Detail předmětu

Aplikovaná fyzika (K)

FAST-BBA002Ak. rok: 2021/2022

Vlnění,vlnová rovnice, intenzita vlnění, stojaté vlnění, Dopplerův jev,základní akustické veličiny, akustika místnosti,propustnost a tlumivost stěn, doba dozvuku, teplota a teplo,termodynamika, vlastnosti soustav, zdroje a šíření tepla, tepelné záření a fotometrie, stejnosměrný proud, střídavý proud.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Získání základní teoretické znalosti a praktické dovednosti a návyky v následujících oblastech fyziky: vlnění a akustika, termika, vedení tepla, elektřina.

Prerekvizity

Znalost fyziky a matematiky z bakalářského studia.

Osnovy výuky

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

Učební cíle

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MI bakalářský 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace K , 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Osnova

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

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Osnova

1. 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. Měření první laboratorní úlohy podle rozpisu. 3. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 4. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 5. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 6. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 7. Konzultace – opravy, doměření nedostatků a doplnění všech předchozích měření, opravy všech nepřijatých protokolů, odevzdání spočítaných příkladů. 8. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 9. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 10. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 11. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 12. Následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů. 13. Písemka a odevzdání protokolu z předchozího měření, zápočet. Laboratorní úlohy: Frekvenční závislost činitele zvukové pohltivosti Frekvenční analýza zvuku Doba dozvuku v místnosti Stanovení rezistance přímou metodou Stanovení kapacity kondenzátoru přímou metodou Stanovení indukčnosti a kvality cívky přímou metodou VA charakteristika polovodičové diody Stanovení výstupní charakteristiky tranzistoru Stanovení náboje elektronu z charakteristiky tranzistoru 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 Experimentální sledování strukturních změn betonových vzorků při statickém zatěžování tahem za ohybu metodou akustické emise Stanovení drsnosti lomové plochy konfokálním mikroskopem