Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
Molekulová fyzika a termika
Molekulová fyzika a termika Při jaké délce se přetrhne vlastní tíhou olověný drát, je-li hustota olova 11 340 kg∙m-3 a mez pevnosti v tahu olova je 20∙106 Pa?
Řešení:
ρPb = 11 340 kg∙m-3, σp= 20 ∙ 106 Pa, g = 10 m∙s-2, h = ? m
Předpokládejme, že olověný drát má obecně poloměr r a délku h. Plocha průřezu drátu v místě přetržení je dána rovnicí
Mez pevnosti v tahu sp je definována jako podíl síly F působící na plochu S.
Síla F je číselně rovna tíze drátu o délce h, a proto platí
kde V je objem zavěšeného drátu.
Dosazením rovnice (1) a (3) do definičního vztahu pro mez pevnosti (2) pak dostáváme
Pro délku h pak platí
Odpověď:
Olověný drát se přetrhne vlastní tíhou při délce 176,4 m.
