Elementarne čestice i njihova međudjelovanja. Ubrzivači i dektektori čestica. Prirodni sustav jedinica. Relativistička kinematika i Fermijevo zlatno pravilo. Širina raspada i udarni presjek. Diracova jednadžba. Račun smetnje i Feynmanovi dijagrami. Kvantna elektrodinamika. Osnovni procesi kvantne elektrodinamike. Duboko neelastično raspršenje. Kvarkovi.

Kolegij Klasična mehanika predviđen je za studente druge godine stručnog smjera studija Fizike. Cilj kolegija je konceptualno i sistematsko razumijevanje klasične fizike, odnosno mehanike, kao i priprema studenata za praćenje daljnih teorijskih kolegija na studiju Fizike.

Kolegij Kvantna fizika predviđen je za studente treće godine stručnog smjera studija Fizike. Cilj kolegija je konceptualno i sistematsko razumijevanje kvantne fizike, kao i priprema studenata za praćenje daljnih specijalističkih teorijskih kolegija na studiju Fizike.

--

Proširiti osnova znanja iz nuklearne fizike i fizike elementarnih čestica, eksperimentalne i teorijske aspekte. Razumijevanje rada osnovnih detektora u nuklearnoj fizici i fizici čestica. Razumijevanje eksperimenta koji su doveli do otkrića jezgre, određivanja svojstava jezgre te nukleona. Razumijevanje teorijskih modela za opis jezgara. Razumijevanje svojstva jezgre: masa, naboj, veličina stabilnost. Nuklearna fizika u primjeni, astrofizika, energija, medicina. Otkrića elementarnih čestica. Vrste elementarnih čestica. Sile i interakcije među elementarnim česticama te kvalitativno razumijevanje njihovog teorijskog opisa.

CILJEVI PREDMETA: Ciljevi predmeta Opća fizika 1 su stjecanje teorijskog i eksperimentalnog znanja iz osnova mehanike i fizike fluida, stjecanje operativnog znanja iz metoda rješavanja numeričkih zadataka iz mehanike i fizike fluida, te postizanje vještine svođenja realnog mehaničkog problema na fizički model i postavljanja odgovarajućih jednadžbi.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:

1. Znanje i razumijevanje:
   1.1. formulirati i obrazložiti temeljne zakone fizike što uključuje mehaniku, elektromagnetizam i termodinamiku;
2. Primjena znanja i razumijevanja:
   2.1. razviti način razmišljanja koji omogućava postavljanje modela ili prepoznavanje i primjenu postojećih modela u traženju rješenja za konkretne fizikalne i analogne probleme;
   2.2. prepoznati analogije u situacijama koje su fizikalno različite, kao i u situacijama analognim fizikalnima te iskoristiti poznata rješenja u novim problemima;
5. Sposobnost učenja:
   5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija što podrazumijeva dobro poznavanje engleskog kao jezika struke;


OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:

Po uspješnom završetku kolegija Opća fizika 1 student će biti sposoban:
1. razviti jednostavni fizički model primjenjiv na rješavanje zadanog problema iz područja mehanike i mehanike fluida;
2. postaviti matematičku formulaciju danog fizičkog modela iz područja mehanike;
3. rješavati numeričke zadatke za poznate sustave iz područja mehanike i mehanike fluida;
4. demonstrirati poznavanje osnovnih koncepata kinematike, a posebno pojmova brzine i akceleracije;
5. demonstrirati poznavanje Newtonovih zakona, Galilejevih transformacija, te zakona očuvanja količine gibanja i energije;
6. demonstrirati poznavanje osnova kinematike i dinamike krutog tijela, što uključuje uvjete ravnoteže i rotaciju oko nepomičnih osi;
7. kvalitativno i kvantitativno opisati gibanja harmonijskog oscilatora;
8. kvalitativno i kvantitativno opisati gibanje tijela u polju sile inverznog kvadrata;
9. demonstrirati poznavanje osnovnih koncepata mehanike fluida, što uključuje najvažnije pojave i statike (hidrostatski tlak, uzgon) i dinamike fluida (jednadžba kontinuiteta, Bernoullijeva jednadžba)


SADRŽAJ PREDMETA:

Predavanja:

1. tjedan: Fizičke veličine, dimenzije i jedinice. Matematički alati.
2. tjedan: Koordinatni sustavi. Opis gibanja: brzina i akceleracija.
3. tjedan: Primjeri jednostavnih gibanja. Relativna brzina.
4. tjedan: Newtonovi zakoni.
5. tjedan: Sile: gravitacijska, električna, magnetska, elastična, sila trenja.
6. tjedan: Dijagram sila i jednadžbe gibanja. Primjeri: obješeno tijelo, povlačenje tijela, kosina.  
7. tjedan: Primjeri: gibanje tijela u fluidu i naboja u homogenom magnetsko polju.
8. tjedan: Relativnost gibanja. Inercijski sustavi.
9. tjedan: Neinercijski sustavi. Prividne sile.
10. tjedan: Rad, kinetička i potencijalna energija. Snaga.
11. tjedan: Zakoni očuvanja energije, količine gibanja i momenta količine gibanja. Sudari.
12. tjedan: Statika i dinamika krutih tijela.
13. tjedan: Harmonijski oscilator: definicija i osnovni primjeri.
14. tjedan: Sila koja opada s kvadratom udaljenosti.
15. tjedan: Mehanika (statika i dinamika) fluida.

Vježbe:
1. tjedan: Ponavljanje matematike potrebne za kolegij.
2. tjedan: Koordinatni sustavi. Opis gibanja: brzina i akceleracija.
3. tjedan: Primjeri jednostavnih gibanja. Relativna brzina.
4. tjedan: Newtonovi zakoni.
5. tjedan: Sile: dijagrami sila i jednadžbe gibanja.
6. tjedan: Gibanje tijela pod utjecajem sila: obješeno tijelo, povlačenje tijela, kosina.  
7. tjedan: Primjeri: gibanje tijela u fluidu i naboja u homogenom magnetsko polju.
8. tjedan: Relativnost gibanja. Inercijski sustavi.
9. tjedan: Neinercijski sustavi. Prividne sile.
10. tjedan: Rad, kinetička i potencijalna energija. Snaga.
11. tjedan: Zakoni očuvanja energije, količine gibanja i momenta količine gibanja. Sudari.
12. tjedan: Statika i dinamika krutih tijela.
13. tjedan: Harmonijski oscilator: definicija i osnovni primjeri.
14. tjedan: Sila koja opada s kvadratom udaljenosti.
15. tjedan: Mehanika (statika i dinamika) fluida.

Uvjeti i pravila za prolazak kolegija su slijedeci:

  • tijekom semestra pisu se 2 kolokvija. Na svakom je potrebno skupiti 50% bodova i imati barem 1 cijeli tocan zadatak rijesen ili imati 75% bodova. Svaki kolokvij obuhvaca polovinu ukupnog gradiva.
  • student ima pravo na JEDAN popravni kolokvij. Ako ne uspije poloziti s popravnim kolokvijem, na kraju semestra postoji jos jedan popravni, no obuhvaca svo gradivo kolegija te je potrebno rijesiti 2 cijela zadatka.
  • Potrebno je ostvariti 50% pristunosti na predavanjima i vjezbama.

Ocjena iz kolegija formira se na slijedeci nacin:

  • 5% prisutnost na nastavi
  • 15% blic ispiti
  • 20% ocjene prvog kolokvija
  • 20% ocjene drugog kolokvija
  • 40% ocjene s usmenog ispita

Na usmenom ispitu student prvo izvlaci 2 pitanja iz obavezne grupe pitanja. Neznanje na nekom od tih vodi na pad na usmenom ispitu. Nakon toga izvlace se 2 normalna pitanja i, prema mogucnosti, posljednje pitanje iz teske grupe za 5.

Na usmeni ispit svatko ima pravo na 3 izlaska, nakon cega se izlazi na standardni komisijski ispit.

Studenti će biti osposobljeni za pisanje računalnih algoritama koji koriste naprednije strukture podataka, koristeći osnove objektno orijentirane programske paradigme u programskom jeziku C.