Fyzika I pro OI

přednáší: Jan Koller

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 30 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. 40 bodů
    V průběhu semestru se budou psát dvě písemky po 20 bodech. Obě písemky proběhnou v hodinách laboratorního cvičení. Doporučený postup k řešení i opravování příkladů (pro studenty i cvičící):
  2.  protokoly max. 15 bodů (protokol je hodnocen v rozsahu -2 až 5 bodů). Odevzdat lze k hodnocení maximálně čtyři protokoly. Do hodnocení se počítají tři nejlepší.
  3.  práci na cvičení max. 15 bodů (kladné body: počet bodů v pravomoci cvičícího, např. student je skvěle připraven na měření, podal dobrý výkon při rozhovoru se cvičícím, on-line testy 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.

Týden

Skupina

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Úvodní hodina. Měření objemu těles nepřímou metodou. Zpracování výsledků měření.

2

L1

L2

L3

L4

L5

Kinematika hmotného bodu.

3

Kinematika hmotného bodu

L1

L2

L3

L4

L5

4

L2

L3

L4

L5

L1

Řešení pohybových rovnic.

5

Řešení pohybových rovnic.

L2

L3

L4

L5

L1

6

L3

L4

L5

L1

L2

Práce a energie.

7

Práce a energie.

L3

L4

L5

L1

L2

8

Průběžný test.

Průběžný test.

9

L4

L5

L1

L2

L3

Těžiště a moment setrvačnosti.

10

Těžiště a moment setrvačnosti.

L4

L5

L1

L2

L3

11

L5

L1

L2

L3

L4

Dynamické systémy.

12

Dynamické systémy.

L5

L1

L2

L3

L4

13

Závěrečný test. Zápočet.

Závěrečný test. Zápočet.

L1. Stanovení tíhového zrychlení reverzním kyvadlem.

L2. Studium volného pádu a měření tíhového zrychlení.

L3. Studium elektrostatického pole na modelech.

L4. Studium mechanických kmitů - Pohlovo kyvadlo.

L5. Měření Dopplerova jevu.


Podmínky pro složení zkoušky

  1. Zápočet z Fyziky 1 pro OI, 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 OI

  1. Fyzikální veličiny, rozměrová analýza. Soustavy fyzikálních jednotek. Soustava jednotek SI. Zavedení jednotky času, délky a hmotnosti.
  2. Mechanika a její dělení. Kinematika hmotného bodu, dráha, rychlost, zrychlení, tečné a normálové zrychlení.
  3. 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.
  4. Klasifikace pohybů. Pohyb přímočarý. Pohyb rovnoměrně zrychlený. Pohyb nerovnoměrný. Skládání pohybů, vrh kolmý vzhůru, vrh šikmý.
  5. Dynamika. Čtyři základní typy interakcí.
  6. Newtonovy zákony, hybnost, pohybová rovnice, Laplaceova transformace, inerciální vztažná soustava.
  7. Translační pohyb v neinerciální vztažné soustavě. Rotační pohyb v neinerciální soustavě. Síly pravé a zdánlivé (fiktivní).
  8. Pohyb na povrchu Země. Tíhové pole. Působící síly. Eulerova síla. Odstředivá síla. Coriolisova síla.
  9. Impuls síly. Práce. Souvislost práce a kinetické energie. Výkon.
  10. Konzervativní silové pole. Potenciální energie v konzervativním poli. Zachování mechanické energie v konzervativním poli. Homogenní pole, pole centrálních sil.
  11. Tuhé těleso, skládání sil. Těžiště tuhého tělesa.
  12. Kinetická energie rotačního pohybu tuhého tělesa, moment setrvačnosti vzhledem k ose. Celková kinetická energie tuhého tělesa.
  13. Steinerova věta.
  14. Moment síly vzhledem k ose, moment hybnosti vzhledem k ose.
  15. První a druhá věta impulsová pro tuhé těleso. Pohybová rovnice pro otáčení tuhého tělesa kolem pevné osy.
  16. Harmonické kmity a jejich analogie. Netlumené kmity. Parabolická potenciálová jáma. Pohybová rovnice netlumených kmitů, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami.
  17. Tlumené kmity. Odporová síla. Pohybová rovnice tlumených kmitů. Malý, kritický a silný útlum.
  18. Pohybová rovnice tlumených kmitů s malým útlumem, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami. Logaritmický dekrement útlumu.
  19. Pohybová rovnice tlumených kmitů s kritickým útlumem, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami.
  20. Pohybová rovnice tlumených kmitů se silným útlumem, obecné řešení, řešení s počátečními podmínkami.
  21. Síly tření a jejich rozdělení. Amontonsův zákon.
  22. Základní dělení dynamických systémů (lineární, nelineární, autonomní neautonomní, konzervativní, spojité, nespojité, jednorozměrné, vícerozměrné, časově reverzibilní a nereverzibilní). Fázový portrét, fázová trajektorie, stacionární body, dynamický tok.
  23. Matematický popis lineárních dynamických systémů. Vyšetřování stability lineárních systémů. Řešení soustav diferenciálních rovnic, využití maticového počtu.
  24. Nelineární systémy. Numerické řešení diferenciálních rovnic. Linearizace.
  25. Bifurkace, logistická rovnice.

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
1.6 96, 97, 98, 100, 104, 106, 116

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

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

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
  1. Tečné a normálové zrychlení - odvození
  2. Rotační pohyb neinerciální soustavy

Poslední změna 17. 2. 2017