Subject description - B2B02FY1A

Summary of Study | Summary of Branches | All Subject Groups | All Subjects | List of Roles | Explanatory Notes               Instructions
B2B02FY1A Physics 1
Roles:P Extent of teaching:2P+1L+2C
Department:13102 Language of teaching:CS
Guarantors:Hruška V. Completion:Z,ZK
Lecturers:Hruška V. Credits:5
Tutors:Too many persons Semester:L

Anotation:

Úvodní kurz fyziky zaměřený na klasickou mechaniku a základy termodynamiky. Studenti si osvojí kinematiku a dynamiku hmotného bodu, soustav hmotných bodů a tuhého tělesa, včetně práce s energií a zákony zachování. Kurz zahrnuje i úvod do analytické a relativistické mechaniky, mechaniku kmitů a gravitační pole. Závěr semestru patří fenomenologické termodynamice – stavovým veličinám, zákonům termodynamiky a přenosu tepla. Předmět poskytuje teoretický a praktický základ nezbytný pro navazující studium Fyziky 2 i dalších odborných předmětů.

Study targets:

Honourable.

Content:

V rámci základního předmětu Fyzika 1 jsou studenti uvedeni do dvou hlavních částí fyziky. První část se týká klasické mechaniky. V rámci klasické mechaniky, která je vstupní bránou do studia fyziky vůbec, se seznámí s kinematikou hmotného bodu, dynamikou hmotného bodu, soustavy hmotných bodů či tuhého tělesa. Klasická mechanika je dále rozšířena o úvod do analytické mechaniky a relativistické mechaniky. Studenti si osvojí takové znalosti z mechaniky, aby byli schopni řešit základní úlohy spojené s popisem mechanických soustav, se kterými se setkají v průběhu dalšího studia. Závěrečná část semestru je věnována základům termodynamiky v její fenomenologické podobě s rozšiřujícími komentáři směrem ke statistickému pojetí. Studenti se v předmětu také seznámí s definicemi a užíváním veličin vyskytujících se napříč fyzikálními disciplínami (práce, výkon, energie). Na znalostech získaných v předmětu Fyzika 1 staví navazující předmět Fyzika 2 a další odborné předměty.

Course outlines:

1. Fyzikální jednotky, základní druhy fyzikálních polí. Souřadnicové systémy.
2. Kinematika hmotného bodu (přímočarý pohyb, pohyb po kružnici a obecný křivočarý pohyb).
3. Newtonovy pohybové zákony, inerciální a neinerciální vztažné soustavy.
4. Práce, výkon, kinetická a potenciální energie. Zákon zachování mechanické energie.
5. Základy analytické mechaniky - zákony zachování, vazby a zobecněné souřadnice, Lagrangeovy rovnice druhého druhu pro konzervativní systémy.
6. Centrální silové pole, pohyb v centrálním silovém poli, Keplerovy zákony. Newtonův gravitační zákon, intenzita a potenciál gravitačního pole. Energie gravitačního pole.
7.-8.  Mechanické kmitavé soustavy. Netlumený a tlumený mechanický lineární oscilátor. Vynucené kmity. Rezonance výchylky a rychlosti. Skládání kmitů.
9.-10.  Soustava hmotných bodů, izolovaná a neizolovaná soustava hmotných bodů, I. a II. věta impulzová, zákon zachování hybnosti, momentu hybnosti a mechanické energie pro soustavu hmotných bodů. Hmotný střed a těžišťová soustava. Tuhé těleso a jeho pohybové rovnice.
11. Základní postuláty speciální teorie relativity, Lorentzova transformace, relativistická kinematika a dynamika.
12. Termodynamické soustavy, stavové a procesní termodynamické veličiny, teplota, teplo, práce, vnitřní energie, 1. věta termodynamiky.
13. Ideální plyn, stavová rovnice, tepelná kapacita, entropie, 2. věta termodynamiky, pracovní cykly, tepelné motory
14. Základy přenosu tepla (vedení, proudění, záření), rovnice vedení tepla, 3. věta termodynamiky, teplotní roztažnost, kinetická teorie plynů

Exercises outline:

Corresponds with lecture outline

Literature:

1. Kulhánek, P.: Fyzika 1 pro KME.
2. Kurz MIT: Elektřina a magnetizmus.
3. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.
4. Kvasnica, J., Havránek, A., Lukáč, P., Sprášil, B.: Mechanika, ACADEMIA, 2004.
5. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.
6. Fyzika I a II - fyzikální praktikum, M. Bednařík, P. Koníček, O. Jiříček.
7. Physics I, S. Pekárek, M. Murla, Dept. of Physics FEE CTU, 1992.
8. Physics I - Seminars, M. Murla, S. Pekárek, Vydavatelství ČVUT, 1995.
9. Physics I - II, Laboratory manual, S. Pekárek, M. Murla, Vydavatelství ČVUT, 2002.

Requirements:

Knowledge of differential calculus.

Keywords:

mechanics, elektricity and magnetism, continuum, realtivity

Subject is included into these academic programs:

Program Branch Role Recommended semester
BPEK_2026 Common courses P 1


Page updated 11.10.2026 17:54:44, semester: Z/2028-9, L/2025-6, Z,L/2026-7, L/2028-9, L/2029-30, Z,L/2027-8, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)