ŠkolaStřední průmyslová škola Zlín Název projektu, reg. č.Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávací oblastPřírodovědné vzdělávání Vzdělávací oborFyzika Tematický okruh Úvod do fyziky – fyzikální veličiny a jejich jednotky, soustava SI, měření fyzikálních veličin, chyby měře ní Téma Úvod do fyziky – fyzikální veličiny a jejich jednotky, soustava SI, měření fyzikálních veličin, chyby měření Tematická oblast Úvod do fyziky – fyzikální veličiny a jejich jednotky, soustava SI, měření fyzikálních veličin, chyby měření Název Základní a doplňkové jednotky SI AutorMgr. Přemysl Strážnický Vytvořeno, pro obor, ročníkkvěten 2013, strojírenství, stavebnictví, technické lyceum, elektrotechnika 1. r. AnotaceÚvod do soustavy jednotek SI – základní fyzikální veličiny a jejich jednotky Přínos/cílové kompetencePochopení významu základních jednotek soustavy jednotek SI VY_32_INOVACE_07_02

Základní a doplňkové jednotky SI Prezentace je určena všem žákům 1. ročníku technických oborů na SŠ. Navazuje a rozšiřuje poznatky žáků o fyzikálních veličinách a jejich jednotkách, získaných ve fyzice a přírodovědných předmětech na základní škole.

Soustava jednotek SI ( Système International d´Unités ) Mezinárodní soustava jednotek SI byla uzákoněna na základě mezinárodních dohod a usnadňuje spolupráci ve vědě, technice a mezinárodním obchodu. Povolené jednotky v ČR ustanovuje Zákon o metrologii č. 505/1990 Sb. ze dne 16. listopadu Jednotky soustavy SI jsou jeho součástí.

I. Základní jednotky SI Bylo vybráno sedm základních fyzikálních veličin a k nim určeny tyto základní jednotky: veličinaZnačkajednotkaznačka délkalmetrm hmotnostmkilogramkg častsekundas elektrický proud I ampérA termodynamická teplota TkelvinK svítivost I kandelacd látkové množstvín mol

I. Základní jednotky SI Jednotky byly zvoleny tako: mechanika: metr, kilogram, sekunda elektřina: ampér termika: kelvin optika: kandela chemie:mol

Metr 8. května 1790 – francouzské národní shromáždění rozhodlo, že délka nového metru by měla být stejná jako je délka kyvadla, jehož doba půlkyvu je rovna jedné sekundě. 30. března 1791 – francouzské národní shromáždění přijalo návrh francouzské akademie věd a to: metr = jedna desetimilióntina vzdálenosti od rovníku k severnímu pólu — zhotovena provizorní metrová tyč z mosazi. 10. prosince 1799 – francouzské národní shromáždění určilo, že metrová tyč (etalon), jež byla vyrobena dne 23. června 1799, bude uložena v národním archivu jako finální podoba metru. 28. září 1889 – první jednání o váhách a mírách (CGPM) definovalo délku jednoho metru jako vzdálenost mezi dvěma linkami na standardizované tyči ze slitiny platiny a desíti procent iridia, měřeno při teplotě tání ledu. 6. října 1927 – sedmý CGPM upřesnilo definici metru jako délku měřenou při teplotě 0 °C, mezi osami dvou linek vyznačených na prototypu metru ze slitiny platiny z 90 % a iridia 10 %, za normálního atmosférického tlaku a podepřeném dvěma válci o průměru nejméně jeden centimetr umístěnými symetricky ve stejné výšce a vzdálenosti 571 mm jeden od druhého 20. října 1960 – jedenáctý CGPM definovalo metr jako ,73 násobku vlnové délky radiace ve vakuu, která odpovídá přechodu mezi 2p10 a 5d5 kvantové úrovně atomu kryptonu října 1983 – sedmnáctý CGPM definoval délku jako vzdálenost, kterou urazí světlo ve vakuu během časového intervalu 1/ sekundy (tj. světlo urazí ve vakuu za sekundu přesně metrů).

Kilogram Kilogram byl původně zvolen tak, aby odpovídal hmotnosti 1 litru vody prosté vzduchu při teplotě 3,98 ˚C, při které má voda maximální hustotu a při normálním atmosférickém tlaku. Tato původní definice však má závažné nedostatky, obsahuje totiž kruhovou závislost: jednotka hmotnosti se zde definuje s pomocí tlaku, který je definován právě prostřednictvím hmotnosti. Proto byl kilogram v roce 1889 definován na základě prototypu, který byl vyroben tak, aby kilogram přibližně vyhovoval původní definici.

Mezinárodní a národní prototyp kilogramu Mezinárodní prototyp kilogramu je válec o výšce i průměru 39 mm vyrobený ze slitiny 90 % platiny a 10 % iridia. Podle něj byly vyrobeny co možná identické kopie, které uchovávají příslušné instituty v různých státech. Těchto kopií bylo vyrobeno celkem 80. V ČR uchovává tento státní etalon (kopie č. 67) Český metrologický institut. Materiál pro zhotovení prototypu byl volen podle následujících kritérií: odolnost proti korozi vysoká hustota (omezení vlivu vztlaku při měření ve vzduchu) dobrá elektrická vodivost (eliminace vlivu statické elektřiny) nízká magnetická vodivost - diamagnetismus (omezení nežádoucích magnetických vlivů – přitažlivosti) tepelná stabilita, tvrdost (odolnost proti otěru)

Sekunda Sekunda je podle soustavy SI definována jako časový interval vymezený kmity elektromagnetického záření, jež vzniká v atomu základního izotopu 133 Cs při změně jeho energetického stavu mezi hladinami F(3,0) a F(4,0) v nulovém magnetickém poli. Tato definice předpokládá cesiový atom v klidu při teplotě 0 K a zcela bez vnějších vlivů.

Ampér Ampér je stálý elektrický proud, který při průchodu dvěma přímými rovnoběžnými nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného kruhového průřezu umístěnými ve vakuu ve vzájemné vzdálenosti 1 metr vyvolá mezi nimi stálou sílu o velikosti 2·10 −7 newtonu na 1 metr délky vodiče.

Kelvin Kelvin je 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody. Teplota trojného bodu vody je teplotou rovnovážného stavu ledu, vody a vodní páry; trojný bod vody je základní teplotní bod. Termodynamická teplota začíná absolutní nulou. Termodynamická teplota trojného bodu vody je 273,16 K. Nule Celsiovy stupnice přísluší termodynamická teplota 273,15 K přesně. Leží 0,01 K pod trojným bodem vody a je to teplota tuhnuti vody při tlaku 1, Pa. Teplota 100° C je teplota varu vody při témže tlaku.

Kandela Kandela je svítivost světelného zdroje, který v daném směru vyzařuje monochromatické záření o frekvenci Hz a jehož zářivost v tomto směru činí 1/683 W na jeden steradián. Název jednotky odvozen z latiny (candela - svíčka), protože původně byla tato jednotka definována jako svítivost svíčky definovaného složení.

Mol 1 mol je takové množství, které obsahuje tolik elementárních jednotek (atomů, molekul, iontů, elektronů…), kolik je uhlíkových atomů v 12 g uhlíku 12 C.

Otázka Které jednotky patří do základních jednotek SI? Uveď i fyzikální veličinu, ke které daná jednotka patří.

Odpověď: veličinajednotka délkametr hmotnostkilogram čassekunda elektrický proudampér termodynamická teplota kelvin svítivostkandela látkové množství mol Bylo vybráno sedm základních fyzikálních veličin a k nim určeny tyto základní jednotky:

Zdroje a prameny 1.Bednařík,M.,Široká,M. Fyzika pro GYMNÁZIA Mechanika. Dotisk 3.vydání Praha: Prometheus, ISBN s. 13 – 22 2.Vlastní 3. %A1kladn%C3%AD_jednotky_SIhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Z%C3 %A1kladn%C3%AD_jednotky_SI