ÁLTALÁNOS JÁRMŰGÉPTAN Ellenőrző kérdések I. FIZIKAI MENNYISÉGEK MEGADÁSA, MÉRTÉKRENDSZEREK 1. Sorolja fel az extenzív fizikai állapotjellemzők tulajdonságait! 2. Mely fizikai állapotjellemzők nagysága változik az általuk jellemzett rendszer méreteivel együtt? 3. Fogalmazza meg az extenzív és az intenzív fizikai állapotjellemzők közötti kapcsolatot! Példákkal támassza alá a kimondott tétel helyességét! 4. Definiálja a dimenzió fogalmát! Melyek az alapdimenziók? 5. Definiálja a mértékegység fogalmát! Adja meg az SI rendszer 7 alapmétrékegységét! 6. Adja meg az erő SI mértékegységének nevét, a mértékegység jelölését, és fejezze ki az alapegységekkel is! 7. Adja meg a munka SI mértékegységének nevét, a mértékegység jelölését, és fejezze ki az alapegységekkel is! 8. Adja meg a teljesítmény SI mértékegységének nevét, a mértékegység jelölését, és fejezze ki az alapegységekkel is! 9. Adja meg a nyomás SI mértékegységének nevét, a mértékegység jelölését, és fejezze ki az alapegységekkel is! 10. Sorolja fel az SI mértékrendszerben alkalmazható azon prefixumokat, melyek a mértékegységet növelik, és adja meg 10 megfelelő hatványaival való értelmezésüket! 11. Sorolja fel az SI mértékrendszerben alkalmazható azon prefixumokat, melyek a mértékegységet csökkentik, és adja meg 10 megfelelő hatványaival való értelmezésüket! 12. Mit jelent az, hogy egy mértékrendszer koherens? 13. Hogyan történik valamely x fizikai mennyiség numerikus jellemzése? 14. Adja meg egy fizikai mennyiség két mértékrendszerbeli mérőszáma között fennálló összefüggést! II. MÉRÉSTECHNIKAI ALAPOK 1. Milyen két lényegi osztályba sorolható a méréssel vizsgált műszaki fizikai jelenségek köre? Jellemezze röviden ezeket! 2. Milyen osztályokba sorolhatjuk a méréseket céljuk alapján? 3. Sorolja fel a mérési hibák fő forrásait! 4. Osztályozza a mérési hibákat jellegük szerint! Milyen hatást gyakorolnak az egyes hibafajták a mérési eredményekre? 5. Milyen tulajdonságokkal rendelkezik egy kalibrálási görbe? 6. Definiálja a mérési eredmény abszolút hibáját! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze!
2
7. Definiálja a mérési eredmény relatív hibáját! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze! 8. Definiálja a mérési eredmény látszólagos abszolút hibáját! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze! 9. Definiálja a mérési eredmény látszólagos relatív hibáját! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze! 10. Hogyan számítható a mérési adatok számtani középértéke? 11. Hogyan becsüljük a mérési eredmény, mint valószínűségi változó, várható értékét? 12. Bizonyítsa be, hogy az egyes mérési eredmények átlagtól vett eltéréseinek közvetlen átlagolása nem alkalmas a mérési eredmények szóródásának jellemzésére! 13. Írja fel az átlagos négyzetes eltérés (tapasztalati szórás) képletét! 14. Írja fel a korrigált tapasztalati szórás képletét! 15. Írja fel a relatív szórás képletét! Az alkalmazott jelöléseket magyarázza is meg! 16. Mikor mondjuk egy mennyiség véges számú mérés eredményéből számított statisztikai becslésére, hogy torzítatlan? 17. Írja fel az elméleti és a korrigált tapasztalati szórásnégyzet között fennálló összefüggést! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze! 18. Fogalmazza meg szavakkal, hogy az elméleti szórásnégyzetre vonatkozóan a tapasztalati szórásnégyzet miért ad torzított becslést! 19. Definiálja egy mérési eredmény-sorozat terjedelmének fogalmát! 20. Mekkora a gyakoriság hisztogram oszlopmagasságainak összege? 21. Mekkora a relatív gyakoriság hisztogram oszlopmagasságainak összege? 22. Mekkora a relatív gyakoriság sűrűség hisztogram oszlopmagasságainak összege? 23. Mely két mozzanattal kapjuk meg határértékként a lépcsős relatív gyakoriság sűrűség hisztogramból a folytonos sűrűségfüggvényt? 24. Hogyan lehet meghatározni egy intervallumba esés valószínűségét a valószínűségi sűrűségfüggvény ismeretében? 25. Írja fel a normális eloszlású valószínűségi változó valószínűségi sűrűségfüggvényének összefüggését a jelölések magyarázatával! 26. Milyen magas a Gauss-eloszlás sűrűségfüggvényének csúcspontja? 27. Rajzolja fel jelleghelyesen az m = 3 várható értékű és σ = 1 szórású Gauss-eloszlás haranggörbéjét! A diagramon tüntesse fel a görbe magasságának számértékét is! 28. Mi a feltétele annak, hogy a linearizált hiba alapján levezetett hibaterjedési összefüggések jó közelítéssel alkalmazhatók legyenek? 29. Adja meg a konstans relatív hibájának képletét!
3
30. Adja meg a szorzat relatív hibájának képletét! 31. Adja meg a hányados relatív hibájának képletét! 32. Bizonyítsa be a hatványkifejezés relatív hibáját megadó összefüggést a linearizált hibaterjedés alkalmazásával! 33. Bizonyítsa be a szorzatkifejezés relatív hibáját megadó összefüggést a linearizált hibaterjedés alkalmazásával! 34. Bizonyítsa be a hányadoskifejezés relatív hibáját megadó összefüggést a linearizált hibaterjedés alkalmazásával! 35. Írja fel a legkisebb négyzetek módszerének célfüggvényét lineáris függvény esetére! III. GÉPEK MECHANIKAI FOLYAMATAI 1. Definiálja a térbeli pont helyvektorát! 2. Definiálja a térbeli pont elmozdulás-vektorát! 3. Definiálja a térbeli pályán mozgó pont sebességvektorát! 4. Definiálja a térbeli pályán mozgó pont gyorsulásvektorát! 5. Definiálja a forgómozgás szögsebességét! 6. Definiálja a forgómozgás szöggyorsulását! 7. Definiálja a centripetális gyorsulást! 8. Definiálja a tömegpont impulzusvektorát! 9. Írja fel Newton II. törvényét haladó mozgás esetére! 10. Írja fel Newton II. törvényét forgó mozgás esetére! 11. Definiálja a tehetetlenségi nyomatékot általános alakú test forgástengelyére! 12. Mi a redukált tömeg, írja fel a tehetetlenségi nyomatékkal való összefüggését! 13. Rajzolja fel egy jármű ideális mozgásciklusának mozgási energia - idő diagramját! 14. Rajzolja fel jelleghelyesen egy jármű ideális mozgásciklusának foronómiai görbéit! 15. Rajzolja fel egy jármű ideális mozgásciklusa során a motor által leadott teljesítményt az idő függvényében! 16. Ábrázolja az állandó nagyságú menetellenállás által kifejtett teljesítményt egy ideális mozgásciklus során! 17. Esetszétválasztással adja meg egy jármű ideális mozgásciklusa esetén a sebesség kiszámítási módszerét! 18. Esetszétválasztással adja meg egy jármű ideális mozgásciklusa esetén a befutott út kiszámítási módszerét! 19. Definiálja egy gépi rendszer hatásfokát az energiamérleg felrajzolása segítségével!
4
20. Definiálja egy gépi rendszer fordulatszám- és nyomatékmódosítását! Az alkalmazott jelöléseket szavakkal is értelmezze! 21. Vezesse le az i szögsebesség-módosítás, a k nyomaték-módosítás és az η hatásfok összefüggését, mely fogaskerék-hajtásra és szíjhajtásra egyaránt érvényes! 22. Milyen kinematikai feltétel teljesül a kapcsolódó fogaskerekek mozgására? 23. Értelmezze a modul fogalmát fogaskerék esetében az alkalmazott jelölések magyarázatával! 24. Hogyan számítható ki az n db fogaskerékpárból álló hajtásrendszer i eredő szögsebesség-módosítása, ha az egyes párok ij (1≤j≤n) szögsebesség-módosítása ismert? 25. Mekkora lesz az r1 és r2 gördülőköri sugarú fogaskerekekből álló fogaskerékhajtás k nyomatékmódosítása? 26. Írja fel a szlip definícióját szíjhajtás esetére a szereplő mennyiségek megnevezésével! 27. Szíjhajtásnál milyen feltétel teljesül a hajtó és a hajtott szíjtárcsákra ható szíjerőkre? 28. Mekkora lesz az r1 és r2 sugarú tárcsákból álló szíjhajtás i szögsebesség-módosítása? 29. Mekkora lesz az r1 és r2 sugarú tárcsákból álló szíjhajtás k nyomatékmódosítása? 30. Vezesse le az s szlip és az η hatásfok összefüggését szíjhajtás esetére! 31. Adott egy mechanikus elven működő gép, melynek a névleges teljesítményénél nagyobb teljesítménnyel történő működtetése is engedélyezett egy rövid időtartamra. Kedvező-e hatásfok szempontjából az ilyen túlterhelt működtetés? Indokolja válaszát! 32. Vezesse le egy olyan gép hatásfokának elméleti maximumát megadó összefüggést, melynek változó vesztesége a hasznos teljesítmény lineáris függvénye! 33. Egy villamos gép optimális terhelése esetében hogy viszonyul egymáshoz az állandó és a változó veszteség nagysága? 34. Rajzoljon le egy s merevségű rugóra akasztott m tömegű testet, jelölje be a kitérését, és írja fel mozgásegyenletét Newton II. axiómájára támaszkodva! Ábrázolja a test kitérés-idő függvényét y0 = A és v0 = 0 kezdeti feltételek esetére! Mekkora lesz a lengés periódusideje? 35. Írja fel a harmonikus lengőmozgás körfrekvenciájának képletét m tömegből és c rugóállandójú rugóból álló lengőrendszer esetén! 36. Hogyan függ össze a harmonikus lengőmozgás körfrekvenciája és frekvenciája? 37. Kulisszás hajtómű esetére írja fel a vx=f(t) függvényt! 38. Kulisszás hajtómű esetére írja fel az ax=f(t) függvényt! 39. Egy kulisszás hajtómű forgattyúsugara r, a tengely szögsebessége ω. Mekkora lesz a létrejövő alternáló mozgás maximális sebességének abszolút értéke? 40. Egy kulisszás hajtómű forgattyúsugara r, a tengely szögsebessége ω. Mekkora lesz a létrejövő alternáló mozgás maximális gyorsulásának abszolút értéke?
5
41. Egy forgattyús hajtómű forgattyúsugara r, hajtórúdhossza l, a tengely szögsebessége ω. Mekkora lesz a létrejövő alternáló mozgás maximális sebességének abszolút értéke? 42. Egy forgattyús hajtómű forgattyúsugara r, hajtórúdhossza l, a tengely szögsebessége ω. Mekkora lesz a létrejövő alternáló mozgás maximális gyorsulásának abszolút értéke? 43. Ábrázolja közös diagramban az r forgattyúsugarú kulisszás hajtómű sebességét a löket függvényében különböző ω-k esetére! 44. Ábrázolja közös diagramban az r forgattyúsugarú kulisszás és forgattyús hajtómű sebességét a löket függvényében azonos ω esetére! 45. Ábrázolja közös diagramban az r forgattyúsugarú kulisszás és forgattyús hajtómű gyorsulását a löket függvényében azonos ω esetére! 46. Milyen összefüggés szerint venné figyelembe egy villamos elven működő gépben keletkező veszteségteljesítményt? Nevezze meg a képletben szereplő teljesítményeket! 47. Gépek egyenlőtlen járásának vizsgálatakor hogyan definiáltuk az ωk közepes szögsebességet? Eltérhet-e ez a mennyiség a pillanatnyi szögsebességek időbeli átlagától? Indokolja válaszát! 48. Definiálja ingadozó szögsebességű tengely forgásának δ egyenlőtlenségi fokát! 49. Vezesse le, hogyan határozható meg egy egyenlőtlen járású, θ tehetetlenségi nyomatékú lendítőkerékben tárolt maximális és minimális kinetikus energia különbsége, ha ismerjük a járásának δ egyenlőtlenségi fokát és ωk közepes szögsebességét! IV. GÉPEK ÁRAMLÁSTANI FOLYAMATAI 1. Sorolja fel az ideális folyadék 4 alapvető tulajdonságát! 2. Mit mond ki a Pascal-elv egy folyadéktér nyomáseloszlására vonatkozóan? 3. Egy tartályt ρ sűrűségű folyadék tölt ki, a folyadékra g erősségű gravitációs tér hat, a folyadék felszíne felett gáz található, melynek nyomása p0. Rajzolja fel a pz abszolút nyomás értékének alakulását a folyadék felszínétől számított z mélység függvényében! Jelölje be a diagramon és képlettel is adja meg a pz összetevőit! 4. Ábra segítségével definiálja egy úszó test metacentrumának fogalmát! 5. Egy test folyadék felszínén úszik. Létrejöhet-e stabil egyensúlyi helyzet úgy, hogy az úszó test súlypontja a folyadékfelszín felett helyezkedik el? Indokolja válaszát! 6. Folyadékáramlásban hogyan definiáljuk a lokális gyorsulást? 7. Előírt térgörbe menti folyadékáramlásban hogyan definiáljuk a konvektív gyorsulást? 8. Mikor stacionárius (időálló) egy áramlás?
6
9. Tetszőleges áramló közegre vonatkozóan írja fel a kontinuitás tételét az alkalmazott jelölések magyarázatával! 10. A fizika mely megmaradási elvét fejezi ki a Bernoulli-egyenlet? 11. Írja fel a Bernoulli-egyenlet tömegegységre vonatkozó alakját a szereplő tagok megnevezésével! 12. Írja fel a Bernoulli-egyenlet nyomásdimenziós alakját a szereplő tagok megnevezésével! Milyen egységre vonatkozó fajlagos munkaképességet ad meg az egyenlet? 13. Írja fel a Bernoulli-egyenlet magasságdimenziós alakját a szereplő tagok megnevezésével! Milyen egységre vonatkozó fajlagos munkaképességet ad meg az egyenlet? 14. Rajzolja fel egy egyszeres működésű dugattyús szivattyú vázlatát az egyes elemek megnevezésével! Diagramon mutassa be a folyadékszállítás időbeli alakulását állandó fordulatszám mellett légüst alkalmazása esetére, illetve annak hiányakor! 15. Rajzolja fel egy kettős működésű dugattyús szivattyú vázlatát az egyes elemek megnevezésével! Diagramon mutassa be a folyadékszállítás időbeli alakulását állandó fordulatszám esetére! 16. Írja fel η dinamikai viszkozitású közeg esetén az l hosszúságú, r0 belső sugarú csőben a veszteségek hatására fellépő nyomáscsökkenést megadó összefüggést az alkalmazott jelölések magyarázatával! 17. Milyen összefüggést állapított meg Newton a valóságos (belső súrlódásra képes) folyadékokban fellépő csúsztatófeszültségekre? Nevezze meg az összefüggésben szereplő mennyiségeket, és adja meg a mértékegységüket! 18. Definiálja a Reynolds-számot csőáramlás esetére! Az alkalmazott jelöléseket magyarázza is meg! Mit jelent a Reynolds-szám kritikus értéke? 19. Milyen kapcsolat van lamináris csőáramlás esetén a Reynolds-szám és a csősúrlódási tényező között? 20. Diagramban szemléltesse a csősúrlódási tényező és a Reynolds-szám kapcsolatát! 21. Írja fel az A keresztmetszetű, v sebességű szabadsugár merőleges síklappal való elterelésekor fellépő impulzus-erőt! 22. Írja fel az alulcsapott vízikerék esetére a kerületi erő képletét az áramlási sebesség és a kerületi sebesség segítségével! 23. Mekkora a síklapátozású egyszerű turbina maximális hatásfoka? Milyen kapcsolat van a kereket hajtó szabadsugár v és a turbina u kerületi sebessége között a legnagyobb hatásfokú üzem esetében? V. GÉPEK TEMODINAMIKAI FOLYAMATAI 1. Sorolja fel a termikus állapotjellemzőket, adja meg SI mértékegységüket! 2. Írja fel az ideális gáz állapotegyenletét az alkalmazott jelölések magyarázatával!
7
3. Írja fel a termodinamika I. főtételét az alkalmazott jelölések magyarázatával! 4. Definiálja az ideális gázok állandó térfogaton, ill. állandó nyomáson végbemenő folyamataira vonatkozó fajlagos hőkapacitását! Hogyan függenek össze ezek a menynyiségek a specifikus gázállandóval és az adiabatikus kitevővel? 5. Írja fel az izoterma egyenletét az ideális gáz nyomása és térfogata segítségével! 6. Írja fel az adiabata egyenletét az ideális gáz nyomása és térfogata segítségével! 7. Mennyivel változik az ideális gáz belső energiája izotermikus állapotváltozás során? 8. Mekkora az ideális gáz belsőenergia-változása adiabatikus állapotváltozás során, ha ismert a munkaközeg tömege, specifikus gázállandója, illetve a folyamat kezdő és véghőmérséklete? 9. Definiálja egy hőerőgép körfolyamat termikus hatásfokának fogalmát! 10. Rajzoljon fel p-V diagramban Otto-körfolyamatot és nevezze meg az egyes állapotváltozási szakaszokat! Adja meg a körfolyamat termikus hatásfokát is T segítségével! 11. Rajzoljon fel p-V diagramban Diesel-körfolyamatot és nevezze meg az egyes állapotváltozási szakaszokat! Adja meg a körfolyamat termikus hatásfokát is κ és T segítségével! 12. Rajzoljon fel p-V diagramban Seiliger-Sabathier körfolyamatot és nevezze meg az egyes állapotváltozási szakaszokat! Adja meg a körfolyamat termikus hatásfokát is c és T segítségével! 13. Rajzoljon fel p-V diagramban Humphrey-körfolyamatot és nevezze meg az egyes állapotváltozási szakaszokat! Adja meg a körfolyamat termikus hatásfokát is κ és T segítségével! 14. Rajzoljon fel p-V diagramban Joule-körfolyamatot és nevezze meg az egyes állapotváltozási szakaszokat! Adja meg a körfolyamat termikus hatásfokát is T segítségével! 15. Definiálja egy hőerőgép körfolyamat indikált középnyomásának fogalmát! VI. GÉPEK EGYÜTTMŰKÖDÉSE ÉS IRÁNYÍTÁSA 1. Adjon egy-egy példát közelítően nyomaték-, fordulatszám-, illetve teljesítménytartó jelleggörbéjű erőgépre! 2. Rajzoljon fel nyomatéktartó, fordulatszámtartó és teljesítménytartó erőgép jelleggörbéket! 3. Rajzoljon fel stabil és instabil munkapontú erőgép-munkagép együttműködési jelleggörbéket! 4. Mi a fő különbség a vezérlés és a szabályozás között?
