Maturitní otázky z fyziky Vyučující: Třída: Školní rok:
1) Trajektorie, dráha, dráha 2) Rychlost 3) Zrychlení 4) Intenzita 5) Práce, výkon 6) Energie 7) Částice a vlny; dualita 8) Síla 9) Náboj 10) Proudění, proud 11) Teplo, teplota 12) Stav tělesa, soustavy, změny stavu 13) Tlak, napětí 14) Kmitání a vlnění 15) Fyzikální principy 16) Čas, časové změny fyzikálních veličin, relativnost ve fyzice 17) Struktury 18) Hmotnost 19) Zákony zachování 20) Modely ve fyzice, fyzikální veličiny a jejich měření 21) ???
1) Poloha, trajektorie, dráha a) pohyb a klid hmotného bodu, vztažná soustava b) trajektorie a dráha pohybu c) dělení pohybů dle trajektorie a dráhy - pohyb hmotného bodu, pohyb tuhého tělesa d) trajektorie tělesa pohybujícího se v homogenním a centrálním poli Země e) odvození vztahu pro dráhu rovnoměrně zrychleného pohybu s nenulovou počáteční rychlostí f) kontrakce délek v STR g) elektrický proud jako usměrněný pohyb h) elektrické siločáry a jejich užití (zřídlové a vírové elektrické pole) i) magnetické indukční čáry a jejich užití (Ampérovo pravidlo) j) trajektorie nabité částice v homogenním elektrickém poli k) trajektorie nabité částice v homogenním magnetickém poli l) neuspořádaný pohyb částic v kinetické teorii látek u jednotlivých skupenství látek (Brownův pohyb a jeho trajektorie) m) geometrická optika, její principy a užití (zrcadla, čočky)
2) Rychlost a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)
okamžitá a průměrná rychlost, úhlová rychlost vztah vektoru okamžité rychlosti a trajektorie inerciální a neinerciální soustavy relativnost rychlosti v klasické fyzice, skládání rychlostí z pohledu klasické a relativistické fyziky odvození vztahu pro rychlost kmitavého pohybu, je-li vztah pro výchylku: y = ym . sin ω t hybnost tělesa (zákon zachování hybnosti) rychlost šíření elmg. pole v látce, rychlost pohybu elektronů ve vodiči za přítomnosti elektrického pole nejpravděpodobnější a střední kvadratická rychlost v kinetické teorii látek rychlost pohybu planet (Keplerovy zákony) index lomu a rychlost světla v daném prostředí odporové síly (a tření) vznikající při pohybu těles a jejich závislost na rychlosti Dopplerův jev jako závislost frekvence zdroje na rychlosti pohybu pozorovatele a zdroje
3) Zrychlení a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k)
okamžité zrychlení z hlediska kinematiky a dynamiky druhy zrychlení (včetně úhlového zrychlení) vztah gravitačního a tíhového zrychlení na zemském povrchu odvození vztahu pro zrychlení kmitavého pohybu, je-li vztah pro okamžitou rychlost tohoto pohybu v = vm .cos ω t = ym .ω .cos ω t relativnost zrychlení v inerciálních soustavách vztah zrychlení a intenzity pole gravitačního a elektrostatického vysvětlení pohybu elektronů při ustáleném proudu z pohledu zrychlení elektronů vyvolaného elektrostatickým polem pohyb tělesa v homogenním poli Země zrychlení pohybujících se nabitých částic vyvolané elektrickým polem zrychlení pohybujících se nabitých části vyvolané magnetickým polem vztah síly a zrychlení (2. Newtonův zákon)
4) Intenzita a) definice pojmu intenzita pole (gravitační p., elektrostatické p., magnetické p.); důvod zavedení pojmu intenzita pole b) grafické znázornění intenzity c) vztah intenzity a potenciálu, zejména u elektrostatického pole v kondenzátoru d) pohyb v homogenním a centrálním gravitačním poli Země e) elektrostatická polarizace a indukce; relativní permitivita a intenzita elektrického pole f) hysterézní smyčka - vztah magnetické indukce a intenzity magnetického pole g) fotoefekt a intenzita dopadajícího záření h) intenzita gravitačního pole homogenní koule i) intenzita elektrického pole kovové nabité kulové slupky j) zvuk – jeho intenzita a hlasitost
5) Práce, výkon a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)
definice práce a výkonu práce a energie práce a potenciál (napětí) grafické znázornění potenciálu (ekvipotenciální plochy) změna vnitřní energie tělesa práce při jednotlivých dějích v plynech práce plynu při kruhovém ději (Carnotův cyklus) zákon zachování mechanické energie a práce výstupní práce u vnějšího fotoefektu práce sil magnetického pole působícího na pohybující se nabitou částici k) práce a povrchová energie kapalin l) stabilita těles a práce m) tranzistor jako zesilovač výkonu (podstata činnosti tranzistoru) n) práce při vrhu svislém vzhůru
6) Energie a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o)
energie jako stavová veličina energie kinetická potenciální energie v poli gravitačním a elektrostatickém vnitřní energie tělesa a teplo povrchová energie kapalin tlaková potenciální energie potenciální energie pružnosti energie vazby energie reakce kvantování energie u mikročástic energie elektronu v atomu vodíku energie, hmotnost a hybnost v teorii relativity zákon zachování mechanické energie, zákon zachování energie energie kmitání (mechanický a elektromagnetický oscilátor) energie a tlak záření
7) Částice a vlny; dualita a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)
druhy látek a jejich vlastnosti částicové složení látek z hlediska kinetické teorie mechanické kmitání a vlnění elektromagnetické kmitání a vlnění (půlvlnný dipól) částice a vlna v klasické mechanice světlo jako vlnění Dopplerův jev v klasické fyzice a v STR světlo jako proud částic (vnější a vnitřní fotoefekt) de Brogliova hypotéza elektron jako vlna (Davissonův a Germerův pokus), jeho vlnová délka k) vlnová funkce a její význam; tunelový jev l) dělení částic - nejnovější poznatky
8) Síla a) b) c) d)
síla jako základní dynamická veličina účinky síly grafické znázornění síly a jeho užití k určení výslednice Newtonovy pohybové zákony jako základní zákony klasické mechaniky e) moment síly a jeho užití (momentová věta) f) inerciální soustava, neinerciální soustava a setrvačné síly g) Newtonův gravitační zákon h) Archimédův zákon i) Coulombův zákon j) magnetická síla (mezi vodiči, na pohybující se nabitou částici); Flemingovo pravidlo k) vazbové síly l) základní interakce hmoty m) jaderné síly, hmotnostní úbytek n) stabilita jádra, přirozená a umělá radioaktivita o) třecí a odporové síly
9) Náboj a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m)
definice, jednotka elektrického náboje; elementární náboj hustota náboje a její závislost na tvaru povrchu kapacita vodiče elektrická polarizace a indukce ustálený elektrický proud pohyb nabité částice v elektrickém a magnetickém poli nestacionární elektrický proud a hustota náboje ve vodičích rozložení náboje v atomu (Bohrův model) elektron jako částice a jako vlna elektrony a laser záření alfa a beta urychlovače částic zobecnění pojmu náboj, barevný náboj kvarků
10) Proudění, proud a) pojem kontinua b) pohyb ideálních tekutin (rovnice kontinuity, Bernouliho rovnice); proudnice c) pohyb reálných tekutin (odpor prostředí) d) elektrický proud a jeho jednotka e) stejnosměrný elektrický proud v kovech, kapalinách, plynech a polovodičích f) Ohmův zákon (pro část obvodu, pro uzavřený obvod) g) Kirchhoffovy zákony h) tepelné účinky elektrického proudu i) magnetické účinky proudu j) Lenzův zákon (elektromagnetická indukce) k) střídavý proud l) obvody se střídavým proudem m) výkon stejnosměrného a střídavého proudu
11) Teplo, teplota a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o)
teplota jako stavová veličina měření teploty, teplotní stupnice vnitřní energie tělesa a teplo jako míra její změny 1.zákon termodynamiky kalorimetrická rovnice změny skupenství; fázový diagram stavová rovnice ideálního a reálného plynu děje v plynech kruhový děj a jeho účinnost 2. zákon termodynamiky (2. věta termodynamická) magnetizace látky a Curieova teplota teplotní roztažnost závislost měrného odporu na teplotě (kovy a vlastní polovodiče) teplota hvězd absolutně černé těleso
12) Stav tělesa, soustavy, změny stavu a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k)
klid a pohyb - změny pohybového stavu rovnovážné polohy těles, rovnováha tělesa rovnovážný stav částic v kinetické teorii látek skupenství a jejich změny; fázový diagram stav látky z pohledu magnetismu, hystereze vývoj hvězd Bohrův model atomu vodíku energetické stavy částic, laser druhy vlnění polarizace světla dilatace času, kontrakce délek ve STR jako důsledek pohybového stavu soustav l) děje v plynech (změny stavových veličin)
13) Tlak, napětí a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)
definice tlaku jako skalární veličiny tlak v pevných látkách normálové napětí v pevných látkách - deformace tlak v kapalinách v klidu a v pohybu (tlaková potenciální energie) povrchové napětí kapalin tlak pod zakřiveným povrchem kapaliny (kapilarita) tlak v plynech (uzavřený plyn v nádobě, atmosférický tlak) tlak z pohledu kinetické teorie plynů, fluktuace tlaku stavová rovnice a děje v plynech vnější tlak a změna skupenství (sytá pára) vliv tlaku na závěr života hvězd tlak světla (lasery, komety)
14) Kmitání a vlnění a) srovnání kmitavého pohybu a vlnění b) druhy vlnění, základní charakteristika vlnění, rovnice postupné vlny c) kinematika kmitavého pohybu d) dynamika kmitavého pohybu e) základní harmonické mechanické oscilátory, elektromagnetický oscilátor; závislost doby kmitu na parametrech harmonických oscilátorů f) základní charakteristiky vlnění, rovnice postupné vlny g) interference vlnění, princip superpozice (odvození rovnice stojaté vlny) h) mechanické vlnění a jevy s ním související (odraz, lom, ohyb, ...) i) tlumené a netlumené kmitání; nucené kmitání (rezonance) j) elektromagnetické vlnění; půlvlnný dipól, rádiové vlny a jejich šíření k) světlo jako vlnění, jevy vlnové optiky l) de Broglieho hypotéza; elektron jako vlna m) vlnová funkce a její význam n) podélný Dopplerův jev; relativistický příčný Dopplerův jev
15) Fyzikální principy a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m)
pojem principu ve fyzice princip superpozice a jeho aplikace princip Fermatův Huygensův princip Newtonovy zákony (principy) princip korespondence Galileiho princip relativity speciální princip relativity princip stálé rychlosti světla princip neurčitosti princip nerozlišitelnosti částic Pauliho vylučovací princip princip kosmologický
16) Čas, časové změny fyzikálních veličin, relativnost ve fyzice a) čas a jeho měření b) čas v Newtonově fyzice, v teorii relativity c) relativnost současnosti, synchronizace hodin (Einsteinovo kritérium současnosti) d) dilatace času; synchronizace hodin e) soumístné a současné události f) rychlost a zrychlení jako časová změna g) hybnost a její časová změna; zákon zachování hybnosti h) kmitání – netlumený a tlumený pohyb i) radioaktivní rozpad, poločas rozpadu j) Farradayův zákon (Lenzův zákon) k) kvantový stacionární stav atomu; Bohrovy postuláty l) mikročástice a jejich poloha, vlnová funkce
17) Struktury a) struktura pevných, kapalných a plynných látek z hlediska kinetické teorie b) vazby v látkách; krystalové mřížky a jejich poruchy c) deformace pevného tělesa; Hookův zákon d) povrchové napětí kapalin e) struktura Sluneční soustavy, Keplerovy zákony f) vedení elektrického proudu v kovech g) vedení elektrického proudu v polovodičích h) laser i) struktura atomu, Mendělejevův systém prvků j) struktura jádra, modely k) mikročástice a jejich struktura, kvarky a leptony l) elektrická polarizace a indukce m) druhy látek z hlediska magnetizace, zejména látky feromagnetické
18) Hmotnost a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m)
setrvačná hmotnost - Newtonovy pohybové zákony gravitační hmotnost - Newtonův gravitační zákon kinetická energie, potenciální energie hmotnost a moment setrvačnosti Faradayovy zákony elektrolýzy relativní hmotnost (atomová, molekulová), hmotnostní jednotka hmotnost a látkové množství hmotnost a hustota hmotnostní úbytek a vazebná energie závislost hmotnosti na rychlosti hmotnost a energie v teorii relativity závislost doby kmitu na hmotnosti u mechanického oscilátoru vývoj hvězd v závislosti na hmotnosti
19) Zákony zachování a) b) c) d) e) f) g) h) i)
pojem symetrie ve fyzice zákon zachování mechanické energie zákon zachování energie rovnice kontinuity a Bernoulliho rovnice energie, teplo zákon zachování hybnosti (síla) zákon zachování hmotnosti a hmotnostní úbytek zákon zachování hmotnosti a energie v teorii relativity zákon zachování elektrického náboje (elementární náboj, náboj kvarků) j) radioaktivita k) systém mikročástic a zákon zachování baryonového a leptonového (elektronového a mionového) náboje l) zákony zachování u kvarků m) zákon zachování momentu hybnosti
20) Modely ve fyzice, fyzikální veličiny a jejich měření a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o)
modely a jejich úloha hmotný bod (izolovaný hmotný bod) dokonale tuhé těleso ideální a reálná kapalina, ideální a reálný plyn elektrický proud v kovech a polovodičích modely látek v kinetické teorii plynů netlumené kmitání, nucené kmitání paprsek, základní pojmy geometrické optiky (čočky, zrcadla) modely atomu, jádra atomu světelné hodiny v teorii relativity fyzikální veličina; soustava SI metody měření fyzikálních veličin a jejich chyby Milikanův pokus Michelsonův pokus a jeho závěry spektrum a jeho užití při určení chemického složení hvězd
21 ???
