You are hereSZZA1

SZZA1


Předmět: Mechanika a molekulová fyzika

Katedra/Zkratka: OPT/SZZA1

Rok: 2019

Garant: 'prof. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc.'

Anotace: Přehledové znalosti mechaniky a molekulové fyziky.

Přehled látky:
Mechanika hmotného bodu. Klasifikace pohybů, trajektorie, rychlost, normálové a tečné zrychlení. Newtonovy pohybové zákony, impulz síly a hybnost. Práce, energie, výkon, zákony zachování. Srážky a rázy, tření. Mechanika tuhého tělesa. Translace a rotace tuhého tělesa, vnitřní a vnější síly, těžiště, rovnováha. Moment síly, moment hybnosti, moment setrvačnosti, Steinerova věta, rotační energie, pohybová rovnice. Pevnost a pružnost těles, deformace v tahu, tlaku, smyku a torzi. Gravitace. Sluneční soustava, Keplerovy zákony, Newtonův gravitační zákon, intenzita gravitačního pole, potenciální energie a potenciál, siločáry, ekvipotenciální plochy, kosmické rychlosti, volný pád, šikmý vrh. Mechanika tekutin. Tlak, Pascalův zákon, vztlaková síla, Archimédův zákon. Stlačitelnost kapalin a plynů, rovnice kontinuity ustáleného toku tekutiny, Bernoulliova rovnice. Laminární a turbulentní proudění, viskozita tekutin, Poisseuilleův zákon a Stokesův zákon. Povrchové napětí, tlak pod zakřiveným povrchem kapaliny, kapilární jevy. Mechanické kmity. Kmity volné a tlumené - pohybové rovnice a jejich řešení. Nucené harmonické kmity, rezonance. Matematické a fyzické kyvadlo. Superpozice harmonických kmitů, spřažené oscilátory. Mechanické a akustické vlny. Postupná vlna podélná a příčná, rovinná a sférická vlna, Huygensův princip, odraz a lom. Vlnová rovnice, harmonická vlna, amplituda, fáze, frekvence, vlnová délka. Dopplerův jev, superpozice harmonických vln, disperze, grupová a fázová rychlost. Stojaté vlny, rezonátor, módy. Teplota a teplo. Tepelný stav těles, teplota a její měření. Teplotní roztažnost tuhých a kapalných látek. Teplotní roztažnost a rozpínavost plynů, Gay-Lussacův a Charlesův zákon, stavová rovnice plynů, absolutní teplota. Teplo a tepelná kapacita látky. Šíření tepla vedením, prouděním a sáláním. Fázové přechody. Tání, tuhnutí, vypařování, kondenzace a sublimace látek, skupenská tepla. Clausiova-Clapeyronova rovnice a její důsledky. Syté páry, přehřáté páry, vlhkost vzduchu, kritický stav, trojný bod a fázové diagramy. Termodynamika. Termodynamický systém, vnitřní energie, termodynamické věty, první věta termodynamiky pro ideální plyn. Děje v ideálním plynu (samovolné, umělé, vratné a nevratné termodynamické děje). Entropie a termodynamické potenciály, Maxwellovy relace. Teoretická mechanika a obecné principy mechaniky. Princip virtuální práce, Lagrangeovy rovnice, Hamiltonův princip, integrály pohybu. Hamiltonovy kanonické rovnice. Mechanika kontinua, tenzor napětí, tenzor deformace, pohybové rovnice tekutin. Relativistická mechanika. Vztažné soustavy, soustavy inerciální a neinerciální, Galileova transformace, setrvačné síly, Einsteinovy postuláty, Lorentzova transformace a její důsledky, Minkowského metrika prostoročasu, hmotnost, hybnost a energie.