Doporučené příklady z Aplikované fyziky BBA002, NBB010, obor K, obor E, LS |
Číslo příkladu/strana | |||
Vlnění a akustika (skripta 1 a 2) | |||
Rovnice výchylky, stojaté vlny | 12/40 | 14/40 | 8/45 |
Fyzikální parametry vlnění | 6/51 | 8/54 | 9/54 |
Základní akustické veličiny | 4.4.13/25 | 4.4.19/25 | |
Dozvuk, akustika místnosti | 4.6.02/26 | 4.6.05/26 | 4.6.08/27 |
Termika a záření (skripta 3) | |||
Teplotní roztažnost | 11/22 | ||
Stavové veličiny | 13/22 | ||
Kinetická teorie plynů | 10/38 | 11/38 | |
Termodynamika | 13/60 | 17/60 | |
Kalorimetrie | 16/60 | ||
Skupenské změny | 10/76 | 13/76 | |
Tepelná vodivost | 11/95 | 13/95 | 14/95 |
Tepelné záření | 7/102 | 8/102 | |
Fotometrie | 6/111 | 7/111 |
Příklady jsou ze skript:
1. Prof. Ing. Bohumil Koktavý, CSc.: Mechanické kmity a vlnění, 1995 |
2. RNDr. Hana Navarová, CSc., RNDr. Eleonora Čermáková, CSc.: Sbírka příkladů z fyziky, 1996 |
3. Doc. RNDr. Pavel Schauer, CSc.: Termika a záření, 1998 |
Vlnění v bodové řadě se šíří rychlostí 340 m/s, frekvence je 100 Hz a amplituda výchylky je 2 mm.
- Napište rovnici pro toto vlnění, jestliže bodová řada splývá s osou x, zdroj vlnění je v počátku.
- Určete výchylku v okamžiku t = 2 s pro bod x = 17 m.
- Určete rychlost tohoto bodu v témže okamžiku.
Určete fázový rozdíl dvou kmitajících bodů, které jsou od sebe vzdáleny 4 m, je-li perioda kmitů 10-1 s a rychlost šíření vlnění 340 m.s-1.
Do místnosti, která má rozměry 10 x 8 x 4 m vniká otevřeným oknem pouliční hluk, jehož hladina intenzity je 80 dB. Rozměry okna jsou 3 x 2 m. Stěny, strop i podlaha mají poměrnou pohltivost 0,3. Jaká hustota energie se ustálí v místnosti? Jaká bude hladina intenzity hluku v místnosti?
Omítnuté stěny a strop v místnosti o rozměrech 10 x 8 x 3,6 m mají střední činitel zvukové pohltivosti 0,025, podlaha pokrytá kobercem 0,26, dveře (rozměry 2 x 0,9 m) 0,1 a okno (rozměry 2,1 x 1,5 m) 0,027. V místnosti je zdroj zvuku o středním akustickém výkonu 5 mW. Určete:
- objemovou hustotu akustické energie v místnosti,
- celkovou energii zvuku v místnosti,
- hladinu akustické intenzity zvuku v místnosti,
- dobu dozvuku v této místnosti.
Hustota vzduchu při teplotě 0°C a tlaku 101,3 kPa je 1,293 kg.m-3.
- Určete, kolik váží litr vzduchu při teplotě 27°C a tlaku 9.104 Pa.
- Určete, jaká je střední hodnota relativní molekulové hmotnosti vzduchu.
Ve vodní nádrži hluboké 10 m vznikají u dna vzduchové bublinky o poloměru 3 mm. Tyto bublinky stoupají zvolna vzhůru až k hladině, kde je jejich průměr 7,6 mm. Teplota u hladiny je 23°C . Jaká je teplota vody u dna?
Kolik ledu se rozpustí smícháním 120 kg ledu –10°C chladného s 20 kg páry 120°C teplé? Měrná tepelná kapacita ledu je 2010 J.kg-1.K-1, vody 4200 J.kg-1.K-1 a páry 2100 J.kg-1.K-1. Skupenské teplo tání ledu je 3,35.105 J.kg-1, skupenské teplo varu vody je 2,25.106 J.kg-1.
Jaká bude výsledná teplota směsi 5 kg ledu –7°C chladného s 3 kg páry 110°C teplé? Měrná tepelná kapacita ledu je 2010 J.kg-1.K-1, vody 4200 J.kg-1.K-1 a páry 2100 J.kg-1.K-1. Skupenské teplo tání ledu je 3,35.105 J.kg-1, skupenské teplo varu je 2,25. 106 J.kg-1.
Olověná střela teploty 27°C narazila rychlostí 500 m.s-1 na kovový terč. Předpokládejte, že všechna její kinetická energie se změnila v teplo, kterým se střela ohřála. Jaká je teplota střely bezprostředně po nárazu? Je možné, aby se roztavila? Měrná tepelná kapacita olova je 126 J.kg-1.K-1, skupenské teplo tání olova je 25,2.103 J.kg-1. Teplota tání olova je 327°C.
Jeden konec měděné tyče (dlouhé 1,4 m, příčného průřezu 2 cm2 a tepelně izolované od okolí) udržujeme na teplotě 100°C a druhý v ledové lázni o teplotě 0°C. Vypočtěte:
- tepelný tok v tyči,
- hustotu tepelného toku v tyči,
- kolik ledu v lázni roztaje za 1 minutu.
Určete ztrátové teplo jednotkové plochy cihlové obezdívky pece tloušťky 25 cm, je-li teplota kouřových plynů 610°C. Teplota vzduchu v okolí pece 40°C. Určete povrchové teploty obezdívky. Součinitel přestupu tepla na vnitřní straně obezdívky činí 23,4 W.m-2.K-1 a na vnější straně 9,36 W.m-2.K-1, součinitel tepelné vodivosti cihel je 0,5 W.m-1.K-1.
Cihelná stěna (o ploše 12,5 m2, tloušťce 30 cm a tepelné vodivosti 0,7 W.m-1.K-1) odděluje prostředí s teplotou vzduchu 22°C od vnějšího prostředí s teplotou –15°C. Plošná tepelná přestupnost na vnitřním povrchu stěny je 8,2 W.m-2.K-1 a na vnějším povrchu 23,3 W.m-2.K-1. Vypočtěte:
- povrchové teploty stěny,
- hustotu tepelného toku stěnou,
- gradient teploty ve stěně,
- množství tepla, které stěnou unikne za 24 hodin.
Střešní okna tovární haly jsou vyplněna křemelinovými deskami o tloušťce 5 cm a tepelné vodivosti 0,15 W.m-1.K-1. Teplota vnitřního povrchu střechy je 17°C, teplota vnějšího vzduchu je –18°C. Určete ztrátu tepla čtverečním metrem střechy za hodinu. Plošná tepelná přestupnost na vnější straně střechy je 15 W.m-2K-1.
Vypočítejte množství tepla, které předá povrch kachlových kamen okolnímu vzduchu za 24 h, je-li teplota vnějšího povrchu kamen 120°C, teplota okolního vzduchu 20°C a je-li plocha povrchu kamen 3m2. Víme, že plošná tepelná přestupnost je v tomto případě závislá na teplotním rozdílu ?t mezi teplotou povrchu kamen a teplotou okolního vzduchu, což lze vyjádřit vztahem ? = A + B ?t, kde A = 9,8 W.m-2.K-1, B = 0,07 W.m-2.K-2.
Vodní pára je vedena válcovým potrubím 150 m dlouhým, které je obaleno izolační vrstvou, jejíž tepelná vodivost je 0,1 W.m-1.K-1. Izolační obal má vnitřní poloměr 7 cm, vnější 14 cm. Vnitřní povrch obalu má teplotu 130°C, vnější 40°C. Určete množství tepla, které přejde do okolí za 24 h.
Bodový zdroj světla vyvolává ve vzdálenosti 50 m kolmou osvětlenost 0,08 lx. Určete jeho svítivost a celkový světelný tok.
Jakou kolmou osvětlenost dává bodový zdroj světla ve vzdálenosti 3,5 m, jestliže ve vzdálenosti 9 m je kolmá osvětlenost 12 lx? Jak velký světelný tok vychází z tohoto zdroje?
Ve výšce 0,75 m nad středem stolu (který má tvar kruhu o průměru 1,2 m) visí žárovka, jejíž celkový světelný tok je 1400 lm. Za předpokladu, že svítivost žárovky je ve všech směrech stejná, vypočtěte:
- osvětlenost středu stolu,
- osvětlenost na jeho okraji,
- svítivost žárovky