1

VEKTORY

 


1.1      ZÁKLADNÉ POJMY

1.1.1    Označovanie vektorov

1.1.2    Súčet a rozdiel vektorov

1.1.3    Skalárny násobok vektora, jednotkový vektor

1.1.4    Zložky a súradnice vektora

 

1.2              SÚČINY MEDZI VEKTORMI

1.2.1    Skalárny súčin

            1.2.2    Vektorový súčin

            1.2.3    Zmiešaný súčin

1.2.4    Dvojnásobný vektorový súčin

 

            1.3       DERIVÁCIE VEKTOROVÝCH  FUNKCIÍ

1.3.1        Vektorová funkcia

1.3.2        Derivácia vektorovej funkcie podľa času

1.3.3        Derivácia súčinu vektorových funkcií

1.3.4        Gradient skalárnej funkcie

1.3.5        Divergencia a rotácia vektorovej funkcie

1.3.6        Viacnásobné derivácie

 

1.4       INTEGRÁCIA VEKTOROVÝCH  FUNKCIÍ

      1.4.1    Integrácia podľa času

1.4.2    Krivkový integrál, Stokesova veta

1.4.3    Plošný integrál, Gaussova - Ostrogradského veta

 

 

2      

MECHANIKA  HMOTNÉHO BODU

 


2.1              Kinematika hmotného bodu

2.1.1.      Pohyb a poloha hmotného bod

2.1.2    Rýchlosť

2.1.3    Zrýchlenie

2.1.4    Pohyb po priamke

2.1.5        Uhlová rýchlosť, uhlové zrýchlenie

2.1.6        Derivácia vektora, ktorého veľkosť sa nemení

2.1.7        Vektory rýchlosti a zrýchlenia pri pohybe po kružnici

2.1.8    Pohyb častice po kružnici

2.1.9    Pohyb častice po krivke 

2.1.10  Zložený pohyb - rýchlosť

2.1.11    Zložený pohyb – zrýchlenie

 

2.2       Dynamika hmotného bodu

2.2.1        Newtonove zákony dynamiky

2.2.2    Pohyb v neinerciálnej sústave

2.2.3    Impulz sily a hybnosť častice, moment hybnosti a moment sily

2.2.4    Práca a výkon

2.2.5    Energia

2.2.6    Zákon zachovania energie

 

 

3

SÚSTAVA HMOTNÝCH BODOV A GRAVITAČNÉ POLE

 


 3.1    SÚSTAVA HMOTNÝCH BODOV

3.1.1   Základné kinematické pojmy. Hmotný stred sútavy

3.1.2   Dynamika sústavy - Prvá pohybová rovnica

 3.1.3   Druhá pohybová rovnica

             3.1.4  Podmienky rovnováhy  a zákony zachovania

 

 3.2       GRAVITAČNÉ  POLE

3.2.1        Typy síl v prírode. Fyzikálne polia

3.2.2        Gravitačné sily. Newtonov gravitačný zákon

3.2.3        Intenzita gravitačného poľa. Princíp superpozície

3.2.4        Práca v gravitačnom poli. Potenciálna energia

3.2.5        Zákon zachovania mechanickej energie v gravitačnom poli

3.2.6        Potenciál gravitačného poľa. Vzťah medzi intenzitou a potenciálom

3.2.7        Gravitačné pole Zeme

 

 

4

Mechanika dokonale tuhého telesa

 


        4.1    Kinematika

4.1.1   Dokonale tuhé teleso

4.1.2   Rozklad  pohybov dokonale tuhého telesa

 

4.2    Dynamika dokonale tuhého telesa

4.2.1   Redukcia síl v dokonale tuhom telese

4.2.2   Zákony zachovania, pohybové rovnice

4.2.3   Rovnováha tuhého telesa

   4.2.4 Rotačný pohyb tuhého telesa okolo osi

4.2.4   Mechanická energia tuhého telesa

 

4.3          APLIKÁCIE

4.3.1   Kyvadlá

4.3.2    Zotrvačníky

4.3.3    Valenie telesa

4.3.4    Zrážka častíc

 

4.4      Príklady

4.5      Kontrolné otázky

           

 

 

5 

MECHANIKA TEKUTÍN

 


5.1    HYDROSTATIKA

5.1.1   Základná rovnica hydrostatiky

5.1.2   Hydrostatický tlak

5.1.3   Tlak v stlačiteľnej tekutine

5.1.4  Archimedova sila

 

5.2    HYDRODYNAMIKA IDEÁLNYCH TEKUTÍN

5.2.1   Popis prúdenia kvapalín

5.2.2   Rovnica kontinuity

5.2.3  Bernoulliho rovnica

5.2.4   Výtok kvapaliny otvorom malého prierezu

 

5.3    HYDRODYNAMIKA REÁLNYCH TEKUTÍN

5.3.1  Vnútorné trenie v kvapalinách. Viskozita

5.3.2  Laminárne prúdenie kvapaliny v trubici kruhového prierezu

5.3.3  Povrchové napätie v kvapalinách

5.3.4  Tlak pod zakriveným povrchom

 

6

KMITY A VLNY

 


6.1    KMITY

6.1.1  Základné charakteristiky kmitania

6.1.2  Netlmený harmonický kmitavý pohyb

6.1.3  Energia harmonického oscilátora

6.1.4  Kmity sústavy dvoch hmotných bodov

6.1.5  Vektorové zobrazenie harmonického kmitavého pohybu

6.1.5  Tlmený harmonický pohyb

6.1.6  Vynútený kmitavý pohyb

6.1.7  Skladanie kmitov

6.1.7.1 Skladanie kmitov rovnakej frekvencie, rôznej amplitúdy a rôznej  fázy

6.1.7.2  Skladanie kmitov rôznej frekvencie

6.1.7.3 Skladanie kolmých kmitov

6.1.8  Rozklad kmitov, harmonická analýza

 

 

6.2    VLNY

6.2.1 Základné pojmy

6.2.2 Popis vlnenia, vlnová funkcia

6.2.3 Vlnová rovnica

6.2.4 Šírenie vlnenia v priestore, Huygensov princíp

6.2.5 Interferencia vlnenia

6.2.5.1 Interferencia koherentných vlnení postupujúcich rovnakým smerom

6.2.5.2 Stojaté vlnenie

6.2.6 Energia a intenzita vlnenia

6.2.7 Grupová rýchlosť

6.2.8 Dopplerov jav

6.2.9 Odraz a lom vlnenia

         Úlohy

 

 

7

KINETICKÁ TEÓRIA PLYNU A TERMODYNAMIKA

 


7.1.1   Tlak plynu

7.1.2   Pascalov a Daltonov zákon

7.1.3  Teplota a vnútorná energia plynu

7.1.4   Stavová rovnica ideálneho plynu

7.1.5  Tepelné kapacity plynov

7.1.6    Stredná voľná dráha

7.1.7        Boltzmannov zákon

7.1.8    Maxwellovo rozdelenie molekúl podľa rýchlostí

7.1.9    Prenosové javy

7.1.9.1    Difúzia

7.1.9.2    Tepelná vodivosť

7.1.9.3    Vnútorné trenie

7.1.9.4  Závislosť koeficientov prenosu od tlaku

7.1.9.10 Van der Waalsova stavová rovnica

 

7.2   TERMODYNAMIKA

7.2.1 Vnútorná energia plynov a prvá veta termodynamická

7.2.2 Tepelné kapacity látok, skupenské teplá

7.2.3 Termodynamické procesy

7.2.4 Práca plynu pri izotermických procesoch

7.2.5 Carnotov cyklus

7.2.6 Entropia, druhá a tretia veta termodynamická

 

 

8           

Elektrostatické pole

 


8.1       Elektrostatické pole vo váluu

8.1.1    Elektrické náboje

8.1.1.1  Elektrické javy

8.1.1.2   Meranie elektrického stavu látok (elektroskop)

8.1.1.3   Pojem elektrického náboja, jednotka elektrického náboja

8.1.1.4   Kvantovanie elektrického náboja

8.1.1.5   Pojem bodového náboja

8.1.1.6   Spojité rozloženie nábojov - hustota náboja

 8.1.2    Rozdelenie látok podľa elektrickej vodivosti

8.1.2.1  Štruktúra látok

8.1.2.2   Vodiče, elektrostatická indukcia

8.1.2.3   Izolanty – dielektriká

8.1.2.4   Polovodiče

8.1.3     Coulombov zákon

8.1.3.1   Silové pôsobenie nábojov

8.1.3.2   Coulombov zákon

8.1.3.3  Princíp superpozície

8.1.3.4  Rozsah platnosti Coulombovho zákona

8.1.3.5  Porovnanie elektrických a gravitačných síl

8.1.4    Elektrostatické pole

8.1.4.1  Silové pôsobenie na "jednotkový" náboj

8.1.4.2  Pojem elektrického poľa

8.1.5    Siločiary elektrostatického poľa

8.1.5.1  Znázorňovanie elektrostatických polí 

8.1.5.2  Elektrické siločiary

8.1.5.3  Typický charakter siločiar elektrostatického poľa

8.1.6    Výpočet elektrostatického poľa v niektorých špeciálnych prípadoch

8.1.6.1 Elektrostatické pole na osi rovnomerne nabitej kruhovej dosky

8.1.6.2 Elektrostatické pole rovnomerne nabitého nekonečne dlhého vlákna  

8.1.6.3    Elektrostatické pole medzi dvoma nabitými rovinami

               8.1.7    Tok intenzity elektrostatického poľa

               8.1.7.1  Definícia toku elektrického poľa

               8.1.7.2 Tok elektrostatického poľa bodového náboja v špeciálnom prípade guľovej                    

                           plochy

               8.1.8    Gaussova veta pre vákuum

8.1.8.1    Tok elektrického poľa bodového náboja pri všeobecnom tvare plochy S

8.1.8.2    Tok intenzity elektrostatického poľa sústavy bodových nábojov - Gaussova veta

8.1.9 Spojité rozloženie náboja, výpočet elektrostatického poľa pomocou       Gaussovej vety

8.1.9.1 Elektrické pole nekonečnej nabitej roviny

8.1.9.2  Elektrické pole rovnomerne nebitej gule

8.1.9.3  Elektrické pole gule nabitej iba na povrchu

8.1.9.4  Elektrostatické pole nekonečne dlhého nabitého vlákna

8.1.10     Potenciál elektrostatického poľa

8.1.10.1 Premiestňovanie náboja v elektrostatickom poli – práca

8.1.10.2                     Elektrostatický potenciál

8.1.10.3  Voľba referenčného potenciálu

8.1.10.4  Potenciál sústavy nábojov a spojitého rozloženia nábojov

8.1.10.5  Vzťah medzi intenzitou a potenciálom elektrostatického poľa

8.1.11      Približné vyjadrenie potenciálu a elektrostatického poľa sústavy nábojov

8.1.11.1 Elektrický dipól

8.1.11.2 Potenciál a elektrické pole sústavy nábojov vo väčšej vzdialenosti

8.1.12     Maxwellova rovnica pre vákuum

8.1.12.1  Radiálny charakter elektrostatického poľa a jeho matematické vyjadrenie

 8.1.12.2  I. Maxwellova rovnica pre vákuum

 

8.2   Vodič v elektrostatickom poli

8.2.1        Pohyblivosť nábojov vo vodičoch

8.2.2        Rozloženie nábojov v ustálenom stave

8.2.3        Elektrické pole vo vnútri  a na povrchu vodičov

 

8.3    Elektrostatické pole v dielektriku

8.3.1        Sily medzi nabitými telesami v dielektriku

8.3.2        Dipól vo vonkajšom elektrickom poli

8.3.3        Polarizácia dielektrika,  vektor polarizácie

8.3.4        Vektor elektrickej indukcie

8.3.5        Materiálové charakteristiky dielektrika

 

8.4          Kapacita, Energia elektrostatického poľa

8.4.1        Kapacita osamelého vodiča a kondenzátora

8.4.2        Kapacita doskového kondenzátora

8.4.3        Energia sústavy nábojov

8.4.4        Energia elektrostatického poľa nabitého vodiča

8.4.5        Hustota energie elektrického poľa

            Slovník

 

 

 

9

ELEKTRICKÝ PRÚD

 

9.1   Základné pojmy a zákony

9.2     Pokus Tolmana a Stewarta

              9.3  Elektrický prúd v kovoch z hľadiska klasickej     

       elektrónovej teÓrie

9.3.1  Ohmov zákon

9.3.2  Vzťah medzi elektrickou a tepelnou vodivosťou v kove

9.3.3  Výkon elektrického prúdu

9.4  Rovnica spojitosti elektrického prúdu

9.5  Kirchhoffove zákony

9.6  Elektrický prúd v elektrolytoch

9.7  Pohyb náboja v elektrickom poli

9.8   Prúd v polovodičoch

9.9  Prechodové javy v RC obvode

 

10

MAGNETOSTATIKA

 


10.1    MAGNETICKÉ POLE A JEHO PREJAVY

10.1.1 Väzba medzi elektrickými a magnetickými javmi

10.1.2 Stacionárne magnetické pole

10.1.3 Magnetické indukčné čiary

 

10.2   AMPÉROVA SILA

10.2.1 Magnetická sila pôsobiaca na elektrický prúd

 

10.3   MAGNETICKÝ MOMENT PRÚDOVEJ SLUČKY

10.3.1 Moment sily pôsobiaci na prúdovú slučku

10.3.2 Magnetický dipól

 

10.4    MAGNETICKÉ POLE V LÁTKE

10.4.1 Ampérov zákon celkového prúdu

10.4.2 Magnetizácia látky a intenzita magnetického poľa

 

10.5   GAUSSOVA VETA PRE MAGNETICKÝ TOK

10.5.1 Magnetický tok

10.5.2 Hraničné podmienky

             

              10.6    MAGNETICKÝ VEKTOROVÝ POTENCIÁL

10.6.1 Biotov-Savartov zákon

10.6.2 Vlastná a vzájomná indukčnosť

 

11

ELEKTROMAGNETICKÉ   POLE

 


11.1      ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCIA                                                     

11.1.1   Základné vzťahy

11.1. 2   Faradayov vzorec pre indukované napätie

11.1.3       Význam záporného znamienka vo Faradayovom zákone

11.1.4         Vlastná a vzájomná indukčnosť

11.1.5         Magnetická energia vodiča ktorým preteká elektrický prúd

 

11.2     MAXWELLOVE ROVNICE

11.2.1      Maxwellova rovnica spájajúca vektory  E  B

11.2.2      Maxwellova rovnica spájajúca vektory  H  a  D

11.2.3      Súhrn rovníc elektromagnetického poľa

11.2.4      Maxwellove rovnice vo vákuu

 

               11.3     ELEKTROMAGNETICKÉ   VLNY

11.3.1    Diferenciálna rovnica elektromagnetického vlnenia vo vákuu

11.3.2    Rovinná elektromagnetická vlna

11.3.3    Poyntingov vektor

11.3.4    Odvodenie Poyntingovho vektora

11.3.5    Poyntingov vektor rovinnej elektromagnetickej vlny

11.3.6    Vzťah medzi energiou a hybnosťou prenášanou elmag. vlnou

            SLOVNÍK                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

 

 

12

OPTIKA

 


12.1 Spektrum elektromagnetického žiarenia

               12.2 Vlnová rovnica

               12.3 Riešenie vlnovej rovnice

12.4 Meranie rýchlosti svetla

12.5 Guľové a rovinné vlny

12.6 Geometrická optika

12.7 Index lomu

12.8 Fermatov princíp

12.8 Totálny odraz

12.9 Interferencia – skladanie vĺn

12.10 Interferencia vlnenia na tenkej vrstve

12.11 Lom svetla na rozhraní dvoch prostredí

12.12 Huygensov princíp

12.13 Difrakcia

12.14 Ohyb svetla na hranatom otvore

12.15 Fraunhoferove a Fresnelove priblíženie

12.16 Dvojštrbinový experiment

12.17 Oko ako optický prístroj

 

 

13

ÚVOD DO KVANTOVEJ FYZIKY

 

 


13.1     EXPERIMENTY VEDÚCE K VZNIKU KVANTOVEJ FYZIKY

13.1.1   Pár slov na úvod

13.1.2    Žiarenie telies

13.1.2.1 Tepelné žiarenie

13.1.2.2  Zákon vyžarovania pre  absolútne čierne teleso

13.1.3.   Fotoelektrický jav

13.1.3.1 Fotoefekt a jeho experimentálne  merania

13.1.3.2 Meranie  zákonitostí  fotoefektu

                   13.1.3.3   Eisteinova rovnica

13.1.4    Experimentálny dôkaz hybnosti elektrónu – Comptonov jav

13.2      STAVBA ATÓMOV

13.2.1   Základné pojmy  a predstavy o atóme

   13.2.2   Atóm vodíka 

13.2.2.1 Bohrov model atómu

13.2.2.2 Vedľajšie kvantové číslo l  - orbitálny moment hybnosti elektrónu L

              13.2.2.3 Magnetické kvantové číslo ml  - priestorové kvantovanie orbitálneho

                            momentu      hybnosti elektrónu L

              13.2.2.4 Spinové  kvantové číslo ms  -  priestorové kvantovanie spinového momentu 

                            hybnosti 

13.2.3.   Atóm s viacerými elektrónmi

                               

13.3    FOTÓNY A DUALIZMUS VLNOVÝCH  A KORPUSKULÁRNYCH

           VLASTNOSTÍ

13.3.1                                Vlnová funkcia a jej význam

13.3.2                                 De Broglieho vlna

              13.3.3  Matematické vyjadrenie de Broglieho vĺn a jeho fyzikálny význam

 

13.4    SCHRÖDINGEROVA ROVNICA

13.4.1  Operátory a ich vlastnosti

13.4.2  Odvodenie Schrödingerovej rovnice

13.4.3  Heisebergové vzťahy neurčitosti

13.4.4  Základné postuláty kvantovej mechaniky

 

13.5     Aplikácie Schrödingerovej rovnice na jednoduché      

            sústavy

13.5.1  Častica viazaná a častica voľná

13.5.2  Častica viazaná v nekonečnej hlbokej potenciálovej jame

13.5.3  Pár slov na záver pre iné sústavy

 

 

14

FYZIKA ATÓMOVÉHO JADRA

 

 


14. 1   ZÁKLADNÉ VLASTNOSTI ATÓMOVÝCH JADIER

14.1.1  Objav a zloženie jadra

14.1.2  Polomer a hmotnosť jadra

14.1.3  Väzbová energia jadra a jeho stabilita

14.1.4  Jadrové sily a modely jadier

 

14. 2 JADROVÉ PREMENY A ICH KINETIKA

14.2.1    Základné veličiny jadrovej fyziky

14.2.2  Zákonitosti rádioaktívnej premeny

14.2.3  Energetická schéma rádioaktívnej premeny

14.2.4   Rádioaktívne datovanie

 

14. 3 JADROVÉ REAKCIE

14.3.1  Základné charakteristiky a klasifikácia jadrových reakcií

14.3.2  Transmutácie, štiepenie a trieštenie

14.3.3  Jadrová energia a jadrový reaktor

14.3.4  Využitie rádioaktivity

 

14. 4             INTERAKCIA ŽIARENIA GAMA A NABITÝCH ČASTÍC S LÁTKOU

14.4.1  Základné dozimetrické veličiny

14.4.2    Biologické účinky žiarenia

14.4.3    Zdroje ožarovania obyvateľstva