STAVBA LÁTEK Tělesa a látky Co nás obklopuje? Zapiš si! (Učebnice strana 8 – 9)

Co ve svém okolí vnímáme smysly?

Čím se věci odlišují? Tvarem Barvou Velikostí Tvrdostí modelína kámen

Co je důležité? U kterých těles je důležitá barva velikost tvar tvrdost barva tvar

Těleso Pokud o věci řekneme, že má nějaký tvar rozměry Zapiš si! Pokud o věci řekneme, že má nějaký tvar rozměry polohu (nachází se na určitém místě) nazveme tuto věc TĚLESEM

Látka Zapiš si! Všechna tělesa jsou složena z látek. Látky mohou být ve třech skupenstvích: pevné (dřevo, sklo, železo, papír, ...) kapalné (voda, mléko, olej, benzín, ...) plynné (vzduch, zemní plyn, oxid uhličitý, vodní pára, propan-butan, kyslík, ...) Tatáž látka může být za různých okolností v různých skupenstvích (led – voda – vodní pára). Tělesa mohou být z látek pevných, kapalných nebo plynných.

Urči, co je těleso Vzduch Žehlička Řeka Kouř z komína Pára nad hrncem Cukr

Tvar jednoduchý a složitý Některá tělesa mají tvar jednoduchý Některá tělesa mají tvar složitý

Tělesa s přibližným tvarem koule Slunce Země Měsíc Nafouknutý plážový míč Glóbus Míč na košíkovou Fotbalový míč Pomeranč Tenisový míček Míček na stolní tenis Kulička Hrášek Brok v loveckém náboji Semínko hořčice

Tělesa z kapalin a plynů voda v láhvi čaj v hrníčku vodík v balonu vzduch v pneumatice bublina vzduchu ve vodě

Pozorování těles Některá tělesa nemůžeme pozorovat přímo vzdálená tělesa (hvězdy, planety,..) - musíme použít přístroje - kosmické sondy, dalekohledy příliš malá tělesa (mikroby, viry,..) - musíme použít přístroje - mikroskopy mikroby Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 9 – 10.

Vlastnosti pevných, kapalných a plynných látek Zapiš si! (Učebnice strana 10 – 14) Pro jednotlivé podoby látek užíváme pojem skupenství pevné - led, sníh kapalné - voda plynné - pára

Vlastnosti pevných látek a těles Zkus změnit tvar gumového míčku tělesa z plastelíny křídy

Pevné látky - nemění snadno svůj tvar ani objem - mohou být Zapiš si! - nemění snadno svůj tvar ani objem - mohou být křehké pružné tvárné - mají různou tvrdost

Vlastnosti kapalných látek a těles Nalévej vodu do různě tvarovaných nádob Přelévej vodu Co pozoruješ?

Kapaliny jsou tekuté (dají se přelévat), Zapiš si! jsou tekuté (dají se přelévat), mění snadno tvar (zaujímají jej podle nádoby), snadno dělitelné (kapky) nelze znatelně stlačit (objem se nemění) V klidu je hladina kapaliny v nádobě vždy vodorovná (využití – spojené nádoby, hadicová vodováha, ...)

Čím se liší voda od vzduchu? Pokus Plastovou láhev naplň vodou, pevně uzavři a zmáčkni láhev rukama. Opakuj pokus s prázdnou lahví. Co pozoruješ?

Další pokusy s plynnými látkami Stříkni deodorantem ve spreji v místnosti Dá se „přelít“ vzduch pod vodou? Co pozoruješ?

Plyny jsou stlačitelné a rozpínavé snadno mění tvar i objem Zapiš si! jsou stlačitelné a rozpínavé snadno mění tvar i objem jsou tekuté

Kapaliny i plyny se mohou přelévat, mohou volně proudit. Označujeme je společně jako TEKUTINY. Zapiš si! Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 14 - 15.

Známá skupenství pevné kapalné plynné Většina látek může být ve všech třech skupenstvích. U některých látek můžeme mít s určením skupenství potíže Med, pasta na zuby,…

Čtvrté skupenství Někdy se setkáme i se čtvrtým skupenstvím – zvláštní stav látky, který vzniká například v plameni, ve svítících zářivkách, při elektrickém sváření – nazývá se plazma.

Vzájemné působení těles. Síla Zapiš si! (Učebnice strana 16 – 18)

Na stole stojí váza s květinami Na parkovišti stojí auto Pozorujeme Na stole stojí váza s květinami Na parkovišti stojí auto Na lavici leží kniha Tělesa se dotýkají, ale vůči sobě se nepohybují Zavěšení závaží na pružinu Položení závaží na pravítko Dochází ke změně tvaru Někdy je změna tvaru vidět, někdy se nám zdá, že změna nenastává Kdybychom však měli citlivé přístroje, zjistili bychom, že deformace nastává u všech těles.

Ve fyzice rozumíme pod pojmem deformace změnu tvaru a rozměrů těles, která je vyvolána působením jiných těles. Může být dočasná (natažení pružiny) trvalá (tvarování modelíny) Fotbalista kopne do míče Tenistka odpaluje míček Na stěnách starých hradů můžeme často vidět staré dělové koule zaryté do zdi. Jak deformace vznikly? Dobývání hradů a zámků – DĚJEPIS Popis interakce: dělová koule nejprve zmenší svoji rychlost na nulu, současně nastává deformace zdi. Koule se deformuje nepatrně. Dochází ke změně pohybu jednoho nebo obou těles (může dojít i k jejich současné deformaci)

Pro přesnější popis vzájemného působení těles používáme ve fyzice pojem síla. Působí-li jedno těleso na druhé, působí současně druhé těleso silou na první těleso. Vzájemným silovým působením se může změnit tvar tělesa nebo pohyb tělesa (uvést do pohybu, zbrzdit nebo urychlit pohyb, změnit směr pohybu nebo zastavit pohyb). Tělesa na sebe mohou působit při dotyku nebo „na dálku“, např. elektrickou, magnetickou nebo gravitační silou.

Magnet přitahuje kuličku magnetickou silou, současně i kulička přitahuje magnet. Magnet působí na kuličku magnetickou silou, i když se kuličky nedotýká. Pustíme-li kámen, padá k Zemi. Na povrchu Země působí na všechna tělesa Země gravitační silou a přitahuje je. Třeme-li plastový hřeben tenkým papírem, zjistíme, že hřeben přitahuje kousky papíru elektrickou silou. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 18 – 19.

Gravitační síla. Gravitační pole Zapiš si! (Učebnice strana 20 – 23) Všechna tělesa na sebe působí přitažlivou silou, kterou nazýváme gravitační síla. Čím větší mají daná tělesa hmotnost, tím větší mezi nimi působí gravitační síla. Současně čím jsou od sebe tělesa dál, tím je vzájemná gravitační síla menší. Kolem každého tělesa vzniká gravitační pole (zkráceně gravitace). Prostřednictvím gravitačního pole na sebe působí každá dvojice těles přitažlivou silou.

Díky gravitační síle působící mezi vesmírnými tělesy se naše Země pohybuje neustále okolo Slunce. Vzhledem k hmotnostem Slunce a Země působí na předměty nacházející se v jejich gravitačních polích tak velké gravitační síly, že odpoutat se z jejich vlivu je velmi nesnadné. Slunce „drží“ svým polem všechny planety sluneční soustavy a Země přitáhne zpět ke svému povrchu předměty vržené i značnou rychlostí, např. střely z pušky. Za toto všechno může gravitační síla.

Gravitační síla, kterou se dvě tělesa přitahují, závisí na jejich hmotnosti. Proto pozorujeme účinky gravitačních sil těles o velikých hmotnostech jako jsou planety, Měsíc a Slunce. Země působí na všechna tělesa gravitační silou směrem do středu Země. Tento směr nazýváme svislý směr. Svislý směr můžeme určovat pomocí ocelové tyčky (závaží) zavěšené na provázku. Provázek se působením tyčky napne a ustálí se ve svislém směru. Toto zařízení nazýváme olovnice. Olovnici užívají např. zedníci.

Země působí gravitační silou nejen na tělesa na jejím povrchu, ale i na tělesa v jejím okolí (např. padák, letadlo, družice). Okolo Země je gravitační pole. S rostoucí vzdáleností od povrchu Země se gravitační síla zmenšuje. Měsíc má menší hmotnost než Země, proto je gravitační síla na Měsíci asi šestkrát menší než na Zemi. Okolo Země je gravitační pole. Na každé těleso v něm působí svisle dolů gravitační síla. (Olovnice – svislý směr.) Čím je hmotnost tělesa větší, tím větší gravitační silou na něj Země působí. Gravitační síla se zmenšuje se vzdáleností od Země. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 23 – 24.

Měření síly Všechna tělesa jsou přitahována k Zemi gravitační silou. (Učebnice strana 24 – 27) Všechna tělesa jsou přitahována k Zemi gravitační silou. Na tělesa se stejnou hmotností působí stejná gravitační síla. Zavěsíme-li na pružinu délky d závaží, pružina se protáhne o délku dP. d dP Přidáme-li další závaží, které má stejnou hmotnost jako první, pružina se protáhne opět o délku dP. dP Prodloužení pružiny je tedy přímo úměrné síle, kterou závaží natahují pružinu.

Dočasné prodloužení pružiny je tolikrát větší, kolikrát větší silou je pružina napínána. K měření síly používáme pružinový siloměr. Základní části pružinového siloměru: Na každém siloměru je uveden měřící rozsah. háček obal Stupnice je rozdělena na menší dílky. pružina Po zavěšení závaží se pružina prodlouží a my můžeme na stupnici odečíst velikost síly, kterou těleso pružinu siloměru napíná. stupnice háček

Síla je fyzikální veličina, značí se F. Sílu měříme pružinovým siloměrem. Měření je umožněno tím, že dočasné prodloužení pružiny siloměru je přímo úměrné působící (měřené) síle. Síla je fyzikální veličina, značí se F. Jednotkou síly je newton, značí se N. 1 N je roven přibližně síle, kterou Země přitahuje těleso o hmotnosti 100 gramů. Pro velké síly budeme užívat větší jednotku – kilonewton (kN) 1 kN = 1 000 N

Víme, že závaží o hmotnosti 0,1 kg přitahuje Země silou o velikosti 1 N. Dvě závaží budou Zemí přitahována dvakrát větší silou, 2 N. m = 0,1 kg m = 0,2 kg Čím je hmotnost tělesa větší, tím větší gravitační silou na něj Země působí. Fg = 1 N Fg = 2 N Před měřením síly siloměrem musíme zjistit v jakých jednotkách je stupnice siloměru, jaké síle odpovídá nejmenší dílek stupnice, rozsah siloměru (jakou největší sílu můžeme siloměrem měřit), zda při nulové výchylce splývá okraj vnějšího válce siloměru s nulovou čárkou stupnice.

Procvičení Jaký je rozsah siloměru? 10 N Kolika newtonům odpovídá nejmenší dílek stupnice? 1 N Jak velkou silou napíná závaží pružinu? 4 N

U každého siloměru urči: Rozsah siloměru Kolika newtonům odpovídá nejmenší dílek stupnice? Jak velkou silou napíná závaží pružinu? 1 N 0,05 N 0,4 N 5 N 0,25 N 1,8 N 10 N 0,5 N 3,75 N Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 27 – 28.

Látky jsou složeny z částic, které se pohybují Zapiš si! (Učebnice strana 29 – 31) Už starořečtí filozofové tušili, že různé vlastnosti látek souvisí s tím, že všechny látky se skládají z nepatrných částic. Předpokládali, že různé látky se skládají z různých částic. Tyto domněnky se podařilo experimentálně popvrdit až o mnoho století později díky speciálním mikroskopům.

Rozstříknutí vody rozprašovačem Voda z nádoby se rozstřikuje na malinké kapky, které nevidíme.

Vyluhování sáčku čaje ve vodě. Do sklenice vložíme sáček čaje a opatrně zalejeme vodou. Přestože nebudeme vodu ve sklenici promíchávat, po určité době se voda ve sklenici obarví.

Částice vody i barviva čaje se ve sklenici neustále neuspořádaně pohybují všemi směry. To umožňuje pronikání částic jedné látky mezi částice jiné látky. Samovolné pronikání částic jedné látky mezi částice jiné látky nazýváme difuze.

V roce 1827 pozoroval skotský botanik Robert Brown zrnka pylu v kapce vody a zjistil jejich trhavý pohyb. Částice vody se neustále neuspořádaně pohybují a přitom narážejí do pylových zrnek (nebo jiných částeček) ze všech stran. Tím se tyto částečky posouvají a otáčejí. Výsledkem je trhavý neuspořádaný pohyb těchto částeček nazývaný Brownův pohyb. Difuze i Brownův pohyb nepřímo potvrzují, že částice, ze kterých jsou složeny látky, se neustále a zcela neuspořádaně pohybují. Zapiš si! Všechny látky jsou složeny z částic nepatrných rozměrů. Částice látek se neustále neuspořádaně pohybují. O tomto pohybu částic nepřímo svědčí Brownův pohyb a difuze. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 31.

Vzájemné silové působení částic (Učebnice strana 31 – 33) Částice na sebe navzájem působí silami, které je udržují pohromadě, např. při lámání zápalky musíme vynaložit určitou sílu k překonání sil působících mezi částicemi.

Částice látek na sebe působí přitažlivými silami. Stlačená pružina prsty od sebe odtahuje. Podobně působí síly mezi molekulami. Když se molekuly velice těsně přiblíží, jsou vzájemně odpuzovány, jakmile se jen trochu oddálí, jsou vzájemně přitahovány. Částice látek na sebe působí přitažlivými silami. Tyto síly působí jen když jsou částice velice blízko sebe. Mezi sebou se přitahují nejen částice téže látky, ale i částice různých látek (přilnavost). Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 33.

Částicová stavba látek (Učebnice strana 34 – 37) Pevná látka - mezi částicemi pevné látky působí pevné chemické vazby, které jim určují stálé místo uvnitř látky (nemohou měnit svoji polohu vzhledem k ostatním molekulám). Proto mají tělesa z pevných látek stálý tvar.

Nejenom, že jsou mezi jejich molekulami a atomy pevné chemické vazby, ale většinou jsou rozmístěny pravidelně, v pravidelných tvarech. Takovým pevným látkám říkáme krystalické látky, zkráceně krystaly. Příkladem krystalické látky je třeba led, sůl, křemen, tuha, diamant. To, jak jsou molekuly uspořádány uvnitř krystalu se většinou projeví i navenek v jejich vnějším tvaru.

Příkladem můžou být krystaly atomu uhlíku: Dokonce i krystalické látky složené ze stejných atomů mohou mít zcela odlišné vlastnosti! Příkladem můžou být krystaly atomu uhlíku: Když uhlík uspořádáme podle prvního obrázku do šestiúhelníků, vznikne tuha (grafit). Látka, která je měkká a maže se. Když ten samý uhlík uspořádáme do speciálně propletených krychlí, vznikne diamant. Látka, která je nejtvrdší na světě.

Příkladem amorfní látky je třeba vosk (parafín), asfalt, sklo. V pevných krystalických látkách jsou částice pravidelně uspořádány, což se navenek projevuje vytvářením krystalů. Vzájemné silové působení částic omezuje jejich pohyb na kmitání kolem pravidelně uspořádaných poloh. Silové působení mezi částicemi brání změně tvaru pevných těles. Existují však i pevné látky, které pravidelné uspořádání svých molekul nemají. Takovým pevným látkám říkáme amorfní látky. Příkladem amorfní látky je třeba vosk (parafín), asfalt, sklo. Mezi jejich zajímavé vlastnosti patří to, že netají při určité teplotě jako krystaly, (třeba led na vodu), ale při zahřívání postupně měknou a dají se tvarovat.

Kapalina - částice kapaliny se mohou volněji přemísťovat, proto lze snadno měnit tvar kapalin podle nádoby, kapalina je tekutá. Mezi částicemi kapaliny působí přitažlivé síly, které drží kapalinu pohromadě (kapky). Je-li kapalina v nádobě v klidu, vlivem gravitační síly Země se částice kapaliny posouvají vždy na níže položená místa, až se ustálí hladina kapaliny ve vodorovné rovině. Podobně jako v pevných látkách jsou částice blízko sebe, proto jsou kapaliny téměř nestlačitelné.

V kapalinách nejsou částice pravidelně uspořádány a mohou se vzájemně snadněji přemisťovat než v pevných látkách. Proto snadno mění svůj tvar, jsou tekuté a v klidu vytvářejí v gravitačním poli Země vodorovnou hladinu. Protože jsou částice kapalin blízko sebe, jsou kapaliny prakticky nestlačitelné. Některé krystalické látky mohou být i tekuté, nazývají se kapalné (tekuté) krystaly. Využívají se např. v dispejích hodinek, kalkulaček, digitálních přístrojích.

Plyny - molekuly plynu se mohou zcela volně pohybovat prostorem, dokud nenarazí na nějakou pevnou překážku (například stěnu nádoby), občas změní svůj směr pohybu kvůli srážce s jinou molekulou. Plyny jsou stlačitelné, protože jejich částice jsou od sebe více vzdáleny než v kapalinách. Přitom na sebe působí jen velice slabími přitažlivými silami. Proto jsou rozpínavé a po určité době vyplní celou nádobu (místnost).

V plynech se částice pohybují volně a zcela neuspořádaně V plynech se částice pohybují volně a zcela neuspořádaně. Vzájemně na sebe působí jen zcela nepatrnými přitažlivými silami. Proto jsou plyny rozpínavé a snadno stlačitelné. Po určité době vyplní nejen celou nádobu, ale i např. místnost apod. Kapaliny i plyny se mohou přelévat, mohou volně proudit, jsou tekuté. Označujeme je společně jako TEKUTINY.

Modely uspořádání částic Model pevné krystalické látky Model kapaliny Model plynu Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 37.

Atomy a molekuly (Učebnice strana 38 – 39) Již staří řečtí filosofové se domnívali, že tělesa jsou složena z malých a dále nedělitelných částic. Tyto částice nazvali atomy podle přídavného jména atomos, což česky znamená nedělitelný. Označení pro základní stavební částici se zachovalo, přestože jeho smysl již neodpovídá skutečnosti. Experimenty se podařilo prokázat, že každý atom se skládá z ještě menších částic – elektronů, protonů a neutronů. I tyto částice nejsou nejmenšími částečkami hmoty.

Atomy jsou různého druhu (atom kyslíku, zlata,hliníku……) Látky, složené z atomů stejného druhu, se nazývají prvky. V přírodě je známo asi 109 různých prvků, které byly podle svých vlastností uspořádány do periodické soustavy prvků. Každý z těchto prvků má svou značku, např. vodík – H, kyslík – O, dusík – N, uhlík – C, ...(lze najít v Tabulkách). Vlastnosti látek závisí na druhu atomů a na jejich uspořádání v látce (učivo chemie).

Sloučením dvou nebo více stejných nebo různých atomů vznikne molekula. Molekula vody H2O vznikne sloučením dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku Molekula oxidu uhličitého CO2 vznikne sloučením atomu uhlíku a dvou atomů kyslíku Molekula vodíku H2 vznikne sloučením dvou atomů vodíku H H O H C H O O Látky, které jsou složené z molekul vzniklých sloučením různých atomů se nazývají sloučeniny. Sloučenina je např. voda H2O, oxid uhličitý CO2… Smíchání molekul různých látek dostaneme směs, např. směs soli (NaCl) a vody ( H2O) – slaná voda.

Všechny látky jsou složeny z atomů a molekul. Molekuly vznikají sloučením dvou a více atomů. Látky, které jsou složeny z atomů jednoho druhu, se nazývají prvky. Látky složené ze stejných molekul se nazývají sloučeniny. Molekuly sloučenin jsou tvořeny dvěma nebo více různými atomy. Látky složené z více různých molekul se nazývají směsi. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 39 – 40.