VB005 Panorama fyziky I

Fakulta informatiky
podzim 2020
Rozsah
2/0/0. 1 kr. (plus ukončení). Ukončení: z.
Vyučující
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc. (přednášející)
Mgr. Juraj Rusnačko, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta (75,00 %), Fakulta informatiky (25,00 %)
Rozvrh
Čt 8:00–9:50 Virtuální místnost
Předpoklady
Předpokládá se znalost základních pojmů, symboliky a nejjednodušších technik matematické analýzy (diferenciální a integrální počet funkcí jedné i více proměnných).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 55 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Na konci tohoto kursu bude student schopen porozumět konceptům klasické a moderní fyziky a pracovat se základními poznatky v oblastech mechaniky, elektromagnetismu, termodynamiky a stavby hmoty.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kursu bude student schopen porozumět konceptům klasické a moderní fyziky a pracovat se základními poznatky v oblastech mechaniky, elektromagnetismu, termodynamiky a stavby hmoty.
Osnova
  • Průřez historií fyzikálního poznání. Pilíře klasické a moderní fyziky, Chápání a předvídání
  • Vesmír a mikrosvět. Prostor a čas, vztažné systémy.
  • Newtonovy pohybové zákony. Gravitace. Pohyb nebeských těles a družic.
  • Matematický formalismus fyzikálních teorií. Princip nejmenší akce, Lagrangeovy a Hamiltonovy rovnice.
  • Pricipy symetrie. Zákony zachování.
  • Přesně řešitelné úlohy klasické mechaniky.
  • Elektřina a magnetismus. Elektromagnetické pole. Maxwellova teorie.
  • Teorie relativity. Lorentzova transformace. Relativistické efekty.
  • Mikroskopická stavba hmoty. Rozměry v mikrosvětě. Mikroskopický popis makroobjektů.
  • Atomy, izotopy, periodická tabulka. Rastrovací mikroskopy.
  • Vazba. Molekuly, kondenzované látkyů typické vlastnosti. Nečekané stabilní struktury (fullereny, nanotrubky).
  • Pravděpodobnostní popis plynů. Energie a teplota. Pozoruhodné chování při nízkých teplotách.
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Edited by Petr Dub, Translated by Jana Musilová - Jan Obdržálek. Vyd. 1. V Brně: Vysoké učení technické, 2000, xvi, 328. ISBN 8071962147. info
  • LEIGHTON, Robert B., Matthew L. SANDS a Richard Phillips FEYNMAN. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 2000, 732 s. ISBN 8072004050. info
  • MACHÁČEK, Martin. Encyklopedie fyziky. 1. vyd. Praha: Mladá fronta, Fond AV ČR pro vydávání vědecké literatury, 1995, 408 s. ISBN 8020402373. info
Výukové metody
přednášky, řešení úloh doma
Metody hodnocení
Během semestru jsou zadávány úlohy, zaměřené k lepšímu pochopení probíraných témat. Na konci semestru je třeba k získání zápočtu odevzdat řešení alespoň poloviny zadaných úloh, podle výběru posluchače.
Informace učitele
Přednášky jsou doplněny demonstračními experimenty na sekci fyzika PřF MU, zpravidla mimo rozvrh předmětu, po dohodě s posluchači.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.