You are hereSZZ1O

SZZ1O


Course: Mechanics, Thermodynamics, Stat. Physics

Department/Abbreviation: OPT/SZZ1O

Year: 2021

Guarantee: 'prof. RNDr. Miloslav Dušek, Dr.'

Annotation: Demonstrate knowledge of mechanics, thermodynamics and statistical physics.

Course review:
1. Mechanika hmotného bodu. Trajektorie, rychlost, zrychlení. Newtonovy pohybové zákony, impulz síly a hybnost. Práce, energie, výkon, zákony zachování. Newtonův gravitační zákon, intenzita gravitačního pole, potenciál. Kosmické rychlosti, volný pád, šikmý vrh. 2. Mechanika tuhého tělesa. Translace a rotace tuhého tělesa, těžiště, rovnováha. Moment síly, moment hybnosti, moment setrvačnosti, Steinerova věta. Pevnost a pružnost těles, deformace v tahu, tlaku, smyku a torzi, tenzor deformace 3. Mechanika tekutin. Tlak, Pascalův zákon, Archimédův zákon. Stlačitelnost kapalin a plynů, rovnice kontinuity ustáleného toku tekutiny, Bernoulliova rovnice. Laminární a turbulentní proudění, viskozita tekutin. Povrchové napětí, kapilární jevy. 4. Mechanické kmity a vlny. Kmity volné a tlumené. Nucené harmonické kmity, rezonance. Matematické a fyzické kyvadlo. Vlna podélná a příčná, vlna rovinná a sférická, Huygensův princip. Vlnová rovnice a její řešení. Dopplerův jev. Stojaté vlny, rezonátor, módy rezonátoru. 5. Teplota a její měření, absolutní teplota. Teplotní roztažnost tuhých a kapalných látek a plynů. Gay-Lussacův a Charlesův zákon, stavová rovnice plynů. Teplo a tepelná kapacita. Způsoby šíření tepla. 6. 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, fázové diagramy. 7. Termodynamika. Termodynamický systém, vnitřní energie, termodynamické věty. První věta termodynamiky pro ideální plyn. Vratné a nevratné termodynamické děje. Entropie a termodynamické potenciály. 8. Kinetická teorie plynů, ekvipartiční teorém, vnitřní energie ideálního plynu. Maxwellův zákon pro rozložení rychlostí molekul plynů. Střední volná dráha molekuly. Reálné plyny, van der Waalsova rovnice. 9. Statistická mechanika a statistický smysl termodynamických zákonů. Fázový prostor, pravděpodobnostní rozdělení, Maxwellův-Boltzmannův rozdělovací zákon. Mikrokanonický, kanonický a grandkanonický statistický soubor, partiční funkce. 10. Teoretická mechanika a obecné principy mechaniky. Princip virtuální práce, Lagrangeovy rovnice, Hamiltonův princip, integrály pohybu, zákony zachování. Hamiltonovy kanonické rovnice. 11. 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.