Fyzika I (Mechanika a molekulová fyzika)

• Úvod do jazyka Python
• popis knihovny Numpy
• popis knihovny Matplotlib

• 1. přednáška Fyzikální veličiny, rozměrová analýza, triangulace
  Kalkulátor pro výpočet vzdálenosti triangulací
  

• 2. přednáška Soustavy souřadnic, rovnoměrný pohyb po kružnici, rychlost

• Kalkulátor pro výpočet rychlosti střely
  
  příklady výpočtu trajektorie v Pythonu:
• rovnoměrný pohyb po kružnici
• rovnoměrný pohyb po kružnici s pružinou
• spirála
• šroubovice

• 4. přednáška Newtonovy zákony, hybnost, šikmý vrh
  příklad výpočtu dráhy šikmého vrhu numerickým řešením pohybové rovnice
  

• 5. přednáška Numerické řešení pohybových rovnic, odporová síla, Reynoldsovo číslo, impuls síly
  výpočet trajektorie šikmého vrhu bez započtení odporu vzduchu (parabola)
  výpočet trajektorie šikmého vrhu se započtením odporu vzduchu (balistické křivky)
  terminální rychlost při vypadnutí člověka a pavouka z letadla
  článek o výzkumu vlivu rýhování na kritickou hodnotu Reynoldsova čísla
  pro fotbalové míče Appl. Sci. 11 (2021)
  

• 6. přednáška Gravitační zákon, Cavendishův experiment
  Soubor v Excelu s výsledky měření gravitačního zrychlení

• 7. přednáška Keplerovy zákony, gravitace
  Numerické řešení Keplerovy úlohy: výpočet trajektorie Země obíhající okolo Slunce
  

• 8. přednáška práce, kinetická a potenciální energie, zákony zachování
  balistické kyvadlo - výpočet rychlosti střely

• 9. přednáška gravitační pole, intenzita a potenciál pole
  Vykreslení 2D grafu potenciálu gravitačního pole několika hmotných bodů
  

• 10. přednáška výpočet intenzity a potenciálu pole, konzervativní a nekonzervativní pole, tření
  Numerický výpočet potenciálu a intenzity gravitačního pole v ose prstence
  • v rovině prstence
  • kolmo na rovinu prstence

• 11. přednáška Galileova transformace, Michelsonův-Morleyův experiment, Lorentzova transformace, speciální teorie relativity
  

• 12. přednáška neinerciální soustavy, nepravé síly, rotující vztažná soustava, odstředivá, Coriolisova a Eulerova síla
  Výpočet trajektorie míče hozeného z okraje kolotoče do středu v neinerciální soustavě otáčející se spolu s kolotočem
  Foucaultovo kyvadlo numerické řešení pohybové rovnice v neinerciální soustavě otáčející se spolu se Zemí
  

• 13. přednáška soustavy hmotných bodů, hmotný střed, 1. a 2. impulsová věta, analogie translace a rotace
  Problém dvou těles numerické řešení pohybové rovnice
  

• 14. přednáška moment setrvačnosti, Steinerova věta, věta o kolmých osách, aplikace 1. a 2. impulsové věty
  

• 15. přednáška tenzor momentu setrvačnosti, setrvačník, precese
  

• 16. přednáška harmonický oscilátor, tlumené kmity, komplexní reprezentace, fyzické kyvadlo
  

• 17. přednáška nucené kmity, rezonance, skládání kmitů
  
• vykreslení Lissajousových obrazců (skládání kolmých kmitů)
  

• 18. přednáška vlnění, vlnová rovnice
  

• 19. přednáška stojaté vlnění, Fourierova řada, Dopplerův jev
  

• vyjádření obdélníkových kmitů pomocí Fourierovy řady
  
• ukázka tonu D1 (293.7 Hz) zahraného kalimblou a kytarou
  
• Dopplerův jev - animace:
  • stacionární zdroj
  • zdroj se pohybuje rychlostí menší než rychlost zvuku
  • zdroj se pohybuje rychlostí zvuku
  • zdroj se pohybuje rychlostí větší než rychlost zvuku

• 20. přednáška napětí a deformace, Hookův zákon
  

• 21. přednáška hydrostatika, kapalina a plyn, hydrostatický tlak, Pascalův zákon, Archimédův zákon, rovnice kontinuity
  

• 22. přednáška hydrodynamika, Bernoulliho rovnice, proudění reálné kapaliny, viskozita, supratekutost
  video fázové transformace He-I na He-II
  

• 23. přednáška kinetická teorie plynů, mikroskopická interpretace tlaku a teploty, stavová rovnice ideálního plynu, Van der Waalsova rovnice, rovnovážný fázový diagram, Gibbsovo pravidlo fází
  

• 24. přednáška tepelná vodivost, Boltzmannův princip, Poissonova konstanta, rozdělení rychlostí molekul
  

• 25. přednáška tepelná kapacita, 1. a 2. věta termodynamická, entropie, Carnotův cyklus, tepelné stroje
  

• 1. cvičení, operace s vektory
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška), úloha 5

• 2. cvičení, Numerical Python
  
• zadání (J. Čížek)
• řešení úlohy 1a a úlohy 1b
• řešení úlohy 2
• řešení úlohy 3
• řešení úlohy 4
• řešení
  • úlohy 5a
  • úlohy 5b
  • úlohy 5c
  • úlohy 5d
  • úlohy 5e
  • úlohy 5f
• řešení úlohy 6

Python distribuci Anaconda si můžete stáhnout zde https://www.anaconda.com/products/individual
Úvod do jazyka Python

• popis knihovny Numpy pro numerické výpočty
• popis knihovny Matplotlib pro kreslení grafů

• 3. cvičení, rychlost a zrychlení
  
• zadání (J. Čížek)
• řešení úlohy 6 v Pythonu (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)

• 4. cvičení, gravitační zákon, Keplerovy zákony
  
• zadání (J. Čížek)
• numerické řešení úlohy 5 - pád Země do Slunce v Pyhtonu (J. Čížek)
• numerické řešení úlohy 7 v Pyhtonu (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)

• 5. cvičení, práce, energie, zákony zachování
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)

• 6. cvičení, gravitační pole
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)
• výpočet gravitačního pole homogenních těles (P. Hruška)

• 7. cvičení, hmotný střed, moment setrvačnosti, 1. a 2. impulsová věta
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)

• 8. cvičení, kmity, rezonance
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)

• 9. cvičení, vlnění, Dopplerův jev, Fourierova řada
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (T. Vlasák)

• 10. cvičení, napětí a deformace, hydrostatika, hydrodynamika
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)

• 11. cvičení, kinetická teorie plynů, termodynamika
  
• zadání (J. Čížek)
• zadání (P. Hruška)
• řešené úlohy (P. Hruška)