Vybrané kapitoly z fyziky - MFOE017
Anglický název: Selected parts of Physics
Český název: Vybrané kapitoly z fyziky
Zajišťuje: Matematicko-fyzikální fakulta UK (31-MFF)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2025 do 2025
Semestr: oba
E-Kredity: 5
Rozsah, examinace: 4/0, Zk [HT]
Počet míst: 80
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Vysvětlení: od 2025/26 nově zařazena prerekvizita
Poznámka: povolen pro zápis po webu
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc.
Vyučující: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc.
RNDr. Tomáš Kekule, Ph.D.
Mgr. Václava Kopecká
doc. Mgr. Vojtěch Patkóš, Ph.D.
Mgr. Filip Šebesta, Ph.D.
Prerekvizity : {splnění jednoho z předmětů MS710P73, MS710P77, MS710P52, MS710P56}
Je korekvizitou pro: MFOE021
Výsledky anket   Rozvrh ZS   Rozvrh LS   
Anotace -
Základní kurz fyziky určený studentům oboru biologie. Důkladnějsí seznámení se základními pojmy a myšlenkami fyziky. Příklady aplikací v biologii.

Poslední úprava: Rubešová Jana, RNDr., Ph.D. (06.06.2003)
Literatura -

Základní:

  • D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fyzika, VUTIUM, Brno a PROMETHEUS, Praha 2001 (libovolné české a anglické vydání).

Rozšiřující:

  • R. A. Serway, J. W. Jewett, Jr.: Physics for Scientist and Engineers with Moder Physics, 10th edition, Cengage, 2019 (libovolné vydání).
  • K. Franklin, P. Muir a kol.: Biological Physics for the Health and Life Sciences, 2.vydání, John Wiley and Sons, 2019 (libovolné vydání). 
Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (17.04.2026)
Požadavky ke zkoušce
  • Zkouška má podobu písemného testu. Část otázek je teoretických, část má podobu jednoduchých příkladů.
  • Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je zapsat se na vyhlášený termín.
  • U zkoušky může mít student jedny tabulky vzorců a funkcí , kalkulačku (přístroj, nikoli ale aplikaci kalkulačky v mobilním telefonu, tabletu nebo notebooku či PC) nebo logaritmické pravítko.
Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (11.05.2026)
Sylabus -

Mechanika

  1. Základní pojmy newtonovské mechaniky: čas, prostor, poloha, rychlost, zrychlení, hybnost.

  2. Newtonovy pohybové zákony a gravitační zákon. Soustava souřadná inerciální a neinerciální. 

  3. Síly konzervativní, nekonzervativní a setrvačné.

  4. Hmotnost setrvačná a gravitační a jejich rovnost.

  5. Vektorový součin, moment hybnosti a moment setrvačnosti.

  6. První a druhá impulsová věta.

  7. Energie: práce, kinetická a potenciální energie. 

  8. Zákon zachování energie. Ukládání energie.

  9. Kmity a vlnění. Rezonance.

Elektřina a magnetismus

  1. Elektrický náboj, Coulombův zákon, elektrický dipól, intenzita elektrického pole

  2. Gaussův zákon elektrostatiky, elektrický potenciál a napětí, kondenzátor a kapacita

  3. Elektrický proud, odpor a rezistivita, výkon elektrického proudu

  4. Magnetické pole, magnetická indukce, pohyb nabité částice v magnetickém poli, síla působící na vodič s proudem, magnetický dipól, Hallův jev

  5. Magnetické pole el. proudu, Ampérův zákon, magnetické pole kolem dlouhého přímého vodiče, magnetické pole solenoidu

  6. Elektromagnetická indukce, Lenzův zákon, indukce a přenos energie, indukované el. pole, cívka a indukčnost, vlastní indukce

  7. Elektromagnetické kmity a střídavý proud, tlumené kmity, nucené kmity, sériový obvod RLC, výkon v obvodech se střídavým proudem, rezonance, transformátory

  8. Magnetické pole v látce, magnetické látky, indukované magnetické pole, Maxwellovy rovnice

  9. Elektromagnetické vlnění, postupná EM vlna, Poyntingův vektor, polarizované světlo, odraz a lom, úplný odraz a mezní úhel, 

  10. Interference, Huygensův princip, konstruktivní a destruktivní interference, difrakce na štěrbině a kruhovém otvoru, interference na tenké vrstvě

Optika

  1. Obrazy, kulové zrcadla, zobrazení a zobrazovací rovnice, příčné zvětšení, čočky, lupa 

Rozšíření, které není součástí zkoušky:

Přírodovědné teorie: její vyvratitelnost a axiomatická forma. Symetrie a zákony zachování, teorém Emmy Noetherové. Fourierova transformace.

Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (13.04.2026)
Výsledky učení -

Mechanika

Cíl: Student aplikuje Newtonovy zákony a zákony zachování na pohyb hmotných bodů a těles.

  • Definujte rozdíl mezi inerciální a neinerciální vztažnou soustavou a uveďte příklady setrvačných sil.

  • Vysvětlete fyzikální význam věty o momentu hybnosti (2. impulzová věta) pro rotační pohyb.

  • Vypočítejte kinetickou a potenciální energii systému a prokažte platnost zákona zachování mechanické energie.

  • Graficky znázorněte amplitudu tlumených kmitů v závislosti na čase a vysvětlete podmínky vzniku rezonance.

Elektřina a magnetismus

Cíl: Student analyzuje elektromagnetické pole a jeho interakci s látkou a elektrickými obvody.

  • Popište rozložení elektrického potenciálu v okolí elektrického dipólu.

  • Aplikujte Gaussův zákon k určení intenzity elektrického pole symetrických nabitých těles.

  • Vypočítejte magnetickou indukci v ose solenoidu při znalosti počtu závitů a proudu.

  • Vysvětlete Lenzův zákon jako důsledek zákona zachování energie při elektromagnetické indukci.

  • Analyzujte sériový RLC obvod a určete jeho rezonanční frekvenci.

  • Interpretujte Maxwellovy rovnice jako ucelenou teorii elektromagnetického pole.

Optika

Cíl: Student vysvětlí šíření světla a principy tvorby obrazu optickými soustavami.

  • Rozlište mezi konstruktivní a destruktivní interferencí na tenké vrstvě.

  • Vypočítejte polohu a zvětšení obrazu u tenké čočky pomocí zobrazovací rovnice.

  • Vysvětlete princip úplného odrazu a uveďte jeho praktické využití v medicíně/biologii.

Poslední úprava: Patkóš Vojtěch, doc. Mgr., Ph.D. (14.04.2026)