Plán doučování z fyziky – 2. ročník (sexta)
Učebnice:
Fyzika pro gymnázia – Molekulová fyzika a termika
Fyzika pro gymnázia – Mechanické kmitání a vlnění
Prometheus Praha
1.pololetí
Základní poznatky molekulové fyziky a termodynamiky
Vnitřní energie, práce a teplo
Struktura a vlastnosti plynného skupenství látek
Struktura a vlastnosti pevných látek
2.pololetí
Struktura a vlastnosti kapalin
Změny skupenství látek
Kmitání mechanického oscilátoru
Mechanické vlnění
Zvukové vlnění
Příklady k opakování
1. Můžeme nalít do odměrného válce o objemu 10 cm3 vodu o látkovém množství 1 mol?
Hustota vody je 103kg/m3, relativní atomová hmotnost vodíku je 1, kyslíku 16.
2. Olověná střela pohybující se rychlostí 140 m/s narazí na násep a zastaví se. Jak se změní
její teplota, předpokládáme-li, že 60% energie střely se spotřebuje na zvýšení její vnitřní
energie? Měrná tepelná kapacita olova je 129 J/kg.K.
3. V kalorimetru, jehož tepelná kapacita je 45,2 J/K, je voda o hmotnosti 500 g a teplotě
15 oC. Do kalorimetru vložíme olověné a hliníkové těleso o celkové hmotnosti 150 g a teplotě
100 oC. Výsledná teplota soustavy po dosažení rovnovážného stavu je 17 oC. Určete
hmotnosti olověného a hliníkového tělesa. Měrná tepelná kapacita vody je 4 180 J/kg.K,
olova 129 J/kg.K a hliníku 896 J/kg.K.
4. V nádobě o objemu 1 l je uzavřen plyn, který je sloučeninou kyslíku a dusíku. Hmotnost
plynu je 1 g, teplota 17 oC a tlak 3,17.104Pa. Určete název a chemický vzorec této sloučeniny.
Molární plynová konstanta je 8,314 J/K.mol.
5. Objem bubliny vzduchu, která se uvolnila u dna jezera, se u jeho povrchu zvětšil třikrát.
Jaká je hloubka jezera? Hustota vody je 103 kg/m3, atmosférický tlak 105 Pa a tíhové
zrychlení 10 m/s2. Teplotu vzduchu v bublině považujeme za stálou.
6. V uzavřené nádobě o objemu 2 l je dusík o hustotě 1,4 kg/m3. Jaké teplo přijme, zvýší-li se
jeho teplota o 100 oC při stálém objemu? Jakou práci při tom dusík vykoná? Měrná tepelná
kapacita dusíku při stálém objemu je 739 J/kg.K.
7. Při adiabatické kompresi vzduchu se jeho objem zmenšil na 1/10 původního objemu.
Vypočítejte tlak a teplotu vzduchu po ukončení adiabatické komprese. Počáteční tlak vzduchu
je 105 Pa, počáteční teplota 20 oC. Poissonova konstanta pro vzduch je 1,40.
8. Kyslík O2 o hmotnosti 2 kg a teplotě 0 oC vykonal při stálém tlaku práci 65 kJ. Určete jeho
výslednou teplotu po vykonání práce. Relativní atomová hmotnost kyslíku je 16, molární
plynová konstanta 8,31 J/K.mol.
9. Jakou délku musí mít hliníkový drát zavěšený ve svislé poloze, aby se přetrhl působením
vlastní tíhové síly? Hustota hliníku je 2 700 kg/m3, mez pevnosti hliníku je 130 MPa a tíhové
zrychlení 9,81 m/s2.
10. Hliníkový drát o obsahu příčného řezu 5 mm2 má délku 10 m.
a) Jaká je největší hmotnost břemena, které můžeme na drát zavěsit, abychom nepřekročili
mez pružnosti hliníku 98,5 MPa? Tíhové zrychlení je 9,81 m/s2, vlastní tíhu drátu
neuvažujeme.
b) Určete prodloužení a relativní prodloužení hliníkového drátu způsobené tímto břemenem.
Modul pružnosti v tahu hliníku je 66 GPa.
11. Zinkový a železný proužek mají při teplotě 20 oC stejnou délku 20 cm. Při jaké teplotě se
délky obou proužků liší o 1 mm? Teplotní součinitel délkové roztažnosti zinku je 2,9.10-5 K1, železa 1,2.10-5 K-1.
12. Jaký tlak má vzduch v kulové bublině o průměru 10-3 mm v hloubce 2 m pod volnou
hladinou vody, je-li atmosférický tlak 1 000 hPa? Povrchové napětí vody ve styku se
vzduchem je 73 mN/m, hustota vody 103 kg/m3 a tíhové zrychlení 10 m/s2.
13. Válcová cisterna na naftu je vysoká 6 m. Cisterna je zaplněna naftou tak, že při teplotě
0 oC je hladina nafty 20 cm pod okrajem cisterny. Při jaké teplotě by nafta začala z cisterny
přetékat? Teplotní součinitel objemové roztažnosti nafty je 0,001 K-1. Objemovou roztažnost
cisterny neuvažujeme.
14. Určete minimální rychlost olověné střely, při které se po nárazu na pancéřovou desku
zcela roztaví. Předpokládáme, že při nárazu střela neodevzdala žádnou energii okolí.
Počáteční teplota střely je 27 oC, teplota tání olova 327 oC, měrná tepelná kapacita olova
129 J/kg.K a měrné skupenské teplo tání olova 23 kJ/kg.
15. Do nádoby, ve které je voda o objemu 4,6 l a teplotě 20 oC, bylo vloženo ocelové těleso o
hmotnosti 10 kg a teplotě 500 oC. Voda se po dosažení rovnovážného stavu zahřála na teplotu
100 oC a její část se přeměnila v páru. Určete hmotnost vypařené vody. Měrná tepelná
kapacita vody je 4 180 J/kg.K, měrná tepelná kapacita oceli 460 J/kg.K a měrné skupenské
teplo vypařování při teplotě 100oC je 2,26 MJ/kg. Tepelnou kapacitu nádoby a tepelné ztráty
do okolí neuvažujte.
16. Hmotný bod koná harmonický kmitavý pohyb s amplitudou výchylky 10 cm a s periodou
2 s. Určete výchylku, rychlost a zrychlení bodu v čase 0,2 s od začátku pohybu. Počáteční
fáze kmitavého pohybu je rovna nule.
17. Jak se změní perioda matematického kyvadla, jestliže ho přeneseme ze Země na Měsíc?
Hmotnost Měsíce je 81krát menší než hmotnost Země, poloměr Země je 3,7krát větší než
poloměr Měsíce.
19. Vypočtěte celkovou energii tělesa vykonávajícího harmonický kmitavý pohyb, je-li jeho
hmotnost 200 g, amplituda výchylky 2 cm a frekvence 5 Hz.
20. Harmonická (sinusová) vlna se šíří od zdroje vlnění, který je umístěn v počátku
souřadnicové soustavy v kladném směru osy x. Určete okamžitou výchylku hmotného bodu
vzdáleného x = 1/12 ? od zdroje vlnění v čase t = 1/6 T. Amplituda výchylky je 0,05 m.
21. Ve vzdálenosti 1 094 m od pozorovatele udeřilo do přímých kolejnic kladivo.
Pozorovatel, který přiložil ucho ke kolejnici, uslyšel zvuk šířící se kolejnicí o 3 s dříve než
zvuk, který se šířil vzduchem. Určete rychlost zvuku v ocelové kolejnici. Předpokládáme, že
rychlost zvuku ve vzduchu je 340 m/s.
Download

Plán doučování z fyziky – 2. ročník (sexta)