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 Ocelový drát má délku 8 m, obsah příčného řezu 4 mm2, modul pružnosti v tahu je 0,2 TPa. Vypočtěte velikost síly, která způsobí prodloužení drátu o 8 mm.
Řešení:
l0 = 8 m, S = 4 mm2 = 4∙10-6 m2, E = 0,2 TPa = 0,2 ∙ 1012 Pa, ∆l = 8 mm = 8∙10-3 m, F = ? N
Podle Hookova zákona je normálové napětí v tahu σn přímo úměrné relativnímu délkovému prodloužení ε, přičemž související konstantou je modul pružnosti v tahu E. Platí tedy
Normálové napětí σn je definováno jako podíl síly F, která působí na plochu o průřezu S
Relativní délkové prodloužení je definováno jako podíl absolutního délkového prodloužení a původní délky
Dosazením ze vztahů (2), (3) do (1) dostáváme
Odtud vyjádříme velikost potřebné síly F
Odpověď:
Prodloužení o 8 mm způsobí síla o velikosti 800 N.
