Fyzikální systém a jeho modelování na příkladech z mechaniky
Fyzikální systém a jeho modelování na příkladech z mechaniky je přednáška.
Seznam stránek
editovatCelkem 93 stránek (slajdů):
- Fyzikální systém a jeho modelování na příkladech z mechaniky (nadpis, autor)
- Proč systém, proč modelování, proč mechanika?
- 1. proč systém?
- Př. 1 – UFO
- Př. 2 – Budík
- Př. 3 – Živý organismus (člověk)
- Cíl přednášky
- 1. Kinematika
- Trajektorie s vyznačením časových okamžiků (model UFO)
- Funkční závislost dvou veličin
- Linearizace průběhu
- Analýza naerovnoměrného pohybu: tři fáze
- Rozložení (analýza) složitého pohybu na elementární druhy pohybu
- Identifikace jednotlivých druhů elementárního pohybu
- Parametrická identifikace dílčích modelů
- Parametrická identifikace dílčích modelů
- Z parametrů zjistíme průběhy rychlosti a zrychlení
- Opětným spojením dostaneme model
- Jak spočítat rychlost a zrychlení před spočítáním parametrů?
- Odpověď: infinitesimální počet
- biofyzika = druhá derivace
- Derivace
- první derivace dráhy dle času je rychlost
- znám vzorečky nebo umím derivovat
- umím derivovat – neumím – co teď?
- pochopit geometrický a fyzikální význam derivace
- první přiblížení – nerovnoměrný pohyb nahradím rovnoměrným
- dostanu průměrnou rychlost
- další aproximace: lomená čára
- spočteme přírůstky
- rychlost: schodovitá čára
- rychlost v intervalu = směrnice
- je to sečna
- stále jemnější aproximace
- sečna se změní v tečnu
- rychlost = hladká přímka
- pojem diferenciálu
- Derivace vyšších řádů
- Derivace vektorových veličin
- Shrnutí: měříme dráhu, 1. a 2. derivace jsou rychlost a zrychlení
- Integrál
- problém: nalezení primitivní funkce
- jde odvodit z dráhy rychlost?
- co je součin v.t gaficky?
- plocha obdélníka
- platí to pro kterýkoli bod
- pokaždé se jedná o plochu pod křivkou
- platí i pro trojúhelník
- (menší trojúhelník)
- dráha je časovým intergrálem rychlosti
- zapisujeme jako určitý integrál
- Shrnutí: UFO: měříme rychlost, počítáme dráhu
- Dynamika:
- dynamika UFO – průběh hybnosti a síly
- jednotka hybnosti 1 Leibniz
- fázový prostor
- Věta impulsová + integrální tvar
- Práce a kinetická energie
- Kinetická energie v prostoru
- UFO: kinetická energie
- Síla, rychlost a výkon
- UFO: síla, rychlost -> výkon
- Práce a výkon
- UFO: kinetická energie -> výkon
- Výkon a práce
- UFO: výkon -> práce
- Potenciální energie, potenciál
- Gradient
- Intenzita pole jako záporný gradient potenciálu
- Harmonický oscilátor
- Identifikace částí: pružina a závaží
- Dekomposice (analýza)
- vlastnosti částí systému
- charakterisace částí
- charakteristiky ve tvaru grafů
- Linearisace
- Parametrisace
- Parametrické vyjádření závislostí
- Model se soustředěnými parametry
- Syntéza modelu
- Obyčejná diferenciální rovnice 2. řádu
- Řešení diferenciální rovnice
- kinematika harmonického oscilátoru
- dynamika harmonického oscilátoru
- Fázový prostor harmonického oscilátoru
- Energie harmonického oscilátoru
- Mechanika pevných těles
- Kost
- Sval
- Aorta
- Nervové vlákno
- Všechny tkáně
- Všechny tkáně kromě srdeční