Fyzika

Charakteristika předmětu

Fyzika je přírodní věda, zabývající se monitorováním principů existence energie a hmoty, přírodních sil a jejich vzájemného působení. Zkoumá tedy ukazatele bytí a nebytí světa, podstatu zákonitostí silových polí, chemických procesů a látek, existence organizmů a jejich výstupů v prostředí.

V 1.ročníku gymnázia se věnujeme jednak shrnutí učiva ZŠ v oboru a jednak navazujeme poznatky na vyšší i hlubší úrovni, šířeji pojaté některé kapitoly.

Vlastní témata (minimum) jsou koncipována takto: v 1.ročníku klasické podání témat. Ve 2. ročníku více projektová a mezioborová výuka stejných témat, doplněná o následující tematický výčet:

Fyzika elementárních částic, kvantová fyzika (nejmenší částice a jejich energie jsou podstatou "všeho", vše je z nich složeno a závislé na nejmenších elementárních částicích). Vysvětlíme si jak pojem elementární částice, tak jejich vztah k vyšším částicím protonu, neutronu a elektronu, následně atomu a molekule, tak i k buňkám a organizmům. Fyzika jako obor, fyzikální síly.

Základy optiky - co je světlo, vlastnosti a barvy, výskyt, co je podstatou světla, jak a kde se šíří (optické prostředí), optické přístroje. Podrobnější informace se učíme v projektové výuce ve druhém ročníku (např.: geometrické vyjádření cesty světla, odrazu v optickém prostředí, jakým je třeba lupa, rozptylka, čočka, dalekohled, zrcadla, mikroskop)

Základy akustiky - podstata vlnění, chvění, pojem vlnová frekvence, její výpočet a geometrické vyjádření, co je zvuk a hluk, druhy zvuků a jak vznikají, biologický význam zvuku, intenzita zvuku, tón. V dalším roce v rámci projektové výuky aplikace akustiky v praxi: hudební nástroj a hudba, jak působí a jak to lze vyjádřit a zdůvodnit fyzikálně

Základy termiky a termodynamiky - co je energie, teplo a teplota, jak vznikají, zákon zachování energie a hmoty, starověký přírodovědně - filosofický (původně Starověká Čína) princip rovnováhy hmoty a energie (vztah do ekologické medicíny - orgánový pentagram a jak vznikají nemoci a jejich řešení od podstaty). Výpočet tepelné kapacity látek, šíření a výměna tepla, změny skupenství látek apod.

Základy fyziky elektřiny, magnetizmu a gravitace - elektrický náboj a jeho složení, elektrický proud,  nevodiče, polovodiče a vodiče,  napětí a odpor, vzájemné vztahy, elektrický obvod a způsoby zapojení spotřebičů, měření parametrů elektrického pole a toku, příkon a výkon. V dalším roce - vysoké napětí, základy elektroniky, elektromagnetické pole a záření (spektrum podrobněji), měděná cívka, uvolněné gravitony (magnetické částice), princip fungování zvonku, zapojení světel ve škole. Gravitace i ve vztahu k organizmům, příliv a odliv, vliv Měsíce a Slunce a hrozba.

Mechanika plynů, kapalin a těles - jak definovat plyny, kapaliny a hmotná tělesa, hustota a tlak, vztlaková síla (Archimédův zákon) a hydrostatický tlak. Pohybové zákony - přímočarý rovnoměrný pohyb i nepřímočarý pohyb, křivočarý, otáčivý, tření. Dále princip páky a kladky, kladkostroj a těžiště.

Astronomie - evoluce Vesmíru (fotonová a kvarková éra, leptonová a atomová éra), planeta, hvězdy, souhvězdí, Sluneční soustava, galaxie, kvasar, pulsar, bílý a červený trpaslík, černá a červí díra, astronomická jednotka a světelný rok, organizmy ve Vesmíru. V dalším roce také  Teorie relativity, lety do Vesmíru a výzkum oblastí, vesmírné katastrofy a jejich prognóza, kapitoly z Ekofyziky a aplikované fyziky.