Fyzika pro audio inženýrství

• 26 hod. přednášky
• 26 hod. laboratoře
• 13 hod. pc laboratoře

Absolvent předmětu je schopen:
- sestavit pohybovou rovnici a využít ji při řešení pohybu hmotného bodu a tuhého tělesa a jejich soustav,
- aplikovat zákony zachování energie a hybnosti při popisu fyzikálních dějů,
- sestavit pohybovou rovnici kmitavého pohybu,
- popsat harmonické, tlumené a vynucené kmity,
- vysvětlit vznik postupného a stojatého vlnění,
- popsat jevy superpozice a interference vlnění,
- popsat základní vlastnosti zvukových vln,
- popsat základní vlastnosti fyzikálních polí,
- popsat gravitační a tíhové pole,
- popsat vznik elektrických a magnetických polí, vysvětlit souvislosti mezi jednotlivými veličinami a popsat metody jejich měření,
- popsat vznik a základní vlastnosti elektromagnetického vlnění,
- vysvětlit principy měření vybraných neelektrických veličin,
- diskutovat základní problémy klasické fyziky a možnosti jejich překonání.

Cílem předmětu je poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů se zaměřením na oblasti využitelné ve zvukové technice. Jedná se především o mechaniku částic, kmity, vlny, elektrické a magnetické pole. Porozumění těmto pojmům a zákonům bude posíleno pomocí širokého spektra zajímavých aplikací. Praktické ověření získaných poznatků proběhne v laboratorním cvičení.

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen používat kartézský systém souřadnic a měl by ovládat grafické znázornění funkčních průběhů. Měl by umět pracovat s fyzikálními veličinami, jednotkami a rovnicemi. Měl by ovládat matematický aparát na úrovni základní práce s vektory, lineárními rovnicemi, goniometrickými, exponenciálními a mocninnými funkcemi.

• FYZIKA. Studijní materiály k přednáškám, cvičením a laboratornímu cvičení. Stránka předmětu na eLearningu VUT.
• KOKTAVÝ, B. Úvod do studia fyziky. VUTIUM, Brno, 1998.
• KOKTAVÝ, B.: Mechanika hmotného bodu, VUTIUM Brno, 1998.

• HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fyzika. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006.
• Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Brno, 2014, Překlad 8. orig. vydání

1. Základy mechaniky částic.
2. Síla, pohyb, energie.
3. Harmonické, tlumené a vynucené kmity.
4. Postupné a stojaté vlnění, energie přenášená vlněním.
5. Superpozice a interference vlnění.
6. Zvuk, vznik, vlastnosti, základní zákony.
7. Vlastnosti fyzikální polí, gravitační a tíhové pole.
8. Elektrické pole, vznik, vlastnosti, základní zákony.
9. Elektrický proud, vznik, vlastnosti, základní zákony.
10. Magnetické pole, vznik, vlastnosti, základní zákony.
11. Elektromagnetické pole, elektromagnetické vlnění, světlo.
12. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami.
13. Meze klasické fyziky a nástin jejich překonání.

1. Lineární oscilátor.
2. Stojaté vlny na struně.
3. Vlastnosti zvuku.
4. Ručkové měřicí přístroje.
5. Studium elektrických signálů.
6. RLC obvod.
7. Teplotní závislost odporu termistoru.
8. Magnetické vlastnosti vodičů a cívek.
9. Snímače neelektrických veličin.

1. Rovnoměrný a rovnoměrně zrychlený pohyb, složený pohyb, zákony zachování energie a hybnosti.
2. Harmonický oscilátor, tlumené a vynucené kmity, rezonance.
3. Vznik postupného a stojatého vlnění, superpozice, interference.
4. Fyzikální pole, gravitační a tíhové pole, vrhy.
5. Elektrické pole, elektrický proud.
6. Magnetické pole, elektromagnetické vlny.

Student získá až:
- 30 bodů za laboratorní cvičení (6 protokolů a 1 test),
- 10 bodů za počítačové cvičení,
- 60 bodů za zkoušku (písemná část 40 bodů a ústní část 20 bodů).
Pro postup do ústní části je nutné získat v písemné části alespoň 15 bodů.
Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat z ústní části alespoň 5 bodů.

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratorní cvičení. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává v průběhu semestru pět samostatných domácích úkolů.

Laboratorní výuka a počítačová cvičení jsou povinné, řádně omluvené zmeškané laboratorní nebo počítačové cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.