Fyzika pre chémiu

Prednášajúci:

  • prof. Dr. Štefan Matejčík, DrSc., FMFI F2-53, stefan.matejcik AT uniba.sk
  • RNDr. Ladislav Moravský, PhD., FMFI F2-45, ladislav.moravsky AT uniba.sk
  • doc. RNDr. Veronika Medvecká, PhD., FMFI F2-41, veronika.medvecka AT uniba.sk
  • doc. Mgr. Peter Čermák, PhD., FMFI F2-147, peter.cermak AT uniba.sk

Cvičiaci:

  • RNDr. Ladislav Moravský, PhD., FMFI F2-45, ladislav.moravsky AT uniba.sk
  • Mgr. Sandra Ďurčányová, FMFI F2-74, sandra.durcanyova AT fmph.uniba.sk
  • Mgr. Emanuel Maťaš, FMFI F2-81, emanuel.matas AT fmph.uniba.sk

Cieľ:

Získať všeobecný prehľad o základných zákonoch fyziky – klasickej a modernej. Porozumenie najdôležitejších dejov v mechanike, elektromagnetizme, termodynamike, optike, zoznámiť sa so základnými princípmi modernej fyziky, a to všetko s dôrazom na poznatky, ktoré potrebujú chemici.

Rozsah predmetu:

  • 23 dvojhodinových prednášok, základné témy z klasickej a modernej fyziky podľa osnov uvedených nižšie, prednášky sú dvakrát týždenne
  • 12 trojhodinových cvičení, riešenie fyzikálnych úloh k prebratým témam

Písomky a skúšky:

  • 10 krátkych 10 minútových písomiek (vždy na začiatku cvičenia), 1 príklad z učiva z predošlej hodiny za 1 bod
  • 3 veľké písomky každá z tretiny semestrálneho učiva, príklady a teória spolu každá písomka po 30 bodov
    • prednášky 1-8 – Mechanika,
    • prednášky 9-15 – Termika, Hydrostatika, Elektromagnetizmus,
    • prednášky 16-23 – Optika, Kvantová a jadrová fyzika
  • študent má právo na náhradný termín veľkej písomky z dôvodu absencie na riadnom termíne
  • nepovinná písomná skúška za 100 bodov, formou veľkej písomky z celo-semestrálneho učiva

Podmienky na absolvovanie:

  • z uvedených povinností počas semestra (10 krátkych + 3 veľké písomky) je možné získať potrebných 60-100 bodov na úspešné absolvovanie predmetu, bez nutnosti ísť na skúšku v skúškovom období
  • zaváži len súčet bodov z jednotlivých malých a veľkých písomiek, výsledná známka sa stanoví podľa hodnotenia uvedeného nižšie
  • kto si chce hodnotenie vylepšiť, má právo ísť na písomnú skúšku v skúškovom období, do hodnotenia sa počíta lepší výsledok (buď súčet bodov zo semestra alebo vyššie skóre zo skúšky)
  • skúšky sa môžu zúčastniť aj tí študenti, ktorí získali za písomky počas semestra minimálne 30 bodov, v takomto prípade je na skúške potrebné dosiahnuť minimálne 60 bodov na absolvovanie premetu

Hodnotenie predmetu:

A ≥ 92% > B ≥ 84% > C ≥ 76% > D ≥ 68% > E ≥ 60% > Fx.

Stručná osnova predmetu:

  1. Úvod: základné fyzikálne veličiny, jednotky SI, fyzikálne interakcie.
  2. Vektory, pohyb: poloha, rýchlosť, zrýchlenie, pohyb po kružnici.
  3. Sila. Newtonove zákony sily. Inerciálne a neinerciálne sústavy, zdanlivé sily: odstredivá, Coriolisova. Trenie. Newtonov gravitačný zákon.
  4. Práca a energia. Kinetická energia, potenciálna energia. Zákon zachovania energie. Výkon. Gravitačné pole: potenciál, potenciálna energia.
  5. Ťažisko. Hybnosť, zákon zachovania hybnosti. Zrážky.
  6. Rotácie, moment zotrvačnosti, moment hybnosti.
  7. Harmonický oscilátor, rezonancia.
  8. Vlny, zvuk. Vlastnosti vĺn: Interferencia, Dopplerov jav.
  9. Kinetická teória plynov, tepelné deje v plynoch.
  10. Teplo a teplota, tepelná kapacita, skupenské premeny, rozťažnosť, prenos tepla.
  11. Tekutiny. Hydrostatický tlak, Pascalov zákon, Archimedov zákon, Bernouliho rovnica.
  12. Elektrostatika: elektrický náboj, elektrické pole: intenzita.
  13. Práca, potenciál, energia elektrického poľa, kovy a dielektriká.
  14. Prieraz, elektrické prúdy, Ohmov zákon, Kirchhoffove zákony.
  15. Magnetizmus, Lorentzova sila, Biot-Savartov zákon, Ampérov zákon.
  16. Elektromagnetická indukcia, Faradayov zákon, Lensov zákon, tok magnetického poľa.
    1. OPAKOVANIE P12-16
  17. Maxwellove rovnice, svetlo, energia magnetického poľa, posuvný prúd, žiarenie dipólu.
  18. Svetlo ako vlnenie.
  19. Prechod rozhraniami, interferencia a difrakcia.
  20. Geometrická optika, optické prístroje.
  21. Moderná fyzika, skleníkový efekt.
    1. OPAKOVANIE P17-21

Príklady z cvičení:

Odporúčaná literarúra:

  • D. Halliday, R. Resnik, J. Walker: Fyzika, VUT Brno, Nakl. Vitium (2013) ISBN 978-80-214-4123-1 Preklad z anglického vydania. VŠ  učebnica v ČR s množstvom zaujímavých praktických príkladov.
  • D. Ilkovič: Fyzika 1, Fyzika 2 *.pdf súbory na webe Katedry fyziky FEI STU http://www.kf.elf.stuba.sk/~bokes/DI_web/Ilkovic.php
  • J. Cirák a kolektív: Zbierka príkladov a úloh z fyziky. Skriptá, Nakladateľstvo STU Bratislava (2013). ISBN 978-80-227-3868-2
  • L. D. Landau, A. I. Kitajgorodskij: Fyzika pro každého (česky Horizont, Praha, 1975 vyšlo aj slovensky)
  • R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands: Feynmanove prednášky z fyziky, 1. diel (originál anglicky, vyšlo aj rusky, slovensky a česky)
  • A. Beiser: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1976. Asi najlepšia učebnica o základoch fyziky 20. storočia: od teórie relativity cez kvantovú mechaniku k štruktúre atómov, molekúl, kryštálov až po vlastnosti atómových jadier. Existujú aj následné vydania (anglické).