Fyzika - prednáška 7.

1. Fyzika - prednáška 7. RNDr. Gibová, PhD.

2. Zopakujte si • Zvuk podľa smeru kmitania častíc na smer šírenia vlny je ................... vlnenie. • Stojaté vlnenie vzniká aj pri odraze na ................ a ............. prekážke. • Priečne vlnenie je vlnenie, pri ktorom častice kmitajú ............... na smer šírenia vlnenia. • Aký je rozdiel medi translačným a rotačným pohybom z hľadiska tvaru trajektórie? • Pod vnútornými silami rozumieme sily, ktorými pôsobia na seba .................... telesa.

3. 5. VLNY5.5 Zvuk a jeho vlastnosti Zvuk – mechanické vlnenie látkovým prostredím o existencii ktorého sa dá presvedčiť sluchom. Je to pozdĺžne vlnenie, ktoré vyvoláva zmeny tlaku v prostredí a pohyb vzduchu.

4. 5. VLNY5.5 Zvuk a jeho vlastnosti Infrazvuk – majú ho seizmické vlny pri zemetrasení, nízkofrekvenčné vibrácie strojov. Ultrazvuk– v medicíne: výskum tkanív ľudskom tele (likvidácia žlčníkových kameňov); ultrazvuková deteskopia (defekty v materiáloch); meranie hĺbky mora v danom mieste na základe odrazu zvuku; urýchlenie chemickej reakcie (zmiešavanie ťažko zmiešavateľných látok); živočíchy (netopiere, delfín)

5. 5. VLNY5.5 Zvuk a jeho vlastnosti Počuteľný zvuk nehudobný zvuk (šum) - zdrojom sú nepravidelné kmity zdroja zvuku. hudobný zvuk (tóny) - zdrojom sú pravidelné kmitavé pohyby látkového prostredia. Grafy závislosti tlaku vzduchu na bubienok v závislosti od času

6. 5. VLNY5.5 Zvuk a jeho vlastnosti Počuteľný zvuk Tóny charakterizuje hlasitosť, výška, farba. Hlasitosť – určená veľkosťou tlaku akustickej vlny na ušný bubienok. Výška - určená základnou frekvenciou akustickej vlny. Farba – rôzne amplitúdy nástrojov, ktoré hrajú s rovnakou frekvenciou a hlasitosťou.

7. 5. VLNY5.5 Zvuk a jeho vlastnosti Zdroje hudobného zvuku – vytvorené: A) kmitaním strún (gitara, klavír...) B) membrán (bubon) C) vzduchového stĺpca (flauta) D) drevené, kovové tyčky (xylofón) E) iných telies. Husle – na vzniku struny aj korpus – stojaté vlnenie. Píšťala – stojaté vlnenie, vlna sa odráža na otvorených koncoch.

8. 5. VLNY5.5 Zvuk a jeho vlastnosti Zvukové spektrum delíme na niekoľko frekvenčných pásiem: • nízke tóny (basové) - zvuky hromu a výstrelov, údery na bubon, zvuky basy, frekvencie cca 20 Hz – 3kHz • stredné tóny - reč, ruchy ulice, dávajú zvuku energiu (ľudské ucho je citlivé práve na túto spektrálnu oblasť), frekvencie cca 300 Hz – 11 kHz • ľudský hlas - narába zo základným tónom okolo 400 Hz. Tento sa môže meniť polohou jazyka, zubov, pier v rozsahu asi od 175 Hz do 3700 Hz. Na túto časť zvukového spektra je ľudské ucho najcitlivejšie. • vysoké tóny - píšťala, frekvencie cca 1.5 kHz až 20 kHz Príklady frekvencií bežných zvukov: • 10 Hz - dunenie v zemi, zemetrasenie • 20 Hz - najnižšia počuteľná frekvencia • 27 Hz - najnižší tón na klavíri • 80 Hz - nízky hlas muža • 263 Hz - stredná nota na klavíri • 400 Hz - spektrum ženskej reči • 4186 Hz - najvyššia nota na klavíri • 10000 Hz - sykavky

9. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV 6.1 Tepelný pohyb molekúl Kinetická teória plynov – popisuje stav plynu z mikroskopického hľadiska, na úrovni atómov a molekúl. Mechanický pohyb – pri ktorom sa všetky stavebné častice telesa pohybujú rovnakým spôsobom usporiadane. Tepelný (Molekulový) pohyb – pri ktorom sa všetky stavebné častice telesa chaoticky pohybujú všetkými smermi rôznymi rýchlosťami. Vzájomné silové pôsobenie – všetky častice na seba navzájom pôsobia silou. Pevné látky – prevláda silové pôsobenie nad tepelným pohybom. Kvapaliny – v rovnakej miere silové pôsobenia a molekulový pohyb. Plyny – prevláda molekulový pohyb.

10. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.2 Stavová rovnica ideálneho plynu Ideálny plyn – plyn, u ktorého zanedbávame interakcie medzi molekulami okrem zrážok, zrážky sú dokonale pružné a molekuly plyny majú zanedbateľný rozmer. Stavová rovnica (p) = Pa, (T) = K, (V) = m3 , (n) = mol Látkové množstvo - počet molov

11. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.2 Stavová rovnica ideálneho plynu

12. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.3 Empirické zákony ideálneho plynu Izotermický dej - Boyleov – Mariottov zákon; T = konš. Izochorickýdej – Charlesov zákon; V = konš. Izobarický dej – Gayov –Lussacov zákon; p = konš. KONTROLKA:Vyberte správne tvrdenie: A) pri izotermickom deji pri zmene tlaku na 3-násobok sa zmenší trojnásobne teplota, B) pri izobarickom deji medzi p a V platí vzťah znázornený v grafe C) pri izochorickom deji sa pri zväčšení teploty na dvojnásobok, zväčší trojnásobne tlak.

13. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.4 Stredná kvadratická rýchlosť

14. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.4 Stredná kvadratická rýchlosť Rozdelenie rýchlosti molekúl Rozdeľovacia funkcia –Maxwellove rozdelenie

15. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.5 Kinetická interpretácia p, T a vnútornej energie Tlak – je rovný 1/3 zo súčinu počtu molekúl v 1 objeme, hmotnosti 1 molekuly a strednej kvadratickej rýchlosti molekuly Teplota – je mierou strednej kinetickej energie neusporiadaného pohybu molekúl IP. Príklad: Ideálny plyn s hmotnosťou 5 kg je uzatvorený v nádobe s objemom 4 m3 pri tlaku 20 kPa. Určte strednú kvadratickú rýchlosť molekúl plynu. Vnútorná energia Ekvipartičný princíp na každý stupeň voľnosti pripadá rovnaká energia. Počet stupňov voľnosti – rozumieme počet nezávislých súradníc, ktorých zmeny charakterizujú možné druhy mech. pohybu sústavy.

16. 6. KINETICKÁ TEÓRIA PLYNOV6.5 Kinetická interpretácia p, T a vnútornej energie Pre jednoatómový plyn i = 3, pre dvojatómový plyn i = 5, Pre viacatómový plyn i = 6. KONTROLKA:Vnútorná energia 10 g argónu teploty 30 stupňov Celzia je 945 J. Aká časť tejto energie pripadá na postupný pohyb jeho atómov? Vyberte správnu odpoveď. A) 0 J B) taká istá energia, C) polovička z tejto energie.