DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Marii Skłodowskiej-Curie ID grupy: 98/6_MF_G1 Opiekun: Aleksandra Kapiszka Kompetencja: matematyczno – fizyczna.

Prezentacja na temat: "DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Marii Skłodowskiej-Curie ID grupy: 98/6_MF_G1 Opiekun: Aleksandra Kapiszka Kompetencja: matematyczno – fizyczna."— Zapis prezentacji:

1

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Marii Skłodowskiej-Curie ID grupy: 98/6_MF_G1 Opiekun: Aleksandra Kapiszka Kompetencja: matematyczno – fizyczna Temat projektowy: W ŚWIECIE MIARY Semestr/rok szkolny: Semestr II rok szkolny 2010/2011

3 CZŁONKOWIE: 1. Kaja Szulc 2. Cezary Maślak 3. Mateusz Witek 4. Daria Maciejak 5. Samanta Belkiewicz 6. Dominik Majka 7. Julia Kapiszka 8. Joanna Żukowska 9. Dominik Błądek 10. Martyna Gabrych

4 Podczas realizacji projektu
zapoznaliśmy się z jednostkami podstawowymi układu SI, poznaliśmy jednostki pozaukładowe (np. anglosaskie), przypomnieliśmy sobie zasady zamiany jednostek, znaleźliśmy wiele ciekawych informacji o jednostkach stosowanych w dawnej Polsce, określaliśmy zakres i dokładność przyrządów pomiarowych w naszej pracowni, wykonaliśmy szereg interesujących pomiarów: długości, czasu, temperatury, siły, pola powierzchni naszych stóp, obwodu drzew, naszego pulsu i ciśnienia, natężenia dźwięku, na podstawie pomiarów wyznaczaliśmy długość średnicy drzew oraz ich wysokość, średnią szybkość poruszającego się ucznia. Efekty naszej pracy zawarliśmy w niniejszej prezentacji.

5 Jednostki staropolskie
Najstarsze miary polskie nosiły nazwy rodzime i opierały się na przeciętnych wymiarach ludzkich: sąg, łokieć, piędź, stopa, skok. W późniejszym czasie pod wpływem kontaktów handlowych z kupcami zagranicznymi weszły w użycie nowe miary i wagi: antał, cal, centnar, funt, huba, klafter, łan, łaszt, łut, mendel, mila, morga, sznur, tuzin, wiertel. Oto niektóre z tych jednostek: 5

6 Staropolskie jednostki rachuby:
tuzin - 12 sztuk, mendel - 15, sztyga - 20, izba - 40, kopa - 60, wielka setka (dziesięć tuzinów) - 120, gros (tuzin tuzinów) - 144

7 Handlowe miary długości:
1 cal (palec) = 0,0248 m 1 dłoń = 3 cale = 0,0744 m 1 ćwierć = 2 dłonie = 0,1489 m 1 sztych = 1 1/3 ćwierci = 0,1985 m 1 stopa = 1,5 sztycha = 0,2978 m 1 łokieć (miara podstawowa) = 2 stopy = 0,5955 m 1 sążeń = 3 łokcie = 1,787 m

8 Rolne miary powierzchni:
1 kopanka = 19,95 m² 1 laska kwadratowa = 4 kopanki = 79,8 m² 1 kwadratowy pręt większy = 2,5 laski kwadratowej = 199,5 m² 1 morga (miara podstawowa) = 1 2/3 wiertela = 5985 m²

9 Miary masy: 1 łut = 0,0127 kg 1 grzywna (marka) = 16 łutów = 0,2026 kg
1 funt (miara podstawowa) = 2 grzywny = 0,4052 kg 1 kamień = 32 funty =12,976 kg 1 cetnar = 5 kamieni = 64,80kg

10 Miary objętości ciał sypkich
1 kwarta = 0,9422 l 1 garniec (miara podstawowa) = 4 kwarty = 3,7689 l 1 miarka (faska) = 4 garnce = 15,0756 l 1 ćwiertnia = 2 miarki = 30,15 l 1 korzec = 2 półkorce = 120,6 l

11 Przez wieki całe w handlu stosowano zróżnicowane, uznawane lokalnie, umowne miary i wagi, będące przyczyną konfliktów kupieckich. Co województwo, co powiat, co miasto Inna waga i łokieć, inszy garniec, korzec Bezprawie, nierząd wielki, inaczej trudno rzec. Nie miasta, każdy kupiec ma osobne miary, Na które sfałszowane sprzedaje towary A.Brückner, Encyklopedia staropolska

12 Niektóre jednostki anglosaskie:
Jednostki długości: jard 1 yd = 0, m cal 1 in = 25,4 mm stopa angielska 1 ft = 30,480 cm 1 mila angielska = 1760 jardów = = 5280 stóp = 1609,344 metry Jednostki masy: funt 1 lb = 0,453 592 37 kg uncja 1 oz = 1/16 funta = 28,35 g Jednostki objętości: galon 1 gal = 4,54561 l kwarta = 1,136 litra 4 kwarty = 1 galon

13 Czy wiesz, że… Cal to jednostka odpowiadająca początkowo potrojonej długości średniego ziarna jęczmienia. Cal jest w USA podstawową jednostką miary używaną m.in. w budownictwie, medycynie, policji (np. do pomiaru wzrostu człowieka), mechanice i wielu innych dziedzinach. Zwany jest też „calem międzynarodowym”. W jubilerstwie i w handlu metalami szlachetnymi stosuje się uncję trojańską (jubilerską). Nazwa trojańska pochodzi od miasta Troyes w północnowschodniej Francji, w średniowieczu ważnego ośrodka handlowego. 1 uncja trojańska t oz = 31,1035 g

14 Międzynarodowy Układ Jednostek SI
Międzynarodowy Układ Jednostek Miar zatwierdzony został w 1960 r. przez Generalną Konferencję Miar. Jest stworzony w oparciu o metryczny system miar. Jednostki w układzie SI dzielimy na podstawowe i pochodne. Układ SI został przyjęty przez wszystkie kraje świata z wyjątkiem USA, Birmy i Liberii W Polsce obowiązuje od 1966r.

15 Jednostki podstawowe Wielkość fizyczna Nazwa jednostki
Symbol jednostki długość metr M masa kilogram Kg czas sekunda s natężenie prądu elektrycznego amper A natężenie światła, światłość kandela cd temperatura kelwin K liczność materii mol

16 Jednostki masy 1 kg = 100 dag = 1000 g 1 g = 10-3 kg 1 dag = 10 g
1 g = 1000 mg 1 g = μg 1 t = 1000 kg 1 q = 100 kg 1 g = 10-3 kg 1 g = 10-1 dag 1 mg = 10-3 μg 1 μg = 10-6 g 1 kg = 10-3 t

17 Jednostki długości 1 mm = 10-1 cm 1 cm = 10 mm 1 cm = 10-1 dm
1 dm = 10-1 m 1 cm = 10-2 m 1 mm = 10-3 m 1 m = 10-3 km 1 cm = 10 mm 1 dm = 10 cm 1 m = 10 dm 1 m = 100 cm 1 m = 1000 mm 1 km = 1000 m

18 Jednostki pola powierzchni
1 mm2 = 10-2 cm2 1 cm2 = 10-2 dm2 1 dm2 = 10-2 m2 1 cm2 = 10-4 m2 = 0,01 a 1 mm2 = 10-6 m2 1 m2 = 10-6 km2 1 cm2 = 100 mm2 1 dm2 = 100 cm2 1 m2 = 100 dm2 1 m2 = cm2 1 m2 = mm2 1 km2 = m2 1 a = 100 m2 1 ha = 100 a = m2

19 Jednostki ciśnienia Pa - paskal hPa - hektopaskal kPa - kilopaskal
1hPa = 100 Pa 1kPa = 1000 Pa

20 Jednostki czasu 1 h = 60 min 1 min = h 1 min = 60 s 1 h = 3600 s 1 s =
Czy wiesz, że… Określenie sekunda jest stosowane także jako miara kąta i interwał muzyczny. Termin sekunda pochodzi od łacińskiego wyrażenia pars minuta secunda (druga mała część).

21 Inne układy jednostek miar
Układ jednostek miar CGS (Centymetr Gram Sekunda) nazywany bezwzględnym układem jednostek. Jednostki podstawowe: centymetr (cm), gram (g), sekunda (s). Układ jednostek miar MTS (Metr Tona Sekunda) Jednostki podstawowe: metr (m), tona (t), sekunda (s). Układ jednostek miar MKS (Metr Kilogram Sekunda) Jednostki podstawowe: metr (m), kilogram (kg), sekunda (s). Układ jednostek miar MKSA (Metr Kilogram Sekunda Amper) Jednostki podstawowe: metr (m), kilogram (kg), sekunda (s), amper (A). Jest rozszerzeniem układu MKS o wielkości elektryczne.

22 Sprawdzamy zakres i dokładność przyrządów pomiarowych

23 Linijka Miara krawiecka Zakres: może być różny, np. 0 – 30 cm
Dokładność: 0,1 cm Miara krawiecka Zakres: 0 – 150 cm Dokładność: 0,1 cm

24 Siłomierz Cylinder miarowy Zakres: 0-2,5 N Dokładność: 0,05 N
Zakres: 0 – 100 cm3 Dokładność: 0,1 cm3

25 Termometr Waga techniczna Zakres: 0 – 400 g Dokładność: 0,1 g
Zakres: -20 – 140 °C Dokładność: 0,2 °C

26 Waga laboratoryjna Waga kuchenna Zakres: 0 – 400 g Dokładność: 0,01 g

27 Pomiar pola powierzchni stopy
Jak to zrobić? Należy stanąć na kartce papieru w kratkę i obrysować swoją stopę. Potem trzeba tylko policzyć, ile kratek znajduje się wewnątrz powstałej figury. Liczbę kratek mnożymy przez 0,25 i otrzymujemy wynik wyrażony w cm2. Wynik ten nie będzie dokładny, w ten sposób możemy jedynie oszacować pole powierzchni naszej stopy.

28 Wyznaczamy szybkość średnią
Na początku ustaliliśmy, czyją szybkość będziemy mierzyć. Po długich namysłach doszliśmy do wniosku, że wyznaczymy szybkość osoby 1. idącej, 2. biegnącej, 3. biegnącej bardzo szybko (sprint).

29 Ustaliliśmy dystans zaledwie 15 m, ponieważ z powodu deszczu swoje pomiary prowadziliśmy na szkolnym korytarzu. Za każdym razem trzykrotnie mierzyliśmy czas i obliczaliśmy czas średni.

30 Tak obliczaliśmy średnią szybkość osoby idącej…

31 Tak obliczaliśmy średnią szybkość osoby biegnącej…

32 A tak obliczaliśmy średnią szybkość osoby biegnącej bardzo szybko.

33 JAK WYZNACZYĆ ŚREDNICĘ DRZEWA?
Można to zrobić korzystając ze wzoru: l = 2πr r to promień okręgu l to długość okręgu π (pi) to liczba niewymierna, czyli taka, która ma rozwinięcie dziesiętne nieskończone nieokresowe (π  3,14) Aby obliczyć średnicę, trzeba skorzystać z podanego wyżej wzoru, pamiętając, że średnica to 2  długość promienia. d = 2 r d = l : π

34 Nasze obliczenia

35 JAK ZMIERZYĆ WYSOKOŚĆ DRZEWA?
Wysokość drzewa możemy wyznaczyć znając wysokość innego obiektu (np. człowieka) oraz długości cieni rzucanych przez obydwa. Przykład przedstawia ilustracja obok. Korzystając z twierdzenia Talesa można zapisać proporcję: stąd H a b h Na tym rysunku: H – wysokość drzewa h – wzrost chłopca a – długość cienia drzewa b – długość cienia chłopca

36 Nasze obliczenia:

37 Pomiar tętna Puls (tętno) to ruch naczyń tętniczych zależny od skurczów serca i od elastyczności ścian tętnic. Pomiaru tętna dokonuje się na tętnicach powierzchniowych, najczęściej tętnic promieniowej, tętnicy szyjnej, ramiennej, udowej. Badanie polega na uciśnięciu tętnicy w miejscu, w którym leży bezpośrednio pod skórą czubkami dwóch palców. Do badania tętna nie stosuje się kciuka, ponieważ w ten sposób można pomylić tętno badanego z własnym. Przeciętna częstotliwość tętna waha się w zależności od wieku i wynosi około: u płodu: /min u niemowląt: 130/min u dzieci: 100/min u młodzieży: 85/min u dorosłych: 70/min u ludzi starszych: 60/min

38 Wyniki naszych pomiarów:
Pomiaru tętna dokonywaliśmy w następujący sposób: liczyliśmy ilość uderzeń serca przez 15 sekund, a otrzymaną wartość pomnożyliśmy przez 4. Później biegaliśmy po schodach, i znów mierzyliśmy sobie tętno. Tętno oczywiście wzrosło. Oto efekty niektórych pomiarów: w czasie spoczynku: Daria - 60/min Kaja /min Asia /min po wysiłku: Daria - 160/min Kaja /min Asia /min

39 Ciśnienie tętnicze Ciśnienie tętnicze to ciśnienie wywierane przez krew na ścianki tętnic, W momencie skurczu serca, kiedy porcja krwi wypychana jest z serca do aorty, w tętnicach panuje najwyższe ciśnienie wynoszące zazwyczaj u zdrowego dorosłego człowieka od ok. 90 do 135 mmHg (zazwyczaj 110–130); w chwili rozkurczu – jest najniższe, np. od ok. 50 do 90 mmHg (zazwyczaj 65–80). Pomiaru dokonuje się przy użyciu manometru i słuchawek lekarskich zapisując wynik pomiaru: "RR 120/80", bądź metodami półautomatycznymi, np. miernikami nadgarstkowymi.

40 Mierzymy ciśnienie tętnicze
Do pomiaru użyliśmy półautomatycznego aparatu do mierzenia ciśnienia. Wartości odczytywaliśmy na elektronicznym wyświetlaczu. Jednostką, w jakiej podaje się ciśnienie tętnicze jest milimetr słupka rtęci – mmHg. Oto wyniki niektórych naszych pomiarów: Dominik – 123/77 mmHg Julka – 117/81 mmHg Czarek – 129/65 mmHg

41 Mierzymy masy i objętości produktów spożywczych

42 Pieczemy ciasto Wyniki naszych pomiarów wykorzystaliśmy w praktyce: upiekliśmy ciasto!

43 Oto przepis na nasze ciasto:
1 jajko 4 łyżki mąki tortowej = 36 g 2 łyżki kakao = 18 g 2 łyżki cukru = 40 g 3 łyżki mleka = 45 g 3 łyżki oleju = 36 g pół łyżeczki proszku do pieczenia = 2,5 g Sposób wykonania jest prosty: wszystkie składniki należy zmieszać i wstawić do kuchenki mikrofalowej na 3 minuty (moc 750 W).

44 Pomiary z wykorzystaniem komputera
Wykonaliśmy kilka doświadczeń z wykorzystaniem interfejsu Coach Lab II. Dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu mogliśmy śledzić zmiany temperatury w czasie oraz otrzymać wykresy tych zmian, badaliśmy sygnał akustyczny.

45 Zmiany temperatury cieczy w czasie wyrównywania temperatur.
Przyrządy i materiały: interfejs pomiarowy Coach Lab II/II+, 2 czujniki temperatury, małe, metalowe naczynie, większe naczynie, osłona izolacyjna, ciepła i zimna woda. Przebieg doświadczenia: Przyłącz czujniki temperatury do interfejsu i ustaw czas pomiaru. Włóż jeden czujnik temperatury do naczynia z gorącą wodą, a drugi do naczynia z zimną wodą Wstaw ostrożnie mniejsze naczynie do większego. Można okryć naczynia osłona izolacyjną. Rozpocznij rejestrację wyników pomiaru. Obserwuj wykresy zmian temperatury wody w obu naczyniach.

46 Wyniki doświadczenia:
Z wykresów można odczytać, że: początkowa temperatura gorącej wody wynosiła 55°C, a zimnej 26°C, po wyrównaniu temperatur otrzymaliśmy wartość ok.. 36°C, temperatura wyrównała się po 6 minutach.

47 Obserwacja sygnałów akustycznych
Aby dokonać pomiaru, należy czujnik dźwięku (mikrofon) dołączyć do gniazda na konsoli pomiarowej. Sygnał akustyczny (zależność ciśnienia akustycznego od czasu) można badać posługując się wykresem lub tabelką. Oto otrzymany przez nas wykres:

48 Podsumowanie Pomiary wielkości fizycznych są podstawą wielu eksperymentów. Spotykamy się z nimi również niemal na każdym kroku życia codziennego. Pomiar to porównywanie mierzonej wielkości fizycznej z wzorcową wielkością przyjętą za jednostkę. W fizyce żadnej wielkości fizycznej nie możemy zmierzyć dokładnie. Należy dokonać pomiaru wielokrotnie, a z uzyskanych wyników obliczyć wartość średnią. Wynik każdego pomiaru obarczony jest niepewnością pomiarową. Źródłem tych niepewności są zarówno niedokładność zmysłów człowieka, jak i przyrządów pomiarowych. Przed wykonaniem pomiaru należy wybrać przyrząd o odpowiednim zakresie i dokładności.

49 Źródła: M. Rozenbajgier, R. Rozenbajgier, Fizyka dla gimnazjum, wydawnictwo ZamKor, Kraków 2005 Praca zbiorowa pod red. B. Sagnowskiej, Świat fizyki, ZamKor, Kraków 2009, I. Chełmińska, R. Grzybowski, Fizyka i astronomia. Vademecum. Egzamin gimnazjalny, Operon 2010 R. Grzybowski, Fizyka. Podręcznik dla gimnazjum, Operon 2009