Detail předmětu

Fyzika pro audio inženýrství

FEKT-JFYZAk. rok: 2018/2019

Předmět je základním kurzem fyziky se zaměřením na oblasti využitelné ve zvukové technice. První část je věnována základům mechaniky částic, síle a pohybu. Následují harmonické, tlumené a vynucené kmity, dále pak postupné a stojaté vlnění, energie přenášená vlněním, superpozice a interference vlnění. Další probíranou oblastí jsou fyzikální pole. Stručně budou zmíněna pole gravitační a tíhové, podrobněji pak probrána pole elektrické a magnetické, kde se budou studenti věnovat jejich vzniku, vlastnostem a základním zákonům a také vzniku elektromagnetického vlnění. Poslední část předmětu je věnována mezím klasické fyziky a nástinu jejich překonání.

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- sestavit pohybovou rovnici a využít ji při řešení pohybu hmotného bodu a tuhého tělesa a jejich soustav,
- aplikovat zákony zachování energie a hybnosti při popisu fyzikálních dějů,
- sestavit pohybovou rovnici kmitavého pohybu,
- popsat harmonické, tlumené a vynucené kmity,
- vysvětlit vznik postupného a stojatého vlnění,
- popsat jevy superpozice a interference vlnění,
- popsat základní vlastnosti zvukových vln,
- popsat základní vlastnosti fyzikálních polí,
- popsat gravitační a tíhové pole,
- popsat vznik elektrických a magnetických polí, vysvětlit souvislosti mezi jednotlivými veličinami a popsat metody jejich měření,
- popsat vznik a základní vlastnosti elektromagnetického vlnění,
- vysvětlit principy měření vybraných neelektrických veličin,
- diskutovat základní problémy klasické fyziky a možnosti jejich překonání.

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat kartézský systém souřadnic a měl by ovládat grafické znázornění funkčních průběhů. Měl by umět pracovat s fyzikálními veličinami, jednotkami a rovnicemi. Měl by ovládat matematický aparát na úrovni základní práce s vektory, lineárními rovnicemi, goniometrickými, exponenciálními a mocninnými funkcemi.

Doporučená nebo povinná literatura

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fyzika. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006. (CS)
FYZIKA. Studijní materiály k přednáškám, cvičením a laboratornímu cvičení. Stránka předmětu na eLearningu VUT. (CS)
HOLZNER, Steve. Physics For Dummies. John Willey & Sons, Inc., 2005. (EN)
KOKTAVÝ, B. Úvod do studia fyziky. VUTIUM, Brno, 1998. (CS)
KOKTAVÝ, B.: Mechanika hmotného bodu, VUTIUM Brno, 1998. (CS)
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Brno, 2014, Překlad 8. orig. vydání (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratorní cvičení. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává v průběhu semestru pět samostatných domácích úkolů.

Způsob a kritéria hodnocení

Student získá až:
- 30 bodů za laboratorní cvičení (6 protokolů a 1 test),
- 10 bodů za počítačové cvičení,
- 60 bodů za zkoušku (písemná část 40 bodů a ústní část 20 bodů).
Pro postup do ústní části je nutné získat v písemné části alespoň 15 bodů.
Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat z ústní části alespoň 5 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Základy mechaniky částic.
2. Síla, pohyb, energie.
3. Harmonické, tlumené a vynucené kmity.
4. Postupné a stojaté vlnění, energie přenášená vlněním.
5. Superpozice a interference vlnění.
6. Zvuk, vznik, vlastnosti, základní zákony.
7. Vlastnosti fyzikální polí, gravitační a tíhové pole.
8. Elektrické pole, vznik, vlastnosti, základní zákony.
9. Elektrický proud, vznik, vlastnosti, základní zákony.
10. Magnetické pole, vznik, vlastnosti, základní zákony.
11. Elektromagnetické pole, elektromagnetické vlnění, světlo.
12. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami.
13. Meze klasické fyziky a nástin jejich překonání.

Cíl

Cílem předmětu je poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů se zaměřením na oblasti využitelné ve zvukové technice. Jedná se především o mechaniku částic, kmity, vlny, elektrické a magnetické pole. Porozumění těmto pojmům a zákonům bude posíleno pomocí širokého spektra zajímavých aplikací. Praktické ověření získaných poznatků proběhne v laboratorním cvičení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka a počítačová cvičení jsou povinné, řádně omluvené zmeškané laboratorní nebo počítačové cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AUDIO-J bakalářský

    obor J-AUD , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, volitelný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor