UČEBNÁ OSNOVA PREDMETU FYZIKA 1 (SjF)
Rozsah predmetu: 3 – 2
Ročník: 1
Semester: Letný
Zakončenie predmetu: Z, S
Vypracoval: Doc. Sofia Slabeyciusová, CSc.
Sylaby prednášok:
Úvod: Predmet a rozdelenie fyziky. Fyzikálne veličiny, ich rozmer a jednotky. SI sústava. Pojem hmotného bodu.
Kinematika hmotného bodu. Určenie polohy hmotného bodu v priestore. Vzťažné sústavy. Polohový vektor, okamžitá rýchlosť, okamžité zrýchlenie. Niektoré špeciálne typy pohybov. Pohyb rovnomerne zrýchlený priamočiary, šikmý vrh, pohyb po kružnici. Uhlová rýchlosť, uhlové zrýchlenie. Rozklad zrýchlenia na zložku tangenciálnu a normálovú. Vzájomný súvis kinematických veličín.
Dynamika hmotného bodu. Pojem hmotnosti a sily. Newtonove pohybové zákony. Hybnosť. Princíp superpozicie síl. Impulz sily, práca sily, výkon a kinetická energia. Moment sily a moment hybnosti. Inerciálna vzťažná sústava, Galileiho transformácie. Neinerciálne vzťažné sústavy. Zotrvačné sily. Základy špeciálnej teórie relativity. Lorencove transformácie, ich dôsledky.
Gravitačné pole. Newtonov zákon všeobecnej gravitácie. Intenzita gravitačného poľa. Práca v gravitačnom poli, potenciálna energia, potenciál. Pojem konzervatívneho poľa. Zákon zachovania energie v konzervatívnom poli. Vzťah medzi intenzitou a potenciálom gravitačného poľa. Gravitačné pole Zeme. Pohyb v centrálnom gravitačnom poli. Keplerové zákony.
Dynamika sústavy hmotných bodov (SHB). Vnútorné a vonkajšie sily. I. a II. veta impulzová. Hmotný stred a ťažisko SHB. Zákony zachovania v izolovanej sústave.Pružná a nepružnázrážka.
Dynamika tuhého telesa. Pojem dokonale tuhého telesa. Postupný pohyb telesa, veta o ťažisku. Rotácia telesa okolo pevnej osi. Moment zotrvačnosti, energia rotujúceho telesa okolo pevnej osi, jeho pohybová rovnica. Podmienky rovnováhy tuhého telesa. Tenzor zotrvačnosti. Steinerova veta. Niektoré prípady pohybu tuhého telesa: precesný pohyb, fyzikálne kyvadlo. Šmykové a valivé trenie.
Mechanika kvapalín. Základné zákony hydrostatiky a hydrodynamiky. Archimedov zákon. Rovnica kontinuity a Bernoulliho rovnica. Povrchové napätie. Javy na rozhraní skupenstiev. Prúdenie reálnej kvapaliny. Vnútorné trenie. Laminárne prúdenie viskóznej kvapaliny.
Mechanické kmity. Pohyb pod účinkom elastickej sily. Kmitavý pohyb, harmonicky pohyb netlmený a tlmený. Energia kmitavého pohybu. Kmitavý pohyb vynútený, rezonancia. Skladanie kmitavých pohybov.
Stavba látok. Sily pôsobiace medzi molekulami. Mikroskopický popis plynného, kvapalného a tuhého skupenstva. Mechanické vlastnosti pevných látok, pružné a nepružné deformácie. Hookove zákony pre pružné deformácie. Mechanická pevnosť. Energia deformovaného telesa.
Mechanické vlnenie. Sústava harmonických oscilátorov. Pozdĺžne a priečne vlnenie. Vlnová rovnica. Dopplerov jav. Skladanie vlnenia. Interferencia vlnenia. Stojaté vlnenie.
Termika. Tepelný pohyb v látkach, teplo, teplota. Meranie teploty. Teplotná rozťažnosť látok. Kalorimetrická rovnica.
Vlastnosti plynov.Základy kinetickej teórie plynov. Štatistický výklad tlaku a teploty. Ekvipartičný teorém. Vnútorná energia. Rozdelenie energie medzi molekulami plynu. Maxwellovo rozdelenie rýchlosti molekúl. Stavová rovnica pre ideálny plyn. Reálne plyny, Van-der-Waalsová rovnica. Kritická teplota. Joulov-Thompsonov Jav. Fázové prechody.
Základy termodynamiky. Práca plynu. Prvá veta termodynamická. Mólové teplá za stáleho tlaku a objemu, Mayerova rovnica. Adiabatický dej. Vratné a nevratné procesy. Carnotov cyklický dej. Druhá veta termodynamická. Entrópia. Štatistický výklad entrópie. Tretia veta termodynamická. Tepelné stroje.
Elektrostatické pole. Coulombov zákon elektrostatiky. Intenzita poľa. Tok vektora intenzity. Gaussova veta, jej dôsledky. Práca síl v elektrostatickom poli, potenciálna energia poľa. Potenciál poľa, jeho súvis s intenzitou. Kapacita vodiča, kondenzátor. Elektrostatické pole v látkovom prostredí. Polarizácia dielektrika. Vektor polarizácie. Elektrický dipól. Indukcia elektrického poľa. Energia elektrického poľa.
Fyzika - študijná literatúra
V. Hajko, J.Daniel Szabó.: Základy fyziky. Veda, Bratislava, 2. vydanie, 1983
V. Hajko a kol.: Fyzika v príkladoch. Alfa, Bratislava, 6. Vydanie, 1988
J. Krempaský: Fyzika. Alfa, Bratislava & SNTL Praha, 1982
D. ilkovič: Fyzika I, II. Alfa, Bratislava & SNTL Praha, 5 vydanie 1972
Z. Horák, F. Krupka: Fyzika, SNTL Praha & Alfa Bratislava, 1976
F. KRUPKA, Ľ. KALIVODA: Fyzika, SNTL Praha, 1989
A. Beiser: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha, 1975
J. BINKO, I. KAŠPAR: Fyzika stavebního inženýra. SNTL & Alfa Praha, 1983
Š. VEIS, J. MAĎAR, V. MARTIŠOVIČ: Mechanika a molekulová fyzika. Alfa &SNTL, Bratislava, 1978