Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
KVINTA, Samuel Hajaš Fyzikálne veličiny a ich meranie - Coggle Diagram
KVINTA, Samuel Hajaš Fyzikálne veličiny a ich meranie
Fyzikálne veličiny a ich jednotky
Fyzikálne veličiny
vyjadrujú fyzikálne vlastnosti, stavy a zmeny
meranie: určujeme veľkosť fyzikálnej veličiny
Meranie fyzikálnych veličín
zisťujeme veľkosť meraného predmetu
X= (A) . (B)
Zákonné fyzikálne veličiny a ich meracie jednotky
hekto h 100
deka da 10
deci d 0,1
centi c 0,01
Zákonné fyzikálne veličiny a ich meracie jednotky
tera T 1 000 000 000 000
giga G 1 000 000 000
mega M 1 000 000
kilo k 1 000
mili m 0,001
mikro μ 0,000 001
nano n 0,000 000 001
piko p 0,000 000 000 001
hmotnosť m kilogram kg
dĺžka l meter m
čas t sekunda s
elektrický prúd I ampér A
termodynamická teplota T kelvin K
svietivosť I kandela cd
látkové množstvo n mol mól
Jednotky dĺžky
meter, kilometer, centimeter, stopa, míľa, yard, palec,
lakeť, astronomická jednotka, parsek, svetelný rok
Odvodené jednotky fyzikálnych veličín
plošný obsah S štvorcový meter m2
objem V kubický meter m3
rýchlosť v meter za sekundu m.s-1
sila F newton N
tlak p pascal Pa
energia E joule J
výkon P watt W
Vedľajšie jednotky fyzikálnych veličín
teplota t stupeň celzia °C
čas t minúta, hodina, deň min, ho, deň
objem V liter l
hmotnosť m tona t
plošný obsah S hektár ha
energia E elektrónvolt eV
vzdialenosť d astronomická jednotka AU
Doplnkové veličiny a ich jednotky
rovinný uhol α,β,γ radián rad
priestorový uhol Σ,Ω,Π steradián sr
Chyby meranie
Hrubé chyby
nepozornosť, omyl, únava pozorovateľa
Náhodné chyby
v dôsledku kolísajúcich rušivých vplyvov, náhodným chybám môžeme predísť viacnásobným meraním
Systematické chyby
presnosť meradiel, nedokonalosť zmyslov
Spracovanie výsledkov
vypočítame priemernú hodnotu meracích výsledkov
l = (l1 + l2 + l3...+ ln) : n
delta l = lk - l
delta l = (dl1 + dl2 + ... + dln) : n
l = 107,36 mm l = 0,088 mm
l = l +- dl
l = ( 107,36 +- 0,088)
Dl = (dl : l).100%
MECANICKÝ POHYB
vtedy ak
teleso mení svoju rychlosť vzhľadom na iné telesá
hmotný bod
model telesa, hmotnosť sa zachováva, rozmery sa zanedbávajú
súradnicová vsťažná sústava
používa sa na určovanie polohy telesa
relatívnosť mechanického pohybu
popis pohybu závisí na voľbe vzťažnej sústavy
pri pohybe teleso mení svoju polohu a opisuje čiaru
trajektória
množina všetkých polôh v ktorých sa hmotný bod pri pohybe vyskytuje, nemá jednotku (nie je fyzikálna veličina) :
môže byť: úsečka, vlnová čiara, lichobežník, kružnica
dráha
dĺžka trajektórie po ktorej sa hmotný bod pohybuje
druhy pohybov
posuvný
všetky body telesa prejdu rovnakú dĺžku
otáčavý
pri otáčavom pohybu telesa opisujú body kružnice a ležia v rovinách kolmých na os otáčania
podľa tvaru trajektórie
priamo čiare (priamka)
krivočiare (nie je priamka)
podľa rýchlosti
rovnomerné (stála rýchlosť)
nerovnomerné (rýchlosť sa mení)
Rovnomerný pohyb
definícia: za ľubovoľné ale rovnaké časové úseky prejde rovnakú dráhu
vektor rýchlosti
je určený pomerom posunutia a doby, za ktorú posunutie nastalo
v=d/t
Skalárne a vektorové fyzikálne veličiny
Skalárne
sú určené číselnou hodnotou a jednotkou
Vektorové
sú určené veľkosťou, smerom, polohou vektorovej priamky
označenie: F, v (zo šípočkou)
Fyzikálne veličiny
zakresľujeme: orientálnej úsečky
pravidlá
Sčítanie vektorov.
pôsobia v jednom bode, majú rovnaký smer
Fv=F1+F2
opačný smer: pôsobia v jednom bode, ale rovnajú sa rozdielu
Fv=F1-F2
Násobenie vektora reálnym číslom
kladným číslom: po násobení je vektor stále rovnakým druhom
záporné číslo: výsledný vektor má opačný smer
Odčítanie vektorov.
Rozklad vektora na zložky.
Rovnomerne zrýchlený pohyb
zrýchlenie
Fyzikálna veličiny, ktorá udáva zmenu okamžitej rýchlosti za jednu sekundu
Zrýchlenie je určené podielom zmeny okamžitej rýchlosti a zodpovedajúcej doby, za ktorú zmena nastala
vektor zrýchlenia má rovnaký smer ako teleso v pohybu
rovnomerné zrýchlenie - vtedy keď za každú sekundu teleso zrýchli o rovnakú hodnotu rýchlosti
parabola
Voľný pád
volne spustené teleso, bez udelenej rýchlosti
priamočiary pohyb rovnomerne zrýchlený s konštantným zrýchlením
g
g
tiažové zrýchlenie
9,81 (hodnota)
v=gt
graf rýchlosti voľného pádu
v=gt
rovnomerne zrýchlený pohyb
graf závislosti voľného pádu
s=1/2gt2
Rovnomerný pohyb po kružnici
Za rovnaké časové useky prejde rovnakú dráhu po kružnici
v=s/t
vektor: vektor okamžitej rýchlosti v dnom bode má smer dotyčnice kružnicovej trajektórie
pri rovnomernom pohybe hmotného bodu po kružnici má okamžitá rýchlosť stálu veľkosť ale smer sa mení
zmena okamžitej rýchlosti pri RP nastáva pri stálej zmene smeru vektora okamžitej rýchlosti
dv=v2-v1
a=v/t
ad=omega . v
Smer vektora okamžitého zrýchlenia - v každom okamihu má rovnaký smer ako vektora zmeny OZ
VOZ
a
RPHB po kružnici - vždy smer do stredu kružnice
dostredivé
zrýchlenie
Periodický jav
: jav ktorý sa pravidelne opakuje
Perióda pohybu
:čas za ktorý sa rovnomerný pohyb po kružnici opakuje
frekvencia
: určuje počet obehov za jednu sekundu
veľkosť uhlovej rýchlosti pri RP po kružnici sa označuje
omega
ds rovná obvodu k
Netonové pohybové zákony
Zotrvačnosť pokoja a pohybu
Ak je teleso vo vagóne a vagón stojí alebo je v rovnomernom pohybe teleso v ňom je v pokoji
Ak sa vagón pohybuje zrýchlením pohybom teleso v ňom nie je v pokoji
Zotrvačnosť
telesá ostávajú v interciálnych vzťažných sústavách (v pokoji/v porybe) pokial niesu nútené to zmeniť vonkajšímy silami
1. Newtonov zákon
Pohyb, zrýchlenie a sily
Pomer zmeny hybnosti hmotného bodu a doby, za ktorú táto zmena hybnosti nastala, je priamo úmerný výslednej pôsobiacej sile
2. Newtonov zákon
F= p/t = m.v/t = m.a
Zákon zachovania hybnosti
Súčet hybností všetkých telies izolovanej sústavy
je stály.
p1+p2+...=konštantná
Hybnosť
Teleso s menšou hmotnosťou sa pohybuje rýchlejšie
p=m.v
vektor hybnosti sa pri rovnomernm pohybe nemení
Zmena hybnosti pri rovnomernom pohybe je nulová
Vektor zmeny hybnosti pri rovnomerne spomalenom pohybe má smer proti pohybu telesa
Trecia sila
Šmikové trenie
Jav vznikajúci medzi plochami dvoch dotíkajúcich sa telies
Brzdí vzájomne obe telesá
Príčina
Plochý telies nie sú dokonale hladké
nerovnosti zapadajü do seba a brzdia sa
Trecia sila
Ft
Pôsobí vždy rovnobežne z dotykovou plochou
Má vždy opačný smer
Jej veľkosť závisí:
od sily ktorou je teleso pritlačené na podložku
Od druhu a kvality dotykových polôh
Značky
Fn-
normálová sila (teleso pritláčané na podložku)
f-
koeficient šmykového trenia
Ft = f . Fn
Ft-
trecia sila
pri rovine:
Fn = Fg
Mechanická práca
je daná súčinom veľkosti sily a dráhy
Značky
W=F.s
(ak je sila v smere pohybu telesa)
W=F.s.cosa
(ak sila nepôsobí v smere pohybu telesa)
W=-F.s
(ak je v protismere pohybu telesa)
značka mechanickej práce:
W
Počíta sa v
(J) Joule
Výkon
Značky
P
-výkon
P=W/t
=
1J.s-1
P=W/t=F.s/t=F.v
Kinetická Energia
Konaním práce vonkajškov silou teleso získava energiu
Akú prácu vykonáva vonkajšia sila pôsobiaca na teleso takú energiu teleso pri rozbiehaní získa
Značky
W=Ek
W
=
1/2m.v2
=
Ek
Ek-
1kg.m2.s-2=
1J
W=F.s
W=m.a.1/2a.t2
F=m.a
s=1/2a.t2
Ek=1/2 m.v2
Zmena kinetickej energie sa rovná práci, ktorú vykoná pôsobiaca sila
Potenciálna energia
Na teleso v tiažovom poli Zeme pôsobí tiažová sila
FG
.
Ak teleso voľne padá, tiažová sila
FG
koná prácu
W
Značky
W=FG.s
s(h)=(h1-h2)
FG=m.g
W=m.g.h
Jednotka potenciálnej energie-
je rovnaká ako jednotka práce a kinetickej energie
Hladina potenciálnej energie-
miesta v ktorých má rovnakú potenciálnu energiu
Potenciálna energia telesa-
závisí od voľby nulovej hladiny potenciálnej energie
Mechanická energia
Ec=Ek+Ep
Súčet kinetickej a potenciálnej energie telesa, sa nazýva celková mechanická energia
Ak v sústave pôsobí iba tiažová sila, celková mechanická energia sústavy sa nemení
Zákon zachovania energie
Celková mechanická energia izolovanej sústavy je
stála
Ak v izolovanej sústave pôsobia iné sily ako trecia (tiažová), mechanická energia sa mení na iné energie (vnútorné) pokial pohyb nezanikne
Ec+U=0
Gravitačné pole
Zem
Gravitačné pole zeme smeruje vždy do stredu zeme
Fg=X Mz.m/(Rz+h)
Zem sa točí okolo svojej osi
vstažná sústava je v neinercialnej sústave
pôsobia zotrvačné sily
na teleso posobí Fg a Fo (nedlahčenie)
Nazýva sa gravitačná sila
FG=Fg+Fo
mimo rovníka
nemá smer do stredu zeme
Fo=m.w2.r
FG=Fg+Fo
na póloch
totožná z gravitačnou silou
FG=Fg+Fo
Fo=0
FG=Fg
G-sila ktorou pôsobí teleso na okolie
Pohyby v radiálnom poli zeme
K=g=/konštantná
mení sa intenzity aj hodnota gravitačného zrýchlenia
vo vačších vzdialenostiach od zeme má intezita gravitačného poľa rozličné hodnoty
v kozmonautike sú významné pohyby telies pri ktorom sa telesu udelí rýchlosť
v0
v kolmom smere na intenzitu gravitačného poľa
pri pomerne malej rýchlosti
v0
je trajektória (bez odporu vzduchu) časť elipsy
Trajektória pripomína dráhu vodorovného vrhu
existuje rýchlosť, pri ktorej sa teleso pohybuje po kružnici
vk=kruhová rýchlosť=prvá kozmická rýchlosť
je funkciou výšky nezávislý od hmotnosti
Doba obehu
T
telesa okolo zeme
vk=2pRz/T
T=2pRz/vk
Pri väčšej rýchlosti
v0
je elipsa dlhšia a môže nastať prípad že teleso nepadne na zem
teleso obieha okolo zeme po eliptickej trajektórii
v0>vk-elipsa
A-apogeum
-najvzdialenejší bod od stredu zeme
P-perigeum
-najbližší bod od stredu zeme
Druhá kozmická rýchlosť
vp
vp-
parabolická rýchlosť
trajektória sa mení na parabolu
Tretia kozmická rýchlosť
(hyperbolická rýchlosť)
rýchlosť nutná na opustenie gravitačného poľa zeme
Elektrický náboj
Mikrosvet
skladá sa: atómy, ióny, molekuly
Atómy
- ďalej delitelný
-obsahuje kladne nabité jadro záporne nabitý obal
-navonok elektricky neutrálny
-základná vlastnosť častíc
-vzniká pri vzájomnom trení dvoch telies (elektricky sa nabijú)
-Q=1 columb
súhlasné póly
- odpudzujú
nesúhlasné póly
- priťahujú
veľkosť elektrickej sily
priamo úmerná súčiny nábojov Q1 a Q2
nepriamo umerná druhej mocnine Fe 1/r2
Columbov zákon
Fe= k . Q1.Q2/r2
k
=konštantná úmernosť
závisí od prostredia
Homogénne pole
-Má všade rovnaký smer
Elektrický prúd
Izolanty
atómy v izolante sa stávajú
el. dipólmi
Vodič
pri
elektrostatickej indukcií
nastane na chvíľu usporiadanie pohybu el. nabitých častíc
I-
definovaný podielom náboja častíc
dQ
ktoré prejdu prierezom
S
za čas
dt
I=dQ/dt
(
A-Ampér
)
Účinky
- v pevných vodičoch=>zvýšenie teploty
-v kvapalných vodičoch=>mení zloženie
-v plynoch=>svetelné a zvukové efekty
Kapacita kondenzátora
Kapacita
schopnosť uschovávať
EL. energiu môžeme uschovávať v
kondenzátore
, ktorý nabijeme
čím viac náboja prenesieme na vodivú plochu, tým váčšý potenciál bude mať
Q=k.Fí e
k=Q/Fí e
C=Q/U
Kondenzátor
má schopnosť akumulovať elektrický náboj
tým aj elektrickú energiu v el. poli
Kapacita vodiča
závisý od tvaru a prostredia v ktorom je vodič
C=1F (farad)
Q=C
plátnový kondenzátor
2 rovnobežné izolované platne
Dilelektrikum
izolant
molekuly z nábojom +,-
(dipóly)
nepohybujú sa voľne
zmení prostredie medzi dvomi doskami
kapacita sa zväčší E-krát
potenciál sa zmení E-krát
Zmena plochy a vzdialenosti plochy platní
zmení sa kapacita
zmeníme zapojením kondenzátorov
paralelne
- vedľa seba
sériovo
- za sebou
Elektrický potenciál
Elektrické napätie
Elektrický potencíal Ep
častica s elektrickým nábojomv el. poli
Ep=Q.E.d
Fí=E.d
najvyšší potenciál-
kladná platňa
najnižší potenciál-
uzemnená platňa
Elektrické napätie
meriame voltmetrom
zapájame
paralelne k spotrebiču
