Detail předmětu

Fyzika 2

FEKT-BPC-FY2BAk. rok: 2019/2020

Předmět Fyzika 2 navazuje na předmět Fyzika 1, se kterým tvoří dohromady dvousemestrový základní kurz fyziky se zaměřením na oblasti využitelné ve zvukové technice. V rámci tohoto předmětu jso již důsledně využívány všechny potřebné partie vyšší matematiky, především pak diferenciální a integrální počet. V první části předmětu Fyzika 2 jsou prohloubeny znalosti studentů z oblasti mechaniky hmotného bodu, pozornost je věnována sestavování a řešení pohybových rovnic. Oblast mechaniky je také rozšířena o soustavu hmotných bodů a tuhé těleso, je nastíněna i problematika tření a obtékání těles. Následují vlastnosti pevných látek. Značná pozornost je dále věnována vlnové rovnici a různým typům jejího řešení, také vlastnostem zvukových vln a principu základních typů hudebních nástrojů. Poslední část se zabývá prohloubením znalostí z oblasti elektromagnetismu včetně formulace Maxwellových rovnic a vybraných poznatků z oblasti elektromagnetických vln.

Zajišťuje ústav

Prerekvizity

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fyzika. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006. (CS)
FYZIKA 2. Studijní materiály k přednáškám, cvičením a laboratornímu cvičení. Stránka předmětu na eLearningu VUT. (CS)
SYROVÝ, Václav. Hudební akustika. Akademie mmúzických umění, Praha, 2003, 2008. (CS)
HOLZNER, Steve. Physics For Dummies. John Willey & Sons, Inc., 2005. (EN)
FEYNMAN, R; LEIGHTON, R; SANDS, M. Feynmanovy přednášky z fyziky 1-3. Fragment 2001, 2007, 2013. (CS)

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Diferenciální a integrální počet ve fyzice, vektorová analýza, střední a efektivní hodnoty, komplexní čísla. Kinematika hmotného bodu. Polohový vektor, okamžitá rychlost a zrychlení, délka dráhy, obecné přímočaré a křivočaré pohyby a jejich řešení, parametrické rovnice a obecná rovnice trajektorie.
2. Dynamika hmotného bodu. Inerciální a neinerciální soustavy, pohybová rovnice a její řešení, obecná definice práce, okamžitý a střední výkon, obecný výpočet potenciální energie, nárazové síly, impulz síly.
3. Soustava hmotných bodů a tuhé těleso. Těžiště, impulzové věty, kinetická energie, moment setrvačnosti, tření.
4. Tekutiny. Rovnice kontinuity, Eulerova rovnice, obtékání těles, Stokesův zákon, Newtonův vztah, stavová rovnice plynů, adiabatický děj.
5. Pevné látky. Krystalické a amorfní látky, krystalová mřížka, deformace pevného tělesa, poruchy, teplotní roztažnost.
6. Kmity. Pohybová rovnice pro vlastní, tlumené a složené kmitavé pohyby a její řešení, kyvadla.
7. Vlny. Vlnová rovnice a její řešení, vlnoplocha a paprsek, energie a výkon vlny. Šíření vln v pevných látkách, vlastní kmity na struně a desce. Kapaliny a plyny, podélné vlnění v kapalinách a plynech.
8. Zvukové vlny. Základní veličiny, rychlost šíření zvuku, energetické veličiny, hladiny, zvukové vlnění na překážce, vlastní kmity v trubici, Dopplerův jev.
9. Principy hudebních nástrojů. Strunné, dechové a bicí nástroje.
10. Elektrické pole. Výpočet intenzity a potenciálu v okolí nabitého tělesa, tok intenzity elektrického pole plochou, Gausův zákon elektrostatiky, výpočet kapacity kondenzátorů, energie elektrického pole, RC obvod.
11. Magnetické pole. Síla působící na obecný vodič, Biotův-Savartův-Laplaceův zákon, Ampérův zákon celkového proudu, Gaussův zákon pro magnetické pole.
12. Elektromagnetická indukce, magnetický indukční tok, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, Lenzův zákon, vlastní a vzájemná indukčnost, energie magnetického pole, LC obvod, magnetoelektrická indukce, Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru.
13. Elektromagnetické vlny. Vlnová rovnice, postupná elektromagnetická vlna, odraz, lom, úplný odraz, polarizace, difrakce, interference, přenos energie, tlak záření, Dopplerův jev, vznik a šíření elektromagnetických vln.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-ZVUK , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný
    specializace AUDB-TECH , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor