Prednášky - materiály - gibova
Hlavná ponuka:
Prednášky - materiály
Materiály pozostávajú zo štyroch časti:
1. Doštudovať a doplniť do poznámok: v tejto časti budú uvedené zdroje, z ktorých si treba doplniť poznámky do
prednášok
2. Pre zaujímavosť doplňujúce zdroje: v tejto časti budú uvedené zdroje, ktoré slúžia ako doplnok
k prednáškam. Netreba si ich doplňovať do prednášok. Slúžia ako zaujímavosť pre tých, ktorých fyzika viac zaujíma
3. Materiály z prednášky: obsahuje niektoré materiály z prednášok (aplety, video).
4. Čo sme sa naučili: obsah pojmov na skúšku
1. prednáška: Základy vektorovej algebry
3. Materiály z prednášky:
Definovať pojmy: skalár, vektor. Znázorniť vektor a zapísať ho pomocou zložiek a súradnic. Rozložiť vektor na zložky, určiť jeho veľkosť a odklon od jednotlivých osí.
Vykonávať základné operácie s vektormi: sčítanie - skladanie (matematicky, graficky), odčítanie (matematicky, graficky), násobenie skalárnou veličinou (matematicky, graficky), skalárne násobenie dvoch vektorov (vyjadriť skalárny súčin pomocu uhla a pomocou súradníc, vedieť vyjadriť uhol dvoch vektorov zo skalárneho súčinu), vektorové násobenie dvoch vektorov (učiť smer, veľlkosť a súradnice výsledného vektora, ktorý je daný vektorovým súčinom).
Príklady ku skúške: 1.6, 1.8, 1.23, 1.18
2. prednáška: Základy vektorovej algebry, Kinematika hmotého bodu
4. Čo sme sa naučili:
Definovať pojmy: kinematika HB, hmotný bod, poloha a pohyb HB, trajektória, dráha. Uviesť dva spôsoby určenia polohy HB (pomocou súradníc a polohového vektora). Definovať polohový vektor (slovne, matematický zápis) a vyjadriť jeho veľkosť. Rozdeliť pohyby podľa tvaru trajektórie. Vedieť zapísať polohu a pohyb HB pomocou súradníc a polohového vektora.
Definovať priemernú rýchlosť (slovná definícia, matematický zápis), poznať jej jednotku, nakresliť obrázok k definícii. Vedieť vysvetliť, čo je posunutie. Uvisť matematický zápis veľkosti priemernej rýchlosti.
Definovať okamžitú rýchlosť (slovná definícia, matematický zápis), nakresliť obrázok k definícii. Vedieť vysvetliť, čo je elementárne posunutie a elementárny čas. Vyjadriť súradnice rýchlosti a pomocou nich vyjadriť veľkosť rýchlosti a uviesť jej jednotku.
Príklady ku skúške: 2.23, 2.19, 2.27, 2.3, 2.7, 2.13, 2.65, 2.67, 2.76, 2.72
3. prednáška: Kinematika hmotého bodu
4. Čo sme sa naučili:
Definovať priemerné a okamžité zrýchlenie (slovná definícia, matematický zápis). Vyjadriť súradnice zrýchlenia a pomocou nich vyjadriť veľkosť zrýchlenia a uviesť jeho jednotku.
Vyjadriť vzťah pre polohový vektor a rýchlosť ako integrál (popis veličín vo vzťahoch). Pomocou známych počiatočných podmienok pre priamočiary pohyb vyjadriť rýchlosť, zrýchlenie a dráhu ako deriváciu a integrál (popis veličín vo vzťahoch).
Odvodiť vzťahy pre rýchlosť, zrýchlenie a dráhu pre rovnomerný priamočiary pohyb a rovnomerne zrýchlený (spomalený) pohyb. Graficky znázorniť závislosť rýchlosti, zrýchlenia a dráhy od času.
Príklady ku skúške: 3.8, 3.19, 3.24, 3.34, 3.64, 3.12,3.23, 3.40, 3.30, 3.50, 4.10, 4.17, 4.23
4. prednáška: Kinematika hmotého bodu, Dynamika hmotého bodu
1. Doplniť do prednášok:
2. Pre zaujímavosť doplňujúce zdroje: Dôkaz, že vektor dtau je kolmý na vekotr tau a odvodenie normalového zrýchlenia - pozri Hlavačová a kol. Fyzika 1, str.4
4. Čo sme sa naučili:
Rozložiť zrýchlenie na zložky (obrázok, popis odvodenia) a vyjadriť tangenciálne a normálové zrýchlenie a napísať ich veľkosti (slovná definícia, matematický zápis). Popísať akú zmenu vyjadrujú tieto zrýchlenia a aký majú smer. Vyjadriť celkové zrýchlenie pomocou jeho zložiek (slovná formulácia, matematický zápis).
Definovať uhlovú rýchlosť a uhlové zrýchlenie (slovná definícia, matematický zápis, jednotky).
Vedieť napísať vzťahy pre uhlovú rýchlosť a uhlové zrýchlenie rovnomerného otáčavého pohybu v rovine a pre rovnomerne zrýchlený (spomalený) otáčavý pohyb v rovine.
Čím sa zaoberá dynamika HB. Vedieť definovať pojmy pohybový stav, zotrvačnosť a hmotnosť. Definovať hybnosť (slovná definícia, matematický zápis, jednotka). Formulovať 1. Newtonov pohybový zákon. Vysvetliť, čo je to inerciálna vzťažná sústava a uviesť príklady.
5. prednáška: Dynamika hmotého bodu
2. Pre zaujímavosť doplňujúce zdroje: pozri E - skriptá Dynamika HB
3. Materiály z prednášky: video - Coriolisova sila - vytekanie vody z vane, video - vajíčka, video - silomery
4. Čo sme sa naučili:
Vysvetliť, čo je to inerciálna a neinerciálna vzťažná sústava a uviesť príklady na tieto sústavy. Vysvetliť, čo rozumieme pod pojmom vzájomné silové pôsobenie a uviesť veličinu, ktorá je jeho mierou. Poznať príklady na vzájomné silové pôsobenie.
Formulovať 2. Newtonov pohybový zákon a napísať jeho matematické vyjadrenie. Odvodiť vzťah pre silu používaný v klasickej fyzike (popis odvodenia, slovná formulácia a matematický zápis odvodeného vzťahu). Poznať jednotku sily.
Formulovať 3. Newtonov pohybový zákon (obrázok). Vysvetliť pojmy akcia a reakcia a napísať, čo platí pre sily akcie a reakcie z hľadiska veľkosti a smeru. Uviesť príklady na 3. NPZ.
Napísať pohybovú rovnicu vo vektorovom a skalárnom tvare (popísať v nej všetky veličiny).
6. prednáška: Dynamika hmotého bodu
1. Doplniť do prednášok:
odvodenie dôsledku práce, pozri: http://people.tuke.sk/zuzana.gibova/hodnotenie_u_sily/dosledok_prace.htm
odvodenie dôsledku momentu sily, pozri: http://people.tuke.sk/zuzana.gibova/hodnotenie_u_sily/moment.htm
3. Materiály z prednášky:
4. Čo sme sa naučili:
Hodnotiť účinky sily na HB z 3 hľadísk. Definovať mechanickú prácu (slovná definícia, matematický zápis, obrázok). Poznať jej jednotku. Napísať vzťahy pre prácu v závislosti od toho, či sa mení smer a veľkosť pôsobiacej sily (popis veličín). Ukázať, že prácu koná len rovnobežná zložka sily. Formulovať slovne vetu o kinetickej energii ako dôsledok práce a napísať jej matematické vyjadrenie. Napísať vzťah pre kinetickú energiu (popis veličín).
Definovať impulz sily (slovná definícia, matematický zápis, jednotka). Vyjadriť impulz pre silu, ktorá nemení svoj smer a 1) mení svoju veľkosť 2) nemení svoju veľkosť (popis veličín). Uviesť jednotku impulzu, odvodiť dôsledok impulzu (popis odvodenia). Formulovať slovne vetu o impulze a hybnosti a uviesť jej matematické vyjadrenie.
Definovať moment sily (slovná definícia, matematický zápis, obrázok). Vyjadriť jeho veľkosť a určiť jeho smer pomocou vektorového súčinu. Dokázať, že otáčavý účinok má len kolmá zložka sily.
Definovať moment hybnosti a pomocou neho formulovať pohybovú rovnicu pre otáčavý pohyb (dôsledok momentu sily). Vedieť jednotku pre moment sily a moment hybnosti.
7. prednáška: Dynamika hmotého bodu
odvodenie potenciálnej energie v gravitačnom poli, pozri príklad 2.3.8 a 2.3.9 na adrese: http://people.tuke.sk/zuzana.gibova/hodnotenie_u_sily/priklady.htm#Priklad%202.3.9 alebo pozri skriptá Hlaváčová a kol,. Fyzika 1, str.16
odvodenie prvej a druhej pohybovej rovnice pre sústavu HB, skriptá Hlaváčová a kol.: Fyzika 1, str.22, 23 alebo
Olčák, Gibová: Mechanický pohyb častice a telesa, str. 51 - 53
3. Materiály z prednášky: video - zákon zachovania hybnosti aj s vysvetlením, video - pružná a nepružná zrážka, video - pružná zrážka aj s vysvetlením, aplet - zákon zachovania mechanickej energie a energie
4. Čo sme sa naučili:
Vysvetliť pojem konzervatívne silové pole. Definovať potenciálnu energiu (slovná formulácia), uviesť od čoho závisí jej určenie. Definovať zmenu potenciálnej energie (slovná formulácia, matematický zápis, popis veličín, obrázok). Vysvetliť pojem hladina nulovej potenciálnej energie a vysvetliť jej voľbu v príkladoch. Poznať vzťahy pre potenciálnu energiu v gravitačnom poli Zeme a potenciálnu energiu pružnosti (matematický zápis, popis veličín, obrázok).
Vysvetliť pojem dynamicky izolovaný systém. Definovať mechanickú energiu (slovná definícia, matematický zápis, popis veličín). Odvodiť zákon zachovania mechanickej energie (obrázok, postup odvodenia) a formulovať ho slovne a uvieť jeho matematický zápis. Uviesť príklad na disipatívne sily a vysvetliť ako sa líši zákon zachovania energie od zákona zachovania mechanickej energie. Formulovať zákon zachovania energie (matematický zápis, slovné znenie).
Definovať sústavu hmotných bodov (SHB) a vonkajšie sily. Odvodiť prvú pohybovú rovnicu pre SHB (obrázok, postup odvodenia, matematická formulácia a slovné znenie odvodeného vzťahu). Odvodiť druhú pohybovú rovnicu pre SHB (obrázok, postup odvodenia, matematická formulácia a slovné znenie odvodeného vzťahu). Odvodiť zákon zachovania hybnosti pre SHB (postup odvodenia, matematická formulácia a slovné znenie odvodeného vzťahu).
8. prednáška: Dynamika hmotého bodu, Kmity
2. Pre zaujímavosť doplňujúce zdroje: odvodenie zákona zachovania hybnosti a momentu hybnosti pre sústavu hmotných bodov, pozri: skriptá Hlaváčová a kol.: Fyzika 1, str. 22 -24 alebo Olčák, Gibová: Mechanický pohyb častice a telesa, str. 53 - 54, aj zdroj Fyzika 1
Odvodenie výchylky (riešenie diferenciálnej rovnice) netlmeného kmitavého pohybu, pozri: Olčák, Gibová: Mechanický pohyb častice a telesa, str. 33 - 34, aj zdroj Fyzika 1
3. Materiály z prednášky: grafy (výchylka, rýchlosť, zrýchlenie netlmeného kmitavého pohybu)
Aplet - porovnanie kmitavého pohybu s otáčavým pohybom
Aplet - zmena amplitúdy, fázovej konštanty, periódy
Video - vplyv tuhosti pružiny a hmotnosti na pohyb pružinového oscilátora aj s vysvetlením
4. Čo sme sa naučili:
Odvodiť zákon zachovania momentu hybnosti pre SHB (postup odvodenia, matematická formulácia a slovné znenie odvodeného vzťahu).
Definovať slovne netlmený kmitavý pohyb (NHKP) z hľadiska dynamiky. Napísať vzťah pre pružnú silu, popísať v nej všetky veličiny. Zostaviť pohybovú rovnicu a upraviť ju na diferenciálnu rovnicu bez pravej strany (obrázok, popis všetkých veličín). Uviesť riešenie diferenciálnej rovnice a popísať a vysvetliť zmysel všetkých veličín v riešení –výchylke. Nakresliť grafickú závislosť výchylky od času pre tento kmitavý pohyb.
Napísať vzťah pre uhlovú frekvenciu a periódu. Odvodiť rýchlosť a zrýchlenie (popis odvodenia, popis veličín, matematicý zápis odvodeného vzťahu), znázorniť grafickú závislosť od času pre rýchlosť a zrýchlenie. Vedieť určiť maximálne hodnoty rýchlosti a zrýchlenia.
9. prednáška: Kmity
2. Pre zaujímavosť doplňujúce zdroje:
Odvodenie výchylky (riešenie diferenciálnej rovnice) tlmeného kmitavého pohybu, pozri: Olčák, Gibová: Mechanický pohyb častice a telesa, str. 67 - 70, aj zdroj Fyzika 1
3. Materiály z prednášky:
Aplet - zobrazenie závislosti kinetickej a potenciálnej energie netlmeného kmitavého pohybu ako funkcie polohy - Ilustrácia 1, zobrazenie závislosti kinetickej a potenciálnej energie ako funkcie času - Ilustrácia 2
Aplet - zákon zachovania energie (tlmený kmitavý pohyb) a mechanickej energie (netlmený kmitavý pohyb)
Aplet - tri prípady pohybu - tlmený kmitavý pohyb (Under Damped - slabé tlmenie, Over Damped - nadkritické,silné tlmenie, Critically Damped - kritické tlmenie)
Aplet - vznik mechanického vlnenia
4. Čo sme sa naučili:
Odvodiť kinetickú, potenciálnu a mechanickú energiu pre NHKP (popis odvodenia, popis veličín, matematické vyjadrenia energii) a graficky znázorniť ich závislosť od času.
Definovať tlmený kmitavý pohyb (THKP) z hľadiska dynamiky. Napísať vzťah pre pružnú silu, odporovú a celkovú silu a popísať v nich všetky veličiny. Uviesť tri prípady pohybu v závislosti od koeficientu útlmu. Uviesť vzťah pre výchylku slabého tlmenia a popísať a vysvetliť zmysel všetkých veličín. Nakresliť grafickú závislosť výchylky od času pre tento kmitavý pohyb. Napísať vzťah pre uhlovú frekvenciu a periódu. Definovať útlm slovne a odvodiť jeho matematické vyjadrenie. Napísať vzťah pre logaritmický dekrement útlmu a energiu TKHP. Vysvetliť ako sa bvude pohybovať oscilátor v prípade kritického a nadkritického tlmenia a nakresliť grafickú závislosť výchylky od času pre oba prípady.
Definovať mechanické vlnenie. Vysvetliť princíp vzniku vlnenia, uviesť, čo je zdrojom vlnenia a v akom prostredie sa šíri. vysveltiť ako sa šíri postupné vlnenie a uviesť dva typy tohto vlnenia (vysvetlenie, obrázok).
Príklady ku skúške: 5.6, 5.15, 5.18, 5.24, 5.33, 5.43, 5.51
10. prednáška: Vlny
3. Materiály z prednášky:
4. Čo sme sa naučili:
Vysvetliť aký je rozdiel medzi kmitaním a vlnením, nakresliť grafickú závislosť výchylky kmitania a vlnenia a vysvetliť do čoho závisia. Definovať vlnovú dĺžku a fázovú rýchlosť (obrázok, slovné definície a matematické zápisy, jednotky). Vysvetliť aký je rozdiel medzi rýchlosťou vlnenia a rýchlosťou, ktorou kmitajú častice prostredia (obrázok). Uviesť aké typy vlnenia sa šíria v pevných, plynných a kvapalných látkach. Odvodiť rovnicu rovinnej vlny (postup, obrázok) a popísať všetky veličiny, ktoré v nej vystupujú.
Vysvetliť pojmy interferencia, princíp superpozície. Odvodiť výchylku stojatého vlnenia, ktorá vznikne pri skladaní dvoch vlnení, ktoré sa šíria oproti sebe (obrázok, popis odvodenia, odvodený vzťah pre výchylku), vysvetliť pomocou výchylky prečo sa vzniknuté vlnenie správa ako stojatá vlna. Napísať vzťah pre amplitúdu výsledného stojatého vlnenia. Napísať podmienky pre kmitne a uzly výsledného vlnenia a uviesť vzdialenosti bodov, v ktorých vznikajú kmitne a uzly. Uviesť aká je vzdialenosť dvoch uzlov vzhľadom ku vlnovej dĺžke. Vedieť graficky zobraziť stojaté vlnenie.
Príklady ku skúške: 5.72, 5.83, 5.59, 5.85
11. prednáška: Vlny, Fyzikálne polia
2. Pre zaujímavosť doplňujúce zdroje: Interakcie - viac o interakciách, Newtonov gravitačný zákon - viac o jeho odvodení a o určení gravitačnej konštanty
Ako zistiť, ktoré euromince sú pravé? - zdroj
3. Materiály z prednášky:
4. Čo sme sa naučili:
Vysvetliť rozdiel medzi postupným a stojatým vlnením na základe porovnania amplitúdy a fázy častíc, ktoré tieto vlnenia prenášajú.
Definovať fyzikálne pole. Uviesť typy polí na základe 4 interakcií. Definovať gravitačné pole.
Formulovať vzťah pre gravitačnú silu – Newtonov gravitačný zákon vo vektorovom tvare (matematický zápis, slovné znenie, obrázok, popis veličín).
Definovať elektromagnetické pole, poznať zdroje EMP.
Definovať elektrostatické pole, poznať zdroje ESP. Definovať elektrický náboj, poznať jeho jednotku a dva druhy náboja. Definovať elektrostatickú silu – Coulombov zákon (slovné znenie, matematický zápis, obrázok, popis veličín).
Definovať magnetické stacionárne pole, poznať zdroje MSP. Definovať magnetickú silu, ktorou pôsobí pole na pohybujúcu sa časticu (slovné znenie, matematický zápis, obrázok, popis veličín).