FF:ZDK_06 Matematika a fyzika - Informace o předmětu
ZDK_06 Matematika a fyzika pro zvukový design
Filozofická fakultapodzim 2022
- Rozsah
- 2/2/2. 5 kr. Ukončení: z.
- Vyučující
- doc. Ing. Bc. Vlasta Sedláková, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Naděžda Bogatyreva, Ph.D. (přednášející)
prof. Ing. Jarmila Dědková, CSc. (pomocník)
doc. Ing. Jiří Schimmel, Ph.D. (pomocník)
Ing. Radim Číž, Ph.D. (pomocník) - Garance
- doc. Ing. Bc. Vlasta Sedláková, Ph.D.
Ústav hudební vědy – Filozofická fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Jan Karafiát
Dodavatelské pracoviště: Ústav hudební vědy – Filozofická fakulta - Rozvrh
- St 13:00–17:40 Virtuální místnost; a Pá 11. 11. 16:00–19:40 Virtuální místnost, Pá 9. 12. 16:00–19:40 Virtuální místnost
- Předpoklady
- Obecně jsou požadovány znalosti z matematiky a fyziky na středoškolské úrovni. Student by měl umět upravovat a zjednodušovat výrazy, řešit základní rovnice a nerovnice, počítat s logaritmy a komplexními čísly, pracovat s goniometrickými funkcemi a znát také základní pojmy a zákony mechaniky. Vítána je i obecná znalost programování a práce s počítačem.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Zvukový design a multimediální technologie (program FF, N-ZVUK_)
- Cíle předmětu
- Cílem předmětu je vysvětlit studentům základní matematické a fyzikální pojmy a seznámit je s metodami diferenciálního a integrálního počtu, principy kmitavého pohybu a vlnění a jejich souvislostmi se zvukem a hudebními nástroji.
- Výstupy z učení
- Student bude po absolvování předmětu schopen:
- derivovat a nalézt tečnu ke grafu funkce,
- integrovat pomocí základních vzorců
- spočítat určitý integrál a spočítat obsah plochy pomocí určitého integrálu,
- charakterizovat harmonické kmity vlastní, tlumené a nucené, popsat různé příklady harmonických oscilátorů, porovnat kmity mechanické a elektromagnetické
- vysvětlit vznik a vlastnosti harmonických vln postupných a stojatých, popsat Dopplerův jev,
- definovat základní veličiny a popsat vlastnosti zvukových vln,
- popsat fyzikální principy hudebních nástrojů. - Osnova
- 1. Vektory, goniometrické funkce, souřadné systémy, logaritmické veličiny, věty o logaritmech.
- • 2. Průběh funkce, derivace funkce jedné proměnné.
- • 3. Integrální počet funkcí jedné proměnné, primitivní funkce, neurčitý integrál, určitý integrál a jeho aplikace, komplexní čísla.
- • 4. Pohyb rovnoměrný a rovnoměrně zrychlený, Newtonovy pohybové zákony, práce, energie, výkon.
- • 5. Elektrický náboj, elektrické pole, intenzita, potenciál, napětí. Kapacita, kondenzátor, elektrický dipól, piezoelektrika.
- • 6. Elektrický proud, Ohmův zákon, elektrický odpor, rezistor, práce a výkon elektrického proudu, elektrický zdroj.
- • 7. Magnetické pole, magnetické indukční čáry, magnetická indukce, magnetické silové působení, cívka a její magnetické pole, magnetické vlastnosti látek, feromagnetika, transformátor. Vlastnosti elektrických obvodů se stejnosměrným a střídavým zdrojem.
- • 8. Kmitavý pohyb, mechanický oscilátor, harmonické kmity vlastní, kinematický a dynamický popis.
- • 9. Energie kmitavého pohybu. Tlumené kmity, nucené kmity, rezonance.
- • 10. Elektromagnetické kmity vlastní, tlumené a nucené, energie elektromagnetických kmitů. Porovnání mechanických a elektromagnetických kmitů.
- • 11. Mechanické vlnění, postupná vlna podélná a příčná, vlnová rovnice. Harmonická vlna – základní popis, fázová rychlost, příčná rychlost. Tvar vln, difrakce, odraz a lom. Energie a intenzita vlnění.
- • 12. Superpozice a interference vln, stojaté vlny, zázněje. Fourierovy řady, Fourierova transformace. Dopplerův jev.
- • 13. Rychlost šíření vlny na struně, vlastní kmity na struně, princip strunných nástrojů. Zvukové vlny, rychlost šíření zvuku, energetické veličiny, hladiny, vlastní kmity v trubici, princip dechových nástrojů.
- Literatura
- FONG Yuen, WANG Yuan: Calculus. Springer-Verlag, 2000, ISBN 9813083018
- HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. Translated by Petr Dub - Miroslav Černý - Jiří Komrska - Michal Lenc - Bohum. Druhé přepracované vydán. Brno: VUTIUM, 2013, x, 1248. ISBN 9788021441231. info
- GASCHA, Heinz a Stefan PFLANZ. Kompendium fyziky : vzorce, zákony a pravidla, úlohy, příklady a jejich řešení, podrobná slovníková část. Vyd. 1. [Praha]: Universum, 2008, 488 s. ISBN 9788024220130. info
- DELVENTHAL, Katka Maria, Alfred KISSNER a Malte KULICK. Kompendium matematiky : vzorce a pravidla : četné příklady včetně řešení : od základních operací po vyšší matematiku. Translated by Jiří Henzler. V Praze: Knižní klub, 2004, 714 s. ISBN 8024212277. info
- Výukové metody
- Výuka probíhá formou samostudia na základě výukových materiálů v ISu s případnými konzultacemi.
- Metody hodnocení
- Výsledné hodnocení závisí na celkovém součtu bodů získaných za seminární práci, průběžné testy a zápočtový test. Student může získat:
- až 10 bodů za odevzdaný seminární úkol,
- až 30 bodů za správně zodpovězené otázky z 3 průběžných testů,
- až 60 bodů za zápočtový test, který má písemnou formu a k jeho složení jsou připuštěni pouze studenti, kteří předtím odevzdali seminární práci.
Zápočet je udělen těm studentům, kteří odevzdali seminární práci, absolvovali průběžné testy a zápočtový test.
K úspěšnému zvládnutí předmětu je potřeba získat nejméně 50 bodů. - Informace učitele
- V kombinované formě studia bude docházet k průběžnému hodnocení získaných znalostí formou testů. Studijní příprava na testy bude probíhat formou samostudia (viz studijní materiály) s možností konzultací.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Poznámka k ukončení předmětu: 3 testy
Předmět je vyučován každoročně. - Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
- Statistika zápisu (podzim 2022, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/phil/podzim2022/ZDK_06