Topic outline

• General

  Collapse all Expand all

• Fyzikální veličiny

  Fyzikální veličiny a jejich jednotky. Soustava jednotek SI. Dílčí a násobné jednotky. Převody jednotek, určování fyzikálních rozměrů jednotek. Skalární a vektorové fyzikální veličiny.

• Kinematika hmotného bodu

  Druhy pohybů a jejich klasifikace (dráha, rychlost, zrychlení, perioda, frekvence). Rovnoměrný přímočarý pohyb. Rovnoměrně zrychlený a zpožděný pohyb. Skládání pohybů, rychlost a zrychlení. Rovnoměrný pohyb po kružnici. Úhlová rychlost, dostředivé zrychlení.

• Dynamika hmotného bodu

  Vzájemné působení těles. Newtonovy pohybové zákony. Hmotnost a tíha tělesa. Síla (tíhová, setrvačná). Hybnost těles a impuls síly. Zákon zachování hybnosti. Dostředivá a odstředivá síla.

• Energie hmotných bodů

  Práce, výkon. Mechanická energie, kinetická energie hmotného bodu, potenciální energie. Zákony zachování energie v mechanice. Vnitřní energie. Vzájemné přeměny energie.

• Mechanika tuhého tělesa

  Tuhé těleso. Moment síly vzhledem k ose, těžiště tělesa, rovnovážná poloha tělesa, moment dvojice sil. Posuvný a otáčivý pohyb tuhého tělesa. Kinetická energie rotujícího tělesa. Jednoduché stroje. Kladka, páka, nakloněná rovina.

• Mechanika kapalin a plynů

  Tlak v kapalinách a plynech, hydrostatický tlak. Pascalův zákon, Archimedův zákon. Rovnice kontinuity, tlaková energie a Bernoulliova rovnice. Atmosferický tlak a jeho měření, ustálené proudění ideální kapaliny, proudění skutečné kapaliny.

• Gravitační pole

  Všeobecný gravitační zákon, gravitační pole Země, pohyb těles v homogenním gravitačním poli, v radiálním gravitačním poli Země. Vrh svislý, vodorovný a šikmý.

• Molekulová fyzika a termodynamika

  Kinetická teorie stavby látek, důkazy neuspořádaného pohybu částic v látkách, modely struktur různých skupenství, termodynamická teplota. Rovnovážný stav termodynamické soustavy. Pravděpodobnost náhodných jevů a souvislost s rovnovážným stavem. Celsiova a termodynamická teplota.

• Vnitřní energie, práce a teplo

  Vnitřní energie tělesa, změna vnitřní energie tělesa při tepelné výměně, teplo a jeho měření, měrná tepelná kapacita, kalorimetr, I. termodynamický zákon. Změna skupenství látek, tání, tuhnutí, sublimace, vypařování a var, kapalnění,  fázový diagram. Trojný bod, sytá pára, vlhkost vzduchu.

• Struktura a vlastnosti plynného skupenství látek

  Rozdělení molekul plynu podle rychlostí. Stavová rovnice pro ideální plyn. Boltzmannova konstanta, střední kvadratická rychlost molekul, střední kinetická energie. Izotermický, izobarický a adiabatický děj ideálního plynu, kruhový děj, II. termodynamický zákon. Účinnost tepelného stroje. Kruhový děj.

• Struktura a vlastnosti pevných látek

  Krystalické a amorfní látky, ideální krystalická mřížka, hlavní typy vazeb v pevných látkách. Deformace pevného tělesa. Normálové napětí, relativní prodloužení, modul pružnosti, Hookeův zákon. Teplotní roztažnost, součinitel teplotní délkové a objemové roztažnosti. 

• Struktura a vlastnosti kapalin

  Povrchová vrstva kapalin, povrchové napětí, povrchová energie. Smáčející a nesmáčející kapaliny. Jevy na rozhraní tuhého tělesa a kapaliny, kapilarita, teplotní objemová roztažnost kapalin. 

• Kmitavý pohyb

  Harmonický kmitavý pohyb, fáze, energie harmonického oscilátoru, matematické a fyzické kyvadlo, kmity vlastní a nucené, rezonance

• Vlnění

  Klasifikace vlnění, odraz a lom vlnění, vlnová délka, rychlostní šíření vlnění, interference vlnění, interferenční maximum, stojaté vlnění, šíření vlnění v prostoru. Huygensův princip, zákon odrazu, zákon lomu vlnění, ohyb vlnění, hladina intenzity, Dopplerův jev.

• Zvukové vlnění

  Zvuk a jeho vlastnosti, hlasitost, intenzita a rychlost zvuku, ultrazvuk a infrazvuk.

• Elektrické pole

  Elektrický náboj, silové působení elektrických nábojů, Coulombův zákon. Intenzita elektrického pole, napětí, kapacita vodiče a kondenzátory.

• Vznik elektrického proudu

  Vodič a izolant v elektrickém poli, elektrické zdroje.

• Elektrický proud v kovech

  Elektronová vodivost kovů. Ohmův zákon pro část elektrického obvodu a pro uzavřený elektrický obvod, elektrický odpor. Kirchhoffovy zákony, práce a výkon elektrického proudu. Uzel stejnosměrného obvodu, znaménková konvence pro zdroje a směry proudů ve smyčce uzavřeného elektrického obvodu. Výkon, účinnost zdroje. Elektromotorické, svorkové napětí, měrná elektrická vodivost, měrný elektrický odpor, vnitřní odpor zdroje. 

• Elektrický proud v polovodičích

  Vlastní a nevlastní (příměsové) polovodiče, polovodičové diody a tranzistory, termoelektrický jev.

• Elektrický proud v elektrolytech

  Kationty, anionty, elektrolyty. Elektrolytická disociace, elektrochemický ekvivalent. Faradayova konstanta, Faradayovy zákony. Galvanické články.

• Elektrický proud v plynech a ve vakuu:

  Ionizace plynů, katodové záření, termoemise elektronů a její využití.

• Magnetické pole

  Vznik magnetického pole. Magnetické pole stacionární, magnetické pole vodičů s proudem.  Silové působení magnetického pole na vodiče s proudem, magnetická indukce. Magnetické vlastnosti látek, vznik a měření střídavého napětí a proudu. Induktance, kapacitance, impedance, Thomsonův vztah, elektromagnetická indukce. Ampérův magnetický moment rovinné proudové smyčky. Nestacionární magnetické pole. Faradayův zákon elektromagnetické indukce, Lenzův zákon, vlastní indukce, indukčnost cívky, energie magnetického pole cívky. Elektromagnetické vlnění. Rychlost světla, elektrická (E) a magnetická (B) složka elektromagnetického pole.

• Světlo

  Světlo a záření, odraz a lom světla, index lomu, úplný odraz. Úhel dopadu, lomu, odrazu, Snellův zákon, mezní úhel. Optické soustavy a zobrazení. Skutečný, neskutečný obraz. Rovinná, dutá, vypuklá zrcadla, optická osa, poloměr křivosti, ohnisko skutečné, neskutečné, ohnisková vzdálenost, zobrazovací rovnice kulového zrcadla, příčné zvětšení. Typy čoček, prostor předmětový, obrazový, předmětové a obrazové ohnisko, znaménkové konvence, optická mohutnost čočky, zobrazovací rovnice čočky. Oko jako optická soustava. Lupa, mikroskop. Vlnové vlastnosti světla, disperze, interference na tenké vrstvě, ohyb světla na mřížce, polarizace odrazem, lomem. Rozklad světla hranolem, spektroskop. Spektrum, fázová rychlost světla v daném prostředí, koherentní vlnění, řád interferenčního maxima (minima), mřížková konstanta, Brewsterův (polarizační) úhel. Základní fotometrické veličiny. Svítivost, světelný tok, osvětlení.

• Teorie relativity

  Speciální teorie relativity, dilatace času, kontrakce délek, relativistická hmotnost, hybnost, souvislost energie a hmotnosti. Inerciální vztažná soustava. 

• Základní pojmy kvantové fyziky

  Einsteinova teorie fotoelektrického jevu, Comptonův jev, Planckova konstanta. Vlnové vlastnosti částic, spontánní a stimulovaná emise záření – laser, de Broglieho vztah.

• Elektronový obal atomu

  Čárový charakter atomových spekter a kvantování energie atomu, kvantově mechanický model atomu vodíku, kvantová čísla.

• Struktura atomového jádra

  Elektronový obal a jádro atomu. Energie elektronu v základním a excitovaném stavu. Protony, neutrony, protonové a nukleonové číslo, izotopy, hmotnostní úbytek a vazebná energie jádra. Zákony zachování při jaderných dějích, radioaktivní přeměna, štěpení a slučování jader, poločas rozpadu, rozpadová konstanta, zákon radioaktivní přeměny. Radioaktivita přirozená a umělá. Jaderné reakce. Jaderný reactor, výroba a užití radionuklidů, detekce jaderného záření