Předmaturitní ročník: Přírodní vědy
Kapitoly z fyziky
Hodinová dotace: dvouletý seminář
| 1. ročník - 2 hodiny týdně |
| 2. ročník - 2 hodiny týdně |
Cíle předmětu:
Předmět Kapitoly z fyziky I je koncipován jako dvouletý. Je určen pro žáky s hlubším zájmem o fyziku, kteří chtějí studovat vysokou školu technického zaměření. Obsah je zaměřen na prohloubení některých kapitol klasické fyziky – mechanika, termika, elektřina. Na tento předmět navazuje v dalším ročníku předmět Kapitoly z fyziky - Moderní fyzika. Probírány jsou především partie z moderní fyziky – relativita, kvantová fyzika, jaderná a atomová fyzika, astrofyzika.Studijní požadavky:
Nutným předpokladem pro úspěšné zvládnutí předmětu je velmi dobrá znalost učiva fyziky z povinného učiva, schopnost logického myšlení, propojování znalostí z různých oblastí fyziky, schopnost abstrakce a samozřejmě i dobré matematické znalosti Součástí hodnocení jsou písemné práce, příprava a prezentace referátů.Obsah učiva:
- Mechanika
- Inerciální a neinerciální soustavy – dostředivá a odstředivá síla, Galileův princip relativity
- Rázy koulí z pohledů zákonů zachování
- Rovnováha tělesa, rovnovážné polohy, stabilita těles
- Moment setrvačnosti, Steinerova věta
- Energie otáčivého pohybu, pohybová rovnice otáčivého pohybu
- Pohyb těles v centrálním silovém poli – Keplerovy zákony
- Kinematika kmitavého pohybu - skládání kmitání (matematický popis)
- Dynamika kmitavého pohybu – odvození rovnice pro energii kmitavého pohybu
- Dopplerův princip v klasické fyzice (akustika)
- Dynamika kapalin – Bernoulliho rovnice a její užití
- Pohyb těles v reálném prostředí, obtékání těles (Stokesova síla, Newtonova odporová síla)
- Termika
- Fázové přechody, aplikace zákona zachování energie na složitější úlohy
- Carnotův cyklus
- Tepelné motory
- Elektřina
- Rezistor a jeho voltampérová charakteristika, odpor kovu jako funkce teploty, supravodivost
- Polovodiče – termistor, fotorezistor, tranzistor (bipolární, unipolární)
- Kirchhofovy zákony
- Obvody střídavého proudu řešené s využitím komplexních čísel – dle znalosti
- Speciální teorie relativity
- klasická teorie, Galileův princip relativity
- Michalsonův pokus
- Einsteinovy postuláty STR
- dilatace času
- kontrakce délek
- Lorentzova transformace
- skládání rychlostí
- síla v STR
- hmotnost a energie v STR
- základní informace OTR
- Základy kvantové fyziky
- fotoelektrický jev
- kvantová hypotéza
- dualismus
- Schrödingerova rovnice
- relace neurčitosti
- Základy atomové fyziky
- spektra
- Rutherfordův model atomu
- Bohrův model atomu
- laser
- Základy jaderné fyziky
- základní představy fyziky jádra
- časový průběh radioaktivní přeměny
- jaderný reaktor
- Astrofyzika
- sluneční soustava
- fyzika hvězd
- základy kosmologie