Detail předmětu
Fyzikální praktikum I
FSI-TR1 Ak. rok: 2021/2022 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
Výsledky učení předmětu
Prohloubení samostatného uvažování, vyjadřovacích schopností jak ústních, tak písemných a experimentálních dovedností.
Prerekvizity
Studenti by měli mít již alespoň základní zkušenost s experimenty (měření základních fyzikálních veličin) a matematické dovednosti nezbytné pro zpracování dat (řešení rovnic, základy diferenciálního počtu).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Výuka je tvořena laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Studenti budou průběžně bodováni za domácí přípravy k jednotlivým tématům a za zprávy o měření, které odevzdají vyučujícímu. Hodnocení bude prováděno na základě dosaženého počtu bodů. K získání zápočtu je nezbytné dosáhnout nejméně 50% z dosažitelného počtu bodů.
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 funkcí a vlastnostmi základních měřících přístrojů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast v praktiku je povinná. Zameškaná výuka a ztracené body mohou být získány za vypracování náhradních úkolů po předchozí domluvě s vyučujícím.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, bakalářský, povinný
Typ (způsob) výuky
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Přesnost měření – stručný úvod do problematiky zpracování nejistot.
Měření rychlosti zvuku: Pomocí rezonance, měření časového intervalu, za který puls urazí zvolenou vzdálenost, zpracování naměřených hodnot, odhad nejistot a porovnání obou metod.
Určení tuhosti pružiny protažené vlastní vahou.
Rychlost šíření pulsu v pružině. (Na čem závisí? Ověřování vytvořených hypotéz.)
Tlumené kmity torzního kyvadla: Sestavení numerického modelu pro řešení pohybové rovnice (Eulerova metoda explicitní a implicitní), srovnání s experimentem.
Kyvadlo na pružném závěsu (řešení pohybové rovnice ve 2D na počítači).
Stirlingův motor: stanovení účinnosti
Konvoluce: Zpracování impulsové odezvy v lineárních systémech.
Doba pohybu tělesa na různých drahách (brachystochrona).