Fizika Gyakorlatok HULLGAZD

Fizika Gyakorlatok HULLGAZD • • • • • • • • •

Mértékegységek, SI Százalékszámítás, összetétel Sűrűség, térfogattömeg, fajsúly Sebesség, tömeg-, térfogatsebesség Nyomás, nyomóerő, felhajtóerő Áramerősség, teljesítmény, feszültség Akkumulátor, kapacitás, tárolt energia Égéshő, fűtőérték, biogáz Hatásfok, hőerőgépek, hűtőgépek

Fizika Mértékegységek, SI Mechanika, mozgástan, erőtan Termodinamika, hőtan Optika, fénytan Akusztika, hangtan Elektrodinamika, villamosságtan Részecskefizika, atomfizika

Mértékegységek,

a b c d e f g

Az SI alapegységei

a méter, a hosszúság mértékegysége a kilogramm, a tömeg mértékegysége a másodperc, az idő mértékegysége az amper, az elektromos áramerősség mértékegysége a kelvin, a termodinamikai hőmérséklet mértékegysége a mól, az anyagmennyiség mértékegysége a kandela, a fényerősség mértékegysége

m kg s A K mol cd

Mechanika Kinetika, mozgástan Pontszerű test kinetikája Kiterjedt testek kinetikája Dinamika, erőtan Pontszerű test dinamikája Kiterjedt testek dinamikája Áramló közegek mechanikája Hidrodinamika Aerodinamika Égi mechanika, csillagászat

Mechanika

Pontszerű test kinetikája

Egyenesvonalú mozgások Egyenesvonalú egyeneletes mozgás Egyenesvonalú egyeneletesen változó mozgás Rezgőmozgás Görbevonalú mozgások Hajítás Körmozgás

Mechanika


• Egyenesvonalú egyeneletes mozgás • A sebesség a helyváltozás mértéke az idő függvényében. Úgy is mondhatjuk, hogy a sebesség az elmozdulás idő szerinti deriváltja: • v = dr/dt

Mechanika


• Egyenesvonalú egyeneletesen változó mozgás • Gyorsulás • A gyorsulás a sebesség változása az idő függvényében. Úgy is mondhatjuk, hogy a gyorsulás a sebesség idő szerinti deriváltja: • a = dv/dt • Ha a sebesség nagysága csökken, akkor a mozgó test lassul, azonban ezt a lassulást is a gyorsulásra vezetjük vissza.

Mechanika

•


Rezgőmozgás

• két szélső helyzet közötti, időben periodikus mozgás. • Harmonikus rezgőmozgás: egyenletes körmozgás merőleges vetülete.

Mechanika


• Hajítás • Függőleges hajítás: szabadesés és egyenes vonalú egyenletes mozgás eredője. • Vízszintes hajítás: vízszintes irányú egyenletes mozgás és függőleges szabadesés eredője. • Ferde hajítás: Egy vízszintes egyenletes mozgás, és egy függőleges hajítás eredője.

Mechanika

•


Körmozgás

• Egyenletes körmozgás: Olyan állandó sugarú körpályán történő mozgás, amelynek során a test egyenlő idők (∆t) alatt egyenlő szögeket (∆φ) fordul el, a mozgás bármely szakaszán. • Egyenletesen változó körmozgás: E mozgásnál a körpályán mozgó test szögsebessége egyenlő idők alatt, egyenlő mértékben változik, azaz a hányados állandó.

Mechanika

Kiterjedt testek kinetikája

Pontrendszer mozgása Forgómozgás Mozgások függetlensége

Mechanika


• Pontrendszer mozgása • Pontrendszer tömegközéppontja úgy mozog, mintha a pontrendszer össztömegét ebbe a (képzeletbeli) pontba koncentráltuk volna, s a külsõ erők összege erre a pontra hatna. • a pontrendszer tömegközéppontjának mozgását a belsõ erõk nem befolyásolják.

Mechanika


• Forgómozgás • A test minden pontja körmozgást végez az adott tengely körül • A körmozgás leírása átvihető erre a rendszerre

Mechanika


• Mozgások függetlensége • Minden mozgás független egymástól, tetszőleges komponensekre bonthatunk egymozgást (pl. haladó és forgó mozgás stb.) és ezeket egymástól függetlenül írhatjuk le.

Mechanika

Pontszerű test dinamikája

Newton törvények Impulzus, mozgásmennyiség Mozgási energia Gyorsítás, lassítás Gravitációs gyorsulás

Mechanika


Newton törvények 1.

Minden test nyugalomban marad, vagy egyenesvonalú egyenletes mozgást végez, míg egy külső erőhatás ennek megváltoztatására nem készteti.

2.

Egy pontszerű test 'a' gyorsulása egyenesen arányos a testre ható, a gyorsulással azonos irányú 'F' erővel, és fordítottan arányos a test 'm' tömegével. F = m . a

3.

Ha egy testre egy másik test F erővel hat, akkor a második test az első testre ugyanekkora nagyságú, fordított irányú ellenerővel hat.

Mechanika


Impulzus, mozgásmennyiség Az impulzus (lendület) egy fizikai vektormennyiség, ami egyenlő a test v sebességének és m tömegének a szorzatával:

p = m.v Nemcsak nagysága, hanem iránya is van tehát. Koordinátarendszer-függő mennyiség, azaz ha egy objektumnak van valamekkora impulzusa, akkor az impulzusa a konkrét koordinátarendszerben akkora.

Mechanika


Impulzusmegmaradás Mai tudásunk szerint az impulzus megmaradó mennyiség. Az impulzusmegmaradás szerint a világegyetem összes objektumának teljes impulzusösszege soha nem változik. Ennek egyik következménye, hogy akármilyen rendszer tömegközéppontja megtartja egyenes vonalú egyenletes mozgását mindaddig, amíg külső erő annak megváltoztatására nem kényszeríti.

Mechanika


Impulzusmegmaradás Az impulzusmegmaradás szerint egy zárt rendszer (olyan rendszer, melyben csak belső erők hatnak) összimpulzusa az időben állandó. Ezt mondja ki Newton első törvénye, ami a harmadik Newton-törvény (hatás-ellenhatás) egyik következménye, s amit az impulzusmegmaradás törvénye diktál, mivel az erő az impulzusátadással arányos. Mivel az impulzus vektromennyiség, iránya is van. Jól szemlélteti ezt az elsütött ágyú, ahol a golyó impulzusa az egyik irányban ugyanakkora, mint a visszalökődő ágyúé az ellenkező irányban, csak az ágyú nagyobb tömege miatt az ágyú sebessége jóval kisebb, mint az ágyúgolyóé, de a sebességek és tömegek szorzata ugyanaz.

Mechanika


Mozgási energia Egy m tömeggel rendelkező, egyenes vonalban, egyenletes sebességgel mozgó testnek a haladási kinetikus energiáját a következőképpen számíthatjuk ki:

ahol: Etranslation a haladási kinetikus energia m a test tömege vTKP a test tömeg-középpontjának sebessége

Mechanika


Gyorsítás, lassítás A mozgási energia (kinetikus energia) a mozgásban levő testek energiája. Egy test mozgási energiája egyenlő azzal a munkával, amit nyugalmi állapotból kell kifejtsen hogy elérje a kívánt sebességet és forgást.

Mechanika


Gravitációs gyorsulás Egyik legismertebb gyorsulási állandó a g, egy g a Föld gravitációja által okozott gyorsulás a tengerszinten a 45° szélességi fokon (Párizs környékén) mennyiségileg körülbelül 9,81 m/s².

Mechanika

Kiterjedt testek dinamikája

Tömegközéppont, súlypont Erőrendszerek, eredő erő Forgómozgás dinamikája Forgatónyomaték Forgási energia Impulzusmomentum Tehetetlenségi nyomaték

Mechanika


Tömegközéppont, súlypont Pontrendszer tömegközéppontja: sokszor találkozunk olyan problémával amikor egy pontrendszert vagy egy kiterjedt testet valamilyen szempontból pontszerűnek tekintünk és a rendszer egészét egyetlen, jellemző ponttal helyettesítjük. A rendszer mozgását ezzel úgy képzelhetjük el mintha a rendszer össztömege és az összes lendülete ebbe a pontba lenne összesűrítve. E pont neve tömegközéppont.

Mechanika


Erőrendszerek, eredő erő -Két erő csak akkor van egyensúlyban, ha nagyságuk azonos, hatásvonaluk közös, értelmük ellentétes. -Eredő erő Egy erőrendszer helyettesíthető egyetlen erővel, amely erő azonos mechanikai hatással van az anyagi pontra, mint az illető erők összessége. -Az erők hatásvonaluk mentén szabadon eltolhatók

Mechanika


Forgómozgás dinamikája Forgatónyomaték A nyomaték fogalma: Az F erő 0 pontra számított nyomatéka vektormennyiség, melyet az 0 pontból az erő hatásvonalának egy tetszőleges pontjához húzott helyvektornak és az erővektornak a szorzata adja meg.

Mechanika


Forgómozgás dinamikája Forgási energia Ha egy merev test forog, akkor a forgási kinetikus energiája a következő képlettel számítható ki:

ahol: Er a forgási kinetikus energia Θ a test tehetetlenségi nyomatéka ω a test szögsebessége ri az i-ik tömegpontba mutató helyvektor

Mechanika


Forgómozgás dinamikája Impulzusmomentum Egy forgó merev test impulzusnyomatékán tehetetlenségi nyomatékának és szögsebességének szorzatát értjük. Ha külső erők nem hatnak, az impulzusmomentum állandó. Ez az impulzusmomentum megmaradásának tétele .

Mechanika


Forgómozgás dinamikája Tehetetlenségi nyomaték a forgó testet jellemző paraméter (minél nagyobb annál nehezebb a testet forgásba hozni). Θ a tehetetlenségi nyomaték definíciója tömegpontra:

Θ=m . r2

Mechanika

Aerodinamika

Nyomás fogalma Bernoulli törvény, nyomásviszonyok áramlásnál Repülés fizikája Diffúzió, gázok keveredése

Mechanika

Aerodinamika

Nyomás fogalma A nyomás fizikai mennyiség, az anyagok egyik fizikai jellemzője, állapothatározó. Definíció szerint egységnyi felületre eső erőhatást adja meg. Amennyiben a nyomást növelni akarjuk, csökkenthetjük a nyomott felületet, illetve növelhetjük a test tömegét. Amennyiben csökkenteni akarjuk, növelhetjük a nyomott felületet, (pl.: alátétek alkalmazásával) vagy csökkenthetjük a test súlyát.

Mechanika

Aerodinamika

Bernoulli törvény, nyomásviszonyok áramlásnál Bernoulli tétele szerint, ha a folyadék (gáz) vízszintes csőben áramlik, akkor a statikus és a dinamikus nyomás összege - az össznyomás - a cső minden pontján ugyanaz. A tételből következik hogy kisebb keresztmetszeteken az áramlás sebessége nő, a folyadékban (gázban) uralkodó nyomás csökken, és megfordítva.

Mechanika

Aerodinamika

Repülés fizikája

A levegõáramba "ferdén" behelyezett lapra ható erõk

A szárny örvényrendszere

Mechanika

Aerodinamika

Diffúzió, gázok keveredése Atomok, -molekulák, -ionok, kolloidok önálló mozgása gázokban, folyadékokban, ill. szilárd anyagokban a hőmozgás következtében valamely adott anyagi rendszerben jelen levő különböző töménységű v. sűrűségű részecskék kölcsönös mozgása mindaddig, amíg a különbség ki nem egyenlítődik szétterjedés

Mechanika

Hidrodinamika

Sűrűség, fajsúly Hidrosztatika, uszás Közlekedőedények Felületi feszültség Folyadékok áramlása Pascal törvény, a hidraulika alapjai Viszkozitás Lamináris, turbulens áramlás Folyadékok keveredése Diszperz rendszerek szétválasztása

Mechanika

Hidrodinamika

Sűrűség, fajsúly A sűrűség (jele: ρ - görög: ró) az adott térfogategység tömegének mértéke. Ha egy test sűrűsége nagyobb az annyit jelent, hogy adott térfogategységenként nagyobb a tömege. Egy test átlagos sűrűsége egyenlő a teljes tömeg és a teljes térfogat hányadosával. Egy sűrű test (például vas) kisebb térfogatot foglal el, mint egy ugyanakkora tömegű kisebb sűrűségű anyag (például víz). A fajsúly az adott térfogategység súlyának mértéke. Ha egy test fajsúlya nagyobb az annyit jelent, hogy adott térfogategységenként nagyobb a tömege. Egy test átlagos fajsúlya egyenlő a sűrűség és a gravitációs gyorsulás szorzatával.

Mechanika

Hidrodinamika

Hidrosztatika, uszás Az egyensúlyban lévő testre ható erők eredőjének természetesen zérusnak kell lennie, ami csak úgy teljesülhet, ha a folyadék valamely felfelé irányuló, a testre ható erő kifejtésével a test súlyerejével egyensúlyt tart. Ezt, a folyadék nyomásából származó, a folyadékba merülő testre felfelé ható erőt felhajtóerőnek nevezzük. Amennyiben a folyadék-térrészt kiemeljük és helyére egy vele megegyező szilárd testet helyezünk, a folyadéknyomásból származó megoszló erőrendszer eredője nem változik, vagyis erre a szilárd testre is a kiszorított folyadék súlyerejével megegyező nagyságú, felfelé mutató erő, a felhajtóerő hat. Ezek alapján megfogalmazhatjuk tehát Arkhimédesz törvényét: Minden folyadékba merülő testre akkora felhajtóerő hat, amennyi a test által kiszorított folyadék súlya.

Mechanika

Hidrodinamika

Közlekedőedények Közlekedőedények száraiban az edény aljától számított ugyanazon magasságban a nyomások egyenlők, ha az egyenlő magasságban lévő pontok még ugyanabban a folyadékban vannak.

Ezt az elvet egyes hidrosztatikai feladatok megoldásánál gyakran alkalmazzuk, ügyelnünk kell azonban arra, hogy a kiválasztott szintfelület ugyanabban a folyadékban legyen.

Mechanika

Hidrodinamika

Felületi feszültség A valóságos folyadékokban a nyomóerők mellett ténylegesen mindig működnek a molekulák között ható vonzóerők is. Az azonos részecskék között fellépő ilyen erőt kohéziós erőnek, míg a különböző minőségű részecskék között ható erőket adhéziós erőknek nevezzük. Tapasztalatból tudjuk, hogy egy üveglapot vízbe mártva és onnan kiemelve a folyadékrészecskék az üveglapon megtapadnak. Ebben az esetben a víz és az üveg részecskéi között ható adhéziós erő nagyobb a vízrészecskék közötti kohéziós erőnél, és nedvesítő folyadékról beszélhetünk.

Mechanika

Hidrodinamika

Folyadékok áramlása A folyadék egységnyi tömegére vonatkoztatott mozgási energiájának, nyomásból származó munkavégző képességének és helyzeti energiájának összege egy áramvonal mentén állandó.

Mechanika

Hidrodinamika

Pascal törvény, a hidraulika alapjai A folyadékra vagy gázra ható külső felületi erő által létrehozott nyomás a folyadékban vagy gázban minden irányban gyengítetlenül terjed. Ez a törvény természetesen csak azokban a gyakorlati esetekben alkalmazható, amelyekben a nehézségi erőtér hatása a folyadékra ható külső felületi erőkhöz képest elhanyagolható, pl. hidraulikus emelők vagy prések, illetve hidraulikus vagy egyes légnyomással működő fékek esetében.

Mechanika

Hidrodinamika

Viszkozitás A viszkozitás folyadékokban a belső folyadékrétegek egymáshoz való elcsúsztatásánál fellépő súrlódás jellegű mozgást gátló ellenállás.

Mechanika

Hidrodinamika

Lamináris, turbulens áramlás Lamináris= réteges áralás Turbulens= örvényes áramlás a lamináris áramlás akkor válik turbulenssé, ha az ún. R Reynold-féle szám eléri a kritikus R = 1160 értéket.

Mechanika

Hidrodinamika

Folyadékok keveredése Lamináris áramlás esetén a folyadékok keveredése csak diffúzió útján történhet. Turbulens áramlás esetén a folyadékok keveredése sokkal gyorsabb, mivel az örvények könnyen elkeverik az egyes folyadék részeket.

Mechanika

Hidrodinamika

Diszperz rendszerek szétválasztása •Ülepítés – sűrűségkülönbség •Centrifugálás– sűrűségkülönbség •Derítés – adszorpció •Flotálás – nedvesedés •Szűrés – halmazállapot

Mechanika

Égi mechanika, csillagászat

A világegyetem kialakulása, felépítése, várható sorsa Galaxis kialakulása, felépítése, várható sorsa A Nap, csillagok felépítése, kialakulása, várható sorsa Csillagok, típusai, galaktikus ködök Naprendszer felépítése, kialakulása, várható sorsa Bolygók, felépítése, kialakulása, várható sorsa Kepler törvények, árapály A Föld felépítése, kialakulása, várható sorsa Geológiai körforgás

Mechanika


A világegyetem kialakulása, felépítése, várható sorsa Világegyetem keletkezését, fejlődését és jövőjét leíró LEGátfogóbb elméletet, a kozmológia Ősrobbanás (Big Bang) modelljét (1948) a galaxisok távolodásának és az Univerzum tágulásának felfedezése (1929) alapozta meg. A sorsa összeomlás vagy végtelen tágulás???????

Mechanika


Galaxis kialakulása, felépítése, várható sorsa Galaxisok csillagok, csillagközi gázok, porok és a láthatatlan sötét anyag nagy kiterjedésű, gravitációsan kötött rendszerei. Egy tipikus galaxis tízmillió és egybillió közötti számú csillaggal rendelkezik, és mind azonos középpont körül kering. A magányos csillagokon kívül egy galaxisban rengeteg több csillagot tartalmazó rendszer, csillaghalmaz és köd található. A legtöbb galaxis átmérője több ezertől több százezer fényévig terjed és közöttük több millió fényév távolság a jellemző, bár ütközhetnek is egymással.

Mechanika Égi Galaxisok, fotók

mechanika, csillagászat

Mechanika Csillagképek


Látszólagos képek az égen látszó csillagok elhelyezkedése alapján. A romantikus szerelmesek és az eget bámuló tudósok fantáziája kimeríthetetlen

Mechanika


A Nap, felépítése, várható sorsa Belső mag Sugárzási zóna Áramlási zóna Felszín Napkorona

Mechanika


A Nap, felépítése, kialakulása, várható sorsa A Nap tartalmazza a Naprendszer anyagának 99%-át, átmérője 109 földátmérő. 73,5%-ban hidrogénből áll, amely a központjában zajló magfúzió során héliummá alakul. A Nap a mintegy 10 milliárd évig tartó fősorozatbeli fejlődésének a felénél jár. A fűtőanyagát jelentő hidrogén elhasználása után, 5 milliárd év múlva vörös óriássá duzzad, majd a külső rétegeiből planetáris köd képződik, magja pedig magába roskadva fehér törpévé alakul.

Mechanika Nap, fotók


Mechanika


Csillagok, típusai, galaktikus ködök Galaktikus köd Előcsillag Fősorozatbeli Vörös óriás Szupernóva Fehér törpe Neutroncsillag Fekete lyuk Kettős csillagok

Mechanika


Naprendszer felépítése, várható sorsa Belső kő bolygók A nap elnyeli vagy elpárologtatja Külső gázbolygók Valószínűleg elpárolognak a nap felfúvódásakor

Mechanika


Bolygók, felépítése, kialakulása Egy szupernova robbanás maradványaiból – ezt bizonyítja a belső bolygók sok nehéz eleme Ellapuló ellipszisben csomósodás hatására alakultak ki a bolygók, a nehezebb elemek közelebb a naphoz, a könnyebbek távolabb.

Mechanika


Kepler törvények 1. Kepler-törvény: a bolygók a Nap körül ellipszispályákon keringenek, melyek egyik fókuszában a Nap helyezkedik el 2. Kepler-törvény: a bolygók vezérsugara (a bolygókat a Nappal összekötő szakasz) az idővel arányos területeket súrol. 3. Kepler-törvény: a bolygók Naptól számított távolságainak harmadik hatványai úgy aránylanak egymáshoz, mint a keringési idők négyzetei.

Mechanika


A Hold Az égbolt második legfényesebb égitestje. A Hold tengely körüli forgásának periódusideje megegyezik a Föld körüli keringésének periódusidejével. Ezért a Földről mindig ugyanazt az oldalát látjuk a Holdnak. Ezt a jelenséget kötött keringésnek nevezzük. A Föld felszínéről a Holdnak kb. 59%-a figyelhető meg. A Hold jelenléte az oka a Földön az árapály jelenségnek.

Mechanika


Árapály Az árapály jelensége a közeli égitestek egymásra gyakorolt tömegvonzása által egymáson létrehozott alakváltozások. Földi értelemben az árapály vagy régies nevén tengerjárás a tenger szintjének periodikus emelkedése (áradat vagy dagály) és süllyedése (apály), melyet a Hold és a Nap vonzásának befolyása okoz.

Mechanika


Holdfogyatkozás A holdfogyatkozások teliholdkor figyelhetők meg, amikor a Föld árnyéka a Holdra esik. Teljes holdfogyatkozáskor a Hold fokozatosan elsötétedik, de soha nem lesz fekete, azaz láthatatlan. A teljes fogyatkozás idején, amikor már az egész égitest a Föld árnyékában van, színe tompa rézvörös, ami annak a következménye, hogy ilyenkor a bolygónk légköre által szórt, alkonyatihoz hasonló napfény világítja meg.

Mechanika


Napfogyatkozás Teljes napfogyatkozás csak olyankor következhet be, amikor a Hold árnyékkúpja eléri bolygónk felszínét. A holdpálya elnyúlt ellipszis lévén csak olyankor jöhet létre totális fogyatkozás, amikor égi kísérőnk a pályájának Földhöz közelebbi felén jár, azaz a perigeum környékén tartózkodik

Mechanika


A Föld felépítése Földkéreg Földünk legkülső része, halmazállapota szilárd. A szárazföldek területén 30-70, átlagosan 35 km vastag, az óceánok alatt vastagsága 6-7 km. A szárazföldi réteg 15-20 km mélységben két részre osztható: a felső fémekben szegény gránitos és szilikátokban szegény, és az alsó fémekben gazdag bazaltos rétegre. Az óceáni kéreg csak bazaltos rétegből áll. Földköpeny A kéreg alatt található, kb. 2900 km mélységben ér véget. Felső, és alsó köpenyből áll. A felső köpeny legfelső rétege szilárd, az alsó része képlékeny, asztenoszférának nevezzük kb. 75-250 km mélységben. Földmag A legbelső gömbhéj. Külső és belső magból áll, a külső mag folyadékszerűen viselkedik, a belső mag szilárd. A földkéreg és a földköpeny felső, szilárd része együtt a kőzetburok, vagy litoszféra. Földünk légköre, tengerei és óceánjai is gömbhéjas elrendezésűek. A levegőburok neve atmoszféra, a vízburok neve hidroszféra. A kéregben, vízben, levegőben élő élőlények együttesen alkotják a bioszférát.

Mechanika


A Föld felépítése A földrengések eloszlása a Föld felszínén nem egyenletes, döntõ többségük jól körülhatárolható keskeny zónákban keletkezik. Földet burkoló hatalmas kõzetlemezek egymáshoz képest évi néhány cm-es sebességgel elmozdulnak, így a határaik mentén a mozgás következtében felhalmozódó feszültség okozza a földrengéseket

Mechanika


Geológiai körforgás, pl. víz

Termodinamika Termodinamika főtételei Örökmozgó problémája Hőáramlás, hővezetés, hősugárzás Halmazállapot változások Statisztikus mechanika Gáztörvények Energiaátalakítás, energiaforrások Hőerőgépek Hűtőgépek, klímaberendezések Hőtágulás

Termodinamika

Termodinamika főtételei

1. Főtétel, a munka és hőenergia egyenértékűsége 2. Főtétel, a folyamatok iránya, entrópia 3. Főtétel, az anyagok fajhői abszolút nulla Kelvin hőmérsékleten nullává válnának.

Termodinamika

Örökmozgó problémája

Első fajú örökmozgó Nem lehet energiát előállítani, csak átalakítani Másodfajú örökmozgó Hőenergia nem alakítható át teljes mértékben mechanikai munkává

Termodinamika Konduktív hőcsere, hővezetés szilárd anyagokban fontos Hősugárzás Konvektív hőcsere, hőáramlás csak folyadékokban és gázokban

Hőáramlás, hővezetés

Termodinamika Halmazállapot változások

Olvadás – fagyás Forrás – kondenzálás Látens hő: olyan hő felvétel (leadás), mely nem változtatja a hőmérsékletet, csak a halmazállapotot

Termodinamika

Részecskék mozgása Az átlagok leírása

Statisztikus mechanika

Termodinamika Boyle-Mariotte A nyomás és a térfogat fordítottan arányos

Gay-Lussac A térfogat (nyomás) egyenesen arányos a hőmérséklettel

Egyesített gáztötvény pV=nRT

Gáztörvények

Energiaátalakítás, energiaforrások

Termodinamika

Hőenergia - egyéb energiaformák

T2 − T1 η= T2

Termodinamika Gőzgép Belső égésű motor Gázturbina Tüzelőanyagcella

Hőerőgépek

Hűtőgépek, klímaberendezések

Termodinamika

Fordított hőerőgépek

Termodinamika Térfogat változás hőmérséklet változás hatására

Hőtágulás

Termodinamika

Égéshő, fűtőérték

Az égéshő az a hőmennyiség, amely 1kg tömegű tüzelőanyag elégetésekor keletkezik olyankor, ha a keletkező füstgázokat 0OC-ig lehűtjük. Ezt felső fűtőértéknek is szokták nevezni. A tüzelőberendezések füstgázainak ilyen mértékű visszahűtésére általában nincs mód.Ezért bevezették az alsó fűtőérték fogalmát is, amely a füstgázokban levő nedvesség párolgáshőjét - mint hasznosítható hőmennyiséget -nem veszi figyelembe. Az alsó fűtőérték tehát - közelítőleg a párolgáshővel csökkentett felső fűtőértéknek felel meg.

Optika A fény mint sugár A fény mint hullám Fénytörés, prizmák, lencsék, tükrök Szivárvány Fényelhajlás, interferencia Fényképezés, digitális fényképezés Videokamera, videórögzítés Fényforrások

Optika

A fény mint sugár

A fény egyenes vonalban terjed Az árnyék jelensége Fényvisszaverődés Fénysugarak

Fénytörés

Optika

A fény mint hullám

Elektromágneses hullám Színkép Interferencia Fényszóródás

Optika Ha a fény két optikailag átlátszó felület határára ér, fénytörésről csak akkor beszélük, ha a fény be is lép az új közegbe A törésmutató enyhén függ a fény hullámhosszától, ezt a jelenséget diszperziónak hívják.

Fénytörés

Optika prizmák A prizma (fénytani hasáb) olyan fénytörõ eszköz, amelynek a fénytörõ közege zérustól különbözõ szögben hajló két síkfelület. A prizmán áthaladó fénysugár kétszer törik meg, a kilépõ és a belépõ sugár által bezárt szög az eltérítés (deviáció) szöge

Optika lencsék

a ráesõ, szélesebb, az optikai tengellyel párhuzamos nyaláb keresztmetszetét folyamatosan csökkenti, mígnem az egyetlen pontra szûkül:a lencse fókusz-pontján halad keresztül

Optika tükrök

Szabályos visszaverõdés fényes felületrõl Diffúz visszaverõdés

A beesõ fénysugár, a beesési merõleges és a visszavert fénysugár egy síkba esik, és a beesési szög egyenlõ a visszaverõdési szöggel.

A fekete felület fényelnyelése

Optika

Szivárvány

Amikor az esõcseppek lebegnek a légkörben, mindegyikük kicsi prizmaként viselkedik. A napsugár áthalad az esõcseppeken, és a fény megtörik, szivárványt hoz létre.

Optika

Fényelhajlás, interferencia

akkor következik be, ha két különböző forrású, hullám találkozik, azaz olyan hullámok, amelyek fáziskülönbsége állandó. Ekkor létrejönnek olyan pontok a térben, ahol a hullámok maximálisan erősítik, illetve olyanok, ahol maximálisan gyengítik egymást (annak függvényében, hogy az egyes pontokba a két hullám milyen fáziskülönbséggel érkezik)

Optika Fényképezés, A tárgyak leképezése fényérzékeny anyagra Előhívás Nagyítás

Optika

Videokamera, videórögzítés

A tárgyak leképezése CCD- re

Az elektromos jel további kezelése Tárolás, digitalizálás

Optika Fényforrások

1

Akusztika A hang mint hullám Hangforrások Hangérzékelés Zenei skála Zaj, zajvédelem Rezgések,rezonancia

Akusztika A

hang mint hullám

Valamilyen rugalmas közegben terjedő mechanikai rezgés, amely a vivőközeg nyomásingadozását váltja ki és az élőlények hallószervében hangérzetet kelt. Az emberi hallószervben az a hangrezgés kelt hangérzetet, amelynek másodpercenkénti frekvenciája 20 Hz és 16 kHz közötti érték. Az emberi hallószerv által nem hallható, 20 Hz-nél kisebb frekvenciájú hangrezgést infrahangnak, a 20 kHz-nél nagyobb frekvenciájú hangrezgést ultrahangnak nevezik.

Akusztika Hangforrások Zenei hangok előállítására szolgáló eszközök

Húros Fúvós Ütős Elektronikus

Akusztika Hangérzékelés A hangrezgéseket alakítja idegi impulzusokká Dobhártya Külső fül Belső fül

Akusztika Zenei Konszonáns – kis egész számok aránya a frekvenciában Disszonáns – minden egyéb Temperált skála – közel konszonáns

skála

Akusztika Zaj, Fehérzaj – teljesen véletlenszerű hangok keveréke Nagyon ártalmas a fülre és az idegekre

Általánosságban zaj – olyan jel aminek nincs információ tartalma

zajvédelem

Akusztika Rezgések,

Gerjesztett rezgés (kényszerrezgés) akkor jön létre, ha a tömegpontra a rúgóerőn és a sebességgel arányos fékezőerőn túl, periódikus gerjesztőerő is hat.

rezonancia

Elektrodinamika Elektrosztatika Áramok Áramforrások Mágnesség Transzformátor Elektromágneses hullámok Vezetők, félvezetők, szigetelők Elektronika

Elektrodinamika Elektrosztatika Milétoszi Thalész az i.e. 6. században leírta, hogy elektromosság kelthető számos anyagnak, pl. borostyánkőnek szőrmével való megdörzsölésével. A görögök észrevették, hogy a töltött borostyángombok magukhoz vonzanak könnyű anyagokat, mint a szőrszálakat. Azt is megfigyelték, hogy elég hosszú dörzsöléssel szikrát is tudnak pattintani. Ez az elektrosztatikus feltöltődés eredménye.

Elektrodinamika Elektrosztatika Az elektromos töltés néhány elemi részecske alapvető megmaradó tulajdonsága, mely meghatározza, hogy milyen mértékben vesz részt az elektromágneses kölcsönhatásban. A makroszkopikus testek töltése a benne levő részecskék töltésének összege, ami gyakran nulla, ha a pozitív és negatív töltések semlegesítik egymást. Az SI egysége a coulomb, amely az elemi töltés 6,24· 1018-szorosa.

Elektrodinamika Elektrosztatika Kondenzátor Kapacitás - c=Q/U Lemez kondenzátor Elektrolit kondentzátor

Elektrodinamika Áramok Áram - I Feszültség - U Ellenállás – R Ohm törvénye R=U/I

Elektrodinamika Áramforrások Elemek Kémiai energia elektromos energiává alakítása

Akkumulátorok Kémiai energia elektromos energiává alakítása – újratölthető

Elektrodinamika Mágnesség Mágneses hatás Északi és Déli pólus Monopólus nincs! A föld egy nagy mágnes

Elektrodinamika Mágnesség Változó mágneses tér elektromos teret gerjeszt – változó elektromos tér mágneses teret indukál

Elektromágneses hullámok Változó elektromos és mágneses terek egymást indukálják Terjedési sebessége a fénysebesség – egyetemes állandó

Elektrodinamika

Elektromágneses hullámok Elektromágneses spektrum

Elektrodinamika Váltakozó Mágneses térben forgó tekercsen szinuszos váltakozó áram keletkezik.

áram

Elektrodinamika Elektrosztatika Három egymástól 120 fokban elforgatott tekercsben , eltolt véáltakozó áram keletkezik.

A motorban forgó mágneses tér jön létre, ami megforgatja a forgórészt

Elektrodinamika Transzformátor A transzformátor egy villamos gép, amely két áramkör között, mágneses úton energiát közvetít. Többnyire váltakozó áram alacsony és magas feszültség közötti átalakítására, az impedancia megváltoztatására vagy két áramkör galvanikus leválasztására szolgál. Mozgó alkatrészeket nem tartalmaz

Elektrodinamika Vezetők, Nagy ellenállás – szigetelő Üveg, műanyag, fa…. Kis ellenállás vezető Fémek, sóoldatok

szigetelők

Elektrodinamika Félvezetők A félvezetők olyan anyagok, amelyek ellenállásuk alapján nem sorolhatók sem a szigetelők, sem a vezetők közé. Már szobahőmérsékleten is sok elektron rendelkezik akkora termikus energiával, hogy átugorjon a vezetési sávba, pozitív töltésű mozgékony lyukat hagyva maga után. Így a vezetési sávban az elektronok, a vegyértéksávban pedig a lyukak vezetik az áramot.

Elektrodinamika Félvezetők A dióda két kivezetéssel ellátott, egy p-n átmenetet tartalmazó félvezető eszköz. A félvezető kristályban donor és akceptor atomokkal egy p és egy n típusú réteget alakítanak ki. A két szennyezés határán egy p-n átmenet jön létre. Ez az átmenet ideális esetben az egyik irányban az áramot átengedi, másik irányban nem – emiatt az elzárószelep elektronikus hasonmásának szokták nevezni.

Elektrodinamika Félvezetők A tranzisztor, általában szabályozó szelepként használják fel, amely a bemenő feszültsége alapján szabályozza a rajta átfolyó áram erősségét . Három, egymást felváltva követő, különböző típusú vezetési tartomány-ból áll. A félvezető rétegek két egymással szembeforditott p-n átmenetet alkotnak (mint két dióda). Amennyiben a középső rétegen áram folyik át, akkor az áram mértékével arányosan folyik áram a a két szélső réteg között is.

Elektrodinamika Félvezetők integrált áramkör – Egyetlen félvezető (legtöbbször szilícium, de használnak germániumot és gallium-arzenidet is) lapkán kialakított, nagyon sok egymáshoz kapcsolódó tranzisztorból és más áramköri elemből álló mikroelektronikai eszköz. A bemeneti és kimeneti csatlakozásokat fém lábak biztosítják.

Atomfizika Elemi részecskék Magreakciók Atomenergia, fúziós, fissziós erőművek

Atomfizika

Elemi részecskék

Proton – pozitív töltésű, atommagban található Neutron – töltésmentes, az atommagban található Elektron – negatív töltés, nagyon kis tömeg, az elektronburokban található

Atomfizika Alfa-bomlás során az atommagból egy hélium atommag (erősen kötött 2 proton és 2 neutron) válik ki. Erősen ionizáló, viszont a hatótávolsága levegőben 1 cm alatti. Béta-bomlás során az atommagban neutronból lesz proton elektron kibocsátása közben. Így a béta-sugárzás valójában elektronsugárzás. Közepesen ionizáló hatású, hatótávolsága levegőben pár 10 cm. Gamma-bomlás során energia távozik nagy energiájú fotonként. Az előbbiek kísérőjelensége szokott lenni. Hatótávolsága levegőben praktikusan végtelen, a nagy tömegszámú elemek (általában ólom) gyöngítik hatékonyan.

Magreakciók

Atomfizika atomenergia – az atommagok belső energiája. Az atommag energiájának egy része atommagátalakulások során felszabadul és hasznosítható. Az atom-mag tömege mindig kisebb, mint az összetevőinek tömegéből számított érték; az atommagot alkotó protonok és neutronok számából és tömegéből számított össztömeg és az atommag tényleges tömege közti különbség a tömeghiány (tömegdefektus). Ez a tömeg az E=mc2 összefüggés, a tömeg-ener-gia ekvivalencia szerint energiának felel meg, ez az atommagok kötési energiája.

Atomenergia,

Atomfizika

Fissziós erőművek

Az atomerőművek a hőt a maghasadásokból nyerik. A használt tüzelőanyag leginkább az urán, de létezik plutónium és tórium alapú is.

Atomfizika

Fúziós erőművek

A nemzetközi kísérleti termonukleáris reaktor, az ITER megépítéséről 2006. május 24én Brüsszelben írt alá végleges megállapodást a program hét résztvevője. A kísérleti reaktort a dél-franciaországi Cadaracheban fogják létrehozni.

Fizika Gyakorlatok HULLGAZD

Recommend Documents