Úvod do fyziky. 1. Co je fyzika? 3. Měření 4. Prostor, čas, pohyb. 6. Základní fyzikální konstanty 7. Zákony zachování. 9.

Transkript

1 Úvod do fyziky 1. Co je fyzika? 2. Fyzikální poznávání 3. Měření 4. Prostor, čas, pohyb 5. Síly, pole 6. Základní fyzikální konstanty 7. Zákony zachování 8. Kmity, vlny 9. Mikrosvět

2 Literatura New D.Halliday, R.Resnick, J.Walker: Fyzika. Brno VUTIUM 2001 R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sands : Feymanovy přednášky z fyziky 1.-3.díl. Havlíčkův Brod: FRAGMENT

3 1. Co je fyzika? Jak studovat fyziku Fyzika je Vztah k přírodním vědám Vztah k matematice Vztah k obecným problémům Fyzika a technické aplikace Fyzika a filosofie Fyzika - experimentální věda - měření - rozsah zájmu

4 Jan Josef Loschmidt ( ) Benzen C 6 H 6

5 Gregor Mendel ( ) The structure of part of a DNA double helix

6 Distribution of earthquake epicenters from 1975 to

7 M81 This image combines data from the Hubble Space Telescope, the Spitzer Space Telescope, and the Galaxy Evolution Explorer (GALEX) ipac.jpl.nasa.gov/.../sig07-009_small.jpg

8 Chammurapiho zákoník 1780 př.n.l.

9 p =mv F = p& F = F D = ρe B = ρm H = j D& e + E = j B& m Ĥψψ = E ψ Newton Maxwell Schrödinger

10 sant.theiet.org.au 300 mm - 45 nm

11 Aristóteles 384 a.c. - c. 322.A.C paginas.terra.com.br/.../aristoteles.jpg Isaac Newton Werner Karl Heisenberg ( ) Karl Raimund Popper

12 Galileo Galilei ww.cbk.waw.pl/zgp/images/dg/galileogalilei.jpg science.nasa.gov/.../lunarranging/tower1_med.jpg

13 L=2.1746± m c= m/s; x p>~h m(kg) (neutrino) 10 0 (litr) (vesmír) l(m) (Planck, struna) 10 0 (člověk) (vesmír) t(s) (Planck) 10 0 (srdce) (vesmír)

14 2. Fyzikální poznávání Filosofie objevu -Koperník,Brahe, Kepler,Newton Model, teorie, zákon - model (světlo) - teorie (mechanika, relativita) - zákon (zákony zachování, empirie) Pravidlo pravidel (symetrie)

15 Claudius Ptolemaeus

16 wikipedie

17 Tycho Brahe tycho-brahe.navajo.cz/tycho-brahe-2.jpg upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e0/t.

18 Johannes Kepler r 3 =konst 2 T

19 F =G mm 1 2 r 2 Isaac Newton Isaac Newton

20 p φ p n p t p t φ p p n p

21 µa J I1 I2 I3 0.6 J U Ue 0 I U eu(ev) Cs Ue -0.3 I I I U K Na Li f(hz) x

22 z 1 E x H k y,t 0.5 1

23 Amalie Emmy Noether

24 Leonardo da Vinci's Vitruvian Man (ca. 1487) is often used as a representation of symmetry in the human body and, by extension, the natural universe.

25 Fractal illuminations.nctm.org/.../linesofsymmetry.jpg

26 metafysica.nl/d2_planegroup_p2_d.gif

27

28

29 3. Měření Fyzikální veličiny Fyzikální jednotky Soustava SI Jiné soustavy Měření - chyby - zpracování výsledků měření - graf

30 činitel předpona značka yotta Y zetta Z exa E peta P tera T 10 9 giga G 10 6 mega M 10 3 kilo k 10 2 hekto h 10 1 deka da 10-1 deci d 10-2 centi c 10-3 mili m 10-6 mikro µ 10-9 nano n piko p femto f atto a zepto (dříve z (dříve banto) b) yokto y

31 Veličina jednotka značka přesnost Délka metr m Hmotnost kilogram kg 10-7 Čas sekunda s Elektrický proud ampér A 10-5 Teplota kelvin K 10-4 Svítivost kandela cd Látkové množství mol mol 10-6

32 m kg

33 solidstate.physics.sunysb.edu/.../bullseye.gif

34 solidstate.physics.sunysb.edu/.../bullseye.gif

35 f(x) σ 1 2 π exp 2 ( x µ ) = 2 2σ F(x) = x f(x )dx

36 P(µ-σ, µ+σ)=0.682 P(µ-2σ, µ+2σ)=0.954 P(µ-3σ, µ+3σ)=

37 y=sin(t) 0 y=cos(t) x=sin(t) y=cos(t) z=t x=cos(t) y=sin(t) z=t

38 z=x.exp(-x 2 -y 2 )

39 interakce rel.vel. dosah gravitační gravitony /r 2 slabá W a Z bozony elektroma gnetická fotony /r 2 silná gluony

40 interakce e-ν e-p p-p p-n,n-n gravitačn í slabá elektrom agnetická silná relativní velikost pro vzdálenost m

41 vesmírná gravitace pozemská gravitace gravitace Newton 1686 elektrické síly elektromagnetismus? magnetické síly Maxwell 1864 slabá elektroslabá G S W 1979 silná

42 Isaac Newton Henry Cavendish

43 Charles-Augustin de Coulomb

44

45

46 Olaf (Ole) Roemer ( )

47 Hippolyte Fizeau

48 Literatura D.Halliday, R.Resnick, J.Walker: Fyzika. Brno VUTIUM 2001 R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sands : Feymanovy přednášky z fyziky 1.-3.díl. Havlíčkův Brod: FRAGMENT

49