protokolů bude součástí celkové klasifikace předmětu následovně A = 10 bodů, B = 5 bodů, C = 0 bodů, D = -5 bodů, E = -10 bodů, F = není udělen zápočet.

Podmínky pro zkoušku:

Zkouška má písemnou a ústní část. Písemná část se skládá z 50 testových teoretických otázek (a-e s jednou správnou odpovědí) hodnocených po +1 bodu za správnou odpověď , 0 bodů za vynechanou a -0,5 bodu za špatnou odpověď (maximálně 50 bodů). U zkouškového testu nejsou povoleny žádné pomůcky, pouze psací potřeby. Důraz je kladen zejména na porozumění dané problematice a souvislosti. K úspěšnému složení teoretického testu je potřeba 25 bodů, přičemž se započítají i bonusové body z přednášek (bonusové testy po skončení přednášky, mají formu zkouškových otázek z některého předchozího tématu).

Ústní část se koná pouze v případě úspěšného splnění podmínek písemné části. Student si vylosuje dvojici otázek, z nichž jedna se týká praktického uplatnění některého fyzikálního jevu, a má 10 minut na přípravu. Každá otázka je za 5 bodů, minimum na splnění je 1 bod z každé otázky.

Výsledná známka se počítá ze součtu bodů:

1) body za laboratorní cvičení (-10 až +10)

2) body ze zápočtového testu (25 až 50)

3) body z testů na blokové výuce (maximálně 15 bodů)

4) body z písemné části zkoušky (25 - 50)

5) body z ústní části zkoušky (2 - 10).

Výsledné známkování je standardní podle dosažených procent.

1) Poloha částice, pohyby. Vektorové a skalární veličiny a operace s nimi, soustava SI, převody jednotek. Průměrná a okamžitá rychlost, zrychlení, rovnoměrně zrychlený pohyb, svislý vrh. Pohyb po kružnici, frekvence a perioda, úhlové veličiny

2) Pohyb a síla, hybnost, pohybové rovnice, Newtonovy zákony. Typy sil, skládání sil, hybnost, zákon zachování hybnosti. Vlastnosti sil působících proti pohybu, tření, odporová síla, mezní rychlost, Newtonův vzorec, Stokesův vzorec.

3) Práce, výkon, energie kinetická a potenciální; práce pružné síly, výkon, zákon zachování mechanické energie. Soustava hmotných bodů, hmotný střed, těžiště, impulz síly a hybnost. Moment setrvačnosti, Steinerova věta. Energie rotačního pohybu, valení. Setrvačníky, stabilita tělesa.

4) Struktura látek, základní postuláty kinetické teorie látek, molární veličiny. Pevné látky, krystalová mřížka, deformace, Hookův zákon, křivka deformace. Teplotní roztažnost.

5) Termodynamika, měření teploty, teplotní stupnice, fázový diagram. Vnitřní energie, 1. TMD věta, tepelná výměna. Kinetická energie molekul plynu, ideální a reálný plyn, stavová rovnice, děje s IP, cyklický děj, 2. TMD věta, entropie.

6) Tekutiny, povrchová vrstva, Pascalův zákon, Archimédův zákon, proudnice, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice. Reálná kapalina, viskozita.

7) Kmitavý pohyb a jeho popis, harmonický pohyb, kyvadla, tlumený oscilátor, rezonance.

8) Vlnění, druhy vln, postupné vlny, interference, stojaté vlny, zvuk.

9) Elektrické pole, Coulombův zákon, intenzita a potenciál, elektrický proud v kovech, kapalinách a plynech, odpor vodiče, skládání rezistorů, Kirchhoffovy zákony.

10) Magnetické pole a jeho vlastnosti, magnetická indukce, elektromagnetická indukce a její využití.

11) Fyzika mikrosvěta, modely atomu, interakce světla a látky, laser. Vnější fotoelektrický jev, Comptonův jev. Jádro, radioaktivita.

12) Základy optiky. Zobrazování zrcadlem a čočkou. Vlnová povaha světla. Odraz a lom.

13) rezerva (státní svátky, imatrikulace)

Blok č. 1: Kinematika. Dynamika. Práce, výkon, energie a účinnost.

Blok č. 2: Mechanika tuhého tělesa. Pevné látky - pružnost a pevnost.

Blok č. 3: Kapaliny a plyny, základy termodynamiky.

Test.

Osnova laboratorních cvičení (studenti absolvují 6 vybraných úloh):

-Moment setrvačnosti.

-Elektrochemický ekvivalent mědi a Faradayova konstanta.

-Var vody za sníženého tlaku.

-Modul elasticity.

-Měření délky zvukových vln ve vzduchu.

-Kinematika a dynamika těles.

-Šikmý vrh.

-Kmitání kyvadla.

-Proudění kapalin.

-Měření přechodových charakteristik.

-Měření viskozity kapalin.

Povinná literatura:

-HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 2., přeprac. vyd. Editor Petr DUB. Brno: VUTIUM, 2013. ISBN 978-80-214-4123-1.

-HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika 1. Mechanika. Vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Vyd. 1. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-214-1868-0.

-HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika 2. Mechanika a termodynamika. Vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Vyd. 1. Praha: Prometheus, 2000. 281 s. ISBN 80-214-1868-0.

-HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika 5. Moderní fyzika. Vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Vyd. 1. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-214-1868-0.

Doporučená literatura:

-http://www.aldebaran.cz (zde je možné nalézt mnoho animací a dalších podkladů k objasnění přednášené látky)

-KUTÍLEK, Patrik a Jan MIKŠOVSKÝ. Fyzikální praktikum I, II. FBMI, 2009.

-Studijní materiály na stránkách FBMI

• Bakalářský studijní program Laboratorní diagnostika ve zdravotnictví (povinný předmět)