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

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

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Osnova


  1. Přesnost měření – stručný úvod do problematiky zpracování nejistot. [1 cvičení]

  2. 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]

  3. Určení tuhosti pružiny protažené vlastní vahou. [2 cvičení]

  4. Rychlost šíření pulsu v pružině. (Na čem závisí? Ověřování vytvořených hypotéz.) [1 cvičení]

  5. Tlumené kmity torzního kyvadla: Sestavení numerického modelu pro řešení pohybové rovnice (Eulerova metoda explicitní a implicitní), srovnání s experimentem. [2 cvičení]

  6. Kyvadlo na pružném závěsu (řešení pohybové rovnice ve 2D na počítači). [1 cvičení]

  7. Konvoluce: Zpracování impulsové odezvy v lineárních systémech. [2 cvičení]

  8. Stirlingův motor: stanovení účinnosti. [1 cvičení]

  9. Doba pohybu tělesa na různých drahách (brachystochrona). [1 cvičení]