Detail předmětu

Aplikovaná fyzika (E)

FAST-NBB010Ak. rok: 2022/2023

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

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Základní teoretické znalosti a praktické znalostií a návyky v následujících oblastech fyziky: vlnění a akustika, termika, 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.
11. Záření černého tělesa. Fotometrie.
12. Elektrický proud. Ohmův zákon. Elektromotorické napětí, práce a výkon. Kirchhoffovy zákony, Wheatstonův můstek.
13. 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, 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.

Základní literatura

Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika (CS)
Koktavý B.: Mechanické knitání a vlnění (CS)
Schauer P.: Akustika (CS)
Schauer P.: Termika a záření (CS)

Doporučená literatura

Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika (CS)
Koktavý B.: Mechanické kmitání a vlení (CS)
Schauer P.: Akustika (CS)
Schauer P.: Termika a záření (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

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. 11. Záření černého tělesa. Fotometrie. 12. Elektrický proud. Ohmův zákon. Elektromotorické napětí, práce a výkon. Kirchhoffovy zákony, Wheatstonův můstek. 13. Vznik střídavého proudu, fektivní hodnota. Odpor, cívka, kondenzátor, rezonance. Výkon střídavého proudu.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vlasta Juránková, 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. 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.