Detail předmětu

Technická fyzika

FAST-BBA101Ak. rok: 2027/2028

Cílem předmětu je získání základních teoretických znalostí a praktických znalostí a návyků v oblastech fyziky: kinematika a dynamika hmotného bodu, mechanika tuhého tělesa, hydromechanika a mechanické kmity a vlnění.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Vstupní znalosti

Obsahové prerekvizity: Jsou požadovány znalosti středoškolské fyziky. 

Obsahové korekvizity: Nejsou požadovány. 

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Předmět je ukončen zkouškou, kterou mohou studenti skládat až po absolvování laboratoří a získání zápočtu.

Učební cíle

Odborné znalosti

  • Absolvent rozumí základním fyzikálním pojmům a principům, včetně mechaniky, kinematiky a dynamiky hmotného bodu, mechaniky tuhého tělesa, hydromechaniky, mechanického kmitání a vlnění, s důrazem na aplikace ve stavebnictví. Umí propojit teoretické poznatky s praktickými problémy stavebních konstrukcí a materiálů. Zná fyzikální vlastnosti stavebních materiálů, principy statiky, dynamiky.

Odborné dovednosti

  • Student se naučí aplikovat fyzikální zákony na řešení konkrétních problémů a interpretovat výsledky experimentů. Zvládne pracovat s laboratorním vybavením, provádět přesná měření a analyzovat data, včetně interpretace výsledků.

Obecné způsobilosti

  • Absolvent bude schopen samostatně řešit interdisciplinární úlohy, efektivně komunikovat technické informace a spolupracovat v týmu. Bude mít schopnost propojit fyzikální teorie s jejich praktickým využitím v různých oborech. Disponuje schopností celoživotního učení a adaptace na nové technologické a vědecké poznatky.

Základní literatura

HALLIDAY, David, WALKER Jearl a Robert RESNICK. Fyzika. VUTIUM, 2014. ISBN 978-80-214-4123-1. (CS)
CHOBOLA, Zdeněk a Vlasta JURÁNKOVÁ. Modul 4 – Mechanika deformovatelných těles. (CS)
KUSÁK, Ivo a Miroslav LUŇÁK. Fyzika – Přehled látky a příklady pro studium na Fakultě stavební VUT v Brně. Brno: ECON, 2025. ISBN 978-80-86433-62-2. (CS)
MARTINEK, Jan. Modul 3 – Mechanika tuhého tělesa. (CS)
KUSÁK, Ivo a Zdeněk CHOBOLA. Modul 1 – Kinematika hmotného bodu, 2023. (CS)
KUSÁK, Ivo a Zdeněk CHOBOLA. Modul 2 – Dynamika hmotného bodu, 2023. (CS)
PAZDERA, Luboš. Modul 5 – Mechanické kmítání a vlnění. (CS)

Doporučená literatura

HORÁK, Zdeněk, František KRUPKA a Václav ŠINDELÁŘ. Technická fyzika. Praha: SNTL, 1954. (CS)
HRABOVSKY, George. Classical Mechanics: The Theoretical Minimum. PENGUIN BOOKS, 2014. ISBN 9780141976228. (EN)
CHOBOLA, Zdeněk. Mechanika deformovatelných těles. Brno: CERM, 2001. (CS)
KOKTAVÝ Bohumil. Mechanické kmitání a vlnění. Brno: CERM, 1999. ISBN 80-214-1153-8. (CS)
KOKTAVÝ Bohumil. Mechanika hmotného bodu. Brno: CERM, 2006. ISBN 80-7204-474-5. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SIS bakalářský

    specializace SI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Osnova

  1. Význam a rozdělení fyziky, hmota, látka, pole, fyzikální veličiny.
  2. Kinematika hmotného bodu, fyzikální veličiny v kinematice, vektory a skaláry, vztažný systém.
  3. Obecný pohyb. Rovnoměrný kruhový pohyb. Rovnoměrný zrychlený pohyb kruhový.
  4. Vrhy těles, svislý vrh, vodorovný vrh, šikmý vrh.
  5. Dynamika hmotného bodu, fyzikální veličiny v dynamice.
  6. Newtonovy pohybové zákony. Řešení pohybové rovnice. Pohyb v neinerciálních soustavách.
  7. Mechanická práce a výkon. Kinetická a potenciální energie. Zákony zachování v mechanice.
  8. Kinetická energie tuhého tělesa. Moment setrvačnosti. Práce a výkon při otáčení tuhého tělesa okolo pevné osy.
  9. Impuls síly, moment síly. První a druhá impulsová věta.
  10. Hydromechanika. Pascalův zákon. Hydrostatický tlak. Archimedův zákon. Povrchové napětí.
  11. Rovnice kontinuity. Bernoulliova rovnice, pohyb reálné kapaliny.
  12. Kmity. Volné harmonické kmity. Fyzikální kyvadlo. Energie harmonických kmitů.
  13. Tlumené kmity. Vynucené kmity. Základy fotovoltaiky.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Osnova

  1. Návody – seznámení s používanými metodami měření, metodami výpočtů a zpracování laboratorních úloh, rozdělení úloh na celý semestr (cyklické střídání úloh pro dvojice studentů).
  2. Měření první laboratorní úlohy podle rozpisu.
  3. Následující měření dle rozpisu, odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  4. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  5. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  6. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  7. Konzultace – opravy, doměření nedostatků a doplnění všech předchozích měření, opravy všech nepřijatých protokolů, odevzdání spočítaných příkladů.
  8. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  9. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  10. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  11. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  12. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  13. Písemka a odevzdání protokolu z předchozího měření, zápočet.

Samostudium

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Individuální příprava na ukončení

52 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA