Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Gabriel Hospodárik II.BTL FYZIKA - Coggle Diagram

- - - - Tu je päť základných vlastností kvapalín:
      - Tekutosť: Kvapaliny a plyny sa vyznačujú schopnosťou tiecť. Túto ich spoločnú vlastnosť nazývame tekutosť1.
      - Viskozita: Tekutosť rôznych kvapalín je rôzna, charakterizujem ju veličinou viskozita, vnútorné trenie1.
      - Tvar: Kvapalné teleso nadobúda tvar nádoby, do ktorej bola kvapalina naliata12.
      - Voľný povrch: Ak je kvapalné teleso v pokoji, v tiažovom poli vytvára voľný povrch, voľnú hladinu12.
      - Nestlačiteľnosť: Pri stálej teplote má kvapalné teleso stály objem a je takmer nestlačiteľné12.
      - Tieto vlastnosti sú podmienené usporiadaním molekúl (štruktúrou) z ktorých sú kvapaliny zložené a silami, ktorými tieto častice na seba pôsobia1.
  - - - Povrchová vrstva a povrchové napätie: Povrchová vrstva je vrstva, ktorá sa nachádza na povrchu kvapaliny. Kvapalina vo svojej povrchovej vrstve má tendenciu minimalizovať svoju povrchovú energiu, čo vedie k tvorbe povrchového napätia. Povrchové napätie je vlastnosť kvapaliny, ktorá zabraňuje jej povrchu rozpadnúť sa a zvyšuje jej povrchovú energiu.
      - Vplyv povrchovej vrstvy na kapilárne akcie: Povrchová vrstva má významný vplyv na kapilárne akcie, čo je schopnosť kvapaliny prenikať do jemných trubíc alebo pórovitého materiálu. Povrchové napätie spôsobuje, že kvapalina stúpa alebo klesá v kapiláre, čo je základným princípom činnosti napríklad rastlín pri transportovaní vody z koreňov do listov.
      - Povrchová vrstva a adhézia: Povrchová vrstva ovplyvňuje aj adhéziu, teda schopnosť látky prilnúť k inému povrchu. Vďaka povrchovému napätiu a povrchovej vrstve je možné, že kvapalina môže byť prilnutá k pevnému povrchu, napríklad v prípade vzniku kvapiek na sklách.
      - Význam povrchovej vrstvy v prírode: Povrchová vrstva je dôležitá v prírode pri tvorbe kvapalných a pevných povrchov rôznych organizmov. Povrchová vrstva v rastlinách je nevyhnutná pre transport vody a živín, zatiaľ čo povrchové napätie vody umožňuje niektorým živočíchom žiť na jej povrchu.
      - Aplikácie povrchovej vrstvy v technike: V technike sa využíva pochopenie povrchovej vrstvy pri procesoch ako je chromatografia, procesy čistenia vody, alebo pri výrobe rôznych materiálov s požadovanými povrchovými vlastnosťami.
      - Dúfam, že tieto odrazky z fyziky na tému povrchová vrstva sú pre teba užitočné! Ak potrebuješ ďalšie informácie, neváhaj sa opýtať.
  - - - Definícia tlaku v kvapalinách: Tlak v kvapalinách je sila vyvíjaná kvapalinou na jednotku plochy. Tlak v kvapalinách sa zvyčajne meria v pascaloch (Pa) a je závislý na hĺbke kvapaliny a hustote kvapaliny.
      - Hydrostatický tlak: Priemerne zvýšenie tlaku s hĺbkou kvapaliny v stĺpci kvapaliny sa nazýva hydrostatický tlak. Tento tlak sa zvyšuje s hĺbkou kvapaliny kvôli zväčšujúcej sa hmotnosti kvapaliny nad daným bodom.
      - Pascalov zákon: Pascalov zákon hovorí, že tlak, ktorý vyvíja kvapalina, sa prenáša rovnomerne vo všetkých smeroch a zvyšuje sa s hĺbkou. Tento zákon je dôležitý pri vysvetlení princípu činnosti hydraulických zdvíhacích mechanizmov.
      - Meranie tlaku v kvapalinách: Tlak v kvapalinách je možné merať rôznymi spôsobmi, vrátane použitia manometra alebo tlakomeru. Tieto nástroje umožňujú presné meranie tlaku v kvapalinách v rôznych podmienkach.
      - Aplikácie tlaku v kvapalinách: Tlak v kvapalinách má mnohé aplikácie v bežnom živote, ako napríklad v hydraulických brzdách v automobiloch, v hydraulických zdvíhacích systémoch, alebo v kontrole tlaku v rôznych zariadeniach a systémoch.
    - - Hydrostatický paradox je označenie skutočnosti, že sila pôsobiaca na dno nádoby od hydrostatického tlaku nie je závislá od tvaru nádoby a môže byť odlišná od tiaže objemu kvapaliny v tejto nádobe1.
        
        Ak do rôzne tvarovaných nádob s rovnakým obsahom dna nalejeme rovnakú kvapalinu do rovnakej výšky, objem kvapaliny a teda aj jej tiaž bude najmenšia v zužujúcej sa nádobe a najväčšia v rozširujúcej1. Napriek tomu bude na dno pôsobiť vo všetkých nádobách rovnaká sila od hydrostatického tlaku1.
        
        Tento zdanlivý nesúlad (paradox) je spôsobený reakčnými silami v šikmých stenách nádob1.
  - - - Prúdenie kvapalín: Prúdenie kvapalín je proces, pri ktorom sa kvapalina pohybuje z jedného miesta na druhé1. Existujú dva základné typy prúdenia kvapalín: laminárne a turbulentné2. Laminárne prúdenie je charakterizované hladkým, pravidelným pohybom kvapaliny, zatiaľ čo turbulentné prúdenie je náhodné a chaotické2.
      - Viskozita a vnútorné trenie: Pri prúdení reálnej kvapaliny pôsobia medzi dvoma susednými vrstvami pri ich relatívnom pohybe trecie sily, ktoré majú smer dotyčnice k daným vrstvám. Tieto sily nazývame sily vnútorného trenia3.
      - Energia prúdiacej kvapaliny: Vonkajšia tlaková sila pôsobiaca na kvapalinu vyvoláva v celom jej objeme tlak - vzniká tlakové pole. V tomto stave môže kvapalina konať prácu4.
      - Bernoulliho rovnica: Bernoulliho rovnica je dôležitý vzťah používaný v hydrodynamike, ktorý je matematickým vyjadrením zákona zachovania energie v ustálenom toku kvapaliny alebo plynu5. Zákon odvodil švajčiarsky matematik Daniel Bernoulli5.
      - Aplikácie Bernoulliho rovnice: Bernoulliho rovnica má mnoho praktických aplikácií v rôznych oblastiach, ako je aerodynamika, hydraulika a medicína. Napríklad, v aerodynamike sa používa na výpočet rýchlosti a tlaku vzduchu okolo lietadiel5.
  - - - Vztlaková sila je sila, ktorá pôsobí na telo ponořené do kvapaliny a je rovná hmotnosti kvapaliny, ktorú telo vytlačí. Táto sila je závislá na objeme kvapaliny, ktorý telo vytlačí.
      - Podľa Archimedovho zákona je vztlaková sila rovná hmotnosti kvapaliny, ktorú telo vytlačí, a je zameraná smerom nahor.
      - Ponor telies v kvapaline:
      - Keď je hustota tela väčšia ako hustota kvapaliny, telo sa ponorí. V tomto prípade je vztlaková sila menšia ako hmotnosť tela a telo klesne na dno kvapaliny.
      - Naopak, ak je hustota tela menšia ako hustota kvapaliny, telo vynorí. V tomto prípade je vztlaková sila väčšia ako hmotnosť tela a telo stúpa na povrch kvapaliny.
      - Aplikácie vztlakovej sily a ponoru telies v kvapaline:
      - Poznanie vztlakovej sily je dôležité pri návrhu plávajúcich objektov, ako sú lode a ponorky.
      - Vo vede a technike sa tiež využíva pri návrhu a výrobe plávajúcich štruktúr a zariadení.
  - - - Archimedov zákon je fyzikálny zákon, ktorý hovorí o vztlakovej sile pôsobiace na telo ponořené do kvapaliny. Zákon bol formálne definovaný gréckym matematikom a fyzikom Archimedesom.
      - Podľa Archimedovho zákona je vztlaková sila pôsobiaca na telo v kvapaline rovná hmotnosti kvapaliny, ktorú telo vytlačí. Táto sila je zameraná smerom nahor a je rovná hmotnosti kvapaliny, ktorá je v disproporčne vytlačená telom do kvapaliny.
      - Výpočet vztlakovej sily môže byť vyjadrený nasledovne: [ F_v = \rho \cdot g \cdot V ] kde:
      - ( F_v ) je vztlaková sila,
      - ( \rho ) je hustota kvapaliny,
      - ( g ) je gravitačné zrýchlenie,
      - ( V ) je objem kvapaliny, ktorý je vytlačený telom.
      - Gravitačné zrýchlenie ( g ) je zvyčajne približne ( 9.81 m/s^2 ) na Zemi.
      - Výpočet vztlakovej sily sa teda vypočíta ako súčin hustoty kvapaliny, gravitačného zrýchlenia a objemu kvapaliny, ktorý je vytlačený telom.
      - Tento výpočet je dôležitý pri určovaní vztlakovej sily pôsobiacej na ponořené telo a je základným prvkov pri rôznych inžinierskych a fyzikálnych aplikáciách.
  - - - Definícia: Hydrodynamický paradox je skutočnosť, že pokles tlaku v prúdiacej kvapaline je priamo úměrný nárůstu druhé mocniny rychlosti prúdenia kvapaliny123. To znamená, že v užšej časti trubice, kde kvapalina prúdi rýchlejšie, je v kvapaline menší tlak123.
      - Bernoulliho rovnica: Závislosť tlaku a rychlosti prúdenia vychádza z Bernoulliho rovnice123. Táto rovnica je matematickým vyjadrením zákona zachovania energie pre ustálený tok kvapaliny alebo plynu123.
      - Podtlak: Pri veľkom zúžení trubice, kde rýchlosť kvapaliny značne vzrastie, môže tlak klesnúť pod hodnotu atmosférického tlaku123. Na tomto mieste vzniká podtlak123.
      - Nasávanie vzduchu: Podtlak sa prejaví tak, že kvapalina do manometrické (tlakoměrné) trubice nevystúpi, ale naopak sa do nej nasáva vzduch123. Tento jav sa nazýva hydrodynamický paradox123.
      - Aerodynamický paradox: Obdobu hydrodynamického paradoxu je u plynů aerodynamický paradox123. Tento jav je podobný hydrodynamickému paradoxu, ale vyskytuje sa pri prúdení plynov123.
- - - - Stojaté mechanické vlnenie je vlnenie, ktoré vznikne interferenciou dvoch proti sebe postupujúcich vlnení
        
        Vlnenie sa na konci bodového radu odráža a šíri sa opačným smerom...
        
        Proti sebe postupujú vlnenia pôvodné a odrazené
        
        Vlnenie postupujúce v bodovom rade proti sebe
        
        za čas t = 1/4T
        
        vlnenia postúpia o 1/4 periódy vlnovej dĺžky
        
        1 more item...
        
        Vlnenia majú rovnaké - amplitúdy a vlnové dĺžky.
        
        za čas t = 1/2T
        
        vlnenia postúpia o 1/2 periódy vlnovej dĺžky
        
        1 more item...
        
        za čas t = 3/4T
        
        vlnenia postúpia o 3/4 periódy vlnovej dĺžky
        
        1 more item...
        
        za čas t = T
        
        vlnenia postúpia o celú vlnovú dĺžku
        
        1 more item...
      - Oblasť interferencie
        
        miesto kde sa prekrývajú 2 vlny => sčítanie týchto vĺn
        
        Ak sa priame a odrazené vlnenie stretáva s rovnakou fázou vlnenie sa interferenciou zosilňuje
        
        Ak sa priame a odrazené vlnenie stretáva s opačnou fázou vlnenie sa interferenciou zoslabuje - ruší
      - Uzly a kmitne
        
        Kmitňa
        
        body, ktoré kmitajú s maximálnou amplitúdou.
        
        Uzol
        
        body, ktoré pri stojatom vlnení nekmitajú.
      - Stojaté
        
        body kmitajú s rozličnou amplitúdou výchylky
        
        Body kmitajú s rovnakou fázou (medzi dvoma uzlami)
        
        Energia sa neprenáša, periodicky sa mení potencionálna energia na kinetickú a naopak
    - - príklady: vlnenie obilia, zástava sa vlní, vlnenie vodnej hladiny, zvlnený piesok, vlasy sa vlnia, zvukové a ultrazvukové vlny, seizmické vlny, vlny pružiny
      - Vlnenie je fyzikálny dej pri ktorom sa kmitavý rozruch šíri prostredím. Príčinou mechanického vlnenia v prostredí je existencia väzbových síl medzi časticami prostredia.
        
        Pružné prostredie je prostredie, v ktorom sa kmitanie jednej častice väzbovými silami prenáša na ďalšie častice
        
        Priečne mechanické vlnenie
        
        je dej, pri ktorom častice kmitajú v smere kolmom na smer, v ktorom sa vlnenie šíri
        
        Pozdĺžne mechanické vlnenie
        
        je dej, pri ktorom častice kmitajú v smere, v ktorom sa vlnenie šíri
      - Vlnová dĺžka
        
        je vzdialenosť, do ktorej vlnenie dospeje za periódu T kmitania zdroja vlnenia
        
        λ [lambda] - vlnová dĺžka
        
        je to vzdialenosť dvoch najbližších bodov, ktoré kmitajú s rovnakou fázou
        
        v - fázová rýchlosť vlnenia
        
        T - perióda kmitania zdroja
        
        f - frekvencia zdroja
        
        (fí) - fáza vlnenia
        
        x - vzdialenosť
      - Guľôčka na vlniacej sa vodnej hladine
        
        kmitá na hladine, nepostupuje s vlnením
        
        Pri postupnom mechanickom vlnení sa neprenáša hmotnosť ale energia
      - Druh vlnenia pri ktorom nedochádza k transportu látky
      - y=ymsinωt
        
        y=ymsinω(t-t')
        
        ω=2(pi)/T
        
        (t/T-x/vT
        
        λ = vT
        
        (t/T-x/λ)
        
        t'=x/v
        
        (t-x/v)
      - Postupné
        
        body kmitajú s rovnakou amplitúdou výchylky
        
        body kmitajú s rozličnou fázou
        
        Prenáša sa mechanická energia
    - - Izotropné prostredie
        
        má vo všetkých smeroch rovnaké fyzikálne vlastnosti
        
        rýchlosť vlnenia je vo všetkých smeroch rovnaká
      - Vlnoplocha
        
        množina bodov, do ktorej sa vlnenie dostane z bodového zdroja za rovnaký čas.
        
        množina bodov, v ktorých má vlnenie v istom časovom okamihu rovnakú fázu.
      - Lúč
        
        kolmica na vlnoplochu v danom bode, určuje smer vlnenia
        
        tvoria rozbiehavý zväzok, vychádzajúci zo zdroja vlnenia.
      - Rovinná vlnoplocha
        
        Vo veľkej vzdialenosti od zdroja vlnenia má vlnoplocha tvar roviny - rovinná vlnoplocha
      - Vlnenie vodnej hladiny
        
        Prekážka na vodnej hladine s otvorom
        
        Otvor sa javí ako zdroj nového vlnenia
      - Šírenie vlnenia
        
        Každý bod je zdrojom elementárneho vlnenia.
        
        Obalová plocha elementárnych vlnoplôch je vlnoplocha v ďalšom časovom okamihu (delta)t
      - Huygensov princíp
        
        Každý bod vlnoplochy, do ktorého sa dostalo vlnenie v istom okamihu môžeme pokladať za zdroj elementárneho vlnenia, ktoré sa z neho šíri v elementárnych vlnoplochách.
        
        Vlnoplocha v ďalšom časovom okamihu je vonkajšia obalová plocha všetkých elementárnych vlnoplôch.
  - - - kmitá, akoby konalo súčasne viac pohybov
    - - skladanie izochrónnych kmitov s rovnakou fázou 0rad
        
        Výsledné kmitanie je zosilnené, amplitúda je YmV = YmV1 + YmV2
      - skladanie kmitov s opačnou fázou pí rad
        
        výsledné kmitanie je zoslabené, amplitúda je YmV = YmV1 - YmV2
    - - ak etleso súčasne koná niekoľko harmonických pohybov rovnakého smeru s okamžitými výchylkami y1, y2, y3,..., yn je okamžitá výchylka výsledného kmitania yv...
        
        skladanie izochrónnych kmitov (princíp superpozície)
        
        pre výchylky rovnakého smeru platí yv = y1 + y2
        
        pre výchylky opačného smeru platí yv = y1 - y2
        
        časový diagram výsledného kmitania pospájaním bodov výsledných okamžitých výchyliek
        
        fázový diagram výsledného kmitania vektorovým súčtom fázorov jednotlivých kmitaní
    - - rovnakú periódu a frekvenciu
      - odlišnú amplitúdu
      - odlišnú začiatočnú fázu kmitania
  - - - y=ymsinwt
- - - - Ideálny plyn
      - Ideálny plyn je teoretický matematický model, ktorý opisuje hypotetickú hmotu v plynnom skupenstve1.
      - Je zjednodušením, ktoré sa používa vo fyzike pri štúdiu reálnych plynov1.
      - Zjednodušenie spočíva v tom, že zatiaľ čo molekuly reálneho plynu na seba navzájom pôsobia silami, pri ideálnom plyne toto silové pôsobenie zanedbávame1.
      - Molekuly ideálneho plynu sa preto medzi jednotlivými zrážkami pohybujú priamočiaro1.
      - Pri ideálnom plyne zanedbávame aj objem jeho molekúl1.
      - Teoretické vlastnosti ideálneho plynu dostatočne presne vystihujú vlastnosti reálneho plynu pri nižších hustotách a vyšších teplotách1.
    - - Stredná kvadratická rýchlosť
      - Stredná kvadratická rýchlosť je taká rýchlosť, akú by museli mať všetky častice ideálneho plynu, aby ich celková kinetická energia bola taká istá, aká je ich skutočná celková kinetická energia s reálnymi rýchlosťami2.
      - Skutočná celková kinetická energia je súčtom kinetických energií všetkých častíc plynu, keď ich reálne rýchlosti sú rôzne2.
      - Stredná kvadratická rýchlosť môžeme vyjadriť ako: vs=m03kT
      - , kde k
        
        je Boltzmanova konštanta, T
        
        je teplota plynu a m0
        
        je hmotnosť jednej častice2.
      - Pozoruhodné na tomto vzorci je, že stredná kvadratická rýchlosť závisí okrem hmotnosti častice len na teplote a nie na objeme alebo tlaku2.
      - Pri danej teplote majú častice toho istého plynu vždy rovnakú strednú kvadratickú rýchlosť2.
      - James Clerk Maxwell a Ludwig Boltzmann sú dvaja vedci, ktorí prispeli k rozvoju kinetické teórie plynov1. Maxwell-Boltzmannovo rozdelenie, ktoré opisuje rozdelenie rýchlosti častíc v plyne pri definovanej teplote, je základným konceptom v tejto oblasti1. Vrchol tohto grafu pre každú teplotu zobrazuje strednú kvadratickú rýchlosť1.
        
        Rudolf Clausius a William Thomson (Lord Kelvin) boli dvaja z hlavných prispievateľov k rozvoju termodynamiky, ktorá je úzko spojená s kinetickou teóriou plynov1.
        
        Amedeo Avogadro je známy svojou hypotézou (teraz zákon), ktorá hovorí, že rovnaký objem plynov obsahuje rovnaký počet molekúl1. Toto je dôležité pre pochopenie, ako sa mení rýchlosť častíc plynu s teplotou a objemom1.
        
        Gerlach je najznámejší svojou spoluprácou s Ottom Sternom na Stern-Gerlachovom experimente v roku 1922. Tento experiment bol prvým, ktorý dokázal priestorové kvantovanie magnetického momentu atómu. V experimente sa použila pec, v ktorej sa striebro zahriavalo na teplotu 1000 °C. Zväzok neutrónových atómov, ktorý z pece unikal, bol smerovaný do nehomogénneho magnetického poľa a ďalej dopadal na sklenenú dosku. Tento experiment bol kľúčový pre rozvoj kvantovej mechaniky a pomohol vedcom lepšie pochopiť, ako sa správajú častice na kvantovej úrovni1. Otto Stern bol za tento experiment ocenený Nobelovou cenou za fyziku v roku 19431. Gerlach, ako občan Tretej ríše, nemohol cenu prijať1.