Detail předmětu
Fyzikální praktikum I
FSI-TR1 Ak. rok: 2027/2028 Letní semestr
Předmět má seznámit studenty se základy fyzikálního měření, s jeho přípravou a prováděním a se zpracováním dat.
Tématická náplň: posouzení souhlasu vypočtené a naměřené hodnoty, numerická integrace pohybové rovnice, vytvoření modelu, numerické a grafické řešení. Zdůrazňuje se samostatné uvažování a jeho vyjadřování oproti postupům podle návodu.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
2
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Studenti by měli mít již alespoň základní zkušenost s experimenty (měření základních fyzikálních veličin) ze střední školy a matematické dovednosti nezbytné pro zpracování dat (řešení rovnic, základy diferenciálního počtu).
Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů
Studenti budou průběžně bodováni za zprávy z jednotlivých měření. K úspěšnému absolvování předmětu je nezbytné dosáhnout nejméně 50% z dosažitelného počtu bodů. Hodnocení bude provedeno na základě dosaženého počtu bodů: A: 90 – 100%; B: 80 – 90%; C: 70 – 80%; D: 60 – 70%; E: 50 – 60%; F: 0 – 50%.
Účast v praktiku je povinná. Zameškaná výuka a ztracené body mohou být získány za vypracování náhradních úkolů po předchozí domluvě s vyučujícím.
Učební cíle
Cílem předmětu je naučit studenty samostatně navrhovat a uskutečňovat jednoduchá experimentální řešení fyzikálních problémů, zpracovávat data a tyto výsledky interpretovat a diskutovat. Studenti by se měli dále seznámit s funkcemi a vlastnostmi základních měřících přístrojů.
Absolvování kurzu by mělo přispět k prohloubení samostatného uvažování, vyjadřovacích schopností jak ústních, tak písemných a experimentálních dovedností studentů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, bakalářský, povinný
Typ (způsob) výuky
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Osnova
- Přesnost měření – stručný úvod do problematiky zpracování nejistot. [1 cvičení]
- Měření rychlosti zvuku: Pomocí rezonance, měření časového intervalu, za který puls urazí zvolenou vzdálenost, zpracování naměřených hodnot, odhad nejistot a porovnání obou metod. [2 cvičení]
- Určení tuhosti pružiny protažené vlastní vahou. [2 cvičení]
- Rychlost šíření pulsu v pružině. (Na čem závisí? Ověřování vytvořených hypotéz.) [1 cvičení]
- Tlumené kmity torzního kyvadla: Sestavení numerického modelu pro řešení pohybové rovnice (Eulerova metoda explicitní a implicitní), srovnání s experimentem. [2 cvičení]
- Kyvadlo na pružném závěsu (řešení pohybové rovnice ve 2D na počítači). [1 cvičení]
- Konvoluce: Zpracování impulsové odezvy v lineárních systémech. [2 cvičení]
- Stirlingův motor: stanovení účinnosti. [1 cvičení]
- Doba pohybu tělesa na různých drahách (brachystochrona). [1 cvičení]