Jonathan Livingston Racek Jonathan Livingston Seagull

Fyzikální seminář léto 99 (Elektřina a Magnetismus)

~ Studenti sobě ~

Právě vyšly PROCEEDINGS k létu 99

viz nástěnka semináře a tato stránka

prosíme autory, aby zkontrolovali své příspěvky

Kriterium zápočtu:
jedno ústní a jedno posterové vystoupení (s abstrakty - na jeden odstavec) +zpracování aspoň jednoho "proceedings" v rozsahu min 1-max 3 stran. Pokyny
Upozornění: Ani abstrakta ani proceedings neprocházejí recenzním řízením

Jak přednášet o fyzice
- rady začínajícím řečníkům
-příspěvek Ondřeje Bojara & spol na FyzSem Zima 98
- How to Prepare a Poster

Upozornění pro přispěvatele:

ABSTRAKTA
kriticky chybí abstrakta přihlašovaných příspěvků (minimálně jeden odstavec + použitá literatura)
každý příspěvek -jak ústní, tak posterový- musí mít abstrakt (viz kritéria zápočtu)
- prosíme o zasílání mailem -

KONTROLA
prosíme přispěvovatele, aby zkontrolovali všechny údaje a poslali případné opravy a doplňující informace (především -?- a abstrakta) na adresu svoboda@br.fjfi.cvut.cz

Scénář: Zima 1999

Harmonogramy ústních vystoupení

Harmonogram posterové sekce (zde jsou zařazeni vystupující z IV-VII, prosím o doplnění posterů)

Abstrakta příspěvků
(neprochází recenzním řízením)

Maple
Co je Maple (co je CAS), porovnání s MATLABem. Kde a za jakych podminek je Maple k dispozici. Mozne zdroje pro studium (literatura on-line). Ukazky vypoctu.
Literatura:
On-line help, teorie probirana v predmetu PIN II, priklady vypracovane panem Nemeckem: ftp://math.feld.cvut.cz/pub/maple/spolecny, firemni www stranka: http://www.maplesoft.on.ca/

Studium rozlozeni naboju na vodive kouli za pouziti numerickych metod.
Jedna se v podstate o pocitacove modelovani chovani naboju na vodive kulove plose. Pouzit bude program, ktery bude graficky znazornovat polohy jednotlivych naboju. Pravdepodobne bude doplnen o urcovani zakladnich vzdalenosti mezi body pro alespon orientacni zjisteni symetrii (pokud symetrie nastanou)
Pouzita literatura:
- Electricity and magnetism - Berkley physics course volume 2 (Edward M. Purcell - rusky preklad 1975)    
- Basic u mikropocitacu (J.+ M. Olehla & kolektiv, NADAS Praha 1988)

Jednoduchy magnetometr pro mereni zmen magnetickeho pole Zeme.
Bude postaven pristroj (magnetometr) ke sledování zmeny mag. pole pripadne magneticke boure. Statisticke vysledky budou chci porovnány s vysledky z nekterych meteorologickych stanic (pokud budou k dispozici).
Pouzita literatura:
- Elektrina a magnetismus - vyklady teoreticke (Frantisek Kolacek, Praha 1904)    
- Zaklady fysikalnich mereni I (Broz a kolektiv, 1967 - SPN Praha)

Levitron
Levitron je hracka sestavajici z desky a "kaci" urcitych vlastnosti.Roztoci-li se kaca beznym zpusobem na desce, vznese se nad ni a setrva tam (rotujic) az nekolik minut. Proc kaca nespadne? Jak to, ze lze najit stabilni polohu? Jaky je teoreticky podklad zminene zalezitosti? Pripadne ukazka levitace samotne.
Literatura:
The Laura Lee Show: Levitron FAQ (http://www.lauralee.com/physics.htm)
The Levitron Central: (http://www.levitron.com/index-orig.html)
Martin D. Simon: Spin stabilized magnetic levitation
(http://www.physics.ucla.edu/marty/levitron/,
http://www.physics.ucla.edu/marty/levitron/levitaj.ps)
J .M. McBride: The Chemical Relevance of Earnshaw's Theorem, and how the
Levitron? Circumvents It (http://koerner.chem.yale.edu/levitron.html)
Denis Faupel und Moritz Groba: Levitron Geklonkt!
(http://users.aol.com/gykophys/levitron/levitron.htm)
Lindsey Brumback, Michelle Pinkston, Omar Tesdell: Levitron: A Study of
the Influence of Demagnetization on a Magnetic Levitation Device
(http://www.krellinst.org/AiS/iowa/np_levitron/index.htm)

Fyzikální extrémy
- rekordy ve všech fyzikálních oblastech
- nejvyšší a nejnižší naměřené veličiny
- nejdokonalejší a nejpřesnější zařízení
zdroj: Guinessova kniha rekordů

Elektrostatika
1) state of Coulomb's law
2) meassuring with 3 charges
3) an example
Literatura:
Ronald Blum, Duane E. Roller - Electricity, magnetism, and light
Paul A. Tipler - Physics, vol. 2
Edward M. Purcell - Electricity and magnetism

Urychlovače částic
1) Jak vypadaji, kde jsou
2) Jak funguji
3) Ceho bylo dosazeno
Zdroj:
Internet, Science (adresy a cisla casopisu, popripade jine zdroje budou upresneny)

Supravodivost
Co je to vlastne supravodivost, jeji
                         rozdeleni a co ji zpusobuje.
                       - Vyuziti supravodivosti.

Literatura: skripta  El. a magnet.
           Fuka, Havelka  El. a magnet.
           Gibbin  Patrani po Schroding. kocce         

Kvantová fyzika a normální člověk
- Co vlastne clovek diky kvantove fyzice ziskal.                      
- Nove poznatky ve fyzice.
  Literatura: Gibbin  Patrani po Sch. kocce

Zkoumání magnetického pole Země
2 - metody
- pomoci statickeho mag. pole helmholtzovych civek, ktere se zklada spolu s polem  magnetickym.
- pomoci rotujici smycky, a indukce napeti diky mag. poli zeme v ni.

Teslův transformátor
Vizuálně efektní užití vysokofrekvenčních elektromagnetických polí
Literatura:
- Tesla a jeho zásluhy o elektrotechniku a radiomechaniku, Praha 1941
- Štoll, I.: Fyzika II
- Internet

Mikrovlny
Demonstrace klasických pohybových jevů v gigantickém měřítku, pokus o demonstraci Dopplerova efektu

Určení severu pomocí hodinek
Metoda určení severu pomocí hodinek, odchylka od skutečného směru, závislost chyby měření na ročním období

Satelitní telefoní síť Iridium
VTM (cervenec  '98)
-internet:http://www.iridium.com , http://home.zcu.cz/~okehar/iridium.htm

Sluzby knihoven
Dozvite se jake sluzby poskytuji nektere knihovny v Praze(technicka,narodni,Akademie ved,mestska....) zvlastni vyhody,dobu provozu,co,potrebujete k tomu,aby jste se stali jejimi cleny,fyzikalni knihy,ktere pujcuji....

Symbolicko komplexní metoda
Užití komplexních čísel přiřešení obvodů střídavého proudu + příklady

Solitony
- Bůh ví co toje

Chaos
Chaos přehledně (pro začátečníky)

Elektromagnetický smog
Visi nam nad hlavou nebezpeci v podobe elektromagnetickeho smogu? Rozpory v normach. Nazory na pusobeni elektro-    magnetickeho zareni. Stineni proti elmg. vlnam.
Literatura:
Encyklopedie Larrouse,
Casopis ABC.

Ottuv slovnik naucny a fyzika
Jak jsou v Ottove slovniku naucnem z prelomu stoleti pojednavana nektera temata tykajici se fyziky.
Lit.: Ottuv sl. nauc. 

Metody řešení obvodů se střídavým a stejnosměrným proudem
Věty o náhradních zdrojích
Metoda uzlových napětí
Metoda smyčkových proudů
Grafické řešení - symbolicko komplexní metoda
Grafické řešení ke Kirhofovým zákonům.

Magnetický moment v magnetickém poli
magneticky moment v magnetickem poli" v sobe skryva experimentalni overeni vztahu pro vypocet "krouticiho momentu" neboli momentu sily. Budeme urcovat moment sily vznikajici pusobenim homogenniho magnetickeho pole na magneticky moment jako funkci:
   1.intenzity magnetickeho pole
   2.uhlu mezi mag. polem a mag. momentem
   3.velikosti magnetickeho momentu
K ziskani homogenniho mag. pole pouzijeme Helmholtzovo zapojeni dvou civek jejichz polomer je roven jejich vzdalenosti.

Řešení lineárních obvodů (superpozice, Theveniova a Nortonova věta)
Reseni linearnich obvodu pomoci linearni superpozice, umoznuje resit obvod s vice zdroji prevedenim na reseni obvodu s jednim zdrojem, Theveninovy a Nortonovy poucky, jez umoznuji prest libovolne slozity obvod mezi dvema svorkami na napetovy nebo proudovy zdroj s vnitrnim odporem.

Měření rychlosti světla
Jak se rychlost svetla merila a meri; samo mereni pak jako zlaty hreb referatu.
Literatura : doc. Ivan Stoll : Elektrina a magnetismus

Jaderné zbraně
Strucna historie jadernych zbrani, jejich typy a jak vlastne funguji. Ucinky a ochrana pred temito. How to make your
own H-Bomb.

Zatmění Slunce
11. srpna letosniho roku nastane zatmeni slunce. Je to udalost, kdy se ocitnou v jedne primce tri telesa slunecni soustavy: Zeme, Mesic a Slunce. Je to udalost, ktera se opakuje sice temer kazdy rok, ale v techto zemepisnych sirkach se bude opakovat nejdrive za stodvacet let. Je to udalost, o kterou se zajimaji z vedeckych duvodu  odbornici, z estetickych laikove.

Pohyb elektronu v poli E, B
Demonstrace zakřivování dráhy elektronů v homogením magnetickém poli. Homogení magnetické pole je vytvářeno mezi Hemholtzovými cívkami,  mezi kterými je uzavřená sklenená trubice, ve které jsou emitovány  elektrony. Pohyb elektronů je zviditelněn díky zředinému plynu v  trubici (vodíku) , který při interakci s elektrony světélkuje.

Literatura : Štoll - Elektřina a magnetismus

Nikola Tesla
Život a vynálezy Nikola Tesly. Tesla jako člověk budoucí doby.

Likvidace jaderného odpadu
Definice a význam centrálního meziskladu
Postoj obyvatel
Výhody a nevýhody
Centrální mezisklad a ostatní varianty
Výběr technologie pro centrální mezisklad
Výběr lokalit pro centrální mezisklad
Vliv centrálního meziskladu na životní prostředí

Tabulky: vybrané lokality pro výstavbu centrálního meziskladu,
průměrné dávky záření různých zdrojů

Hysterezní smyčka
Popis hysterezní smyčky, její zobrazení na osciloskopu, určení koercitivní síly a remanentní magnetické indukce.

Magnetohydrodynamické generátory
Princip a funkce magnetohydrodynamických generátorů, jejich druhy a způsoby jejich zapojení

Paradox dvojčat
Paradox dvojčat je jedním z nejznámějších tzv. paradoxů speciální teorie relativity, který odporuje tzv. zdravému lidskému rozumu. Pokusil jsem se nejen popsat tento myšlenkový pokus, ale také jsem se pokusil o srovnání jak tento paradox vysvětlují různí autoři.
Literatura: M. Macháček: Encyklopedie fyziky
A. Baiser: Úvod do moderní fyziky
I.Štoll: Elektřina a magnetismus
Krupka, Horák: Fyzika
J. Krempánský: Fyzika
Tippler: Physic, vol.1
Roller: Physic, vol.1

Pole pohybujícího se náboje
Náboj, který je v klidu nebo se pohybuje rovnoměrně přímočaře je pouze idealizací. Ve skutečnosti se náboje většinou pohybují zrychleně nebo křivočaře. Jestliže ještě budeme uvažovat, že informace se mohou šířit maximálně rychlostí světla, platí pro intenzitu el.mag. pole vztahy ze kterých plyne, že urychlovaný náboj vyzařuje el.mag. záření.

Literatura: B. Sedlák, I. Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993
J. Gribbin: Pátrání po Schrodingerově kočce, Columbus, Praha 1998

Potřebujeme JETE aneb Svět v číslech
Mnohoúčelovým využíváním elektrické energie ve všech sektorech (elektrické spotřebiče, osvětlování, elektronika, výroba, topení atd.) její podíl na celkové spotřebě energie ve světě i u nás trvale roste. Přesto se najdou lidé, kteří se domnívají, že jaderná elektrárna Temelín nenajde po desítky let odběratele pro svůj obrovský výkon.
19 přehledně zpracovaných tabulek Vám umožní nahlédnout do dané problematiky a udělat si vlastní názor.

Vířivé proudy a curieho teplota
Demonstrace vířivých proudů pomocí plechu pohybujícího se ve statickém magnetickém poli vytvořeném pomocí trvalých magnetů upevněných v přípravku. Plech, který je zavěšen jako kyvadlo, se pohybuje mezi magnety a je bržděn vířivými proudy, které se v něm indukují. Ukázka změny rychlosti pohybu v závislosti na velikosti magnetické indukce a způsobu prostříhání plechu.Dalším pokusem je volně zavěšený vodič, kterým protéká proud a je zavěšen v magnetickém poli. Předvedení závislosti výchylky na velikosti magnetického pole, na velikosti a směru protékajícího proudu.
Ukázka projevu Curieho teploty na magnetický materiál.

Hviezdotrasenie v Magnetaroch
Zaujima vas, co sposobilo znicenie detektorov gama ziarania na obeznej drahe? Viete, ze bol objaveny novy druh neutronovej hviezdy pomenovanej magnetar. Chcete sa dozvediet akym sposobm mozu vzniknut magneticke polia s intenzitou az stoviek terateslou. Staci iba ked si prezriete moj poster.

Náměty témat
. Demonstrace, na které není ve standardní přednášce již časový prostor
. Experimentální ověření některých teoretických předpovědí (z přednášky, cvičení ...)
. Advanced příklady za hranicemi přednášky a cvičení
. Pohled na probíranou látku z učebnic jiných škol a univerzit i zahraničních
. Současná fyzika - referáty k posledním fyzikálním objevům a trendům, čerpané z časopisů (Vesmír, Science, Nature, Physics Today, Pokroky matematiky a fyziky..) vč. seznámení s danným zdrojem (časopisem)
. Historie fyziky - pohled na genezi některých vědeckých poznatků + zajímavosti.
. Modelování probíraných jevů na počítači v systémech Famulus, Mathematica, Maple, Reduce
. Internet & Fyzika - prohledávání světových serverů hesly "fyzika", "physics"
. Numerické simulace - presentace již hotových počítačových fyzikálních modelů k probírané látce
. Aplikace probírané látky na různých vědeckých pracovištích.
. Fyzika nevážně
. Anglická presentace jednoduchých příkladů
. Jak a v čem se píší vědecké publikace (proč a kdy "Tex", "Word", etc.)
. Je možné pokusit se na Fyzikálním semináři o zapsání do Guinessovy knihy rekordů? Jaké jsou vůbec zápisy v této knize ohledně fyziky?
. Seznámení s knihovnami - Univerzitní, Technická, Akademie věd, Technického muzea etc.

Konkrétní nabídka k jednotlivým tématům

Předpokládá se, že si student k vybraným tématům najde literaturu a informace samostatně např. v knihovně FJFI, Národní či Státní technické knihovně. Dále má k dispozici literaturu (+ xerox, tiskárnu ) k presenčnímu studiu v Břehové ul. místnost č. 121. Samozřejmě je možné inspirovat se zdroji na internetu, např.

Demonstrace, na které není ve standardní přednášce již časový prostor
u demonstrací je prostor pro skupinu až 6-7 studentů:
- historické souvislosti experimentu (1)
- krátce připomenutí teorie (1)
- počítačový model nějakého sledovaného jevu experimentu (1)
- teoretický výpočet předpokládaných výsledků na základě konkrétních vstupů (1)
- provedení experimentu (2)
- srovnání počítačového modelu, teoretických předpovědí a samotného experimentu (1)

• Mikrovlny
• Hysterezní smyčka
• Polarizace
• Magnetismus
• Harmonické kmity
• Pohyb elektronu v poli
• Elektrostatika ??
• Magnetický moment
• Milikenuv pokus
• Lenzuv zákon
• Vysokoteplotní supravodivost
• Michelsonuv experiment
• Opět Chaos ?
• ............. libovolně další

Experimentální ověření některých teoretických předpovědí (z přednášky, cvičení ...)

"Advanced" příklady za hranicemi přednášky a cvičení

Literatura:

• Strelkov et all: Sbírka příkladů z fyziky
• I. Jex, I. Štoll: příklady pro pokročilé
• ............. libovolně další

Pohled na probíranou látku Mechaniky z učebnic jiných škol a univerzit i zahraničních

Nabídka

• Mechanics, Berkeley physics course
• Tipler: Physics
• Feynmanove prednášky z fyziky
• Roller/Blum: Physics, vol.2
• ............. libovolně další
  

Historie fyziky - pohled na genezi některých vědeckých poznatků + zajímavosti.

Nabídka

• František Běhounek: Vzpomínky a archívní dokumenty ke 100 výročí narození
• Twentieth century physics - 3 svazky
• ............. libovolně další

Experimenty z "Maršákova muzea"

• Teslův transformátor
• Ruhmkorffův induktor
• Zrcadlo jako rozmítač světelného signálu

Aplikace probírané látky na různých vědeckých pracovištích.

Čekáme zatím na nabídky

Numerické simulace - presentace již hotových počítačových fyzikálních modelů k probírané látce

Nabídka hotových modelů v systémech:

• Pearls
• Famulus - kinematika, vrhy, oběhy, kmity ....
• ............. libovolně další

Modelování probíraných jevů na počítači v systémech Famulus, Mathematica, Maple, Reduce
Zde je úkolem předvést na nějakých jednoduchých fyzikálních modelech práci v těchto pomocných prostředcích matematiků a fyziků.

Náměty

• základní seznámení s Mathematicou, Famulem a Maple.
• základy numerického řešení diferenciálních rovnic na Famulovi - velmi preferováno
• Operátory Div, Rot, Grad
• ............. libovolně další

Fyzika nevážně

Literatura

• Physics with smile
• Richard Feynman: "Snad ti nedělají starosti cizí názory"
• hledají se citáty točící se kolem fyziky
• ............. libovolně další

~ Studenti sobě ~
Fyzikální seminář Léto 99

Přihláška do semináře

Jméno ...............................................................

Email ...............................................................................

Název příspěvku (vystoupení)........................................................................
........................................................................................................................
Název příspěvku (poster)........................................................................
........................................................................................................................

Abstrakta a Literatura: !NUTNÉ!
V abstraktu MUSÍ být minimálně uveden zdroj informací! - bez zdroje nebude příspěvek zařazen.

Požadované technické prostředky (pro případ vystoupení)
 PC  Zpětný projektor  Video  Další

Odevzdat do 8.3, místnost 120, (emailem Svoboda@br.fjfi.cvut.cz)

Důležité upozornění:
Všechny příspěvky je potřeba předem konzultovat s vedoucím semináře Vojtěchem Svobodou nejméně jeden den před uvedením (lépe však dříve). V případě uvádění příspěvků z oblasti současné fyziky je nutné dodat kopii článku, ze kterého bylo čerpáno.

Podpora:
veškerá výše uvedenená literatura je dostupná k presenčnímu studiu v místnosti Břehová 121, dále je k dispozici kopírka, blány na zpětný projektor, tiskárna. V posluchárně je počítač, po předchozí dohodě je možné zajistit kvalitní velkoplošnou projekci počítaového obrazu. Dále je k dispozici zpětný projektor ve 103.

Archív Fyzikálního semináře:

Připomínky a náměty k fyzikálnímu semináři: Vojta Svoboda, Břehová 7, Pha1,tel. 24810817 l.296, mail: svoboda@br.fjfi.cvut.cz, poslední aktualizace: 12.3.99