Fyzika I pro KME (přednáší J. Koller)

Třetí test (určený především pro studenty, kteří nemají dostatek bodů na zápočet) se bude psát ve úterý 19. 1. 2016 v 16:00 v místnosti T2:C2-84. Počet bodů za testy se vypočte jako součet dvou nejlepších testů. O své účasti mne prosím informujte na email koller@fel.cvut.cz

Podmínky pro udělení zápočtu

Ve výukovém období semestru lze získat 70 bodů. Tyto body si studenti nesou ke zkoušce. Do výsledků zkoušky se započítávají podle pravidel pro složení zkoušky.
Podmínky k udělení zápočtu:
  1. získat alespoň 25 bodů,
  2. odměřit předepsaný počet laboratorních úloh,
  3. zpracovat a vyhodnotit takto získaná data do laboratorního sešitu,
  4. odevzdat dva referáty z laboratorních úloh určených cvičícím.

Referáty jsou cvičícím přijaty, pokud splňují pokyny pro vypracování referátů, se kterými jsou studenti seznámeni na první hodině laboratorních cvičení.
Body lze získat za:
  1. písemky max. 50 bodů
    V průběhu semestru se budou psát dvě písemky po 25 bodech. Obě písemky proběhnou v hodinách laboratorního cvičení. Doporučený postup k řešení i opravování příkladů (pro studenty i cvičící):
  2.  protokoly max. 10 bodů (protokol je hodnocen v rozsahu -2 až 5 bodů). Odevzdat lze k hodnocení maximálně tři protokoly. Do hodnocení se počítají dva nejlepší.
  3.  práci na cvičení max. 10 bodů (kladné body: počet bodů v pravomoci cvičícího, např. student je skvěle připraven na měření, podal dobrý výkon při rozhovoru se cvičícím atd., záporné body: počet bodů v pravomoci cvičícího, za zásadní neznalosti, zásadní nepřipravenost na měření, atd.)
 Přehled o počtu bodů jednotlivých studentů udržují příslušní cvičící, na konci semestru tento stav zapíší do KOSu jako součet všech získaných bodů.



Laboratorní cvičení z Fyziky 1 pro KME


















Týden v semestru.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Pracovní skupina. 1 Úvodní hodina. Měření objemu těles nepřímou metodou. Zpracování měření. 1 2 Početní seminář. 1. písemný test. 3 4 5 6 Početní seminář. 2. písemný test. 7 Zápočet.
2 2 3 4 5 6 7 8
3 3 4 5 6 7 8 9
4 4 5 6 7 8 9 10
5 5 6 7 8 9 10 1
6 6 7 8 9 10 1 2
7 7 8 9 10 1 2 3
8 8 9 10 1 2 3 4
9 9 10 1 2 3 4 5
10 10 1 2 3 4 5 6
11






12






13






14






15






















1
Studium srážek těles na vzduchové dráze






2
Stanovení měrného náboje elektronu (Pohyb elektronu ve zkříženém elektrickém a magnetickém poli) R





3a
Stanovení modulu pružnosti v tahu nepřímou metodou R





3b
Stanovení modulu torze a momentu setrvačnosti R





4
Měření viskozity kapalin Stokesovou metodou R





5
Studium elektrostatického pole na modelech






6
Stanovení tíhového zrychlení reverzním kyvadlem R





7a
Spřažená kyvadla






7b
Pohlovo kyvadlo






8
Měření rychlosti zvuku sonarovou metodou






9
Franckův-Hertzův pokus R





10
Studium fotoefektu a určení Planckovy konstanty R





















1) Pokud je uvedeno pouze číslo úlohy u úloh s více variantami označenými písmeny, je možné si vybrat buď variantu a nebo b.
2) Z měření označených R je možno vypracovat hodnocený referát.

Pokud je uvedeno pouze číslo úlohy 2 (4), je možné si vybrat buď 2a (4a) nebo 2b (4b).

Podmínky pro složení zkoušky

  1. Zápočet z FI pro KME, který není starší než dva roky
  2. V první části zkoušky student musí vyřešit počet příkladů, daný jeho bodovým ziskem ze semináře.  
    Nutný počet příkladů Body ze semináře
    1 65 a více
    2 55 - 64 
    3 45 - 54
    4 35 - 44
    5 méně než 35
    Po úspěšném absolvování první části zkouška pokračuje částí druhou
  3. Ve druhé části zkoušky student písemně zodpoví položené otázky. Tyto odpovědi jsou bodovány. Lze takto získat až 30 bodů.
  4. V ústní části zkoušky student obhajuje známku podle tabulky. A to podle sloupce, ve kterém dosáhne na lepší hodnocení.
    zkoušková písemka seminář + zkoušková písemka
    A výborně 1 25 90
    B velmi dobře 1- 23 80
    C dobře 2 20 70
    D uspokojivě 2- 18 60
    E dostatečně 3 15 50
    Zkoušková písemka musí být minimálně za 12 bodů.
Poznámky:
Součástí zkoušky může být také otázka zaměřená na laboratorní cvičení
Pro úspěšné složení zkoušky musí zkoušková písemka v součtu body za seminář + zkoušková písemka tvořit alespoň 12 bodů.

Doporučená literatura

Tematické okruhy ke zkoušce z předmětu FYZIKA I pro KME

  1. Integrační tendendce ve fyzice.
  2. Soustavy fyzikálních jednotek. Soustava jednotek SI. Zavedení jednotky času, délky a hmotnosti.
  3. Mechanika a její dělení. Newtonovský čas a prostor. Einsteinovský časoprostor.
  4. Kinematika hmotného bodu, dráha, rychlost, zrychlení, tečné a normálové zrychlení.
  5. Kruhový pohyb, jeho vektorový popis. Úhlová rychlost a úhlové zrychlení. Souvislost úhlové a translační rychlosti. Rozklad zrychlení na tečnou a normálovou složku pro kruhový pohyb.
  6. Klasifikace pohybů. Pohyb přímočarý. Pohyb rovnoměrně zrychlený. Pohyb nerovnoměrný. Skládání pohybů, vrh kolmý vzhůru, vrh šikmý.
  7. Dynamika. Čtyři základní typy interakcí.
  8. Newtonovy zákony, hybnost, pohybová rovnice, inerciální vztažná soustava.
  9. Translační pohyb v neinerciální vztažné soustavě. Rotační pohyb v neinerciální soustavě. Síly pravé a zdánlivé (fiktivní).
  10. Pohyb na povrchu Země. Tíhové pole. Působící síly. Eulerova síla. Odstředivá síla. Coriolisova síla.
  11. Impuls síly. Práce. Souvislost práce a kinetické energie. Výkon.
  12. Konzervativní silové pole. Potenciální energie v konzervativním poli. Zachování mechanické energie v konzervativním poli. Homogenní pole, pole centrálních sil.
  13. Soustava částic, síly vnitřní, vnější, izolovaná soustava, stupeň volnosti.
  14. První věta impulsová pro soustavu částic. Zákon zachování hybnosti v izolované soustavě.
  15. Hmotný střed soustavy hmotných bodů, soustava hmotného středu. Hybnost soustavy částic v těžišťové soustavě. Pohybová rovnice hmotného středu.
  16. Moment síly a moment hybnosti vzhledem k bodu.
  17. Druhá věta impulsová pro soustavu částic. Zákon zachování momentu hybnosti v izolované soustavě.
  18. Kinetická energie soustavy částic.
  19. Tuhé těleso, skládání sil. Těžiště tuhého tělesa.
  20. Kinetická energie rotačního pohybu tuhého tělesa, moment setrvačnosti vzhledem k ose. Celková kinetická energie tuhého tělesa.
  21. Steinerova věta.
  22. Moment síly vzhledem k ose, moment hybnosti vzhledem k ose.
  23. První a druhá věta impulsová pro tuhé těleso. Pohybová rovnice pro otáčení tuhého tělesa kolem pevné osy.
  24. Harmonické kmity a jejich analogie. Netlumené kmity. Parabolická potenciálová jáma. Pohybová rovnice netlumených kmitů, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami.
  25. Tlumené kmity. Odporová síla. Pohybová rovnice tlumených kmitů. Malý, kritický a silný útlum.
  26. Pohybová rovnice tlumených kmitů s malým útlumem, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami. Logaritmický dekrement útlumu.
  27. Pohybová rovnice tlumených kmitů s kritickým útlumem, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami.
  28. Pohybová rovnice tlumených kmitů se silným útlumem, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami.
  29. Síly tření a jejich rozdělení. Amontonsův zákon.
  30. Gravitační pole. Newtonův gravitační zákon. Slupkový teorém. Intenzita gravitačního pole. Potenciální energie tělesa v gravitačním poli. Úniková rychlost.
  31. Nebeská mechanika. Ptolemaiův model Sluneční soustavy. Znění Keplerových zákonů. Plošná rychlost. Odvození druhého Keplerova zákona. Odvození třetího Keplerova zákona pro kruhovou dráhu.
  32. Záření absolutně černého tělesa.
  33. Fotoelektrický jev.
  34. Comptonův jev.
  35. Bohrův model atomu.
  36. Vlnové vlastnosti částic.
  37. Schrödingerova rovnice.
  38. Heisenbergovy relace neurčitosti.
  39. Částice v potenciálové jámě, potenciálový val, tunelový jev.
  40. Kvantová čísla, pásová teorie pevných látek.
  41. Základní struktury pevných látek.

Typové příklady:

První část příkladů:
Skripta: Fyzika I - semináře, Pekárek S., Murla M.
Kapitola čísla příkladů
1.1 1, 3, 4, 9, 10, 13, 18
1.2 37, 42
1.3 60
1.4 64, 67 69, 70
1.5 84, 85, 86, 91
1.6 96, 97, 98, 100, 104, 106, 116
3.1 231, 232, 236

Druhá část příkladů:
Skripta: Fyzika 2 Semináře, Kulhánek P., Malinský K., Murla M., Pekárek S., Plocek J.
Kapitola čísla příkladů
1 1-1, 1-5, 1-15, 1-21
7 7-1, 7-3, 7-4, 7-6

Třetí část příkladů:
Skripta: Fyzika II Semináře, Pekárek S., Murla M. (Starší skripta, příklady podobné příkladům z druhé části.)
Kapitola čísla příkladů
1 1-1, 1-2, 1-3, 1-5, 1-15, 1-16
6 6-1, 6-3, 6-4, 6-14, 6-15, 6-17, 6-18

Čtvrtá část příkladů:
On-line sbírka úloh, Červenka M.

Výběr slidů z přednášek:

Základní znalosti Pro maximalisty
  1. Řecká abeceda
  2. Kinematika - základní přehled vzorců
  3. Tečné a normálové zrychlení
  4. Newtonovy pohybové zákony
  5. Hybnost a impulz síly
  6. Práce
  7. Kinetická energie
  8. Výkon
  9. Potenciální energie
  10. První věta impulsová
  11. Těžiště
  12. Moment síly a hybnosti
  13. Druhá věta impulzová
  14. Celková kinetická energie tuhého tělesa
  15. Newtonův gravitační zákon
  1. Tečné a normálové zrychlení - odvození
  2. Rotační pohyb neinerciální soustavy

Poslední změna 30. 9. 2015