Název:

Fyzika pro audio inženýrství

Zkratka:IFAI (FEKT BPC-FY1B)
Ak.rok:2019/2020
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
BIT-1.volitelný
IT-BC-3BIT1.volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:6 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:26026120
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:601210180
Garant:Koktavý Pavel, prof. Ing., CSc. Ph.D. (UFYZ)
Přednášející:Koktavý Pavel, prof. Ing., CSc. Ph.D. (UFYZ)
Cvičící:Bogatyreva Nadezda, Mgr., Ph.D. (FEKT)
Koktavý Pavel, prof. Ing., CSc. Ph.D. (UFYZ)
Šicner Jiří, Ing., Ph.D. (FEKT)
Škvarenina Ľubomír, Ing. (FEKT)
Trčka Tomáš, Ing., Ph.D. (FEKT)
Fakulta:Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav fyziky FEKT VUT
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSkupiny
PolaboratořvýukyT8/317 13:0014:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
PolaboratořvýukyT8/317 15:0016:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
Popoč. labsudýT8/527 15:0016:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
Popoč. lablichýT8/527 15:0016:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
PolaboratořvýukyT8/317 17:0018:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
Popoč. labsudýT8/527 17:0018:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
Popoč. lablichýT8/527 17:0018:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
StpřednáškavýukyT8/020 09:0010:501BIA 1BIB 2BIA 2BIB 3BIT xx
 
Cíle předmětu:
  Cílem předmětu je poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů se zaměřením na oblasti využitelné ve zvukové technice. Jedná se především o mechaniku částic, kmity, vlny, elektrické a magnetické pole. Porozumění těmto pojmům a zákonům bude posíleno pomocí širokého spektra zajímavých aplikací. Praktické ověření získaných poznatků proběhne v laboratorním cvičení.
Anotace:
  Předmět Fyzika 1 tvoří první část dvousemestrového základního kurzu fyziky se zaměřením na oblasti využitelné ve zvukové technice. Vzhledem k jeho umístění v 1. semestru bakalářského studia nejsou probírány partie využívající ve větší míře vyšší matematiku, především pak diferenciální a integrální počet. Těmto partiím se studenti následně věnují v předmětu Fyzika 2 ve 2. semestru studia, kdy již mají absolvovaný kurz Matematika 1. První část předmětu Fyzika 1 je věnována základům mechaniky částic, síle a pohybu. Následují harmonické, tlumené a vynucené kmity, dále pak postupné a stojaté vlnění, superpozice a interference vln. Další probíranou oblastí jsou elektrické a magnetické pole, kde se budou studenti věnovat jejich vzniku, vlastnostem a základním zákonům.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat kartézský systém souřadnic a měl by ovládat grafické znázornění funkčních průběhů. Měl by umět pracovat s fyzikálními veličinami, jednotkami a rovnicemi. Měl by ovládat matematický aparát na úrovni základní práce s vektory, lineárními rovnicemi, goniometrickými, exponenciálními a mocninnými funkcemi. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací pracovníka poučeného" dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Absolvent předmětu je schopen:
  • Sestavit pohybovou rovnici a využít ji při řešení pohybu hmotného bodu a tuhého tělesa a jejich soustav,
  • aplikovat zákony zachování energie a hybnosti při popisu fyzikálních dějů,
  • sestavit pohybovou rovnici kmitavého pohybu,
  • popsat harmonické, tlumené a vynucené kmity,
  • vysvětlit vznik postupného a stojatého vlnění,
  • popsat jevy superpozice a interference vlnění,
  • popsat vznik elektrických a magnetických polí, vysvětlit souvislosti mezi jednotlivými veličinami.
Osnova přednášek:
 
  1. Úvod do studia fyziky. Fyzikální veličiny a jednotky, vektory ve fyzice, goniometrické funkce, souřadné systémy.
  2. Kinematika hmotného bodu. Druhy pohybů, pohyb rovnoměrný a rovnoměrně zrychlený, princip superpozice, složený pohyb, pohyby v zemském tíhovém poli, pohyb po kružnici.
  3. Dynamika hmotného bodu. Základní veličiny dynamiky, Newtonovy pohybové zákony, druhy sil, sestavení pohybové rovnice.
  4. Dráhový a časový účinek síly. Práce, energie, výkon, hybnost, zákony zachování, ráz těles.
  5. Kmity. Kmitavý pohyb, oscilátor, harmonické kmity, vlastní a tlumené kmity, rychlost a zrychlení, energie kmitavého pohybu.
  6. Skládání a rozklad kmitů, rázy, Lissajousovy obrazce, nucené kmity, rezonance.
  7. Mechanické vlnění. Postupná vlna, podélná a příčná vlna, fázová rychlost, polarizace, Huygensův princip, difrakce, odraz a lom.
  8. Superpozice a interference vln, stojaté vlny, vlastní kmity, vlastní kmity na struně.
  9. Elektrické pole. Elektrický náboj, síla, intenzita, práce, potenciál, napětí.
  10. Vodič v elektrostatickém poli, kapacita, kondenzátor, elektrický dipól, dielektrikum v elektrostatickém poli, polarizace dielektrika, aplikace v elektroakustických měničích.
  11. Elektrický proud. Elektrický proud v látkách, Ohmův zákon, elektrický odpor, rezistor, závislost odporu na teplotě, práce a výkon elektrického proudu, elektrický zdroj, Kirchhoffovy zákony.
  12. Magnetické pole. Magnetické indukční čáry, magnetická indukce, magnetické silové působení, aplikace v elektroakustických měničích.
  13. Hallův jev, magnetické pole cívky, magnetické vlastnosti látek.
Literatura referenční:
 
  • HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fyzika. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006.
  • FYZIKA. Studijní materiály k přednáškám, cvičením a laboratornímu cvičení. Stránka předmětu na eLearningu VUT.
  • HOLZNER, Steve. Physics For Dummies. John Willey & Sons, Inc., 2005. (EN)
  • KOKTAVÝ, B. Úvod do studia fyziky. VUTIUM, Brno, 1998.
  • KOKTAVÝ, B.: Mechanika hmotného bodu, VUTIUM Brno, 1998.
Kontrolovaná výuka:
  Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratorní cvičení. Předmět využívá e-learning (Moodle).
Laboratorní výuka a počítačová cvičení jsou povinné, řádně omluvené zmeškané laboratorní nebo počítačové cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Podmínky zápočtu:
  Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Celkové maximální hodnocení předmětu je 100 bodů.
Student získá až:
  • 30 bodů za laboratorní cvičení (6 protokolů a 1 test),
  • 10 bodů za počítačové cvičení,
  • 60 bodů za zkoušku (písemná část 40 bodů a ústní část 20 bodů).
Pro postup do ústní části je nutné získat v písemné části alespoň 15 bodů.
Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat z ústní části alespoň 5 bodů.
Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50.
 

Vaše IPv4 adresa: 34.229.126.29