Studijní text z Fyziky pro distanční studium
Popis:
1. Kinematika
1.1 Úvod
Pohyb objektů (kámen, automobil, střela) je samozřejmou součástí každodenního života. Pojem pohybu byl proto známý už ve starověku. Moderní studium pohybu začalo v 16. století a je spojeno se jmény Galileo Galilei (1564-1642) a Isaac Newton (1642-1727). Studium pohybu těles a s ním spojené pojmy jako je síla a energie patří do oblasti fyziky zvané mechanika. Mechanika se zpravidla dělí na kinematiku, popisující jak se tělesa pohybují a dynamiku odpovídající na otázku proč dochází k pohybu a zabývající se tedy příčinami pohybu.
1.2 Hmotný bod
Popsat pohyb reálného tělesa může být náročné. Například padající míč, který navíc rotuje se skládá z velkého množství atomů, z nichž každý se může pohybovat po jiné trajektorii a mít v daném okamžiku jinou rychlost, stojíme pak před problémem, který z atomů (bodů) vybrat pro popis pohybu míče. Zavádíme proto pojem hmotný bod.
Klíčová slova:
kinematika
dynamika
fyzika kapalin
hmotné body
gravitační pole
stejnosměrný proud
RLC obvody
Obsah:
- 1. Kinematika -8-
1.1 Úvod -8-
1.2 Hmotný bod -8-
1.3 Poloha bodu -8-
1.4 Rychlost -9-
1.5 Zrychlení -10-
1.6 Rovnoměrný přímočarý pohyb -11-
1.7 Rovnoměrně zrychlený pohyb -12-
1.8 Princip nezávislosti pohybů -12-
2. Kinematika II -13-
2.1 Vrhy -13-
Vrh svislý -13-
Vrh vodorovný -14-
Vrh šikmý -15-
2.2 Pohyb po kružnici -16-
2.3 Úhlová rychlost a zrychlení -16-
Vztah mezi úhlovými a dráhovými veličinami -17-
2.4 Tečné a normálové zrychlení -17-
2.5 Klasifikace pohybů -18-
3. Dynamika I -20-
3.1 Úvod -20-
3.2 Newtonovy pohybové zákony -20-
Zákon setrvačnosti (1. NZ) -20-
Zákon síly (2. NZ) -20-
Zákon akce a reakce (3. NZ) -21-
Pohybová rovnice pro postupný pohyb -21-
3.3 Inerciální a neinerciální soustavy -21-
3.4 Hybnost -22-
3.5 Smykové tření -22-
3.6 Těleso na nakloněné rovině -22-
3.7 Dynamika pohybu po kružnici -24-
4. Dynamika II -25-
4.1 Práce síly -25-
4.2 Kinetická energie -25-
4.3 Potenciální energie (v gravitačním poli) -26-
4.4 Výkon -27-
4.5 Konzervativní a nekonzervativní síly -28-
4.6 Zákon zachování (mechanické) energie -28-
5. Pohyb soustavy hmotných bodů -30-
5.1 Úvod -30-
5.2 Těžiště soustavy hmotných bodů a tělesa -30-
Určování těžiště geometricky -30-
Určování těžiště experimentálně -30-
Určování těžiště výpočtem -30-
5.3 2. Newtonův zákon pro soustavu hmotných bodů -31-
5.4 Zákon zachování hybnosti -32-
5.5 Ráz těles -32-
Ráz dokonale pružný -33-
Ráz dokonale nepružný -33-
5.6 Energie rotující soustavy, moment setrvačnosti -33-
5.7 Steinerova věta -34-
5.8 Moment síly -35-
5.9 Moment hybnosti -35-
2. impulsová věta -35-
6. Fyzika kapalin -37-
6.1 Úvod -37-
6.2 Hydrostatický tlak -38-
6.3 Pascalův zákon -38-
Hydraulický lis -38-
6.4 Archimédův zákon -38-
6.5 Rovnice kontinuity -39-
6.6 Bernoulliova rovnice -39-
6.7 Viskozita -40-
7. Gravitační a elektrické pole -42-
7.1 Newtonův gravitační zákon -42-
Pohyb tělesa kolem Země -42-
7.2 Coulombův zákon -43-
7.3 Intenzita gravitačního a elektrického pole -44-
Intenzita gravitačního pole hmotného bodu -45-
7.4 Potenciál gravitačního a elektrického pole -46-
Potenciál gravitačního pole hmotného bodu -46-
Druhá kosmická rychlost -47-
Vztah mezi intenzitou a potenciálem -47-
7.5 Siločáry a ekvipotenciální plochy -48-
7.6 Elektrické napětí -48-
7.7 Elektrický dipól -49-
Elektrické pole dipólu -49-
Elektrický dipól v homogenním elektrickém poli -49-
Elektrický dipól v nehomogenním elektrickém poli -50-
Mikrovlnný ohřev -50-
8. Kapacita -51-
8.1 Úvod -51-
8.2 Gaussův zákon elektrostatiky -51-
8.3 Vodič v elektrickém poli -52-
Elektrické pole nabitého vodiče -52-
8.4 Dielektrikum v elektrickém poli -53-
8.5 Permitivita dielektrika -53-
8.6 Kapacita, kondenzátor -54-
Kapacita kulového kondenzátoru -55-
Kapacita deskového kondenzátoru -55-
8.7 Spojování kondenzátorů -56-
Sériové zapojení -56-
Paralelní zapojení -56-
8.8 Energie nabitého kondenzátoru -57-
9. Stejnosměrný proud I -59-
9.1 Úvod -59-
9.2 Elektrický proud -59-
9.3 Ohmův zákon -60-
Ohmův zákon v integrálním tvaru -60-
Ohmův zákon v diferenciálním tvaru -60-
9.4 Spojování rezistorů -62-
Sériové zapojení -62-
Paralelní zapojení -62-
9.5 Elektrické měřící přístroje -62-
Galvanometr -63-
Voltmetr -63-
Ampérmetr -63-
9.6 Změna rozsahu elektrických měřících přístrojů -63-
Voltmetr -63-
Ampérmetr -64-
10. Stejnosměrný proud II -65-
10.1 Elektromotorické a svorkové napětí zdroje -65-
10.2 Výkon stejnosměrného proudu -65-
10.3 Kirchhoffovy zákony -65-
Definice -66-
1. Kirchhoffův zákon -66-
2. Kirchhoffův zákon -66-
Příklad řešení obvodu -66-
11. Magnetické pole -69-
11.1 Úvod -69-
11.2 Silové působení magnetického pole -69-
11.3 Magnetické pole vodiče s proudem -70-
11.4 Ampérův zákon -70-
Magnetické pole dlouhého přímého vodiče -71-
Magnetické pole ve středu kruhového závitu -71-
Magnetické pole uvnitř solenoidu -71-
Magnetické pole toroidu -72-
11.5 Smyčka s proudem v magnetickém poli -72-
11.6 Silové působení dvou vodičů s proudem -73-
11.7 Definice Ampéru -73-
12. Elektromagnetická indukce -74-
12.1 Magnetický indukční tok -74-
12.2 Faradayův zákon elektromagnetické indukce -74-
12.3 Vlastní a vzájemná indukce -75-
Vlastní indukce -75-
Vzájemná indukce -75-
Vlastní indukčnost solenoidu -75-
Faradayův zákon a indukčnost -76-
12.4 Energie magnetického pole -76-
12.5 Smyčka rotující v magnetickém poli -77-
12.6 Vznik střídavého napětí a proudu -77-
12.7 Výkon střídavého proudu -77-
12.8 Maximální, střední a efektivní hodnota střídavého napětí a proudu -78-
12.9 Třífázový proud -79-
12.10 Indukční ohřev -79-
13. Obvody R, L, C -81-
13.1 Úvod -81-
13.2 Rezistor (R) v obvodu střídavého proudu -81-
13.3 Cívka (L) v obvodu střídavého proudu -81-
13.4 Kondenzátor (C) v obvodu střídavého proudu -82-
13.5 Vektorové (fázorové) vyjádření střídavého napětí a proudu -82-
13.6 Odpor R -82-
13.7 Indukčnost L -82-
13.8 Kapacita C -82-
13.9 Impedance -83-
O souborech cookie na této stránce
Soubory cookie používáme pro funkční účely, pro shromažďování a analýzu informací o výkonu a používání stránky.