Lesson Tag: Fizyka

Lekcja 1 – Linia ugięcia

Długość: 95 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

<p>Lekcja pierwsza, wprowadza pojęcie <strong data-start="28" data-end="51">linii ugięcia belki</strong>: pokazuje, jak z odpowiedniego równania przejść – przez całkowanie i nałożenie warunków brzegowych – do wzorów na ugięcie y(x) i kąt obrotu przekroju.</p> <p>Lekcja ta ma ponad 1,5 godziny. Pokazuję przy tym rolę modułu Younga i momentu bezwładności, zasady znaków dla momentów, typowe podpory i obciążenia (siły, momenty, rozkłady q(x)) oraz kryterium sztywności f potrzebne do doboru przekroju.</p> <hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>02:50 - przypomnienie z belek: reakcje w podporach (podpora ruchoma, podpora stała, utwierdzenie, przegub); moment gnący – znaki</li> <li>05:44 - przypomnienie z belek: rodzaje obciążeń (siła skupiona, moment skupiony, obciążenie rozłożone)</li> <li>07:55 - osiowy moment bezwładności (wzory)</li> <li>10:16 - linia i kąt ugięcia (wzory)</li> <li>17:30 - łączenie przedziałów i warunki brzegowe (kąt ugięcia i linia ugięcia, równe czy różne od zera)</li> <li>22:35 - zadanie 1: linia i kąt oraz strzałka ugięcia belki: pojedyncza belka, dwie podpory, obciążenie równomierne</li> <li>41:13 - zadanie 2: linia i kąt ugięcia belki, warunek wytrzymałościowy - obliczenie wymaganej średnicy pręta kołowego</li> <li>54:45 - zadanie 3: linie i kąty ugięcia belki: pojedyncza belka, dwie podpory, obciążenie równomierne na połowie belki</li> <li>1:13:54 - zadanie 4: ugięcie i kąt ugięcia belki w przegubie: z jednej strony utwierdzenie, z drugiej podpora</li> </ul>

Lekcja 1 – Jednostki, ilość materii i temperatura

Długość: 66 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Łatwa

<p>Lekcja pierwsza w której pokazuję kluczowe narzędzia i przeliczniki potrzebne do rozwiązywania podstawowych zadań z termodynamiki.</p> <p>Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę.</p> <p>To szybki „pakiet startowy” z wielkościami i jednostkami w termodynamice: ćwiczymy przeliczenia jednostek (m, cm, dm, Pa, MPa), konwersje temperatur między skalami Celsjusza, Kelwina, Fahrenheita i Rankine’a oraz związki między gęstością i objętością właściwą. Do tego dochodzą zastosowania w gazach: masa i liczba moli, objętość w warunkach normalnych, a także strumień objętości i masy w rurociągach.</p> <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>materiały dodatkowe potrzebne podczas nauki z Kursem [01:32]</li> <li>miary i jednostki układu SI oraz przedrostki [07:09]</li> <li>stałe (i ważne) wielkości fizyczne [15:55]</li> <li>opis materii: wzory oraz jednostki na ilość, przepływ oraz właściwości materii [26:31]</li> <li>temperatura: skale temperatur Kelwina, Celsjusza, Fahrenheita oraz Rankine’a [29:42]</li> <li>masa atomowa i cząsteczkowa [38:17]</li> <li>zadanie 1: zamiana jednostek - 5 przykładów [40:55]</li> <li>zadanie 2: zamiana temperatury pokojowej (Celsjusza) na skale Kelwina, Fahrenheita i Rankine’a [48:42]</li> <li>zadanie 3: gęstość (masa właściwa) i objętość właściwa gazu [52:41]</li> <li>zadanie 4: masa, gęstość i objętość w warunkach normlanych gazu [55:52]</li> <li>zadanie 5: strumień objętości i masy, podane średnica rury i gęstość oraz prędkość gazu [1:00:31]</li> </ul>

Lekcja 2 – Ciśnienie

Długość: 61 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

<p>Lekcja druga to lekcja o ciśnieniu: od definicji i jednostek (Pa, bar, atm; przeliczenia z mmHg i mmH₂O) po rodzaje – absolutne, nad-/podciśnienie, hydrostatyczne oraz statyczne i dynamiczne.</p> <p>Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę. Na zadaniach ćwiczymy manometry (U-rurka z rtęcią, rurka Prandtla), wyznaczanie wysokości słupa cieczy, ciśnienia na dnie i siły nacisku, a także prędkości i strumienia przepływu w rurach.</p> <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>definicja ciśnień: jednostka ciśnienia, ciśnienie hydrostatyczne, ciśnienie statyczne, dynamiczne oraz ciśnienie absolutne [02:26]</li> <li>zadanie 1: ciśnienie absolutne, podane atmosferyczne (wysokość słupa rtęci), nadciśnienie (bar) i podciśnienie (wysokość słupa wody) [15:44]</li> <li>zadanie 2: ciśnienie absolutne i procent próżni w zbiorniku, podane podciśnienie i ciśnienie atmosferyczne [23:28]</li> <li>zadanie 3: ciśnienie na dnie zbiornika, siła nacisku na dno zbiornika z wodą [31:23]</li> <li>zadanie 4: ciśnienie w zbiorniku z U-rurką wypełnioną rtęcią [37:18]</li> <li>zadanie 5: rurka Prandtla: ciśnienie statyczne, prędkość cieczy w rurociągu (z azotem) oraz jej strumień masy [44:17]</li> </ul>

Lekcja 3 – Mieszaniny gazów i bilans substancji

Długość: 68 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

<p>Lekcja trzecia to lekcja w której uczysz się sprawnie przechodzić między opisami składu, liczyć parametry mieszaniny i rozwiązywać typowe zadania rachunkowe z bilansu substancji.</p> <p>Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę. Jest o mieszaninach gazów idealnych: jak definiować i przeliczać udziały molowe/objętościowe, masowe oraz jak wyznaczać z nich masę molową M i stałą gazową mieszaniny. Ćwiczenia pokazują użycie Prawa Daltona do ciśnień cząstkowych, a także liczenie liczby cząstek i bilansowanie składu po zmieszaniu porcji gazów.</p> <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>udział składników: stężenie masowe, molowe i objętościowe, masa molowa i stała gazowa, gęstość i objętość właściwa, prawo Daltona i ciśnienie cząstkowe [03:20]</li> <li>zadanie 1: podane stężenie masowe i objętościowe tlenu (w powietrzu), udział masowy i objętościowy azotu, ciśnienie cząstkowe obu składników oraz stała gazowa i masa molowa powietrza (jako gaz doskonały), ilość cząstek w masie <em>m </em>[15:30]</li> <li>zadanie 2: stała gazowa mieszaniny trzech gazów [32:55]</li> <li>zadanie 3: ciśnienie mieszaniny gazów (ciśnienie cząstkowe): udziały objętościowe i masowe składników oraz masa molowa i stała gazowa roztworu [41:23]</li> <li>zadanie 4: mieszanina dwóch gazów, podane stężenia molowe, dodano inną mieszaninę gazów, ilość moli i stężenie molowe poszczególnych gazów [50:04]</li> <li>zadanie 5: podana stała gazowa mieszaniny dwóch gazów, stężenia masowe i molowe [58:03]</li> </ul>

Lekcja 4 – Równanie stanu dla gazu doskonałego

Długość: 66 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

<p>Lekcja czwarta to praktyczne zastosowanie równania stanu gazu doskonałego pV=nRT=mrT: od przemian izotermicznej, izochorycznej i izobarycznej po wersję strumieniową dla układów otwartych.</p> <p>Lekcja ta ma lekko ponad 1 godzinę. Ćwiczymy tutaj typowe zadania: zmiany ciśnienia przy stałej objętości, wyrównywanie ciśnień w połączonych zbiornikach, podział objętości przy tłoku (udziały molowe), ubytek moli wskutek nieszczelności oraz wyznaczanie strumienia masy w rurociągu i wydajności sprężarki. Po drodze utrwalimy konwersje jednostek (K, Pa/bar/MPa), użycie ciśnień absolutnych i stałych gazowych <em>r</em> oraz <em>R</em>. </p> <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>równanie stanu dla gazu doskonałego: równanie Clapeyrona na podstawie prawa Boyle’a-Mariotta, Charlesa oraz Gay-Lussaca [02:44]</li> <li>zadanie 1: zbiornik o stałej objętości, zmiana temperatury i ciśnienia [09:44]</li> <li>zadanie 2: dwa zbiorniki połączone zaworem o stałej temperaturze, ciśnienie końcowe po otwarciu zaworu [19:45]</li> <li>zadanie 3: dwa gazy w cylindrze w tanie równowagi termodynamicznej, podane ich masy, część cylindra jaką zajmują poszczególne gazy [29:06]</li> <li>zadanie 4: zbiornik nieszczelny, zmieniło się ciśnienie i temperatura, ile moli wyciekło [37:45]</li> <li>zadanie 5: strumień masy dla płynącego rurociągiem gazu [46:01]</li> <li>zadanie 6: sprężarka działająca na zbiornik z powietrzem, masowa wydajność oraz objętościowa wydajność w warunkach normalnych [54:51]</li> </ul>

Lekcja 5 – Równanie stanu van der Waalsa dla gazu rzeczywistego

Długość: 33 minutyAutor: Adam KasprzakTrudność: Standardowa

<p>Lekcja piąta, ostatnia, to lekcja wprowadza równanie stanu van der Waalsa dla gazów rzeczywistych i pokazuje, jak uwzględnia ono siły przyciągania (a) oraz skończoną objętość cząsteczek (b).</p> <p>Lekcja ta jest najkrótsza i ma około pół godzinki. Nauczysz się z niej wyznaczać a i b z parametrów krytycznych, a potem używać równania do obliczania ciśnienia, objętości molowej/ właściwej oraz porównywać wyniki z gazem idealnym.</p> <hr /><hr /> <h3>Spis treści:</h3> <ul> <li>równanie stanu van der Waalsa dla gazu rzeczywistego, parametry krytyczne gazów [03:18]</li> <li>zadanie 1: współczynniki a i b (równanie van der Waalsa) dla tlenu jako gazu rzeczywistego [08:56]</li> <li>zadanie 2: ciśnienie z równania van der Waalsa dla dwutlenku węgla znajdującego się <br />w zbiorniku, podana objętość i temperatura - gaz rzeczywisty [15:39]</li> <li>zadanie 3: objętość właściwa dwutlenku węgla dla gazu doskonałego i rzeczywistego [21:34]</li> </ul>