FYZIKÁLNÍ VELIČINY Podmínky používání prezentace Stažení, instalace na jednom počítači a použití pro soukromou potřebu jednoho uživatele je zdarma. Použití pro výuku jako podpůrný nástroj pro učitele či materiál pro samostudium žáka, rovněž tak použití jakýchkoli výstupů (obrázků, grafů atd.) pro výuku je podmíněno zakoupením licence pro užívání software E-učitel příslušnou školou. Cena licence je 250,- Kč ročně a opravňuje příslušnou školu k používání všech aplikací pro výuku zveřejněných na stránkách www.eucitel.cz. Na těchto stránkách je rovněž podrobné znění licenčních podmínek a formulář pro objednání licence. Pro jiný typ použití, zejména pro výdělečnou činnost, publikaci výstupů z programu atd., je třeba sjednat jiný typ licence. V tom případě kontaktujte autora (info@eucitel.cz) pro dojednání podmínek a smluvní ceny. OK © RNDr. Jiří Kocourek 2013

FYZIKÁLNÍ VELIČINY © RNDr. Jiří Kocourek 2013

FYZIKA se zabývá studiem hmotných objektů, jejich vlastností, stavů a změn, které u nich probíhají.

FYZIKA se zabývá studiem hmotných objektů, jejich vlastností, stavů a změn, které u nich probíhají. Základní metody fyzikálního poznání: pozorování – sledujeme jevy, které probíhají kolem nás a nijak do jejich průběhu nezasahujeme pokus (experiment) – záměrně podle potřeby přizpůsobujeme podmínky, za nichž jev probíhá a sledujeme vliv těchto podmínek na průběh jevu měření – pokus, jehož výsledky vyjadřujeme kvantitativně (pomocí číselných hodnot, grafů atd.) odvozování vztahů, formulování hypotéz, odhalování fyzikálních zákonů

FYZIKA se zabývá studiem hmotných objektů, jejich vlastností, stavů a změn, které u nich probíhají. Základní metody fyzikálního poznání: pozorování – sledujeme jevy, které probíhají kolem nás a nijak do jejich průběhu nezasahujeme pokus (experiment) – záměrně podle potřeby přizpůsobujeme podmínky, za nichž jev probíhá a sledujeme vliv těchto podmínek na průběh jevu měření – pokus, jehož výsledky vyjadřujeme kvantitativně (pomocí číselných hodnot, grafů atd.) odvozování vztahů, formulování hypotéz, odhalování fyzikálních zákonů Poznámka: Jediným kritériem pravdivosti fyzikálního poznání je vždy jeho ověření v praxi – tedy pozorování, pokus, měření! Jakmile je nějaká teorie (třeba i dosud všeobecně přijímaná) v rozporu byť i s jediným reálným fyzikálním pokusem, je nutno ji upravit, vylepšit nebo i zcela opustit a nahradit jinou.

Fyzikální veličiny slouží pro popis fyzikálních jevů z kvantitativního hlediska. Hodnotu fyzikální veličiny určujeme pomocí měřicích přístrojů a vyjadřujeme ji jako násobek (část) jisté předem smluvené hodnoty veličiny stejného druhu – jednotky.

Fyzikální veličiny slouží pro popis fyzikálních jevů z kvantitativního hlediska. Hodnotu fyzikální veličiny určujeme pomocí měřicích přístrojů a vyjadřujeme ji jako násobek (část) jisté předem smluvené hodnoty veličiny stejného druhu – jednotky. Příklady veličin a jejich obvyklých jednotek: hmotnost (gram, kilogram, tuna, libra, ...) délka (metr, kilometr, palec, stopa, yard, míle, světelný rok, ...) čas (sekunda, minuta, hodina, den, ....) objem (metr krychlový, litr, pinta, barel, ....) teplota (kelvin, stupeň celsia, stupeň fahrenheita, ....) energie (joule, kalorie, kilokalorie, ....) výkon (kilowatt, kůň, ...)

Fyzikální veličiny slouží pro popis fyzikálních jevů z kvantitativního hlediska. Hodnotu fyzikální veličiny určujeme pomocí měřicích přístrojů a vyjadřujeme ji jako násobek (část) jisté předem smluvené hodnoty veličiny stejného druhu – jednotky. Příklady veličin a jejich obvyklých jednotek: hmotnost (gram, kilogram, tuna, libra, ...) délka (metr, kilometr, palec, stopa, yard, míle, světelný rok, ...) čas (sekunda, minuta, hodina, den, ....) objem (metr krychlový, litr, pinta, barel, ....) teplota (kelvin, stupeň celsia, stupeň fahrenheita, ....) energie (joule, kalorie, kilokalorie, ....) výkon (kilowatt, kůň, ...) Pro označení veličin používáme smluvené značky (písmena, případně indexy atd.). Hodnota fyzikální veličiny je vždy určena číselnou hodnotou a jednotkou !

Fyzikální veličiny slouží pro popis fyzikálních jevů z kvantitativního hlediska. Hodnotu fyzikální veličiny určujeme pomocí měřicích přístrojů a vyjadřujeme ji jako násobek (část) jisté předem smluvené hodnoty veličiny stejného druhu – jednotky. Příklady veličin a jejich obvyklých jednotek: hmotnost (gram, kilogram, tuna, libra, ...) délka (metr, kilometr, palec, stopa, yard, míle, světelný rok, ...) čas (sekunda, minuta, hodina, den, ....) objem (metr krychlový, litr, pinta, barel, ....) teplota (kelvin, stupeň celsia, stupeň fahrenheita, ....) energie (joule, kalorie, kilokalorie, ....) výkon (kilowatt, kůň, ...) Pro označení veličin používáme smluvené značky (písmena, případně indexy atd.). Hodnota fyzikální veličiny je vždy určena číselnou hodnotou a jednotkou ! číselná hodnota značka jednotka

Fyzikální veličiny slouží pro popis fyzikálních jevů z kvantitativního hlediska. Hodnotu fyzikální veličiny určujeme pomocí měřicích přístrojů a vyjadřujeme ji jako násobek (část) jisté předem smluvené hodnoty veličiny stejného druhu – jednotky. Příklady veličin a jejich obvyklých jednotek: hmotnost (gram, kilogram, tuna, libra, ...) délka (metr, kilometr, palec, stopa, yard, míle, světelný rok, ...) čas (sekunda, minuta, hodina, den, ....) objem (metr krychlový, litr, pinta, barel, ....) teplota (kelvin, stupeň celsia, stupeň fahrenheita, ....) energie (joule, kalorie, kilokalorie, ....) výkon (kilowatt, kůň, ...) Pro označení veličin používáme smluvené značky (písmena, případně indexy atd.). Hodnota fyzikální veličiny je vždy určena číselnou hodnotou a jednotkou ! číselná hodnota značka jednotka Příklady: v = 25 m·s-1 d = 0,15 m F = 4 200 N

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky:

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s = 2,5·10 –5 s

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s = 2,5·10 –5 s m = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s = 2,5·10 –5 s m = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg = 1,672·10 –27 kg

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s = 2,5·10 –5 s m = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg = 1,672·10 –27 kg s = 149 600 000 000 m

Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s = 2,5·10 –5 s m = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg = 1,672·10 –27 kg s = 149 600 000 000 m = 1,496·1011 m

1 10n Vyjadřování hodnot fyzikálních veličin pomocí mocnin deseti: Pokud je hodnota fyzikální veličiny (v daných jednotkách) příliš malá nebo příliš velká, zapisujeme ji často jako součin malého čísla (v rozmezí mezi 1 a 10) a příslušné mocniny čísla 10, která udává polohu desetinné čárky: Příklady: F = 4 200 N = 4,2·103 N t = 0,000 025 s = 2,5·10 –5 s m = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg = 1,672·10 –27 kg s = 149 600 000 000 m = 1,496·1011 m Poznámka: S přesným významem mocnin s nulovým nebo záporným exponentem (mocnitelem) se seznámíte v matematice. Prozatím si zapamatujme, že: 100 = 1 10 –n = , kde n je libovolné přirozené číslo. 1 10n

Pro popis jednoduchých fyzikálních jevů (např Pro popis jednoduchých fyzikálních jevů (např. v běžném životě) můžeme volit libovolné veličiny, jejich značky i jednotky. Abychom však dokázali dát jednotlivé fyzikální děje do souvislosti, odvozovat vztahy mezi nimi a objevovat složité fyzikální zákony, je nutné se sjednotit na nějaké soustavě fyzikálních veličin a jejich jednotek.

Mezinárodní soustava fyzikálních jednotek (SI): Pro popis jednoduchých fyzikálních jevů (např. v běžném životě) můžeme volit libovolné veličiny, jejich značky i jednotky. Abychom však dokázali dát jednotlivé fyzikální děje do souvislosti, odvozovat vztahy mezi nimi a objevovat složité fyzikální zákony, je nutné se sjednotit na nějaké soustavě fyzikálních veličin a jejich jednotek. Mezinárodní soustava fyzikálních jednotek (SI): Stanovuje sedm základních fyzikálních veličin a jejich jednotek. Základní jednotky jsou definovány pomocí přesně stanovených fyzikálních dějů. Všechny ostatní jednotky jsou již odvozeny od jednotek základních.

Mezinárodní soustava fyzikálních jednotek (SI): Pro popis jednoduchých fyzikálních jevů (např. v běžném životě) můžeme volit libovolné veličiny, jejich značky i jednotky. Abychom však dokázali dát jednotlivé fyzikální děje do souvislosti, odvozovat vztahy mezi nimi a objevovat složité fyzikální zákony, je nutné se sjednotit na nějaké soustavě fyzikálních veličin a jejich jednotek. Mezinárodní soustava fyzikálních jednotek (SI): Stanovuje sedm základních fyzikálních veličin a jejich jednotek. Základní jednotky jsou definovány pomocí přesně stanovených fyzikálních dějů. Všechny ostatní jednotky jsou již odvozeny od jednotek základních. Základní veličina Obvyklá značka Základní jednotka Značka délka l metr m hmotnost kilogram kg čas t sekunda s elektrický proud I ampér A teplota (termodynamická) T kelvin K látkové množství n mol svítivost kandela cd

Odvozené jednotky: Jednotku vždy odvodíme z definičního vztahu pro příslušnou veličinu.

Příklad: Rychlost je definována jako podíl dráhy a času .......... Odvozené jednotky: Jednotku vždy odvodíme z definičního vztahu pro příslušnou veličinu. Příklad: Rychlost je definována jako podíl dráhy a času .......... Její jednotku odvodíme obdobným způsobem .....

Násobné a dílčí jednotky: Odvozené jednotky: Jednotku vždy odvodíme z definičního vztahu pro příslušnou veličinu. Příklad: Rychlost je definována jako podíl dráhy a času .......... Její jednotku odvodíme obdobným způsobem ..... Násobné a dílčí jednotky: Abychom při výpočtech nemuseli používat příliš velká nebo příliš malá čísla, používáme pro vyjádření násobků (částí) jednotek předpony. Předpona tera giga mega kilo hekto deka deci centi mili mikro nano piko Značka T G M k h da d c m n p Násobek (část) bilion mili-arda milion tisíc sto deset dese-tina setina tisíci-na milion-tina miliard-tina bilion-tina Mocnina 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12

Násobné a dílčí jednotky: Odvozené jednotky: Jednotku vždy odvodíme z definičního vztahu pro příslušnou veličinu. Příklad: Rychlost je definována jako podíl dráhy a času .......... Její jednotku odvodíme obdobným způsobem ..... Násobné a dílčí jednotky: Abychom při výpočtech nemuseli používat příliš velká nebo příliš malá čísla, používáme pro vyjádření násobků (částí) jednotek předpony. Předpona tera giga mega kilo hekto deka deci centi mili mikro nano piko Značka T G M k h da d c m n p Násobek (část) bilion mili-arda milion tisíc sto deset dese-tina setina tisíci-na milion-tina miliard-tina bilion-tina Mocnina 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 Příklady: 25 mm = 0,000 025 m = 2,5·10-5 m 347 MN = 347 000 000 N = 3,47·108 N

Skalární veličiny: K jejich určení stačí číselná hodnota a příslušná jednotka.

Příklad: hmotnost, energie, teplota, objem, hustota, ....... Skalární veličiny: K jejich určení stačí číselná hodnota a příslušná jednotka. Příklad: hmotnost, energie, teplota, objem, hustota, .......

Skalární veličiny: Vektorové veličiny: K jejich určení stačí číselná hodnota a příslušná jednotka. Příklad: hmotnost, energie, teplota, objem, hustota, ....... Vektorové veličiny: K jejich určení je kromě číselné hodnota a jednotky nutno udat i směr.

Skalární veličiny: Vektorové veličiny: K jejich určení stačí číselná hodnota a příslušná jednotka. Příklad: hmotnost, energie, teplota, objem, hustota, ....... Vektorové veličiny: K jejich určení je kromě číselné hodnota a jednotky nutno udat i směr. Příklad: síla, rychlost, ....

F | F | = F = 5N Skalární veličiny: K jejich určení stačí číselná hodnota a příslušná jednotka. Příklad: hmotnost, energie, teplota, objem, hustota, ....... Vektorové veličiny: K jejich určení je kromě číselné hodnota a jednotky nutno udat i směr. Příklad: síla, rychlost, .... Vektorové veličiny vyjadřujeme většinou graficky pomocí orientované úsečky. Délka úsečky (velikost vektoru) vyjadřuje hodnotu veličiny, šipka pak její směr a orientaci. Nad značku příslušné veličiny píšeme malou šipku; k označení hodnoty (velikosti) používáme buď značku bez šipky, nebo vložíme celé označení mezi dvě svislé čáry. F | F | = F = 5N

Obrázky, animace a videa použité v prezentacích E-učitel jsou buď originálním dílem autora, nebo byly převzaty z volně dostupných internetových stránek.