Detail předmětu

Aplikovaná fyzika (RD)

FAST-BWB011Ak. rok: 2025/2026

Témata a náplň laboratorních úloh:

  • Stanovení součinitele teplotní roztažnosti.
  • Tepelná emisivita betonu.
  • Lokalizace infrazáření termokamerou a zjištění součinitele prostupu tepla.
  • Stanovení topného faktoru tepelného čerpadla.
  • Stanovení měrné tepelné vodivosti cihly nestacionární metodou.
  • Stanovení měrné tepelné kapacity pevných látek kalorimetrem.
  • Základní charakteristiky fotovoltaického modulu.
  • Vady fotovoltaického modulu.
  • Frekvenční analýza zvuku.
  • Frekvenční závislost činitele zvukové pohltivosti.

Výsledky učení:

  • Absolvent předmětu získá základní teoretické znalosti a praktické dovednosti a návyky v oblastech fyziky: termika, termodynamika a akustika. 
  • V oblasti termiky umí absolvent analyzovat jednoduché tepelné děje. V oblasti akustiky získá povědomí o vlnové rovnici a veličinách, které v ní vystupují. V oblasti využitelnosti obnovitelných zdrojů je schopen stanoveit účinnost solárních článků.
  • Vše v souladu s laboratorní úlohy, při jejichž řešení získají studenti povědomí o praktických realizacích.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Vstupní znalosti

Prerekvizity – středoškolská matematika

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet – docházka do cvičení, zápočtový test.

Zkouška – písemná.

 

Učební cíle

Cílem předmětu je získání základních teoretických znalostí a praktických dovedností a návyků v oblastech fyziky: termika, termodynamika a akustika. Z dalších oblastí je zahrnuta fotovoltaika z hlediska stavebního užití. Cílem je též získat základní znalosti pro reálné aplikace, se kterými se studenti setkají v praxi. V oblasti termiky se student seznámí s pojmy teplota a teplo, stavovou rovnicí u jednoduchých tepelných dějů a dále roztažností pevných a kapalných látek. Budou též probrány zákony termodynamiky a jejich popis v souvislosti s využitím tepelného čerpadla a stanovení topného faktoru. V oblasti akustiky získá student povědomí o vlnové rovnici a veličinách, které v ní vystupují. Poslední zahrnutá oblast je pro vyučovaný obor důležitá z hlediska využitelnosti obnovitelných zdrojů a parametrech, především při stanovení účinnosti solárních článků. K jednotlivým oblastem mají studenti připraveny laboratorní úlohy, jejímž proměřením a laboratorními výstupy získají studenti povědomí o praktických realizacích.

 

Základní literatura

HALLIDAY, David a Robert RESNICK. Fyzika. Brno: VUTIUM, 2013. ISBN 80-214-1869-9. (CS)
SCHAUER, Pavel. Akustika. Brno: CERM, 2002. ISBN 80-214-2069-3. (CS)
SCHAUER, Pavel. Termika a záření. Brno: CERM, 1998. ISBN 80-214-0978-9. (CS)

Doporučená literatura

CENGEL, Yunus. Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer. MCGGRAW-HILL, 2009. ISBN 9780071287739. (CS)
HORÁK, Zdeněk, František KRUPKA a Václav ŠINDELÁŘ. Technická fyzika. Praha: SNTL, 1954. (CS)
KOKTAVÝ Bohumil. Mechanické kmitání a vlnění. Brno: CERM, 1999. ISBN 80-214-1153-8. (CS)
KUSÁK, Ivo a Miroslav LUŇÁK. Fyzika – Přehled látky a příklady pro studium na Fakultě stavební VUT v Brně. Brno: ECON, 2016. ISBN 978-80-86433-62-2. (CS)
NAVAROVÁ, Hana a Eleonora ČERMÁKOVÁ. Sbírka příkladů z fyziky. Brno: CERM, 1996. ISBN 80-214-0625-9. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-RDS bakalářský 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

11 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Osnova

  1. Termika: Teplota a teplo.
  2. Termika: Roztažnost pevných a kapalných látek, namáhání konstrukcí.
  3. Termika: Stavová rovnice plynů.
  4. Termodynamika: První termodynamický zákon, druhý termodynamický zákon.
  5. Termodynamika: Měrné teplo, kalorimetrická rovnice.
  6. Termodynamika: Adiabatické a polytropické děje.
  7. Vlastnosti soustav: Přechod mezi kapalným a plynným skupenstvím, přechod mezi pevným a kapalným skupenstvím, sublimace.
  8. Vlastnosti soustav: Vzduch, parametry pro mikroklima.
  9. Zdroje a šíření tepla: Zdroje tepla, spalné teplo a výhřevnost paliv, způsoby šíření tepla.
  10. Zdroje a šíření tepla: Základní pojmy vedení tepla, stacionární vedení tepla stěnami, přestup tepla na rozhraní dvou prostředí, stacionární vedení tepla válcovou plochou.
  11. Akustika: Základní akustické veličiny, zvuková pohltivost.
 

Laboratorní cvičení

22 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Ivo Kusák, Ph.D., MBA

Osnova

  1. návody a podmínky pro zápočet. Seznámení s používanými metodami měření, metodami výpočtů a zpracování laboratorních úloh, rozdělení úloh na celý semestr (cyklické střídání úloh pro dvojice studentů).
  2. měření první laboratorní úlohy podle rozpisu.
  3. následující měření dle rozpisu, odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  4. následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  5. následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  6. následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  7. konzultace - opravy, doměření nedostatků a doplnění všech předchozích měření, opravy všech nepřijatých protokolů, odevzdání spočítaných příkladů.
  8. následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  9. následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  10. následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů.
  11. odevzdání protokolu z předchozího měření, zápočet.