Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fyzikální veličiny Fyzikální vlastnosti, stavy a změny v přírodě, které je možno změřit a následně vyjádřit číselnou hodnotou, vyjadřujeme fyzikálními.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fyzikální veličiny Fyzikální vlastnosti, stavy a změny v přírodě, které je možno změřit a následně vyjádřit číselnou hodnotou, vyjadřujeme fyzikálními."— Transkript prezentace:

1 Fyzikální veličiny Fyzikální vlastnosti, stavy a změny v přírodě, které je možno změřit a následně vyjádřit číselnou hodnotou, vyjadřujeme fyzikálními veličinami (např. objem, hmotnost, teplota, elektrické napětí, …). Abychom se v jednotlivých fyzikálních veličinách dobře orientovali, používáme smluvené značky pro jednotlivé fyzikální veličiny: objem V, hmotnost m, teplota T, rychlost v, elektrický náboj Q, síla F, … Značky vznikly většinou jako první písmeno z anglického názvu příslušné fyzikální veličiny.

2 Měřit fyzikální veličinu znamená určit její hodnotu. Tu určíme tak, že ji porovnáme s určitou předem smluvenou hodnotou veličiny téhož druhu, kterou zvolíme za měřící jednotku (jednotku fyzikální veličiny). Tato jednotka představuje stálou a pevnou hodnotu veličiny, s níž potom porovnáváme veličiny téhož druhu. Výsledkem porovnání měřené fyzikální veličiny se zvolenou měřící jednotkou je číselná hodnota. Číselná hodnota fyzikální veličiny udává, kolikrát je hodnota měřené veličiny větší než zvolená měřící jednotka. Např. měřící jednotka délky je metr. 1 metr je přitom přesně definován a je neměnný. Budeme-li chtít určit délku stolu, vezmeme délkové měřidlo (truhlářský dvoumetr). Na něm po přiložení ke stolu přečteme, že stůl je dlouhý 1,5 metru. To je číselná hodnota fyzikální veličiny délka; tato číselná hodnota říká, že délka stolu je 1,5krát větší než jeden metr (měřící jednotka). Hodnota fyzikální veličiny je tedy určena číselnou hodnotou a příslušnou měřící jednotkou.

3 Fyzikální veličina má kromě názvu značku a jednotku. Při měření porovnáváme měřenou fyzikální veličinu s dohodnutou jednotkou této veličiny - výsledek měření vyjádříme číselnou hodnotou a jednotkou. např. měření délky… jednotka 1 centimetr -1 cm cm Zapisujeme l = 11 cm značka délky značka jednotky délky t = 55 s značka času značka jednotky času

4 Všechny fyzikální veličiny lze definovat pomocí několika málo tzv. základních veličin, které lze považovat za vzájemně nezávislé. V mechanice jsou těmito veličinami zpravidla 3 následující:  délka (vyjadřující základní geometrické vlastnosti materiálního světa a rozprostraněnost konkrétních i abstraktních materiálních objektů)  čas (vyjadřující následnost událostí a umožňující vyjádření změn a pohybů)  hmotnost (vyjadřující setrvačné vlastnosti hmotných objektů a charakterizující jejich schopnost gravitačně silově působit). Pro oblast termiky a příbuzných jevů k těmto jednotkám přistupuje:  teplota (vyjadřující makroskopické projevy intenzity mikroskopického chaotického pohybu ustálených souborů velkého množství částic). Pro oblast elektromagnetických jevů postačuje jediná další veličina.  elektrický proud (charakterizující průchod náboje za jednotku času ). Pro oblast optiky se doplňuje jedna fotometrická základní veličina  svítivost Specifická základní veličina pro (zpravidla velký) počet entit:  látkové množství

5 Každé základní veličině přísluší jedna hlavní jednotka, tzv. základní jednotka. Definují se přírodním dějem. Jde o 7 jednotek a veličin: VeličinaJednotka SI NázevSymbolNázevZnačka délka l metrm hmotnost m kilogramkg čas t sekundas elektrický proud I ampérA termodynamická teplota T kelvinK látkové množství n mol svítivost I kandelacd V roce 1954 byly přijaty: ampér, kelvin a kandela. Roku 1960 bylo určeno šest základních jednotek – přidán metr, kilogram sekunda. V roce 1971 byla přijata jako základní ještě jednotka pro látkové množství - mol.

6 Metr je délka mezinárodního prototypu metru, který je uložen u Mezinárodního úřadu pro váhy a míry v Sevres. Je to délka dráhy, kterou proběhne světlo ve vakuu za dobu 1/ sekundy Kilogram je hmotnost mezinárodního prototypu kilogramu, který je uložen u Mezinárodního úřadu pro váhy a míry v Sevres. Sekunda je doba trvání period záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu atomu cesia 133. Kelvin je 1/273,16 část termodynamické teploty trojného bodu vody. Mol je takové látkové množství, které obsahuje tolik elementárních jedinců, kolik je atomů obsažených ve 12 g uhlíku 12 C. Kandela je svítivost monochromatického zdroje o frekvenci Hz, jehož zářivost v daném směru činí 1/683 wattů na steradián. Ampér je proud, který při stálém průtoku dvěma rovnoběžnými přímými velmi dlouhými vodiči zanedbatelného kruhového průřezu, umístěnými ve vakuu ve vzdálenosti 1 m od sebe, vyvolá mezi vodiči sílu 0,2 mN na 1 m délky. Definice základních jednotek:

7 Pomocí základních jednotek jsou definovány hlavní jednotky dalších odvozených veličin. Odvozené jednotky Odvozují se ze základních jednotek pomocí definičních vztahů odpovídajících fyzikálních veličin: m 3, kg.m -3, … Některé z nich mají své názvy podle význačných fyziků - např. N = kg.m.s -2 (newton), J = kg.m 2.s -2 (joule), … JednotkaZnačka jednotkyFyzikální veličinaFyzikální rozměr m2m2 plošný obsahm2m2 m3m3 objemm3m3 m/ssrychlostm·s -1 newtonNsílam·kg·s -2 jouleJenergie, práce, teplom 2 ·kg·s -2 wattWvýkonm 2 ·kg·s -3 N·mmoment sílym 2 ·kg·s -2 kg·m 2 moment setrvačnostim 2 ·kg kg/m 3 hustotam -3 ·kg pascalPatlak, napětím -1 ·kg·s -2 hertzHzfrekvences -1 coulombCelektrický nábojs.A volt V elektrické napětím 2.kg.s -3.A -1 ohmΩelektrický odporm 2.kg.s -3.A -2

8 Násobné a dílčí jednotky jsou jednotky získané jako násobek nebo díl základní nebo odvozené jednotky. Jejich název je vytvořen přidáním předpony před základní nebo odvozenou jednotku, případně před její značku. Výjimkou je jednotka hmotnosti g (gram), která je dílem základní jednotky kg (kilogram) 1 g = 0,001 kg. Násobné a dílčí jednotky Kromě těchto předpon je možno užívat i předpon odstupňovaných po desítkách. Užívání těchto předpon je dovoleno jen ve zvláštních případech, tj. např. hektolitr (hl) nebo centimetr (cm). Žlutě označené násobné a dílčí jednotky jsou pro učivo základní školy nejdůležitější. Předpona Znamená násobekMocnina NázevZnačka peta P = tera T = giga G = 10 9 megaM = 10 6 kilo k = 10 3 mili m0,001 = mikro µ0, = nano n0, = piko p0, = femtof0, = atto a 0, = Předpona Znamená násobekMocnina NázevZnačka hekto h100= 10 2 dekada 10 = 10 1 deci d 0,1 = centi c 0,01 = 10 -2

9 Fyzikální veličinaZnačka veličinyZákladní jednotka Značka jednotky rovinný úhel např.  radiánrad prostorový úhel např.  steradiánsr Doplňkové jednotky jsou to takové jednotky, o nichž Generální konference pro váhy a míry dosud nerozhodla, zda mají být zařazeny mezi základní jednotky nebo jednotky odvozené. Doplňkové jednotky Radián - rovinný úhel sevřený dvěma polopřímkami, které na kružnici opsané z jejich počátečního bodu vytínají oblouk o délce rovné jejímu poloměru Steradián - prostorový úhel s vrcholem ve středu kulové plochy, který na této ploše vytíná část s obsahem rovným druhé mocnině poloměru této kulové plochy

10 Vedlejší jednotky nepatří do soustavy SI, ale norma povoluje jejich používání. Jejich užívání v běžném praktickém životě je ale tradiční a jejich hodnoty jsou ve srovnání s odpovídajícími jednotkami SI pro praxi vhodnější. Tyto jednotky při výpočtech jale převádíme na jednotky soustavy SI. Vedlejší jednotky uvádí následující tabulka. K vedlejším jednotkám se nesmějí přidávat předpony. Lze používat jednotek kombinovaných z jednotek SI a jednotek vedlejších nebo i kombinovaných z vedlejších jednotek, např. km·h -1. VeličinaJednotkaZnačka jednotkyVztah k jednotkám SI délkaastronomická jednotka parsek světelný rok UA pc ly 1 UA = 1,49598·10 11 m 1 pc = 3,0857·10 16 m 1 ly = 9,4605·10 15 m hmotnostatomová hmotnostní jednotka tuna utut 1 u = 1,66057· kg 1 t = 1000 kg čashodina minuta den h min d 1 h = 3600 s 1 min = 60 s 1 d = s teplotaCelsiův stupeň 0C0C1 0 C = K rovinný úhelúhlový stupeň úhlová minuta vteřina grad (gon) 0 ' " g (gon) 1 0 = (π/180) rad 1 ' = (π/10800) rad 1 " = (π/648000) rad 1 g = (π/200) rad plošný obsahhektarha1 ha = 10 4 m 2 objemlitrl1 l = m 3 energieelektronvolteV1 eV = 1,60219· J tlakbarb1 b = 10 5 Pa optická mohutnostdioptrieD1 D = 1 m -1 zdánlivý výkonvoltampérVA Vedlejší jednotky

11 Přehled fyzikálních vztahů mezi veličinami a jednotkami: 6. ročník NázevZnačkaJednotka Značka jednotky Vztahy mezi jednotkamiMěřidlo délka l metrm dm, cm, mm km 1 m = 10 dm = 100 cm 1 m = mm 1 km = m metr objem V metr krychlovým 3 dm 3, cm 3, mm 3 hl, l, dl, ml 1 m 3 = 1000 dm 3 = cm 3 1 dm 3 = cm 3 = 1 l 1 cm 3 = mm 3 = 1 ml 1 hl = 100 l 1 l = 10 dl = ml 1 ml = 1 cm 3 odměrný válec hmotnost m kilogramkg g, mg t (tuna) 1 kg = g 1 g = mg 1 t = kg váhy teplota t stupeň Celsia°Cteploměr čas t, τsekundas h, min den 1 min = 60 s 1 h = 60 min = s 1 den = 24 h = s stopky hodiny síla F newtonN kN 1 kN = Nsiloměr

12 Vztahy mezi fyzikálními veličinami popisují fyzikální rovnice. Ve fyzikální rovnici tedy vystupují nejen číselné hodnoty a matematické funkce, ale vždy i příslušné jednotky fyzikálních veličin. Každá fyzikální rovnice splňuje pravidlo, že rozměr (jednotka) levé strany musí být roven rozměru (jednotce) pravé strany. Hustota NázevZnačkaJednotka Značka jednotky Vztahy mezi jednotkamiMěřidlo hustotaς (ró)kilogram na metr krychlový kg/m 3 g/cm 3 1 kg/m 3 = 0,001 g/cm 3 1 g/cm 3 = kg/m 3 hustoměr Výpočet hustoty a výpočty z hustoty: Hustotu ς vypočítáme, když hmotnost tělesa m dělíme jeho objemem V. m ς · V Hmotnost tělesa m vypočítáme, když hustotu ς násobíme jeho objemem V. Objem tělesa V vypočítáme, když hmotnost tělesa m dělíme jeho hustotou ς.


Stáhnout ppt "Fyzikální veličiny Fyzikální vlastnosti, stavy a změny v přírodě, které je možno změřit a následně vyjádřit číselnou hodnotou, vyjadřujeme fyzikálními."

Podobné prezentace


Reklamy Google