Detail předmětu

Aplikovaná fyzika (E)

FAST-CB55Ak. rok: 2014/2015

Vlnění, rovnice výchylky, vlnová rovnice, interference vlnění, Dopplerův jev, základní akustické veličiny, subjektivní síla zvuku, akustika místnosti, teplota a teplo, termodynamika, vlastnosti soustav, zdroje a šíření tepla, záření černého tělesa, fotometrie a osvětlení, stejnosměrný proud, střídavý proud.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Získání základních teoretických znalostí, praktických znalostí a návyků v následujících oblastech fyziky: vlnění a akustika, termika, elektřina.

Prerekvizity

Znalost fyziky a matematiky z bakalářského studia.

Korekvizity

Aplikovaná matematika: vektory,derivace, jednoduchý a dvojný integrál, homogenní diferenciální rovnice druhého řádu s konstantními koeficienty.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metoda je založena na sérii přednášek (jedna dvouhodinová přednáška každý týden) a laboratorním cvičení (dvouhodinové měření každé dva týdny). Studenti počítají příklady. Protokoly jsou kontrolovány učiteli v laboratořích.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení klasifikovaného zápočtu je změření čtyř laboratorních úloh, vypracování protokolů z nich a jejich průběžné odevzdávání, počítání příkladů a odevzdání vypracovaných deseti příkladů, absolvování závěrečného testu, který obsahuje dva příklady a dvě otázky z laboratoří.

Osnovy výuky

1.týden: Základní akustické veličiny. Akustika místnosti.
2.týden: Teploměry. Roztažnost pevných látek a kapalných látek. Vliv roztažnosti na namáhání konstrukcí. Roztažnost a rozpínavost plynů.
3.týden: Stavová rovnice plynů Základy kinetické teorie plynů. Vnitřní energie ideálního plynu.
4.týden: První termodynamický zákon. Měrné teplo, kalorimetrická rovnice.
5.týden: Adiabatické a polytropické děje. Druhý termodynamický zákon. Tepelné motory.
6.týden: Skupenství a fáze látky. Přechod mezi kapalným a plynným skupenstvím. Přechod mezi pevným a kapalným skupenstvím.
7.týden: Sublimace. Vzduch, parametry pro mikroklima.
8.týden: Zdroje tepla, spalné teplo a výhřevnost paliv. Způsoby šíření tepla.
9.týden: Základní pojmy vedení tepla. Stacionární vedení tepla stěnami.
10.týden: Přestup tepla na rozhraní dvou prostředí. Stacionární vedení tepla válcovou plochou.
11.týden: Záření černého tělesa. Fotometrie.
12.týden: Elektrický proud. Ohmův zákon. Elektromotorické napětí, práce a výkon. Kirchhoffovy zákony, Wheatstonův můstek.
13. týden: Vznik střídavého proudu, fektivní hodnota. Odpor, cívka, kondenzátor, rezonance. Výkon střídavého proudu.

Pracovní stáže

ne

Učební cíle

Získání základních teoretických znalostí a praktických znalostí a návyků v následujících oblastech fyziky: vlnění a akustika, termika, elektřina.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Doporučené volitelné složky programu

ne

Základní literatura

BREITHAUPT Jim: Physics. Maxmil. Press London, 1999. (EN)
DUNCAN Tom: Physics. Murray, London, 1987. (EN)
Ficker T.: Fyzikální praktikum. CERM Brno, 1999. (CS)
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika. VUTIUM a PROMETHEUS, 2001. (CS)
SERWAY A. Raymond: Physics. Sounders Coll. Publ., 1995. (EN)
Schauer P.: Akustika. CERM Brno, 2001. (CS)
Schauer P.: Termika a záření. CERM Brno, 1998. (CS)

Doporučená literatura

Horák Z., Krupka F.: Fyzika. SNTL Praha, 1976. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor E , 1 ročník, letní semestr, volitelný
    obor N , 1 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor E , 1 ročník, letní semestr, volitelný
    obor N , 1 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor E , 1 ročník, letní semestr, volitelný
    obor N , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Osnova

1.týden: Základní akustické veličiny. Akustika místnosti.
2.týden: Teploměry. Roztažnost pevných látek a kapalných látek. Vliv roztažnosti na namáhání konstrukcí. Roztažnost a rozpínavost plynů.
3.týden: Stavová rovnice plynů Základy kinetické teorie plynů. Vnitřní energie ideálního plynu.
4.týden: První termodynamický zákon. Měrné teplo, kalorimetrická rovnice.
5.týden: Adiabatické a polytropické děje. Druhý termodynamický zákon. Tepelné motory.
6.týden: Skupenství a fáze látky. Přechod mezi kapalným a plynným skupenstvím. Přechod mezi pevným a kapalným skupenstvím.
7.týden: Sublimace. Vzduch, parametry pro mikroklima.
8.týden: Zdroje tepla, spalné teplo a výhřevnost paliv. Způsoby šíření tepla.
9.týden: Základní pojmy vedení tepla. Stacionární vedení tepla stěnami.
10.týden: Přestup tepla na rozhraní dvou prostředí. Stacionární vedení tepla válcovou plochou.
11.týden: Záření černého tělesa. Fotometrie.
12.týden: Elektrický proud. Ohmův zákon. Elektromotorické napětí, práce a výkon. Kirchhoffovy zákony, Wheatstonův můstek.
13. týden: Vznik střídavého proudu, fektivní hodnota. Odpor, cívka, kondenzátor, rezonance. Výkon střídavého proudu.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Osnova

1.týden: návody - seznámení s používanými metodami měření, metodami výpočtů, rozdělení úloh na celý semestr (cyklické střídání úloh pro dvojice studentů, seznámení s bezpečnostními předpisy pro práci na elektrických zařízeních ve studentských laboratořích
2.týden měření první laboratorní úlohy podle rozpisu
3.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů
4.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů
5.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů
6.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů
7.týden písemka a odevzdání protokolu z předchozího měření, klasifikovaný zápočet
Laboratorní úlohy:
Frekvenční závislost činitele zvukové pohltivosti
Frekvenční analýza zvuku, Doba dozvuku v místnosti,
Stanovení měrné tepelné kapacity pevných látek kalorimetrem
Stanovení součinitele teplotní roztažnosti
Stanovení měrné tepelné vodivosti cihly nestacionární metodou
Stanovení adiabatické Poissonovy konstanty vzduchu
Stanovení cejchovní křivky termočlánku
Stanovení cejchovní křivky termistoru
Stanovení cejchovní křivky termodiody
Stanovení topného faktoru tepelného čerpadla
Závislost součinitele absorpce světla v průsvitných látkách na vlnové délce světla
Stanovení celkového světelného toku bodového zdroje