Učebné osnovy základného kurzu z fyziky pre fakultu PEDaS a SvF

 

ÚVOD (2 hod.)

Odporúčená literatúra, Rozdelenie jednotiek, základné jednotky SI, doplnkové jednotky, násobky a diely jednotiek, operácie s vektormi, súčet, odčítanie, rozklad vektorov, absolútna hodnota vektora, skalárny násobok, skalárny a vektorový súčin. Použitie vektorového počtu vo fyzike.

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU (4 hod.)

Polohový vektor a jeho zložky v súradnicovom systéme, dráha pohybu, trajektória, rýchlosť (priemerná, okamžitá), vektor rýchlosti, rýchlosť a zrýchlenie v trojrozmernom systéme, veľkosť rýchlosti a zrýchlenia, rýchlosť a dráha rovnomerne zrýchleného a spomaleného pohybu. Základy diferenciálneho počtu, rýchlosť ako derivácia, dráha ako integrál.

Pohyby v gravitačnom poli. Rozdelenie vrhov, šikmý vrh, rovnice dráhy pohybu, vzťahy pre zložky rýchlosti vx, vy, výška vrhu a dĺžka doletu. Zvislý vrh nahor a nadol, vodorovný vrh, voľný pád.

Pohyb po kružnici, uhlová rýchlosť, uhlové zrýchlenie (smer vektorov), uhol a uhlová rýchlosť rovnomerne zrýchleného pohybu po kružnici, vzťah medzi obvodovou a uhlovou rýchlosťou, perióda a frekvencia, tangenciálne a normálové zrýchlenie (vzťahy a orientácia ich vektorov), tangenciálne a normálové zrýchlenie pomocou obvodovej rýchlosti, celkové zrýchlenie.

DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU (2 hod.)

Inerciálna sústava, Newtonove pohybové zákony, hybnosť, impulz sily, moment sily a moment hybnosti, práca a výkon, kinetická a potenciálna energia, zákony zachovania.

TRECIE SILY (2 hod.)

Trecia sila kĺzavého trenia a koeficient kĺzavého trenia, sila valivého trenia a koeficient valivého trenia. Príklady na pohyb pri pôsobení  trecích síl. Analýza brzdných dráh automobilu.

GRAVITAČNÉ POLE (2 hod.)

Keplerove zákony, Newtonov gravitačný zákon, intenzita gravitačného poľa a intenzita v okolí sústavy hmotných bodov, potenciálna energia v gravitačnom poli, potenciál gravitačného poľa a potenciál v okolí sústavy hmotných bodov, gravitačné zrýchlenie. I. a II. kozmická rýchlosť.

DYNAMIKA SÚSTAVY HMOTNÝCH BODOV A TUHÉHO TELESA (2 hod.)

Sústava hmotných bodov, dokonale tuhé teleso. Ťažisko dvoch hmotných bodov, polohový vektor ťažiska sústavy hmotných bodov a polohový vektor ťažiska tuhého telesa, rýchlosť a zrýchlenie ťažiska. I. a II. veta impulzová. Rotácia telesa okolo pevnej osi. Kinetická energia rotujúcej sústavy hmotných bodov, moment zotrvačnosti sústavy hmotných bodov a tuhého telesa, Steinerova veta.

MECHANICKÉ VLASTNOSTI TUHÝCH LÁTOK (2 hod.)

Krivka deformácie, pružná a nepružná deformácia. Relatívne predĺženie, priečne skrátenie a relatívne posunutie, deformácia v ťahu a šmyku, Hookov zákon.

HYDROMECHANIKA (2 hod.)

Ideálna kvapalina. Definícia hydrostatického tlaku, základná rovnica hydrostatiky, Archimedov zákon. Rovnica spojitosti, Bernoulliho rovnica.  Povrchové napätie, kapilárna elevácia a kapilárna depresia. Reálna kvapalina. Pohyb viskóznej kvapaliny – tangenciálne napätie, Stokesov vzťah.

KMITAVÝ POHYB (2 hod.)

Harmonický pohyb, kinematika a dynamika kmitavého pohybu, premeny energie v mechanickom oscilátore, tlmený harmonický oscilátor a tlmené kmitanie, vynútený kmitavý pohyb, skladanie kmitov.

ZÁKLADNÉ POJMY MOLEKULOVEJ FYZIKY A TERMIKY (2 hod.)

Ideálny plyn. Stavová rovnica  a základné zákony platné pre ideálne plyny. Základy  kinetickej teórie plynov. Relatívna atomová a molekulová hmotnosť,  látkové množstvo, stredná  kvadratická rýchlosť chaotického pohybu molekúl. Vnútorná energia ideálneho plynu, kalorimetrická rovnica, skupenské teplo, tepelná kapacita, teplotná roztažnost.