Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu

Prezentacja na temat: "Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu"— Zapis prezentacji:

1 Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl
Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

2 Wielkości fizyczne i ich jednostki

3 Spis treści Pojęcie wielkości fizycznej Wielkości skalarne i wektorowe Międzynarodowy Układ Jednostek Miar ( zwany Układem SI) Przedrostki jednostek Podstawowe wielkości fizyczne: Czas Masa Temperatura Długość Pole powierzchni Objętość Gęstość Siła jako przykład wielkości wektorowej Dokładność pomiaru

4 Do wielkości fizycznych należą między innymi:
Wielkości fizyczne są to cechy lub właściwości obiektów, zjawisk czy procesów, które można zmierzyć. Pomiar polega na porównywaniu wielkości fizycznej z wielkością tego samego rodzaju, przyjętą za jednostkę miary. Mówiąc prosto, sprawdzamy ile razy dana wielkość fizyczna jest większa ( mniejsza) od wielkości przyjętej za jednostkową. Do wielkości fizycznych należą między innymi: czas, masa, temperatura, długość pole powierzchni, objętość, siła, gęstość

5 t l S V m F ρ WIELKOŚCI FIZYCZNE
Aby nie posługiwać się przy zapisie słowami, przypisuje się wielkościom fizycznym zapisy symboliczne tak zwane symbole wielkości fizycznych. Wielkość fizyczna Czas Długość Temperatura Pole Objętość Masa Siła Gęstość Symbol wielkości t l S V m F ρ Wielkości fizyczne dzielimy: na skalarne i wektorowe WIELKOŚCI FIZYCZNE SKALARNE czas, masa, długość, temperatura WEKTOROWE siła, prędkość

6 Wielkości skalarne posiadają jedną cechę, to jest wartość liczbową.
Aby określić wielkość skalarną podajemy tylko jej wartość. Wielkości wektorowe to wielkości, które oprócz wartości liczbowej posiadają kierunek, zwrot, a niektóre posiadają również punkt przyłożenia. Aby określić wielkość wektorową należy podać: Wartość Kierunek Zwrot Punkt przyłożenia Wartość liczbowa to ilość jednostek danej wielkości. Kierunek wektora to prosta, na której leży ten wektor. Wielkość wektorowa może przyjmować kierunek: pionowy, poziomy ukośny Zwrot wektora to wyszczególnienie jednej ze stron na kierunku (kolejność: początek - koniec wektora) Kierunek poziomy zwrot 1 w prawo zwrot 2 w lewo Kierunek pionowy zwrot 1 do dołu zwrot 2 do góry Punkt przyłożenia (zaczepienia) jest początkiem wektora.

7 Jej jednostka w układzie. SI
W różnych krajach używano różnych jednostek miary tych samych wielkości, co wywoływało wiele komplikacji. Aby temu zaradzić w 1960 roku, na Generalnej Konferencji Miar przyjęto Międzynarodowy Układ Jednostek Miar ( zwany Układem SI). W Polsce układ SI obowiązuje od 1966 r, obecnie został oficjalnie przyjęty przez wszystkie kraje świata z wyjątkiem Stanów Zjednoczonych, Liberii i Birmy. Każda jednostka ma swój symboliczny zapis – symbol jednostki Wielkość fizyczna Symbol wielkości Jej jednostka w układzie. SI Symbol jednostki czas t sekunda s masa m kilogram kg temperatura kelwin K dugość l metr pole pow. S metr kwadratowy m2 objętość V metr sześcienny m3 siła F niuton N gęstość ρ kilogram/metr sześcienny kg/m3 Jednostki w układzie SI dzielą się na: podstawowe i pochodne. Podstawowe to np.; metr, kilogram, kelwin Pochodne: utworzone w oparciu o równanie definicyjne tej wielkości, i wynikające z niego równanie wymiarowe tej jednostki, np: m3, N =kg∙ m/s2 ; [ρ]= kg/m3

8 Przedrostki jednostek
Aby nie operować tysiącami, milionami i miliardami do opisu bardzo dużych i bardzo małych wielkości, stosuje się przedrostki. przedrostek Skrót liczba przez którą mnożymy jednostkę przykład nano n 0, (10-9) nm - nanometr mikro μ 0, (10-6) μm –mikrometr mili m 0,001 (10-3) mm - milimetr centy c 0,01 (10-2) cm - centymetr decy d 0,1 (10-1) dm -decymetr deka da 10 dag - dekagram hekto h 100 hl - hektolitr kilo k 1000 km – kilometr kg - kilogram mega M (106) MB - megabajt giga G (109) GB - gigabajt

9 Jednostką czasu w układzie SI jest sekunda [t] = s.
Czas jest dość tajemniczą wielkością i w rozumieniu jej sensu nauka chyba jeszcze nie powiedziała swojego ostatniego słowa. Jednostką czasu w układzie SI jest sekunda [t] = s. Jednostka czasu Symbol W sekundach Sekunda s 1 Minuta min 60 s Godzina h 60 min = 60∙60s = 3600s doba 24h = 24∙3600s = 86400s Przykład Podaj t = 0,25 h w sekundach t = 0,25 x 3600s = 900s Podaj 720s w godzinach T = 720 : 3600s = 0,2 h Podaj t = 125 min w sekundach t = 125 x 60s = 7500 s

10 Podstawową jednostką masy w układzie SI jest kilogram.
MASA Masa jest to wielkość fizyczna będąca miarą ilości substancji. Podstawową jednostką masy w układzie SI jest kilogram. Jednostka masy Symbol W kilogramach miligram mg 1 mg = 0,001g= 0,000001kg gram g 1g = 0,1 dag = 0,001kg dekagram dag 1 dag = 10 g = 0,01 kg kilogram kg 1 tona t 1000 kg Przykład Podaj masę m = 1250g w kilogramach m = 1250/1000 kg = 1,25 kg Podaj masę m = 0,25 kg w gramach i dekagramach m = 0,25 x 1000g = 250g m = 0,25 x 100 dag = 25 dag

11 0oC = +273K; 0K = -273oC (temperatura zera bezwzględnego)
Jedna z podstawowych wielkości fizycznych, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Jednostką temperatury w układzie SI jest kelwin K, jednak najczęściej używaną w Polsce i wielu innych krajach jednostką temperatury są stopnie Celsjusza (oC). Wzór do przeliczania temperatury w stopniach Celsjusza na temperaturę w kelwinach T = t K Przeliczenie wartości temperatury ze skali Celsjusza na skalę Kelvina t = 20oC T = K = 293K Przeliczenie wartości temperatury ze skali Kelvina na skalę Celsjusza T = 240K t = T – 273K t = 240K – 273K t = - 33oC 0oC = +273K; 0K = -273oC (temperatura zera bezwzględnego) Przykład

12 Jednostką długości w układzie SI jest metr.
"Długość", "odległość", "odstęp" - to nazwy na tę samą wielkość fizyczną, będącą podstawową jednostką sytuującą punkty w przestrzeni.  Jednostką długości w układzie SI jest metr. Jednostka długości Symbol w metrach milimetr mm 0,001 m centymetr cm 0,01 m decymetr dm 0,1 m metr m 1 kilometr km 1000m Cal – 0,0254 m = 2,54 cm Jard - 0,9144 m Mila geograficzna ,6 m Stopa angielska - 30,480 cm

13 w metrach kwadratowych
POLE POWIERZCHNI Obieramy kwadrat o boku 1. ( w układzie SI długość boku wynosi 1m) Kwadrat ten zwany kwadratem jednostkowym jest jednostką pola. Pole jest równe liczbie kwadratów jednostkowych lub jego części mieszczących się całkowicie w mierzonej figurze. Jednostka pola Symbol w metrach kwadratowych kilometr kwadratowy km2 km2= 1000m ∙ 1000m = m2 = 106m2 metr kwadratowy m2 1m ∙1m = 1m2 Decymetr kwadratowy dm2 0,1 m ∙ 0,1 m = 0,01m2 centymetr kwadratowy cm2 0,01m ∙0,01m = 0,0001m2 miliemtr kwadratowy mm2 0,001m ∙0,001m = 0,000001m2=10-6m2 30 cm2 = 30 x 0,0001m2 = 0,003m2 6 m2 = 6 x 100 dm2 = 6 x cm2 = cm2 Przykład

14 Jednostką objętości w układzie SI jest metr sześcienny m3
Dla regularnych brył wyznaczanie sprowadza się do bezpośredniego pomiaru wymiarów geometrycznych i wyliczeniach na podstawie odpowiednich. wzorów Objętość brył o nieregularnych kształtach wyznaczamy mierząc objętość wypartej cieczy po zanurzeniu bryły w cylindrze miarowym. Objętość bryły określa się jako różnicę objętości końcowej Vk i początkowej Vp. V = Vk -Vp Upewnijmy się najpierw, czy dane ciało stałe nie rozpuszcza się w cieczy

15 Przeliczanie jednostek
Jednostka objetości Symbol Przeliczanie jednostek metr szescienny m3 m3 = 10dm x10dm x 10dm = 1000 dm3 m3 = 100 cm x100 cm x100cm = cm3 decymetr sześcienny dm3 dm3 = 10cm x 10 cm x 10 cm = 1000 cm3 dm3 = 0,1m x 0,1m x 0,1 m = 0,001 m3 centymetr sześcienny cm3 cm3 = 0,01m x 0,01m x 0,01m = 0,000001m3 cm3 = 0,1dm x 0,1dm x 0,1dm = 0,001dm3 litr l 1l = 1 dm3 = 1000cm3 hektolitr hl 1 hl = 100l mililitr ml 1 ml = 0,001 l Przykład 0,25 l jaka to ilość cm3 ? 1l = 1dm3 = 1000cm3 0,25 x 1000cm3 = 250 cm3 12000cm3 ile to m3 ? 1 cm3 = 0, m x 0, m3 = 0,012 m3

16 kilogram/metr sześcienny gram/centymetr sześcienny
GĘSTOŚĆ Gęstością nazywamy stałą dla danej substancji wartość ilorazu jej masy i objętości Gęstość = masa / objętość ρ = m/V Gęstość jest masą jednostkowej objętości danej substancji. Jest równa liczbowo masie kostki materiału o objętości 1m3. Jest wielkością skalarną. Jednostka gęstości Symbol przeliczanie kilogram/metr sześcienny kg/m3 1kg/m3= 1000g/ cm3= 0,001g/cm3 gram/centymetr sześcienny g/cm3 1000 x 1g/ 1000 x 1cm3= 1kg/1000cm3 1000 x 1kg/ cm3= 1000kg/m3

17 Oblicz masę 5 cm3 srebra wiedząc, że gęstość srebra ρ=10500 kg/m3
Przykłady Oblicz masę 5 cm3 srebra wiedząc, że gęstość srebra ρ=10500 kg/m3 Dane: V = 5 cm3 ρ=10500 kg/m3 m = ? 1.Należy posługiwać się takimi samymi jednostkami, dlatego gęstość wyliczmy w g/cm3 ρ=10500 kg/m3= 0,001 x g/cm3 = 10,5 g/cm3 2. Wzór : ρ = m/v m = ρ∙ V 3. Wstawiamy do tak przekształconego wzoru dane liczbowe: m = 10,5 ∙ 5 [ g ∙ cm 3/cm3 ] m = 75 g Jaką objętość zajmuje 5kg cukru o gęstości 1,59 g/cm3 Dane: m = 5kg ρ = 1,59 g/cm3 V = ? 1.Podajemy masę w gramach m = 5 kg = 5000 g. 2.Przekształcamy wzór na gęstość w celu wyznaczania objętości ρ = m/V → ρ ∙ V = m → V = m/ρ 3. Wstawiamy dane liczbowe: V = 5000 / 1,59 [ g/ g/ cm3 = cm3 ] V = 3144,65 cm3

18 SIŁA JAKO PRZYKŁAD WIELKOŚCI WEKTOROWEJ
Aby określić siłę należy podać wartość F = 30N Kierunek – poziomy Zwrot – w prawo Punkt przyłożenia – wskazuje początek wektora wartość F = 30N Kierunek – pionowy Zwrot – do dołu F = 30N

19 DOKŁADNOŚĆ POMIARU W przyrodzie żaden pomiar nie jest wykonany „ idealnie”, dlatego fizycy wprowadzili pojęcie niepewności pomiarowej W pomiarach bezpośrednich maksymalną niepewnością pomiarową jest dokładność przyrządu. Błędy pomiaru są zależne przede wszystkim od: Narzędzia pomiarowego (dokładność pomiaru jest równa najmniejszej działce skali przyrządu pomiarowego). Wykonującego pomiar Metody pomiaru Warunków otoczenia Obliczenia wyniku Aby zwiększyć dokładność pomiaru, obliczamy średnią arytmetyczną – dodajemy wszystkie wyniki pomiarów i dzielimy przez ich liczbę. Ważono trzykrotnie jajko i otrzymano odczytane wyniki wynosiły 6,5 g; 6,3 g; 6,1g Jaka jest masa zbliżona najbardziej do rzeczywistej? m = 6,5 +6,3 + 6,1/ 3 g m = 6,3 g

20 Jaką objętość ma zanurzone ciało?
W kolumnie po lewej znajdują się nazwy przyrządów, po prawej wielkości fizyczne, które mierzymy Dobierz właściwe pary siłomierz masa szybkościomierz temperatura termometr ciśnienie atmosferyczne barometr ciężar waga szybkość amperomierz objętość cylinder miarowy natężenie prądu Jaką objętość ma zanurzone ciało?