Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Galileo Galilei (1564-1642) FYZIKA I.. Každá veličina má svou značku X a jednotku [X] Fyzikální veličiny vyjadřují objektivně měřitelné fyzikální vlastnosti.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Galileo Galilei (1564-1642) FYZIKA I.. Každá veličina má svou značku X a jednotku [X] Fyzikální veličiny vyjadřují objektivně měřitelné fyzikální vlastnosti."— Transkript prezentace:

1 Galileo Galilei ( ) FYZIKA I.

2 Každá veličina má svou značku X a jednotku [X] Fyzikální veličiny vyjadřují objektivně měřitelné fyzikální vlastnosti a stavy objektů a jejich změny. Např.: délka (l), hmotnost (m), čas (t), hustota (ρ), energie (E), elektrický proud (I), elektrické napětí (U), rychlost (v), …. X - měřená veličina {X} - číselná hodnota [X] - měřicí jednotka Např.: veličina rychlost značka v jednotka rychlosti [v] = m.s -1 číselná hodnota {v} = 3,5 (konkrétní číslo) Pozn.: V textu, tabulkách a grafech se setkáte se zápisem v[m.s -1 ] BFY1 v = 3,5 m.s -1

3  přímo – např. teplota, čas, objem kapaliny, napětí, …  nepřímo – z jiných změřených veličin výpočtem např. rychlost z dráhy a času, hustota z hmotnosti a objemu, elektrický odpor z proudu a napětí … Velikost fyzikální veličiny určujeme měřením. Dva základní typy fyzikálních veličin: vektorové a skalární.  SKALÁRNÍ – mají pouze velikost, např. teplota, hustota, objem, energie, tlak, práce, výkon, účinnost…  VEKTOROVÉ – mají velikost a směr, např. rychlost, zrychlení, hybnost, síla, moment síly,… BFY1

4 Rozdělení:  základní veličiny a jejich jednotky - je jich přesně 7 (viz dále)  doplňkové veličiny a jejich jednotky - pouze 2 (rovinný a prostorový úhel)  odvozené veličiny a jejich jednotky,  násobky a díly jednotek,  vedlejší jednotky - běžně se používají, každý jim rozumí, ale ve výpočtech nevyhovují: tuna, litr, den, rok, hektar, stupeň Celsia, světelný rok… BFY1

5  pouze 7  vybrané tak, aby se pomocí nich daly vyjádřit všechny ostatní veličiny (odvozené) název veličinyznačkajednotkaznačka jednotky délkalmetrm hmotnostmkilogramkg častsekundas elektrický proudIampérA termodynamická teplotaTkelvinK svítivostIkandelacd látkové množstvínmol BFY1

6 předponaznačkanásobek petaP teraT gigaG megaM kilok milim0, mikro  0, nanon0, pikop0, femtof0, předponaznačkanásobek hektoh dekada decid0, centic0, BFY1

7  Odvozují se ze základních veličin pomocí vzorce  Jednotky odvozených veličin:  jsou vyjádřeny pouze pomocí násobků a mocnin základních jednotek (m.s -1 nebo kg.m -3 nebo m 2 )  mají svůj vlastní název (J nebo Pa nebo W), ale lze je také vyjádřit pomocí základních jednotek Např: Odvození jednotky rychlosti: Odvození jednotky energie: BFY1

8  TYPY FYZIKÁLNÍCH POLÍ  Skalární pole – popsáno v prostoru skalární veličinou (např. teplotní pole)  Vektorové pole – popsáno v prostoru vektorovou veličinou (např. pole rychlosti proudění)  Homogenní pole – fyzikální vlastnosti se v prostoru nemění  Stacionární pole – veličina nezávisí na čase  TYPY FYZIKÁLNÍCH PROSTŘEDÍ  Homogenní prostředí – fyzikální vlastnosti jsou stejné ve všech místech  Izotropní prostředí – fyzikální vlastnosti jsou stejné ve všech směrech, tj. nezávisí na směru (rychlost šíření) BFY1

9 MECHANIKA: 1) KINEMATIKA – popisuje, JAK se tělesa pohybují 2) DYNAMIKA – popisuje, PROČ se tělesa pohybují Základní veličiny pro kinematický popis pohybů těles:  čas t nebo Δt – časový interval, po který pohyb trval, [t] = s (Δt čteme „delta t“, Δt = t 2 – t 1, rozdíl koncového a počátečního času)  dráha s nebo Δs – vzdálenost, kterou těleso urazilo, [s] = m  rychlost v – viz dále, [v] = m.s -1  zrychlení a – viz dále, [a] = m.s -2 BFY1

10 HMOTNÝ BOD (BODOVÝ OBJEKT, ČÁSTICE) je model tělesa, u kterého je zachována jeho hmotnost, ale jeho rozměry a tvar jsou zanedbány. POLOHU HB určujeme vzhledem k vztažné soustavě.  pomocí souřadnic v prostoru [x,y,z] nebo v rovině [x,y]  pomocí polohového vektoru r. Velikost r: BFY1 ZMĚNA POLOHY HB - vektor posunutí – koncová poloha – výchozí bod

11  MECHANICKÝ POHYB: Změna polohy HB vzhledem ke zvolené vztažné soustavě v závislosti na čase.  KLID: Stav HB, při němž se jeho poloha vzhledem ke zvolené vztažné soustavě nemění.  RELATIVNOST KLIDU A POHYBU: Klid a pohyb jsou relativní, závisí na volbě vztažné soustavy.  Řidič je v klidu vzhledem ke svému autu, ale v pohybu vzhledem k silnici, ale i naopak silnice je v pohybu vzhledem k autu i k řidiči.  TRAJEKTORIE: Geometrická čára, kterou HB při pohybu opisuje („stopa“ tělesa při pohybu)  DRÁHA TĚLESA (veličina s): Délka úseku trajektorie, kterou HB urazí za určitou dobu. BFY1

12 Podle trajektorie:  PŘÍMOČARÝ POHYB: trajektorie má ve zvolené vztažné soustavě tvar přímky. Je to většinou úsečka.  KŘIVOČARÝ POHYB: trajektorie má ve zvolené vztažné soustavě jiný tvar než část přímky, je to křivka (např. kružnice). Podle rychlosti:  ROVNOMĚRNÝ POHYB: HB urazí v libovolných, ale stejných dobách stejné dráhy. Velikost jeho rychlosti se nemění. v = const.  NEROVNOMĚRNÝ POHYB: HB urazí ve stejných dobách různé dráhy. Velikost jeho rychlosti se s časem mění. v ≠ const. BFY1

13 Zkracováním časového intervalu, na kterém určujeme průměrnou rychlost, lze dospět k okamžité rychlosti.  Okamžitá rychlost (vektor):  vyjadřuje změnu polohy HB za jednotku času. [v] = m.s -1 Pozn.: důležitý převodní vztah 1 m.s -1 = 3,6 km.h -1  Velikost průměrné rychlosti (skalár): Má směr tečny k trajektorii v daném bodě.  Průměrná rychlost (vektor): Pozn.: NENÍ to průměr rychlostí! BFY1

14  velikost okamžité rychlosti v je konstantní, v = const.  graf závislosti rychlosti na čase v(t) je konstantní funkce  graf závislosti dráhy na čase s(t) je rostoucí lineární funkce 0 0 Pozn.: čím větší úhel svírá graf s(t) pro RP s časovou osou, tím je rychlost pohybu tělesa větší. s 0 - počáteční dráha, už má „něco najeto“ BFY1

15  vyjadřuje změnu rychlosti HB za jednotku času. [a] = m.s -2  Průměrné zrychlení (skalár): Δv – změna rychlosti Podobně jako u rychlosti lze zkracováním časového intervalu Δt, na kterém určujeme průměrné zrychlení, dospět k okamžitému zrychlení.  Okamžité zrychlení (vektor):  při zvyšování rychlosti má znaménko +,  při snižování rychlosti, brzdění má znaménko – (tzv. zpomalení)  při zvyšování rychlosti má směr stejný jako je směr pohybu,  při brzdění má směr opačný, proti směru pohybu BFY1

16  velikost okamžité rychlosti se s časem mění, v ≠ const  zrychlení je tedy nenulové … a ≠ 0  a = 0 pouze u rovnoměrného pohybu nebo klidu Graf závislosti rychlosti na čase v(t) 0 Klid, v = 0 RP, a = 0, v ≠ 0 NRP, a > 0, v roste a je větší než v prvním úseku NRP, a < 0, v klesá BFY1

17  speciální případ nerovnoměrného pohybu  velikost zrychlení se nemění … a = const.  příkladem je volný pád, tíhové zrychlení g = 9,81 m.s -2 RZrP koná HB tehdy, jestliže každou sekundu naroste velikost jeho rychlosti o stejnou hodnotu. 0 Grafem závislosti a(t) je konstantní funkce Klid nebo RP RZrP s menším a RZrP s větším a BFY1

18 Průměrná rychlost je průměrem v 0 a koncové rychlosti v: Grafem závislosti v(t) je:  Přímá úměrnost, pokud je počáteční rychlost v 0 = 0 m.s -1  Lineární funkce, pokud je počáteční rychlost nenulová 0 v0v0 v = a 1.t v = a 2.t, a 2 >a 1 v = v 0 + a 1.t v = v 0 – |a 3 |.t BFY1

19  Souvislost mezi grafem závislosti rychlosti na čase v(t) a uraženou dráhou s: OBSAH PLOCHY POD GRAFEM v(t) SE ČÍSELNĚ ROVNÁ URAŽENÉ DRÁZE 0 v0v0 v = at v = v 0 + at a) S nulovou počáteční rychlostí: Plocha je pravoúhlý trojúhelník. t v b) S nenulovou počáteční rychlostí v 0 : Plocha je lichoběžník, k trojúhelníku přičteme obsah obdélníka. t BFY1

20  Závislost dráhy na čase pro RZrP je kvadratická, v žádném případě nesmíme použít vzorec s = vt, který platí jen pro rovnoměrný pohyb. 0 Jestliže je rychlost derivace dráhy podle času, musíme získat dráhu integrací rychlosti podle času: Integrační konstantou je počáteční dráha s 0. BFY1

21  Zpomalený pohyb je pohyb se záporným zrychlením, při rovnoměrně zpomaleném pohybu (RZpP) navíc s konstantním a < 0. 0 v0v0 v = v 0 – |a|.t tBtB Zajímá nás brzdná dráha s B a čas do zastavení t B při dané počáteční rychlosti v 0 a zrychlení a. Základní myšlenka: v čase t B je v = 0. Vztah pro t B dosadíme do vzorce pro dráhu RZrP, u zrychlení píšeme mínus (–) a upravíme.

22 Veličina Rovnoměrný pohyb Rovnoměrně zrychlený pohyb Rovnoměrně zpomalený pohyb zrychlení velikost okamžité rychlosti průměrná rychlost do zabrzdění dráha BFY1

23  Speciální případ rovnoměrně zrychleného pohybu  Směrem vzhůru – rovnoměrně zpomalený pohyb s v 0 ≠ 0  Směrem dolů – volný pád, rovnoměrně zrychlený pohyb  Zrychlení má nahoru i dolů stejnou velikost – tzv. tíhové zrychlení g = 9,81 m.s -2 Při vrhu nás zajímají hlavně:  maximální výška h  doba výstupu t V – dosažení maximální výšky  doba dopadu t D = 2 t V (nahoru a dolů) Z toho, že ve výšce h je okamžitá rychlost v = 0, odvodíme: … a po dosazení: BFY1 Což je brzdná dráha se záporným zrychlením g.

24 BFY1 Dvě tělesa ze začnou současně pohybovat z téhož místa ve stejném směru. První těleso koná pohyb rovnoměrně zrychlený s počáteční rychlostí 4 m∙s –1 a se zrychlením 0,5 m∙s –2, druhé těleso koná pohyb rovnoměrně zpomalený s počáteční rychlostí 10 m∙s –1 a se zrychlením 1 m∙s –2. Určete a) dobu, za kterou budou mít obě tělesa stejnou rychlost, a velikost této rychlosti, b) dobu, za kterou urazí obě tělesa stejnou dráhu, a tuto dráhu. Řešení: v 01 = 4 m·s –1, a 1 = 0,5 m·s –2, v 02 = 10 m·s –1, a 2 = –1 m·s –2 ; a) t 1 = ?, v = ?, b) t 2 = ?, s = ? a) Sestavíme rovnici, u zpomaleného pohybu budeme dosazovat mínus. b) Opět sestavíme rovnici, tentokrát bude kvadratická. Jeden kořen je roven 0, ten nevyhovuje.

25 BFY1 Hmotný bod urazí rovnoměrně zrychleným pohybem za dobu 6 s dráhu 18 m. Jeho počáteční rychlost byla 1,5 m∙s –1. Určete velikost zrychlení hmotného bodu a velikost jeho rychlosti na konci dané dráhy. Řešení: t = 6 s, s = 18 m, v 0 = 1,5 m·s –1 ; a = ? m·s –2, v = ? m·s –1, Pro RZrP s počáteční rychlostí platí vztahy: V prvním vztahu máme dvě neznámé, v druhém jen jednu. Proto ze vztahu pro dráhu vyjádříme zrychlení, které potom dosadíme do vztahu pro rychlost. Pozn.: Vždy je nutné obecné řešení, v tomto případě tedy nestačí určit a a dosadit číselnou hodnotu.

26 Děkuji za pozornost BFY1


Stáhnout ppt "Galileo Galilei (1564-1642) FYZIKA I.. Každá veličina má svou značku X a jednotku [X] Fyzikální veličiny vyjadřují objektivně měřitelné fyzikální vlastnosti."

Podobné prezentace


Reklamy Google