F8570 Elementarizované postupy ve fyzice

Přírodovědecká fakulta
podzim 2014
Rozsah
2/0/0. 2 kr. Ukončení: z.
Vyučující
doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. David Trunec, CSc.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Základní znalost obecné a teoretické fyziky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Přednáška na vybraných jevech demonstruje postupné vytváření fyzikálního obrazu světa od nejhrubšího fenomenologického popisu, přes kvalitativní rozbor - postupným zjemňováním představ - až k rigoróznímu kvantitativnímu vysvětlení. Tyto závěry jsou zpětně konfrontovány s elementarizovanými výklady, k nimž lze dospět různým stupněm zjednodušení. Na několika konkrétních případech je podrobně vyložena souvislost mezi přesným (avšak pro začátečníka či laika příliš náročným) popisem jevu, zpravidla prezentovaným ve vysokoškolském kurzu fyziky, a jeho elementarizovanými verzemi, které se užívají ve středoškolské výuce, příp. popularizační literatuře.
Na konci tohoto kurzu by student měl být schopen:
porozumět souvislostem mezi přesným a elementarizovaným popisem fyzikálních jevů a posoudit je;
samostatně formulovat elementarizované výklady a vysvětlit jejich adekvátnost.
Osnova
  • 1. Správnost, přesnost a úplnost fyzikálního popisu (důvody, pravidla a metody elementarizace fyzikálního popisu; kvalitativní, polokvantitativní a kvantitativní popis).
  • 2. Popis pohybu v různých vztažných soustavách (pohybové rovnice a zákony zachování; podmínky statické rovnováhy ideální kapaliny ve vnějším silovém poli).
  • 3. Pohyb nabité částice ve vnějších silových polích (popis elektromagnetických jevů v různých vztažných soustavách).
  • 4. Chování mikroobjektů (Rutherfordova analýza rozptylu; kvantování energie; odhad charakteristik základního stavu vázaného kvantověmechanického systému).
  • 5. Makro- a mikro- (mikroskopický model jako východisko makroskopického popisu; model ideálního plynu a jeho adekvátnost, způsoby odvození jeho stavové rovnice, meze jeho použitelnosti).
  • 6. Fyzikální paradoxy (příklady chybných interpretací v teorii relativity a kvantové mechanice: paradox dvojčat, částice v krabici).
Literatura
  • Vysokoškolské a středoškolské učebnice fyziky, popularizační a časopisecká literatura dle doporučení učitele. - University and high school textbooks of physics, popularization and journal literature in accordance with the recommendation of the teacher.
  • 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
Výukové metody
Přednášky.
Metody hodnocení
Závěrečný písemný projekt.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2000, podzim 2010 - akreditace, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018.