ME

Předmět: Mechanika

Katedra/Zkratka: KEF/ME

Rok: 2011

Garant: 'RNDr. Renata Holubová, CSc.'

Anotace: Získat základní vědomosti z oblasti mechaniky v rozsahu přednášené látky. Získat manuální a intelektuální dovednosti související s používáním nových vědomostí při řešení fyzikálních úloh a při praktických laboratorních činnostech.

Přehled látky:
Kinematika hmotného bodu - pojem hmotného bodu, relativnost pohybu, rovnoměrný a nerovnoměrný přímočarý pohyb, skládání pohybů - princip nezávislosti pohybů, křivočarý pohyb. Dynamika hmotného bodu - Newtonovy pohybové zákony, skládání a rozklad sil, pohyb ve zrychlené soustavě, síly setrvačné, síly působící při křivočarém pohybu, centrální pohyb, impuls, práce, energie. Mechanika soustavy hmotných bodů - hybnost soustavy, první věta impulsová, těžiště. Mechanika tuhého tělesa - pohyb tuhého tělesa, účinek síly na tuhé těleso, statika, těžiště, dynamika tuhéto tělesa, momenty setrvačnosti, hybnost a impuls, volná osa, tření. Gravitační pole - pohyb planet a Keplerovy zákony, hmotnost setrvačná a gravitační, intenzita a potenciál gravitačního pole, pohyby v zemském gravitačním poli, kosmické rychlosti. Mechanika tekutin - hydrostatika a aerostatika (tlak, Pascalův zákon, vztlaková síla), měření tlaku, stlačitelnost kapalin a plynů, Archimédův zákon, dynamika tekutin - proudění tekutin, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, pohyb tělesa v tekutině, odpor prostředí. Kmitání - kmity netlumené, matematické kyvadlo, fyzické kyvadlo, torzní kmity, kmity tlumené, skládání kmitů, nucené kmity. Vlnění - postupné vlnění, energie vlnění, interference, stojaté vlnění, Huygensův princip, Dopplerův jev, vlnová rovnice, rychlost šíření vlnění. Akustika - vznik a druhy zvuku, hudební akustika, šíření zvukových vln, zdroje zvuku, fyziologická akustika, ultrazvuk. Početní cvičení - řešení úloh včetně komplexnějších problémů v návaznosti na učivo probírané na přednáškách. Znalost základních charakteristik popisu pohybu částice (trajektorie,rychlost, zrychlení,...)a schopnost s nimi počítat. Schopnost řešit s porozuměním základní úlohy dynamiky hmotného bodu s využitím pohybových zákonů, silových zákonů a zákonů zachování (pohyb částice v silovém poli). Schopnost aplikovat základní zákony dynamiky a zákony zachování při řešení úloh o pohybu tuhého tělesa (rotace tuhého tělesa kolem pevné osy). Schopnost použít s porozuměním základní poznatky z mechaniky pro řešení úloh o statické rovnováze a proudění kapalin (rozložení tlaku v kapalině, vytékání kapaliny z nádoby). Laboratorní úlohy: 1. Měření momentu setrvačnosti a) přímou metodou, b) z doby kyvu, c) pomocí přídavného tělíska. 2. Měření Youngova modulu pružnosti a) z protažení drátu, b) z příčných kmitů tyče 3. Základní akustická měření a) pomocí Kundtovy trubice a válcového rezonátoru, b) hudební akustika pomocí soupravy ISES 4. Akustický Dopplerův jev 5. Spřažená kyvadla 6. Mechanická hystereze: a) měření hysterezní křivky, b) určení modulu pružnosti různých materiálů z torze tyčí 7. Měření pomocí matematického kyvadla: a) určení závislosti T na l, b) určení závislosti T na výchylce , c) určení g z doby kyvu. Základní měření a vyhodnocení kmitů matematického kyvadla pomocí dataloggerů. Studium tlumených kmitů. Měření tíhového zrychlení reverzním kyvadlem. Závislosti doby kmitu fyzického kyvadla na g - Machovo kyvadlo 8. Měření pomocí 3-osového gyroskopu 9. Balistické kyvadlo. 10. http://www.ises.info/index.php/cs/laboratory