Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

1. Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě VY_32_INOVACE_FYZ_RO_17 Digitální učební materiál Sada: Molekulová fyzika a termika Téma: Teplotní roztažnost pevných těles Autor: Mgr. Jan Rosecký Předmět: Fyzika Ročník: 2. ročník VG Využití: Prezentace určena k výkladu látky z molekulové fyziky a termiky na gymnáziu. • Anotace: Prezentace se skládá z úvodního opakování, vyvození látky k tématu teplotní roztažnost pevných těles a závěrečného shrnutí (procvičení učiva). Šedé texty a grafika jsou při výkladu na interaktivní tabuli dopisovány a dokreslovány. Před použitím prezentace je doporučeno je smazat.

2. Molekulová fyzika a termikaTeplotní roztažnost pevných těles Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

3. Opakování • Co je prodloužení při tahu a zkrácení při tlaku? • fyzikální veličina, změna délky • Co je relativní prodloužení? V jakých jednotkách ho určujeme? • fyzikální veličina, podíl prodloužení a původní délky, procenta • Na čem závisí relativní prodloužení při deformaci tahem? • materiál, normálové napětí (působící síla a průřez) • Která konstanta souvisí s relativním prodloužením v tahu?V jakých jednotkách se vyjadřuje? • modul pružnosti v tahu, Pa • Co se stane s materiálem při překročení meze pružnosti? • nastane nepružná deformace, dopružování • Na drát je zavěšeno závaží. Pak stejné závaží zavěsíme na stejný drát přeložený na polovinu. Jak se změní a) působící síla, b) průřez, c) normálové napětí, d) relativní prodloužení, e) prodloužení • Ocelový drát má délku a příčný průřez . Jak veliká síla způsobí jeho prodloužení o ? • Můžeme prodloužit drát či tyč i jinak, než působením síly?

4. Opakování • Na drát je zavěšeno závaží. Pak stejné závaží zavěsíme na stejný drát přeložený na polovinu. Jak se změnía) působící síla stejnáb) průřez dvojnásobnýc) normálové napětí polovičníd) relativní prodloužení polovičníe) prodloužení čtvrtinové • Ocelový drát má délku a příčný průřez . Jak veliká síla způsobí jeho prodloužení o ? Obr. 1

5. Opakování • Ocelový drát má délku a příčný průřez . Jak veliká síla způsobí jeho prodloužení o ? • Můžeme prodloužit drát či tyč i jinak, než působením síly?

6. Teplotní roztažnost = změna rozměrů tělesa při změně teploty tělesa – délková teplotní roztažnost – objemová teplotní roztažnost • Na čem závisí prodloužení tyče při jejím zahřátí?

7. Délková teplotní roztažnost – prodloužení tyče závisí: – přímo úměrně na původní délce – přímo úměrně na změně teploty – na materiálu tyče • Jaké vlastnosti má materiálová konstanta ?

8. Teplotní součinitel délkové roztažnosti = velikost relativního prodloužení při změně teploty o () – jednotka: – malé  látka málo mění rozměry s teplotou – velký  látka výrazně mění rozměry s teplotou – uvedeno v tabulkách: – ocel: – měď: – hliník:

9. Příklad • Měděný drát délky se ve dne zahřál z na .O jakou délku se prodloužil? • Jak se mění s teplotou objem tělesa?

10. Objemová teplotní roztažnost – teplotní součinitel objemové teplotní roztažnosti – odvození pro krychli:

11. Příklad • Hliníková konev má při teplotě objem .Jak se změní její objem při zvýšení teploty na ?

12. Otázky a příklady • Jak se změní délka drátu při zahřátí? Jak při ochlazení? • zvětší se / zmenší se • Jak vypočítáme změnu délky tyče se změnou teploty? • Jak vypočítáme změnu objemu tělesa se změnou teploty? • Proč se při nýtování tlustých plechů používají rozžhavené nýty? • při ochlazení zmenší objem a plechy stáhnou k sobě • Teplotní součinitel délkové roztažnosti je větší pro ocel než pro dřevo. Jak se změní tón struny kytary, kterou vyneseme z teplé místnosti do chladu? • struny se více zkrátí než dřevo, natáhnou se, tóny budou vyšší

13. Zdroje • Obr. 1: autor