Maturitní temata z fyziky pro 4.B, OkB ve školním roce 2011/2012 1. Kinematika pohybu hmotného bodu pojem hmotný bod, vztažná soustava, určení polohy, polohový vektor trajektorie, dráha, rychlost (okamžitá, průměrná) závislost dráhy a rychlosti na čase, grafy závislostí zrychlení (tečné, normálové), závislost zrychlení na čase úhlová a obvodová rychlost u křivočarého pohybu rozbor základních pohybů - přímočarý - rovnoměrný - rovnoměrně zrychlený, zpomalený, volný pád - křivočarý - rovnoměrný pohyb po kružnici 2. Dynamika pohybu hmotného bodu a soustav hmotných bodů volný hmotný bod, inerciální vztažná soustava, setrvačnost hybnost, změna hybnosti, síla a její účinky, impuls síly Newtonovy pohybové zákony tečná a normálová složka síly, dostředivá a odstředivá síla zákon o zachování hybnosti pro soustavu hmotných bodů, mechanicky izolovaná soustava neinerciální vztažné soustavy - setrvačné síly rozbor dynamiky základních pohybů 3. Mechanická práce a energie mechanická práce, definice, jednotka výpočet práce konstantní síly, určení práce proměnné síly z grafu mechanický výkon mechanická energie a její formy - kinetická - potenciální - tíhová, tlaková, pružnosti zákon o zachování mechanické energie v izolované soustavě 4. Gravitační pole gravitační pole silové působení, Newtonův zákon silové pole, intenzita, potenciál, siločáry, ekvipotenciální plochy potenciální energie, práce spojená s přenosem částice v daném poli pohyby v radiálním gravitačním poli - Keplerovy zákony pohyby v homogenním gravitačním poli Země 5. Základy mechaniky tuhého tělesa účinky síly na tuhé těleso, skládání sil, které mají různá působiště, rovnováha sil, rozklad síly na složky otáčivý účinek síly, moment síly, momentová věta dvojice sil těžiště, rovnovážné polohy otáčivý pohyb tuhého tělesa, moment setrvačnosti, kinetická energie rotujícího tělesa
6. Základy mechaniky tekutin struktura tekutin, silové působení mezi částicemi, model ideální kapaliny a plynu tlak v tekutinách, přenos tlakové síly tekutinou, Pascalův zákon, hydraulické mechanismy hydrostatický tlak, vztlaková síla, Archimedův zákon měření tlaku, atmosférický tlak proudění ideální tekutiny, rovnice spojitosti toku, Bernoulliho rovnice 7. Kinetická teorie látek, struktura látek stavba látek z částic, látkové množství pohyb částic, vzájemné silové působení mezi částicemi chemická vazba, druhy vazeb mezi částicemi typy krystalových mřížek vnitřní energie (kinetická, potenciální) a její změny teplo a teplota modely jednotlivých skupenství 8. Vnitřní energie a její změny stavba látek z částic, pohyb částic, vzájemné silové působení vnitřní energie, její složky změna vnitřní energie - konáním práce - tepelnou výměnou 1. termodynamický zákon tepelná výměna, tepelná kapacita, výpočty tepla kalorimetrická rovnice přenos tepla vedením, prouděním, zářením 9. Struktura a vlastnosti plynů model ideálního plynu, pohyb molekul, rozdělení molekul podle rychlostí, střední kvadratická rychlost, nejpravděpodobnější rychlost kinetická energie molekul, termodynamická teplota, tlak plynu, vzájemný vztah mezi tlakem a energií stavová rovnice pro ideální plyn, stavové změny, pV, VT, PT diagramy práce plynu, 1. termodynamický zákon kruhový děj, 2. termodynamický zákon, tepelné stroje a jejich účinnost 10. Struktura a vlastnosti pevných látek vzájemné silové působení mezi částicemi, pohyb částic, model krystalické mřížky druhy vazeb, typy krystalových mřížek, typické vlastnosti, krystalografické soustavy poruchy v krystalové mřížce a jejich vliv na vlastnosti krystalů mechanická deformace pevných látek, druhy deformací Hookův zákon teplotní roztažnost
11. Struktura a vlastnosti kapalin struktura kapaliny vlastnosti povrchové vrstvy, povrchová energie, povrchové napětí kapilární jevy teplotní roztažnost kapalin 12. Skupenské přeměny látek modely struktur jednotlivých skupenství vnitřní energie - kinetická, potenciální - její změny při změnách skupenství tání a tuhnutí, rovnováha mezi kapalnou a pevnou fází sublimace a desublimace, rovnováha mezi pevnou a plynnou fází vypařování, var, kondenzace, syté a přehřáté páry skupenská tepla fázový diagram, trojný a kritický bod, zkapalňování plynů 13. Mechanické kmitání periodický pohyb, perioda, frekvence kmitavý pohyb, okamžitá výchylka, amplituda kinematika harmonického kmitání, závislost výchylky, rychlosti a zrychlení na čase, fáze dynamika harmonického kmitání, silové působení přeměny energie v harmonickém oscilátoru vlastní a nucené kmity, rezonance 14. Mechanické vlnění vznik vlnění, druhy vlnění (postupné, stojaté, příčné, podélné) fázová rychlost, vlnová délka rovnice šíření příčné postupné vlny interference vlnění Huygensův princip, odraz, lom, ohyb vlnění, polarizace základy akustiky, zvuk a jeho vlastnosti 15. Elektrostatické pole elektrický náboj a jeho vlastnosti, silové působení, Coulombův zákon elektrostatické pole, intenzita, siločáry, pole v okolí bodového náboje, pole homogenní elektrostatická indukce, polarizace dielektrika práce v elektrickém poli, potenciál, napětí, energie elektrostatického pole kondenzátor, kapacita, použití
16. Elektrický proud v kovech vodič a izolant v elektrickém poli, indukce, polarizace elektrické vlastnosti látek vznik stejnosměrného proudu zdroje el. napětí, elektrostatické napětí, svorkové napětí elektrický proud, odpor vodiče, Ohmův zákon práce a výkon stejnosměrného el. proudu 17. Elektrický proud v polovodičích struktura polovodičů, vlastní vodivost, tvorba párů, fotorezistor, termistor nevlastní vodivost, vodivost typu N, P PN přechod a jeho vlastnosti, polovodičová dioda a její použití, dioda LED, fotodioda tranzistor, tyristor, integrované obvody 18. Elektrický proud v elektrolytech a plynech elektrolytická disociace, vedení proudu Faradayovy zákony pro elektrolýzu, použití elektrolýzy galvanické články, elektrodový potenciál, polarizace elektrod, akumulátory ionizace plynu, samostatný a nesamostatný výboj doutnavý, jiskrový a obloukový výboj katodové záření 19. Stacionární a nestacionární magnetické pole vznik magnetického pole v okolí pohybujícího se náboje magnetické pole vodiče, cívky, magnetu magnetická indukce, indukční čáry silové působení v magnetickém poli, působení na náboj, na vodič magnetické vlastnosti látek - dia, para, feromagnetické látky magnetický indukční tok, elektromagnetická indukce, Faradayův zákon, Lenzovo pravidlo, vlastní indukce, indukčnost cívky 20. Střídavé proudy vznik střídavého proudu – generátory, oscilační obvody střídavý proud se sinusovým průběhem, obvod s rezistorem, cívkou, kondenzátorem impedance RLC obvodu výkon v obvodu střídavého proudu transformátor, elektromotor, usměrňovač střídavého napětí
21. Elektromagnetické kmitání a vlnění, vlnová optika kmitavý obvod, tlumené a netlumené kmity Maxwellova teorie elmag. pole, vznik a šíření elmag. vln odraz, lom, ohyb, interference, polarizace spektrum elektromagnetického záření optické prostředí, Fermatův princip vlnová délka, frekvence, rychlost šíření světla Huygensův princip 22. Geometrická optika, fotometrie šíření světla, optické prostředí odraz a lom světla, Snellův zákon, úplný odraz, rozklad světla zrcadla, čočky, zobrazování, konstrukce obrazu, zobrazovací rovnice zářivý tok, světelný tok, svítivost, osvětlení tepelné záření černého tělesa, Stefan – Boltzmanův zákon, Wienův zákon, Planckův zákon 23. Kvantová optika a základy kvantové fyziky záření černého tělesa, Planckův výklad, Stefan – Boltzmanův zákon, Wienův zákon, vnější a vnitřní fotoelektrický jev - Einsteinův výklad, využití fotoelektrického jevu Comptonův jev fotony jako kvanta elektromagnetického záření, energie a hybnost fotonů 24. Fyzika atomového jádra a elektronového obalu atomu historické modely stavby atomu dualismus vlna – částice nukleony, silná interakce, izotopy, nuklid vazebná energie jádra jaderné reakce přirozená a umělá radioaktivita 25. Základy speciální teorie relativity Galileiho princip relativity, základní principy speciální teorie relativity současnost a soumístnost, relativnost současnosti dilatace času, kontrakce délek základy relativistické dynamiky - relativistická hybnost, hmotnost, klidová hmotnost, klidová energie
