Témata pro maturitní práci oboru M/01 Technické lyceum školní rok 2012/2013

Transkript

1 Střední průmyslová škola strojnická Vsetín 1) Optické jevy v atmosféře Obsah z předmětu: Fyzika Vedoucí maturitní práce: RNDr. Jiří Homolka Témata pro maturitní práci oboru M/01 Technické lyceum školní rok 2012/2013 Třída: 4. D Cíl: - popsat jevy v atmosféře a to především s hledisky fyzikálních zákonů a principů - vytvořit vlastní fotografie optických jevů v atmosféře - ve spolupráci s meteorologickými stanicemi vést záznamy o četnosti výskytu těchto jevů. Výstup: Studijní materiál o jevech v atmosféře využitelný v hodinách fyziky na středních školách jako doplněk výuky. Výsledek: Žák vyhledá a zpracuje informace o výše uvedené problematice, vytvoří prezentaci a studijní materiál a ve své práci uvede konkrétní výsledky pozorování na meteorologických stanicích a doplní práci vlastními fotografiemi optických jevů. - rozdělení optických jevů v atmosféře - fyzikální principy jednotlivých optických jevů - vlastní fotografie optických jevů - spolupráce s meteorologickými stanicemi při pozorování a zjišťování četnosti optických jevů v atmosféře. 2) Jaderné elektrárny Obsah z předmětu: Fyzika Vedoucí maturitní práce: RNDr. Jiří Homolka Cíl: - popsat jadernou elektrárnu jako zdroj jaderné energie z pozice fyzikálních zákonů a principů - vytvořit přehled různých typů jaderných elektráren a historii jejich budování - zabývat se bezpečnostní jaderných elektráren na základě nejnovějších fyzikálnětechnických poznatků - provést vlastní analýzu budoucnosti jaderné energetiky Výstup: Studijní materiál o problematice jaderné energetiky využitelný v hodinách fyziky na středních školách jako doplněk výuky. Výsledek: Žák vyhledá a zpracuje informace o výše uvedené problematice, vytvoří prezentaci a studijní materiál a na základě získaných faktů provede komplexní hodnocení jaderné energetiky jako zdroje energie pro lidstvo. - fyzikální princip výroby jaderné energie - fyzikálně-technický princip jaderné elektrárny - historie budování jaderných elektráren, jejich typy - využití jaderné energie u nás i ve světě - bezpečnost jaderných elektráren, havárie - budoucnost jaderné energetiky. 1

2 3) Meteorologie Obsah z předmětu: Fyzika Vedoucí maturitní práce: RNDr. Jiří Homolka Cíl: - definovat fyzikální veličiny popisující počasí - popsat teplou, studenou a okluzní frontu - věnovat se metodám předpovídání počasí a popisu synoptických map - analyzovat klimatické změny v souvislosti s jejich fyzikálními příčinami - provést jednoduchá meteorologická měření. Výstup: Studijní materiál o meteorologii využitelný v hodinách fyziky na středních školách jako doplněk výuky. Výsledek: Žákyně vyhledá a zpracuje informace o výše uvedené problematice, vytvoří prezentaci a studijní materiál a ve své práci uvede praktické výsledky meteorologických měření. - fyzikální veličiny popisující počasí - teplá, studená a okluzní fronta - synoptické mapy, metody předpovídání počasí - klimatické změny a jejich fyzikální příčiny - praktická meteorologická měření. 4) Celulóza jako důležitý zástupce polysacharidů Obsah z předmětu: Chemie Vedoucí maturitní práce: RNDr. Miroslava Pospíšilíková - definovat polysacharidy - charakterizovat celulózu jako významného zástupce polysacharidů - popsat výrobu papíru - vysvětlit a předvést ruční výrobu papíru. Výstupem je teoretické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, popsání polysacharidů jako významných biopolymerů se zaměřením na celulózu, její vlastnosti a použití zvláště pro výrobu papíru. Součástí práce je sestavení prezentace k obhajobě práce. Výsledkem práce je soubor znalostí o celulóze, která je důležitým zástupcem polysacharidů, a použití celulózy při výrobě papíru. - charakteristika polysacharidů - vlastnosti a použití celulózy - historie výroby papíru - zhotovení papíru v chemické laboratoři - odborná exkurze do papírny 5) Lipidy jako skupina důležitých přírodních látek Obsah z předmětu: Chemie Vedoucí maturitní práce: RNDr. Miroslava Pospíšilíková - představit lipidy a uvést jejich význam - popsat významné vlastnosti a reakce tuků jako zástupců lipidů - vysvětlit metabolismus tuků v organismu - popsat výrobu mýdla. 2

3 Výstupem je teoretické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, charakterizování tuků jako důležité skupiny lipidů a popsání historie výroby mýdla a přípravy mýdla v chemické laboratoři. Doplněním práce je pojednání o významu tuků ve výživě člověka a vysvětlení látkové přeměny tuků. K obhajobě práce je sestavena počítačová prezentace. Výsledkem práce je přehled poznatků o lipidech a zvláště o významné skupině lipidů, tj. o tucích, jejich vlastnostech, významu pro výživu člověka a mechanismu přeměny v organismu. Součástí práce je teoretická a praktická výroba mýdla. - charakteristika a význam lipidů - tuky a jejich vlastnosti a použití - metabolismus tuků - výroba mýdla dříve a nyní - příprava mýdla v laboratoři 6) Kovy alkalických zemin Obsah z předmětu: Chemie Vedoucí maturitní práce: RNDr. Miroslava Pospíšilíková - zařadit skupinu prvků do periodické tabulky prvků - uvést fyzikální a chemické vlastnosti prvků - podat přehled užití prvků a jejich významných sloučenin - pojednat o významu vápníku a hořčíku pro život - realizovat exkurzi do chemického provozu, např. do vápenky. Výstupem je teoretické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, charakteristika důležité skupiny chemických prvků, propojení učiva chemie a biologie, sestavení počítačové prezentace k obhajobě práce. Výsledkem práce je sumarizace poznatků o prvcích druhé skupiny periodického systému prvků. Práce je rozšířena o poznatky z odborné exkurze v chemickém provozu. - zařazení skupiny prvků do periodického systému prvků, objevy prvků - fyzikální a chemické vlastnosti prvků - užití prvků a jejich důležité sloučeniny - vápník a hořčík jako biogenní prvky - exkurze do vápenky 7) Nízkofrekvenční tranzistorové zesilovače Obsah z předmětu: Elektrotechnika Vedoucí maturitní práce: Ing. Rudolf Mostecký - vysvětlit fyzikální princip funkce bipolárního a unipolárního tranzistoru jako elektronického zesilovače elektrického signálu - popsat jednotlivé druhy nf tranzistorových zesilovačů a jejich vlastnosti - popsat problematiku nastavení pracovního bodu tranzistoru jako zesilovače - uvést příklady a stručný popis praktických zapojení jednotlivých druhů zesilovačů - sestavit zapojení jednoduchého nf zesilovače třídy A. Výstupem je zpracování teoretické části práce dle stanovené metodiky a obsahu zadání, zodpovězení základních otázek a vysvětlení principu funkce tranzistoru jako elektronického zesilovače, sestavení počítačové prezentace práce k její obhajobě, oba dokumenty mohou sloužit učiteli jako výuková pomůcka při výuce uvedeného tématu. 3

4 Výsledkem práce je přehled příkladů praktických zapojení tranzistorových zesilovačů podle jejich druhů s uvedenými základními elektronickými parametry a sestavení jednoduchého druhu zesilovače, který lze využít opět pro výukové účely. - druhy tranzistorů, jejich fyzikální princip pro zesilování elektrických signálů - druhy nf tranzistorových zesilovačů a jejich parametry - základní obvody nf zesilovačů nastavení pracovního bodu tranzistoru - příklady praktického zapojení nf zesilovačů a jejich charakteristika - sestavení zapojení jednoduchého nf zesilovače třídy A. 8) Biomasa obnovitelný zdroj energie Obsah z předmětu: Elektrotechnika Vedoucí maturitní práce: Ing. Rudolf Mostecký - objasnit smysl využívání biomasy k praktické výrobě energií - vysvětlit vznik jednotlivých druhů biomasy a jejich základní vlastnosti - popsat princip jednotlivých zařízení a základy jejich konstrukce pro energetické využití biomasy, uvést jejich přednosti a nedostatky - popsat na existujícím praktickém příkladu zařízení pro využití biomasy ekonomickoekologická hlediska tohoto technologického procesu. Výstupem je zpracování teoretické části práce dle stanovené metodiky a obsahu, včetně hodnocení prakticky fungujícího zařízení využívajícího určitý druh biomasy. Dále sestavení počítačové prezentace práce k její obhajobě, která může sloužit učiteli jako výuková pomůcka při výuce uvedeného tématu. Výsledkem práce je žákem prezentovaný postoj k problematice energetického využití jednotlivých druhů biomasy a podaný názor k úloze biomasy ve skupině obnovitelných zdrojů energie v ČR. - druhy obnovitelných zdrojů energie využívané v ČR, podíl a přednosti biomasy v tomto souboru zdrojů - charakteristika biomasy, její vznik, druhy, vlastnosti - možnosti praktického využití biomasy výroba tepla, elektřiny, pohon motorů - princip a základy konstrukce zařízení pro jednotlivé energetické oblasti využití biomasy - popis a ekonomicko - ekologické hodnocení vybraného praktického technologického celku pro energetickou přeměnu biomasy. 9) Elektrické jistící a ochranné přístroje Obsah z předmětu: Elektrotechnika Vedoucí maturitní práce: Ing. Rudolf Mostecký - vysvětlit podstatu použití jistících a ochranných přístrojů v obvodech nízkého napětí - uvést jednotlivé druhy a princip funkce těchto přístrojů - seznámit se a popsat základní aspekty konstrukčního řešení přístrojů - uvést praktický příklad využití jistících a ochranných přístrojů v nn rozvodech stavebně jednoduché budovy. Výstupem je teoretické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, zodpovězení základních otázek pro osazení přepěťových ochran do rozvodů nn, sestavení počítačové prezentace k obhajobě práce. Výsledkem práce je provedení alespoň základního popisu a hodnocení použití jistících a ochranných přístrojů v nn rozvodech stavebně jednoduchého objektu s diskuzí k metodice návrhu nasazení uvedených přístrojů, která se také opírá o ustanovení příslušných norem ČSN EN. 4

5 - nutnost použití jistících a ochranných přístrojů v elektrických zařízeních a rozvodech nízkého napětí- druhy ochran a jejich podstata proti škodlivým vlivům vznikajících v elektrických obvodech - princip, vlastnosti a základní konstrukční provedení jednotlivých druhů jistích a ochranných přístrojů - pravidla návrhu jistících a ochranných přístrojů do nn elektrických obvodů - popis a diskuze k příkladu konkrétního nasazení uvedených přístrojů do nn rozvodu budovy. 10) Model spalovacího motoru Obsah z předmětu: CAD systémy Vedoucí maturitní práce: Ing. Martin Baričák - popsat a zařadit uvedený stroj, jeho využití a konstrukci - vytvořit sestavu včetně animace sestavení - objasnit postup modelování, vytváření sestavy a animace sestavy. Výstupem je zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, zodpovězení základních otázek k principu modelování jednotlivých komponent, sestavení počítačové prezentace k obhajobě práce. Výsledkem práce je vytvoření počítačových modelů jednotlivých částí motoru a jeho sestavy v programu Autodesk Inventor a příklady postupů, kterými bylo dosaženo požadovaného cíle. - rozdělení spalovacích motorů podle různých kritérií - princip práce jednotlivých typů spalovacích motorů - vytvoření modelů jednotlivých součástí - vytvoření sestavy a animací sestavy. 11) Modely elektromotoru a jejich využití ve strojírenském průmyslu Obsah z předmětu: CAD systémy Vedoucí maturitní práce: Ing. Martin Baričák - popsat a zařadit uvedené stroje, jeho využití a další základní údaje - vytvořit model zvoleného typu elektromotoru - vytvořit modely jednotlivých částí elektromotoru - objasnit postup modelování, vytváření sestavy a animace sestavy. Výstupem je zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, zodpovězení základních otázek k principu modelování jednotlivých komponent, sestavení počítačové prezentace k obhajobě práce. Výsledkem práce je vytvoření počítačových modelů jednotlivých komponent a sestavy modelu zvoleného typu motoru v programu Autodesk Inventor a příklady postupů, kterými bylo dosaženo požadovaného cíle. - rozdělení elektromotorů podle různých kritérií - principy práce, způsoby zapojení elektromotoru - vytvoření modelů jednotlivých částí elektromotoru - vytvoření sestavy a animace sestavení zvoleného typu elektromotoru. 5

6 12) Modely pohyblivých částí frézky, postup modelování Obsah z předmětu: CAD systémy Vedoucí maturitní práce: Ing. Martin Baričák - popsat a zařadit uvedený stroj, jeho využití, řezné pohyby a další základní údaje - vytvořit modely základních pohyblivých částí frézky a zvolených nástrojů - z vytvořených modelů sestavu včetně animace sestavení - objasnit postup modelování, vytváření sestavy a animace sestavy. Výstupem je zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu, zodpovězení základních otázek k principu modelování jednotlivých komponent, sestavení počítačové prezentace k obhajobě práce. Výsledkem práce je vytvoření počítačových modelů základních pohyblivých částí frézky a jejich sestav v programu Autodesk Inventor a příklady postupů, kterými bylo dosaženo požadovaného cíle. - rozdělení strojů pro frézování podle různých kritérií - princip práce, pracovní pohyby, základní výpočty - vytvoření modelů hlavních pohyblivých částí - vytvoření sestav a animací jednotlivých sestav. 13) Postupový střižný nástroj Vedoucí maturitní práce: Ing. Miroslav Václavík Cílem praktické maturitní práce je popis, zhodnocení, konstrukce a prezentace vytvořeného modelu postupového střižného nástroje. Výstupem je zpracování technické zprávy k problematice střižných nástrojů, 3D sestavy v programu Inventor a počítačová prezentace k obhajobě maturitní práce. Výsledkem je to, že žák zpracovává návrh postupového střihadla a využívá aplikační programy pro podporu projektové a konstrukční přípravy výroby. Obsah zprávy: - rozdělení a popis střihacích nástrojů - základní výpočty rozměrů nástroje - zhotovení výkresu sestavení střihadla CAD (Inventor) - zhotovení modelu střihadla v programu Inventor 14) Kotoučový nůž Vedoucí maturitní práce: Ing. Miroslav Václavík Cílem praktické maturitní práce je popis, zhodnocení, konstrukce a prezentace vytvořeného modelu kotoučového nože. Výstupem je zpracování technické zprávy k problematice tohoto typu řezného nástroje, určení hlavních rozměrů nástroje prostřednictvím výpočtu, výrobní výkres nástroje, 3D model v programu Inventor a počítačová prezentace k obhajobě maturitní práce. Výsledkem je to, že žák zpracovává výpočtové podklady pro návrh nástroje a využívá aplikační programy pro podporu projektové a konstrukční přípravy výroby. Obsah zprávy: - popis a využití nástroje - výpočtová část pro stanovení rozměrů nástroje - zhotovení výrobního výkresu nástroje CAD (Inventor) - zhotovení 3D modelu nástroje v programu Inventor. 6

7 15) Konstrukce tvarové frézy Vedoucí maturitní práce: Ing. Lubomír Dočkal Cílem praktické maturitní práce je popis, zhodnocení, konstrukce a prezentace vytvořeného modelu tvarové frézy. Výstupem je zpracování technické zprávy k problematice tohoto typu řezného nástroje, určení hlavních rozměrů nástroje prostřednictvím výpočtu, výrobní výkres nástroje, 3D model v programu Inventor a počítačová prezentace k obhajobě maturitní práce. Výsledkem je to, že žák zpracovává výpočtové podklady pro návrh nástroje a využívá aplikační programy pro podporu projektové a konstrukční přípravy výroby. Obsah zprávy: - popis a využití nástroje - výpočtová část pro stanovení rozměrů nástroje - zhotovení výrobního výkresu nástroje CAD (Inventor) - zhotovení 3D modelu nástroje v programu Inventor. 16) Brzdy a brzdové systémy Vedoucí maturitní práce: Ing. Lubomír Dočkal - uvést historii vzniku brzd a brzdových systémů - seznámit s některými vybranými typy starších typů brzd a jejich konstrukčním řešením - uvést rozdělení a druhy soudobých brzdových systémů a brzd - objasnit princip, činnost a konstrukční řešení vybraných typů brzd - uvést základní údržbu a opravy brzd a brzdových systémů - seznámit s trendy současnosti s výhledem do budoucna Výstupem je teoretické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu formou prezentace na PC k obhajobě maturitní práce s možností zpracování ukázek vybraných typů brzd a brzdových systémů při jejich provozu zpracovaných v programu Inventor (3D). Výsledkem práce je provedení obsáhlejšího přehledu o brzdách a brzdových systémech, o jejich historii, o konstrukčních řešeních a popisem jednotlivých částí s použitím odborné terminologie, o volbě těchto konstrukčních celků vzhledem k požadovaným technickým parametrům s respektováním ekonomických, ekologických a bezpečnostních hledisek. - úvod a historie brzd a brzdových systémů - starší typy brzd a jejich konstrukční řešení - rozdělení soudobých brzdových systémů a brzd - princip, činnost a konstrukční řešení vybraných typů brzd - ukázka vybraných typů (typu) jednoduchých brzd při jejich provozu zpracovaných v programu Inventor (3D) - údržba a opravy brzd a brzdových systémů - trendy současnosti s výhledem do budoucna v automobilovém průmyslu (ABS, materiály brzd, obložení) 17) Vřetenový lis na ovoce Vedoucí maturitní práce: Ing. Lubomír Dočkal - uvést úvodem základní typy kinematických zařízení transformující pohyb - seznámit s některými vybranými typy kinematických zařízení transformující pohyb, převážně šroubových mechanismů, objasnit princip, činnost a konstrukční řešení 7

8 - zpracování technického řešení konstrukce vřetenového lisu na ovoce zprávy s potřebnými pevnostními výpočty a výkresovou dokumentací v programu Word (zpráva) a CAD nebo Inventor (výkresová dokumentace) - zpracování popisu přípravy výroby, vlastní výroby, prezentace vlastního výrobku (vlastní výrobek, nebo jeho fotodokumentace) a zpracování počítačové prezentace Výstupem je teoretické i praktické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu s potřebnými výpočty, výrobní dokumentací, popisem přípravy výroby, vlastní výroby, prezentací vlastního výrobku (vlastní výrobek, nebo jeho fotodokumentace). Výsledkem práce je provedení přehledu o základních typech kinematických zařízení transformující pohyb, o jejich konstrukčních řešeních s popisem jednotlivých částí, sám dimenzuje strojní součásti a konstrukce, navrhuje pro strojní součásti vhodné materiály, druhy polotovarů, u kovových materiálů kontroluje jejich namáhání a deformace, vytváří technické výkresy součástí a výkresy sestavení s využitím CAD nebo Inventor systému a navrhuje technologické postupy zhotovení výrobku s respektováním ekonomických, ekologických a bezpečnostních hledisek. - úvod a základní typy kinematických zařízení transformující pohyb - vybrané typy kinematických zařízení transformující pohyb (převážně šroubové mechanismy), princip, činnost a konstrukční řešení - zpracování technického řešení konstrukce vřetenového lisu na ovoce zprávy a výkresová dokumentace (výkres sestavení, výrobní výkresy jednotlivých dílů sestavy) v programu Word (zpráva) a CAD nebo Inventor (výkresová dokumentace) - přípravy výroby, vlastní výroba, montáž - prezentace vlastního výrobku (vlastní výrobek, nebo jeho fotodokumentace) a zpracování počítačové prezentace v programu Power Point. 18) Spojky Vedoucí maturitní práce: Ing. Lubomír Dočkal - uvést základní rozdělení a použití spojek - seznámit s některými vybranými typy starších typů spojek a jejich konstrukčním řešením - objasnit princip, činnost a konstrukční řešení vybraných typů spojek zástupců jednotlivých skupin - určení a analýza materiálů hlavních částí těchto spojek - uvést základní údržbu, popř. opravy spojek - seznámit s trendy současnosti s výhledem do budoucna ve vývoji a výrobě spojek (vše prezentace na PC v programu Power Point) - zhotovení modelů vybraných typů spojek v programu Inventor (3D) Výstupem je teoretické zpracování zadání práce dle stanovené metodiky a obsahu formou prezentace na PC k obhajobě maturitní práce s možností zpracování ukázek vybraných typů spojek při jejich provozu zpracovaných v programu Inventor (3D). Výsledkem práce je provedení obsáhlejšího přehledu o spojkách a spojovacích konstrukčních uzlech, o konstrukčních řešeních a popisem jednotlivých částí s použitím odborné terminologie, o volbě těchto konstrukčních celků vzhledem k požadovaným technickým parametrům s respektováním ekonomických, ekologických a bezpečnostních hledisek. - úvod a základní rozdělení a použití spojek - starší typy spojek a jejich konstrukční řešení - princip, činnost a konstrukční řešení vybraných typů spojek zástupců jednotlivých skupin - materiály hlavních částí těchto spojek 8

9 - základní údržba, popř. opravy spojek - trendy současnosti s výhledem do budoucna ve vývoji a výrobě spojek (vše prezentace na PC v programu Power Point) - ukázka vybraných typů (typu) jednoduchých spojek při jejich provozu zpracovaných v programu Inventor (3D). Ve Vsetíně dne Ing. Mgr. Jarmila Minaříková v. r. ředitelka školy 9