Kód predmetu:

N428F3_4B

Názov predmetu:

Fyzika II

Druh, rozsah a metóda vzdelávacích činností:

prednáška – 2 hod. týždenne (prezenčná metóda)
cvičenie – 2 hod. týždenne (prezenčná metóda)

Počet kreditov:

4

Odporúčaný semester:

Biotechnológia – bakalársky (denná prezenčná), 3. semester
Chemické inžinierstvo – bakalársky (denná prezenčná), 3. semester
Chémia, medicínska chémia a chemické materiály – bakalársky (denná prezenčná), 3. semester
Potraviny, výživa, kozmetika – bakalársky (denná prezenčná), 3. semester
Automatizácia, informatizácia a manažment v chémii a potravinárstve – bakalársky (denná prezenčná), 3. semester
Riadenie procesov – bakalársky (denná prezenčná), 3. semester
Riadenie procesov (konverzný) – bakalársky (denná prezenčná), 5. semester

Stupeň štúdia:

1.

Podmieňujúce predmety:

žiadne

Podmienky na absolvovanie predmetu:

Účasť študentov na všetkých 13 prednáškach a 13 výpočtových cvičeniach počas semestra z predmetu je v zmysle Študijného poriadku FCHPT STU povinná. Počas vyučovania je prísny zákaz používania mobilných telefónov, počítačov a iných elektronických zariadení, pokiaľ to priamo nevyžaduje učiteľ. Porušenie tohto zákazu, rovnako neospravedlnené opustenie vyučovacej miestnosti je dôvodom na neuznanie účasti na vyučovaní. Účasť študenta na prednáškach je podmienkou k účasti na skúške. Prednášajúci môže ospravedlniť neúčasť zapríčinenú chorobou alebo iným vážnym dôvodom, a to maximálne na troch prednáškach. Formu nahradenia za absentujúcu prednášku určuje prednášajúci. Prípady neúčasti z takýchto dôvodov na viac než troch prednáškach posúdi a rozhodne garant predmetu, prípadne vedúci oddelenia na základe písomnej žiadosti študenta. Vedúci cvičenia môže ospravedlniť neúčasť na výpočtových cvičeniach zapríčinenú chorobou alebo iným vážnym dôvodom, a to maximálne na troch výpočtových cvičeniach. Prípady neúčasti z takýchto dôvodov na viac než troch cvičeniach posúdi a rozhodne garant predmetu, prípadne vedúci oddelenia na základe písomnej žiadosti študenta. V prípade ospravedlnenej neúčasti na výpočtovom cvičení musí mať študent vypracované písomne a) všetky otázky a príklady, ktoré sú plánované pre daný týždeň semestra, b) podľa náročnosti 2 až 4 príklady zadané vedúcim výpočtového cvičenia k precvičovanej téme daného týždňa semestra. Absenciu na výpočtovom cvičení si môže študent v danom týždni nahradiť účasťou na výpočtovom cvičení v inej študentskej skupine (krúžku), pokiaľ to kapacita seminárnej miestnosti umožňuje. Prihlasovanie na docvičovanie sa realizuje elektronicky cez systém Moodle. Informácie týkajúce sa hodnotenia študijných výsledkov sú uvedené v časti "Metódy a kritéria hodnotenia".

Výsledky vzdelávania:

Študent získa základné poznatky z elektriny a magnetizmu, mechanického a elektromagnetického vlnenia, kvantovej fyziky a fyziky atómového jadra.

Stručná osnova predmetu:

1.	Elektrostatické pole. (dotácia 7/12)
	a. Elektrický náboj, jeho vlastnosti, hustota elektrického náboja. Coulombov zákon. b. Intenzita elektrického poľa. Zobrazenie elektrického poľa. Princíp superpozície, intenzita elektrostatického poľa sústavy nábojov. c. Tok vektora intenzity elektrického poľa. Gaussov zákon. Elektrostatické pole v okolí nabitého nekonečného priameho vodiča, plošne a priestorovo nabitej gule, nabitej nekonečnej roviny. d. Práca síl elektrostatického poľa, konzervatívnosť elektrostatického poľa. Potenciálna energia bodového náboja a potenciál v elektrostatickom poli. Integrálny a diferenciálny vzťah medzi intenzitou a potenciálom elektrostatického poľa. Elektrické napätie. e. Vodič v elektrostatickom poli, elektrické pole vo vodiči a v dutine vodiča. Coulombova veta. f. Elektrický dipól. Elektrostatické pole v okolí elektrického dipólu. Elektrický dipól v homogénnom elektrostatickom poli - moment síl pôsobiacich na dipól a potenciálna energia dipólu. g. Elektrická kapacita sústavy vodičov a jedného vodiča. Doskový, guľový a valcový kondenzátor. Spájanie kondenzátorov. h. Polarizácia dielektrika v elektrostatickom poli. Vektor polarizácie a intenzita elektrického poľa v doskovom kondenzátore s dielektrikom. Vektor elektrickej indukcie. Gaussov zákon v dielektriku. i. Potenciálna energia sústavy elektrických nábojov. Energia elektrostatického poľa nabitého kondenzátora. Hustota energie elektrostatického poľa.
2.	Jednosmerný elektrický prúd. (dotácia 2/2)
	a. Hustota elektrického prúdu. Ohmov zákon pre úsek vodiča a v elementárnom tvare. Rezistivita, konduktivita a ich teplotná závislosť. Klasifikácia materiálov podľa rezistivity. b. Elektromotorické napätie. Vnútorný odpor zdroja. Kirchhoffove zákony. Riešenie jednoduchých elektrických sietí. Spájanie rezistorov. c. Práca a výkon elektrického prúdu. Výkonové prispôsobenie zdroja a záťaže. Účinnosť zdroja.
3.	Magnetické pole. (dotácia 3/4)
	a. Magnetické pole vo vákuu. Experimentálne prejavy, história. Vektor magnetickej indukcie. Biotov-Savartov zákon. Intenzita magnetického poľa. Ampèrov zákon. Magnetické pole v strede kruhovej prúdovej slučky, v okolí nekonečne dlhého priameho vodiča, v dutine toroidu, v strede nekonečne dlhého solenoidu. b. Ampèrova sila, Lorentzova sila. Sila medzi dvoma nekonečne dlhými priamymi vodičmi, definícia jednotky ampér. c. Magnetický moment prúdovej slučky. Prúdová slučka v homogénnom magnetickom poli - moment síl pôsobiacich na slučku a potenciálna energia slučky. d. Magnetické pole v látke. Vektor magnetizácie. Diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické látky. Jav hysterézy vo feromagnetických látkach. e. Tok vektora magnetickej indukcie. Gaussov zákon v magnetizme.
4.	Elektromagnetická indukcia. (dotácia 1/1)
	a. Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie. Lenzovo pravidlo. Vlastná a vzájomná indukcia a indukčnosť. Vlastná indukčnosť dlhého solenoidu. b. Energia magnetického poľa cievky. Hustota energie magnetického poľa.
5.	Striedavé elektrické prúdy. (dotácia 2/1)
	a. Vznik striedavého prúdu. Efektívna hodnota striedavého prúdu a napätia. b. Fázorové znázornenie striedavých prúdov a napätí v jednoduchých obvodoch. Impedancia. Sériový obvod RLC. Rezonancia. c. Výkon striedavého prúdu.
6.	Maxwellove rovnice. (dotácia 1/0)
	a. Maxwellov posuvný prúd. b. Sústava Maxwellových rovníc.
7.	Mechanické vlnenie. (dotácia 4/2)
	a. Základné druhy vlnenia. Vlnová funkcia postupujúceho harmonického vlnenia. Vlnová rovnica. Vlnoplocha. Huygensov princíp. Odraz a lom vlnenia. b. Interferenčné javy. Skladanie vlnení postupujúcich rovnakým smerom. Skladanie vlnení postupujúcich proti sebe - stojaté vlnenie. Vlnenie v obmedzenom prostredí, chvenie struny. c. Energia a intenzita vlnenia. d. Dopplerov jav.
8.	Elektromagnetické vlnenie. (dotácia 2/0)
	a. Elektromagnetické vlnenie. Základné vlastnosti elektromagnetického vlnenia. Energia prenášaná elektromagnetickým vlnením. b. Vlnové vlastnosti svetla. Polarizácia svetla. Ohyb svetla na štrbine a na mriežke.
9.	Úvod do kvantovej fyziky. (dotácia 2/2)
	a. Zlyhanie klasickej fyziky. Žiarenie absolútne čierneho telesa. Wienov posuvný zákon. Stefanov-Boltzmannov zákon. b. Planckov vyžarovací zákon, kvantovanie energie. Fotoelektrický jav. Fotón. c. Vlnovočasticový dualizmus. Časticový charakter elektromagnetického žiarenia, vlnový charakter častíc, de Broglieove vlny. d. Vzťahy neurčitosti.
10.	Atómové jadro. (dotácia 2/2)
	a. Väzbová energia jadra a jeho stabilita. Jadrové premeny - základné veličiny. Zákon premeny. Druhy jadrových premien. b. Jadrové reakcie. Reťazová reakcia. Jadrový reaktor.

Odporúčaná literatúra:

Základná:

• LAURINC, V. – HOLÁ, O. – LUKEŠ, V. – HALUSKOVÁ, S. Fyzika II. Bratislava : STU v Bratislave, 2006. 214 s. ISBN 80-227-2496-3.
• LAURINC, V. – VALACH, F. Fyzika I. Bratislava: STU, 1995. 195 s. ISBN 80-227-0734-1.
• HOLÁ, O. Fyzika II, Zbierka príkladov a úloh. Bratislava: STU, 2002. 179 s. ISBN 80-227-1746-0.
• LAURINC, V. – FEDORKO, P. – BUŠOVSKÝ, L. – HOLÁ, O. – LUKÁČ, P. – SKÁKALOVÁ, V. Fyzika I. Zbierka príkladov a úloh. Bratislava: STU, 2000. 156 s. ISBN 80-227-1376-7.

Odporúčaná:

• ILKOVIČ, D. Fyzika 2: Pre študujúcich na vysokých školách technických: Elektrodynamika, optika, atomistika, základy fyziky tuhých látok. Bratislava : Alfa, 1973. 434 s.
• ILKOVIČ, D. Fyzika 1: Pre študujúcich na vysokých školách technických: Mechanika, akustika, termika. Bratislava : Alfa, 1972. 493 s.
• KREMPASKÝ, J. Fyzika. Bratislava: Alfa, 1992. 751 s.
• HALLIDAY, D. – RESNICK, R. – WALKER, J. Fyzika: Část 2: Mechanika - Termodynamika: Vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Brno : VUTIUM, 2000. 246 s. ISBN 80-214-1868-0.
• HALLIDAY, D. – RESNICK, R. – WALKER, J. Fyzika. Část 3. Elektřina a magnetismus: Vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Brno : VUTIUM, 2000. ISBN 80-214-1868-0.
• HALLIDAY, D. – RESNICK, R. – WALKER, J. Fyzika. Část 4. Elektromagnetické vlny. Optika. Relativita: Vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Brno : VUTIUM, 2000. ISBN 80-214-1868-0.
• WALKER, J. – HALLIDAY, D. – RESNICK, R. Fundamentals of physics. New York : John Wiley & Sons, 2008. 1248 s. ISBN 978-0-471-75801-3.
• e-fyzika. Základný bakalársky kurz pre technické univerzity. Multimediálna učebnica fyziky, STU, text prístupný na www stránkach STU.

Jazyk, ktorého znalosť je potrebná na absolvovanie predmetu:

slovenský jazyk, anglický jazyk

Poznámky:

Informácie a študijné materiály pre študentov (sylaby prednášok, harmonogramy výpočtových cvičení, zoznamy teoretických otázok na skúšku, elektronické verzie skrípt a pod.) sú čiastočne rozposielané (aktuálne informácie) prostredníctvom e-mailu v AIS alebo dostupné kompletne na www stránke FCHPT STU / Ústav fyzikálnej chémie a chemickej fyziky / Informačná stránka ústavu / PEDAGOGIKA A ŠTÚDIUM / Aktuálne informácie http://ufchchf.chtf.stuba.sk/pedagogika-a-studium/aktualne-informacie/fyzika

Celkový počet hodnotených študentov:

1156

A 3.4 %

B 7.1 %

C 13.5 %

D 16.8 %

E 41.7 %

FX 17.5 %

Garant predmetu:

prof. Ing. Vladimír Lukeš, DrSc.

Dátum poslednej zmeny:

19. 9. 2019

AIS: 2024/2025   2023/2024   2021/2022   2019/2020   2018/2019   2017/2018