Dane INFORMACYJNE 98/86_MF_G2 Nazwa szkoły: GIMNAZJUM NR 24 W ZS NR 2 W SZCZECINIE ID grupy: 98/86_MF_G2 Kompetencja: MATEMATYKA-FIZYKA Temat projektowy: GĘSTOŚĆ MATERII Semestr PIERWSZY rok szkolny: 2009/2010

Spis treści 1. Co to jest fizyka? 2. Odkrywcy nazw jednostek. 3. Układ SI. 4. Podstawowe jednostki układu SI. 5. Historia układu SI. 6. Co to jest gęstość? 7. Gęstość ciał stałych. 8 .Gęstość cieczy. 9. Gęstość gazów. 10. Archimedes. 11.Prawo Archimedesa 12. Warunki pływania ciał. 13. Jajko w wodzie. 14. Zadanie. 11. Przekształcanie wzorów. 12. Przykładowe wzory fizyczne. 13. Równia i gęstość ciał

Fizyka. Fizyka - nauka o przyrodzie w najszerszym znaczeniu tego słowa. Fizycy badają właściwości i przemiany materii i energii oraz oddziaływanie między nimi. Do opisu zjawisk fizycznych używają wielkości fizycznych, wyrażonych za pomocą pojęć matematycznych, takich jak liczba, wektor, tensor. Tworząc hipotezy i teorie fizyki, budują relacje pomiędzy wielkościami fizycznymi. Fizyka jest ściśle związana z innymi naukami przyrodniczymi, szczególnie z chemią jako nauką o cząsteczkach i związkach chemicznych, które masowo występują w naszym otoczeniu. Fizyka zajmuje szczególne miejsce w naukach przyrodniczych, ponieważ wyjaśnia podstawowe zależności obowiązujące w przyrodzie.

odkrywcy nazw jednostek.

André Marie Ampère. (ur. 20 stycznia 1775 w Lyonie, zm. 10 czerwca 1836 w Marsylii, pochowany na Cmentarzu Montmartre w Paryżu) – francuski fizyk i matematyk, zajmował się badaniem zjawiska elektromagnetyzmu. Od jego nazwiska jednostkę natężenia prądu elektrycznego nazwano amper.

Michael Faraday. (ur. 22 września 1791, zm. 25 sierpnia 1867) – fizyk i chemik angielski, jeden z najwybitniejszych uczonych XIX w., eksperyment Stworzył podstawy elektrochemii. Faraday odkrył również zjawisko samoindukcji, zbudował pierwszy model silnika elektrycznego . W 1845 r. stwierdził, że diamagnetyzm jest powszechną właściwością materii, odkryty zaś przez niego paramagnetyzm – właściwością szczególną niektórych jej rodzajów. Faraday wprowadził pojęcie linii sił pola i wysunął twierdzenie, że ładunki elektryczne działają na siebie za pomocą takiego pola. W 1848 r. odkrył zjawisko Faradaya . Od jego nazwiska jednostkę pojemności elektrycznej nazywamy farad.

. Hrabia Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (ur. 18 lutego 1745 w Como, zm. 5 marca 1827 tamże) - włoski fizyk, wynalazca, konstruktor i fizjolog. W roku 1774 skonstruował elektrofor, umożliwiający elektryzowanie ciał. W roku 1776 odkrył metan - główny składnik gazu błotnego. Eksperymentował z zapalaniem gazów w zamkniętej przestrzeni przy użyciu iskry elektrycznej. W roku 1781 skonstruował elektroskop, służący pomiarom elektryczności. W roku 1782 skonstruował kondensator wynalazca, konstruktor i fizjolog. Na jego cześć jednostkę napięcia elektrycznego nazwano wolt.

Blaise Pascal. (ur. 19 czerwca 1623 w Clermont- Ferrand, zm. 19 sierpnia 1662 w Paryżu) – francuski filozof, matematyk, pisarz i fizyk. Tematem jego badań były prawdopodobieństwo, próżnia, ciśnienie atmosferyczne, oraz apologetyka, teodycea i fideizm. Na jego cześć nazwano jednostkę ciśnienia paskal oraz język programowania Pascal.

Sir Isaac Newton. (ur. 4 stycznia 1643, zm. 31 marca 1727)– angielski fizyk, matematyk, astronom, filozof, historyk, badacz Biblii i alchemik. Jako pierwszy wykazał, że te same prawa rządzą ruchem ciał na Ziemi jak i ruchem ciał niebieskich. Jego dociekania doprowadziły do rewolucji naukowej i przyjęcia teorii heliocentryzmu. Podał matematyczne uzasadnienie dla praw Keplera i rozszerzył je udowadniając, że orbity (w większości komety) są nie tylko eliptyczne, ale mogą być też hiperboliczne i paraboliczne. Głosił, że światło ma naturę korpuskularną, czyli że składa się z cząstek. Na jego cześć jednostkę siły nazwano niuton.

Georg Simon Ohm. (ur. 16 marca 1789 w Erlangen, zm. 6 lipca 1854 w Monachium) matematyk niemiecki, profesor politechniki w Norymberdze w latach 1833-1849 i uniwersytetu w Monachium po roku 1849. Nauczyciel matematyki. Po zainteresowaniu się fizyką napisał prace głównie z zakresu elektryczności i akustyki. Sformułował (1826) i udowodnił prawo opisujące związek pomiędzy natężeniem prądu elektrycznego a napięciem elektrycznym (tzw. Prawo Ohma). Badał nagrzewanie się przewodników przy przepływie prądu elektrycznego. Badając zależność oporu od formy geometrycznej przewodnika udowodnił istnienie oporności właściwej. W 1843 stwierdził, że najprostsze wrażenie słuchowe jest wywołane drganiami harmonicznymi, przy czym ucho jest zdolne rozkładać dźwięki na składowe sinusoidalne. Na jego cześć jednostce rezystancji nadano nazwę om.

James Watt. – brytyjski (szkocki) inżynier i wynalazca, twórca kilku kluczowych ulepszeń konstrukcji maszyny parowej, dzięki którym maszyny te zapoczątkowały rewolucję przemysłową. Od nazwiska wynalazcy nazwano jednostkę mocy – wat.

James PrescottJoule. (24 grudnia 1818 – 11 października 1889) – fizyk angielski, członek Towarzystwa Królewskiego (Royal Society). W 1837 r. Joule'a, jako 19-letni fizyk-amator pracownik browaru, ogłosił swoją pracę opisującą silnik elektryczny własnego pomysłu. Dzięki swoim odkryciom w 1850 r. został członkiem Towarzystwa Królewskiego w Londynie, a dla uczczenia jego nazwiska jednostkę pracy nazwano dżulem. Prace Joule'a dotyczyły takich pojęć jak ciepło, temperatura, energia, termodynamika, elektromagnetyzm. Sformułował zasadę zachowania energii. Joule zajmował się także zamianą energii mechanicznej w ciepło, bezpośrednio lub też przez sprężenie gazów.

Układ SI. (franc. Système International d'Unités) – Międzynarodowy Układ Jednostek Miar zatwierdzony w 1960 (później modyfikowany) przez Generalną Konferencję Miar. Jest stworzony w oparciu o metryczny system miar. Jednostki w układzie SI dzielą się na podstawowe i pochodne. W Polsce układ SI obowiązuje od 1966, obecnie został oficjalnie przyjęty przez wszystkie kraje świata z wyjątkiem Stanów Zjednoczonych, Liberii i Birmy.

Podstawowe jednostki układu SI. Jednostka Skrót Wielkość fizyczna 1. Metr m długość l 2. Kilogram kg masa 3. Sekunda s czas t 4. Kelwin K temperatura T 5. Amper A natężania prądu I 6. Kandela cd światłość j 7. mol mol ilość substancji u

Historia układu SI. Układ SI powstał ze starego układu MKS, do którego należał metr, kilogram i sekunda. W 1954 roku dołączono jako podstawowe jednostki amper, kelwina oraz kandelę, natomiast sam Międzynarodowy Układ Jednostek Miar został zatwierdzony na XI Generalnej Konferencji Miar w 1960 roku. Po obradach XIV Generalnej Konferencji Miar w 1971 r. do klasy jednostek podstawowych został włączony mol określający liczność materii. Natomiast na XX, w październiku 1995 roku do klasy jednostek pochodnych włączono jednostki występujące dotychczas jako jednostki uzupełniające - radian i steradian.

Co to jest gęstość ? Gęstość (masa właściwa) – jest to stosunek masy pewnej porcji substancji do zajmowanej przez nią objętości( V) Wzór na gęstość :

Gęstość ciał stałych Ciało stałe kg/m³ Aluminium 2720 Antymon 6685 Bakelit 1340 Żwliwo 6800-7250 Złoto 19282 Szkło 2400-2800 Skóra 860 Ołów 11300-11400 Krzem 2329,6

Gęstość cieczy (kg/m³) w 22 °C Alkohol etylowy 790 Benzen 880 Benzyna 700 Kwas siarkowy 1840 Oliwa 920 Woda 998 Nafta 810 Mleko 1030 Kwas octowy 1050

Gęstość gazów Gęstości gazów (kg/m³) w 20 °C Acetylen 1,16 Azot 1,25 Chlorowodór 1,64 Etan 1,32 hel 0,178 Powietrze 1,29 Wodór 0,08989 Fluor 1,69 Dwutlenek siarki 2,83

ARCHIMEDES ok. 287-212p.n.e. – grecki filozof przyrody i matematyk, urodzony i zmarły w Syrakuzach, wykształcenie zdobył w Aleksandrii. Był synem astronomia Fidiasza i prawdopodobnie krewnym lub powinowatym władcy Syrakuz Hierona II. Anegdota głosi, że pochłonięty rozwiązywaniem zadań matematycznych Archimedes przestał się myć, w wyniku czego zaczął wydzielać nieprzyjemny zapach. Gdy siłą nasmarowano go oliwą i ciągnięto by go wykąpać, kreślił na swoim ciele koła kontynuując swoje rozważania. W czasie drugiej wojny puckiej kierował pracami inżynierskimi przy obronie Syrakuz . Rzymianie myśleli, że sami bogowie bronią miasta, gdyż za murami schowane machiny oblężnicze jego konstrukcji ciskały pociski w ich stronę. Archimedes został zabity przez żołnierzy rzymskich po zdobyciu miasta, mimo wyraźnego rozkazu dowódcy, Marcelusa , by go ująć żywego. Później gorzko tego żałowano. Na życzenie Archimedesa na jego nagrobku wyryto kulę, stożek i walec. Pewna legęnda głosi, że żołnierz, który go zabił wpierw kazał mu się poddać. Ten jednak zajęty problemem geometrycznym i rysowaniem figur na piasku skarcił go, mówiąc: "Nie niszcz moich figur". Oburzony Rzymianin zabił Archimedesa swoim mieczem.

historia „ złotej korony” Hieron II - Legenda głosi, że Hieron II, król Syrakuz zamówił dla siebie koronę z czystego złota. Jednak nie dowierzał złotnikowi. Posądzał go, iż koronę wykonał ze srebrna a z zewnątrz tylko pozłocił. Zwrócił się wtedy do przebywającego na jego dworze Archidemesa , aby ten sprawdził jego przypuszczenie, nie niszcząc pięknej korony. Archimedes sporo się nagłowił zanim rozwiązał zagadkę.

Prawo Archimedesa – podstawowe prawo hydro i aerostatyki określające siłę wyporu . Nazwa prawa wywodzi się od jego odkrywcy Archidemesa z Syrakos Wersja współczesna: Na ciało zanurzone w płynie (cieczy , gazie lub plazmie ) działa pionowa, skierowana ku górze siłę wyporu. Wartość siły jest równa ciężarowi wypartego płynu. Siła ta jest wypadkową wszystkich sił parcia płynu na ciało. Stara wersja prawa: Ciało zanurzone w cieczy lub gazie traci pozornie na ciężarze tyle, ile waży ciecz lub gaz wyparty przez to ciało.

Pływanie ciał po powierzchni cieczy. warunki pływania ciał. Pływanie ciał po powierzchni cieczy. Ciało będzie pływało po powierzchni cieczy, jeśli jego siła wyporu przy maksymalnym zanurzeniu będzie większa niż ciężar tego ciała. Gdy ciało pływa po powierzchni wody siła ciężkości jest równoważona przez siłę wyporu (siły ciężkości i wyporu mają równe wartości, ale przeciwne zwroty). Oczywiście jeśli ciało nie jest całkowicie zanurzone, to siła wyporu ma jeszcze pewien „zapas”, dzięki któremu nawet zwiększenie ciężaru ciała nie spowoduje od razu jego zatonięcia, bo automatycznie może wzrosnąć siła wyporu. Do momentu aż zanurzy się całe.

Pływanie ciał całkowicie zanurzonych. Nieco inaczej wygląda sytuacja ciał całkowicie zanurzonych – łodzie podwodne, zatopione obiekty, balony, tonące przedmioty itd. Tutaj mamy dwie główne możliwości: siła wyporu jest mniejsza od siły ciężkości – ciało tonie. siła wyporu jest większa od siły ciężkości – ciało wypływa unosząc się do góry.

Jajko w wodzie Czynności Wkładamy jajko raz do szklanki ze zwykłą wodą, a raz do szklanki z osoloną wodą. Wynik W zwykłej wodzie jajko opada na dno. W osolonej wodzie jajko pływa. Dlaczego Skoro jajko w słonej wodzie pływa, a w czystej wodzie tonie, to znaczy, że wartość siły wyporu działającej na jajko w słonej wodzie jest większa niż wartość siły wyporu działającej na jajko w czystej wodzie. Ponieważ gęstość słonej wody jest większa niż gęstość wody czystej, można się pokusić o stwierdzenie, że wartość siły wyporu działającej na ciało zanurzone w cieczy zależy od gęstości tej cieczy.

JAKĄ MASĘ MA 1L WODY? DANE: SZUKANE: V= 1l m=? WZORY: p = m / V / · V m = p ·V OBLICZENIA JEDNOSTKI 1l =1dm³ kg/m³·m³= kg 1dm = 0,1m³ 1l=1dm³ =0,001m³ m = 1000 ·0,001 m = 1 [ kg ] Odp. 1 litr wody ma masę 1 kg.

Przekształcanie wzorów. Nazwa Wzór Formy przekształcone Siła F = m * a a = f/a a = F/m Gęstość ciała r = m/V m = r * V V = m/r Ciężar ciała F = m * g ------- Moc p = W/t W = P * t t = W/P Natężenie prądu I = q/t q = I * t t = q/I

Przykładowe wzory fizyczne. Gęstość: q = m / V ____________ Ciśnienie : p = F/S Parcie : F = p ∙ S Prędkość : V = S / t Ciężar ciała : F = m∙g

KTÓRY MATERIAŁ MA MNIEJSZĄ GĘSTOŚĆ? m1 = m 2 Odp.: Materiał numer 1 ma mniejsza gęstość , ponieważ jego cząsteczki są położone w dużej odległości od siebie i tym samym zajmują większą objętość, a wraz ze wzrostem objętości przy tej samej masie ciał gęstość maleje.

Prezentację wykonali : 1. Antas Paulina 2. Cuper Paulina 3. Czerwiński Szymon 4. Kłeczek Zofia 5. Kondziewska Kamila 6. Kurzęcki Rafał 7. Łozińska Julia 8. Matalewska Patrycja 9. Sternik Konrad 10. Zglenicka Adrianna Pod kierunkiem P. Moniki Pieniak