Kinematika přímočarých pohybů

Maturitní okruhy z fyziky Obor: Technické lyceum
Ekonomické lyceum
Kinematika přímočarých pohybů
mechanický pohyb, hmotný bod, vztažná soustava (inerciální, neinerciální), trajektorie,dráha, polohový vektor
pohyb rovnoměrný,nerovnoměrný, přímočarý, křivočarý,
posuvný, otáčivý, relativnost pohybu
okamžitá rychlost, průměrná rychlost, zrychlení, zpomalení, jednotky těchto fyzikálníchveličin, jejich zařazení do SI, základní vztahy
grafy závislosti dráhy, rychlosti a zrychlení na čase
charakteristika jednotlivých pohybů (rovnoměrný přímočarý, rovnoměrně zrychlený,
rovnoměrně zpomalený)
skládání pohybů, princip skládání rychlostí pro v c
Rovnoměrný pohyb hmotného bodu po kružnici z kinematického i dynamického
hlediska
definice rovnoměrného pohybu po kružnici a jeho zařazení
perioda, frekvence, obvodová rychlost, úhlová rychlost, dostředivé zrychlení, definice
těchto fyzikálních veličin, jejich zařazení s soustavě SI, základní vztahy mezi těmito
veličinami
příčiny pohybu tělesa po kružnici – dostředivá síla (druhy dostředivých sil, tahová,
gravitační, magnetická)
Dynamika
dynamika, čím se zabývá, definice síly, zařazení do soustavy SI, jednotka, znázornění síly
skládání rovnoběžných i různoběžných sil působících na HB i těleso
rozklad sil na složky (matematické kyvadlo, nakloněná rovina)
Newtonovy pohybové zákony, jejich znění, praktické příklady jejich platnosti
hybnost, definice a zařazení do soustavy SI, zákon zachování hybnosti a jeho využití
(dokonale pružný a nepružný ráz, reaktivní motory)
tření, třecí síla, tření smykové a valivé
tíhová síla, tíha, gravitační síla, rozdíly mezi nimi
inerciální a neinerciální vztažné soustavy, setrvačné síly
Mechanická práce a mechanická energie
mechanická práce, vysvětlení pojmu mechanická práce, konkrétní příklady z praxe, ,
pojem fyzické práce, základní vztahy pro mechanickou práci, jednotky (joule,
wattsekunda, kilowatthodina, elektronvolt) a jejich vzájemné převody, oblasti, ve kterých se jednotlivé jednotky používají, zařazení práce do soustavy SI, pracovní diagram, co to je a k čemu slouží
mechanická energie, kinetická a potenciální energie, definice, vztahy a jednotky,
vzájemné přeměny jednotlivých druhů mechanické energie, (na matematickém kyvadle, při volném pádu atd.) zákon zachování mechanické energie a jeho využití (dokonale pružný ráz)
výkon (okamžitý a průměrný), příkon, účinnost definice, základní vztahy, jednotky
Mechanika tuhého tělesa
definice pojmu tuhé těleso, pohyby tuhého tělesa (posuvný, otáčivý, složený, uveď
praktické příklady)
moment síly vzhledem k ose otáčení, definice, def. vztah, jednotka, zařazení do soustavy SI, určení směru momentu (pravidlo pravé ruky), momentová věta
skládání sil působících na TT (rovnoběžné souhlasně orientované i opačně orientované, různoběžné) působící ve dvou nebo více bodech TT (graficky i početně), rozklad sil na složky (rovnoběžné i různoběžné) dvojice sil a její otáčivý účinek
Těžiště TT a způsoby jeho určování, vztah pro výpočet těžiště, rovnovážná poloha tělesa, definice, druhy rovnovážných poloh (stálá, vratká, volná) a jejich charakteristika, stabilita tělesa (jak je definována, vztah, na čem závisí, uvést příklady)
moment setrvačnosti (definice, vztah, jednotka),
kinetická energie rotujícího tělesa
Gravitační pole
definice pojmu gravitační pole, Newtonův gravitační zákon, příklady gravitačního
působení mezi tělesy
intenzita gravitačního pole a gravitační zrychlení (definice, definiční vztah, jednotka,
zařazení do soustavy SI, závislost intenzity na vzdálenosti), znázornění gravitačního pole (homogenní, centrální) pomocí siločar a vektorů intenzity, gravitační a tíhové pole Země
pohyby těles v homogenním tíhovém poli Země – vrhy (šikmý, svislý vzhůru, vodorovný,
vztahy pro polohu tělesa, rychlost letu, dálku a výšku vrhu, trajektorie pohybu)
pohyby těles v centrálním gravitačním poli Země, kosmické rychlosti, trajektorie,
Keplerovy zákony, Sluneční soustava
Mechanika tekutin
vysvětlit pojmy tekutina, ideální plyn, ideální kapalina, vlastnosti tekutin (stlačitelnost,
viskozita, …), uvést příklady
tlak (definice, definiční vztah, jednotka, zařazení do soustavy SI), tlak v tekutině
vyvolaný vnější silou, Pascalův zákon a jeho využití (hydraulické zařízení), hydrostatický tlak a atmosférický tlak, normální atmosférický tlak, hydrostatická a atmosférická tlaková síla, hydrostatické paradoxon
Archimédův zákon, chování těles v kapalině
proudění tekutin (laminární, turbulentní, proudnice, objemový průtok), rovnice spojitosti toku (kontinuity), Bernoulliho rovnice, znění, co vyjadřují, důsledky, (měření rychlosti proudící kapaliny, výtoková rychlost, princip rozprašovače …)
obtékání těles reálnou kapalinou, odporové síly, využití energie proudící kapaliny
Základní poznatky molekulové fyziky a termika
veličiny charakterizující látky z molekulového hlediska (relativní atomová a molekulová
hmotnost, atomová hmotnostní konstanta, látkové množství, Avogadrova konstanta,
molární hmotnost a objem) – definice, definiční vztahy, jednotky
tři základní předpoklady kinetické teorie stavby látek, aplikace těchto předpokladů
na jednotlivá skupenství
termodynamická soustava, izolovaná soustava
teplota (Celsiova, termodynamická), jednotky teploty, definice jednotek, převod mezi
jednotkami
vnitřní energie,definice jednotka, změna vnitřní energie (konáním práce, z potenciální
nebo kinetické energie, tepelnou výměnou)
teplo, definice, definiční vztah, jednotka, měrná tepelná kapacita, tepelná kapacita
kalorimetrická rovnice
první termodynamický zákon
přenos vnitřní energie (vedením, prouděním, zářením)
Struktura a vlastnosti plynů
základní předpoklady kinetické teorie stavby látek aplikované na plyn, ideální plyn
rychlost molekul plynu, střední kvadratická rychlost a její závislost na teplotě,
nejpravděpodobnější rychlost stanovená na základě Lammertova pokusu
střední kinetická energie částic, vnitřní energie plynu, tlak plynu
stavové veličiny a stavové rovnice
děje v plynech (izobarický, izochorický, izotermický, adiabatický), charakterizovat
jednotlivé děje, zakreslit v pV diagramu, zákony týkající se těchto dějů
děje v plynech z energetického hlediska, práce plynu, kruhový děj, práce při kruhovém
ději, 2.věta termodynamiky, tepelné stroje
Struktura a vlastnosti pevných látek
základní předpoklady kinetické teorie stavby látek aplikované na látky pevné
látky krystalické (monokrystalické a polykrystalické), amorfní
krystalická mřížka, elementární buňka (prostá, plošně centrovaná, prostorově centrovaná)
poruchy krystalické mřížky (vakance, částice v intersticiální poloze, příměsi)
deformace a její dělení (plastická, elastická, tlakem, tahem, …)
normálové napětí, síly pružnosti, deformační křivka, Hookův zákon
teplotní roztažnost pevných látek (délková, objemová) a její uplatnění v praxi
Struktura a vlastnosti kapalin
základní předpoklady kinetické teorie stavby látek aplikované na kapaliny
volný povrch kapaliny, povrchová vrstva, povrchová energie, povrchová síla, sféra
molekulového působení, povrchové napětí a jeho závislost na teplotě a druhu kapaliny
jevy na rozhraní dvou prostředí (smáčení a nesmáčení stěn nádoby kapalinou)
tlak v bublině, kapilární tlak, kapilární jevy (elevace, deprese), kapilární jevy v praxi
objemová roztažnost kapalin, anomálie vody
Skupenské přeměny
tání, tuhnutí, vypařování a var, zkapalnění, sublimace, desublimace, vysvětlit jednotlivé skupenské přeměny z hlediska termodynamiky a molekulové fyziky, charakterizovat jednotlivé skupenské přeměny skupenskými teply a měrnými skupenskými teply
teplota tání a její závislost na tlaku (látky typu led, látky typu olovo), regelace ledu
teplota varu a její závislost na tlaku, sytá pára, tlak syté páry a jeho závislost na objemu a teplotě, přehřátá pára
fázový diagram (křivka sytých par, sublimační křivka, křivka tání, trojný a kritický bod)
Mechanické kmitání
oscilátory, kmitavý pohyb, harmonický kmitavý pohyb, kmit, kyv, perioda, frekvence
veličiny charakterizující harmonický kmitavý pohyb (okamžitá výchylka, okamžitá
rychlost, okamžité zrychlení, amplituda výchylky, rychlost a zrychlení),
veličiny odvodit z pohybu hmotného bodu po kružnici
znázornění harmonického kmitavého pohybu (časový diagram, názorový diagram
skládání kmitů izochronních i neizochronních pomocí časových a názorových diagramů
dynamika kmitavého pohybu, síly způsobující kmitavý pohyb, energie kmitajícího
oscilátoru a vzájemné přeměny různých druhů energií
tlumené a netlumené kmity, vlastní a nucené kmitání, rezonance
matematické kyvadlo, pružinový oscilátor
Mechanické vlnění
mechanické vlnění a jeho druhy.(příčné, podélné), znázornění vlnění, odvození rovnice postupného vlnění, vlnová délka
interference vlnění, koherentní vlnění, zesílení a zeslabení – podmínky, odraz vlnění na konci bodové řady (pevný a volný konec), stojaté vlnění (jeho vznik, kmitny a uzly),
chvění mechanických soustav (struna, tyč,…)
izotropní a neizotropní prostředí, vlnoplocha (rovinná, kulová), paprsek, Huygensův
princip, odraz vlnění, zákon odrazu
lom vlnění (ke kolmici, od kolmice), zákon lomu, úplný odraz
ohyb vlnění, podmínka ohybu
zvuk (zdroje zvuku a jeho vlastnosti, rychlost šíření, ozvěna, výška,barva), ultrazvuk a infrazvuk
Stacionární elektrické pole
elektrický náboj a jeho vlastnosti (dělitelnost, druhy náboje,…), vzájemné silové působení elektricky nabitých těles, Coulombův zákon
elektrické pole (definice), intenzita elektrického pole (definice, definiční vztah, jednotka, směr), druhy elektrického pole (homogenní, centrální,…) a jeho znázornění (pomocí vektorů intenzity, elektrických siločar), elektrický potenciál, (definice, definiční vztah, jednotka), znázornění elektrického pole pomocí ekvipotenciálních hladin
potenciální energie, práce v homogenním elektrickém poli
rozložení náboje na vodiči, plošná hustota náboje, vodič v elektrickém poli -
elektrostatická indukce, izolant v elektrickém poli – polarizace
kondenzátory a jejich kapacita (definice, vztah, jednotka), druhy kondenzátorů (deskový, otočný, Leidenská láhev, elektrolytický) a jejich kapacita, spojování kondenzátorů (sériové. paralelní, energie nabitého kondenzátoru
Elektrický proud v látkách
elektrický proud jako fyzikální jev a fyzikální veličina, jednotka proudu, definice
jednotky proudu, směr proudu, podmínky vzniku dočasného a trvalého proudu
elektromotorické napětí, zdroje elektrického proudu
teorie elektronové vodivosti kovů
elektrický proud v kapalinách, podmínky vzniku, elektrolyt, elektrolytická disociace,
elektrolýza, Faradayovy zákony elektrolýzy, galvanický článek
elektrický proud v polovodičích, závislost měrného odporu polovodičů na teplotě, vlastní a nevlastní vodivost, polovodič typu N a P, polovodičová dioda a její využití jako usměrňovače, tranzistor jako zesilovač
elektrický proud v plynech, ionizace, ionizační práce, samostatný a nesamostatný výboj (doutnavý, jiskrový, obloukový), praktické využití průchodu elektrického proudu plyny
elektrický proud ve vakuu, termoemise a její využití
Elektrický proud v kovech
elektronová teorie vodivosti kovů, obvody se stejnosměrným proudem, Ohmův zákon pro část obvodu, Ohmův zákon pro uzavřený obvod
odpor vodiče, závislost odporu vodiče na teplotě a na jeho geometrických rozměrech
odpor při sériovém a paralelním zapojení rezistorů, vodivost vodiče
měření elektrického proudu, napětí a odporu
práce a výkon elektrického proudu, práce a výkon zdroje napětí, účinnost
Kirchhhofovy zákony a řešení elektrických sítí pomocí
Stacionární magnetické pole
definovat stacionární magnetické pole, magnetická indukce, charakterizovat (pomocí
magnetické indukce) a znázornit (pomocí magnetických indukčních čar nebo vektorů
magnetické indukce), různé druhy magnetických polí (permanentních magnetů, přímého vodiče s proudem, dvou rovnoběžných vodičů, kruhové smyčky, solenoidu), směr magnetických indukčních čar (Ampérovo pravidlo pravé ruky)
silové působení magnetického pole na přímý vodič s proudem, magnetická síla a její směr (Flemingovo pravidlo levé ruky), vzájemné působení mezi vodiči s proudem, Ampérův zákon, definice jednotky proudu, silové působení magnetického pole na.částici s nábojem
magnetické vlastnosti látek (feromagnetické, paramagnetické, diamagnetické), využití
v praxi (elektromagnet, elektromagnetické relé,…), magnetizační křivka
Nestacionární magnetické pole
vysvětli pojem nestacionární magnetické pole, kde vzniká, magnetický indukční tok,
definice, definiční vztah, jednotka
elektromagnetická indukce, vznik indukovaného napětí a proudu, Faradayův zákon
elektromagnetické indukce, Lenzův zákon, vzájemná elektromagnetická indukce
vlastní indukce, indukčnost cívky, energie magnetického pole cívky
Střídavý proud
vznik střídavého proudu, trojfázový alternátor, trojfázová sousta (zapojení do trojúhelníku a do hvězdy), sdružené a fázové napětí
elektromotor -.princip a jeho využití, transformátor – princip, transformace nahoru a dolů, transformační poměr, přenos elektrické energie, činný výkon
obvody střídavého proudu s rezistorem, kondenzátorem, cívkou (fázový a časový
diagram, fázový rozdíl mezi proudem a napětím, rezistence, induktance, kapacitance)
sériový obvod RLC (impedance, fázový rozdíl mezi proudem a napětím, rezonance,
rezonanční frekvence)
výkon střídavého proudu v obvodu s rezistorem, efektivní hodnoty proudu a napětí,
výkon střídavého proudu v obvodu s impedancí
Elektromagnetické kmitání a vlnění
elektromagnetický oscilátor (LC obvod) a vznik elektrických kmitů v něm, Thomsonův
vztah, druhy elektrických kmitů (tlumené, netlumené, vlastní, nucené), rezonance,
rezonanční křivka, rezonační frekvence
vznik elektromagnetického vlnění, základní rovnice elektromagnetického vlnění, vlnová
délka, rychlost elektromagnetického vlnění ve vakuu a látkovém prostředí
stojaté elektromagnetické vlnění, elektromagnetický dipól
šíření a vlastnosti elektromagnetického vlnění (polarizace, odraz, ohyb, interference)
sdělovací soustava (vysílač, mikrofon, reproduktor, vysílač)
Vlnová optika
světlo jako elektromagnetické vlnění, vlnová délka, barva světla, světlo bílé
a monochromatické, rychlost světla
optické prostředí a jeho dělení (průhledné, průsvitné, neprůhledné, izotropní
a anizotropní), index lomu prostředí a jeho závislost na vlnové délce (disperzní křivka)
vlnoplocha (rovinná a kulová), paprsek, Huygensův princip
průchod monochromatického světla optickým hranolem – deviace, rozklad bílého světla při průchodu optickým hranolem
interference světla, koherence, optická a geometrická dráha, interferenční maximum,
minimum, interference na planparalelní vrstvě, interference na Newtonových sklech
ohyb světla na překážkách, podmínka ohybu, ohyb na štěrbině, dvojštěrbině, optické
mřížce, ohybové spektrum
polarizace světla, druhy polarizace (odrazem, lomem, dvojlomem)
Paprsková optika
optické jevy na rozhraní dvou prostředí, odraz (zákon odrazu), lom (ke kolmici, od
kolmice, zákon lomu), úplný odraz a jeho využití
zobrazování odrazem, rovinná a kulová (dutá a vypuklá) zrcadla,význačné paprsky,
zobrazení úsečky kolmé k optické ose, zobrazovací rovnice, znaménková konvence,
příčné zvětšení
zobrazování lomem, čočky (spojky, rozptylky), význačné paprsky, zobrazení úsečky
kolmé k optické ose, zobrazovací rovnice, znaménková konvence, příčné zvětšení,
optická mohutnost
oko jako optická soustava, akomodace, blízký bod, daleký bod, konvenční zraková
vzdálenost, vady oka (dalekozrakost, krátkozrakost) a jejich korekce
optické přístroje (lupa, mikroskop, dalekohled), schéma, úhlové zvětšení
Elektromagnetické záření
elektromagnetické spektrum, druhy záření (gama, RTG, ultrafialové, viditelné světlo,
infračervené, mikrovlny, rozhlasové vlny), vlnová délka, vlastnosti, vznik
tepelné záření, záření černého tělesa, zákony charakterizující vyzařování černého tělesa (Wienův posunovací zákon, Stefanův-Boltzmanův zákon)
veličiny charakterizující elektromagnetické záření (definice, definiční vztah, jednotka,
definice jednotek)
energetické veličiny (zářivost, zářivý tok, intenzita vyzařování), fotometrické veličiny
(světelný tok, svítivost, osvětlení)
Obal atomu
základní poznatky o rozměrech a hmotnostech atomů, přehled modelů, jejich stručná
charakteristika, nedostatky
Rutherfordův model
Bohrův model atomu vodíku, Bohrovy podmínky, závislost poloměru dráhy a rychlosti
elektronu na dané kvantové dráze na hlavním kvantovém čísle, energetické hladiny,
spektra (druhy spekter, čárové, pásové, spojité, emisní, absorpční), série čar (Limanova, Balmerova, Paschenova,…)
Sommerfeldův model, pojem slupka, podslupka, dráha, kvantová čísla, jejich hodnoty
Schrödingerův kvantově mechanický model, vlnová funkce, orbital
laser, princip, vlastnosti laserového zíření, využití
Fyzika atomového jádra
experimentální metody sloužící k urychlování, detekci a určování hmotnosti částic
(princip lineárního a kruhového urychlovače, G-M počítač, Wilsonova mlžná komora,
hmotnostní spektroskop)
modely jádra (slupkový, kapkový)
jaderné síly a jejich vlastnosti
elementární částice a jejich základní charakteristika (klidová hmotnost, klidová energie, náboj,…)
druhy záření (, , ), vlastnosti, posunovací pravidla
zákon radioaktivní přeměny, poločas rozpadu, přeměnová konstanta, aktivita, rozpadové řady, přirozená a umělá radioaktivita, využití radionuklidů
hmotnost jádra, hmotnostní úbytek, vazebná energie, stabilita jádra
štěpení jader, jaderný reaktor, jaderná elektrárna
jaderná fúze
|