Created by Jindřich Zdráhal
ZDRÁHAL, Jindřich. Fyzika jinak: Mechanika [e-book, pdf]. Koláček Martin - E-knihy jedou, 2018. ISBN 999-00-017-9578-8.
Kapitolu z knihy "Fyzika jinak" zveřejňuji jako autor jen pro studijní účely a nepřeji si její další šíření ani jakékoliv komerční využívání.
Pojmy / kapitoly, které budou v sešitě:
Zkoumá PROČ se tělesa pohybují
Kapitolu z knihy "Fyzika jinak" zveřejňuji jako autor jen pro studijní účely a nepřeji si její další šíření ani jakékoliv komerční využívání.
Část fyziky, která se zabývá zkoumáním světla a světelných jevů.
Energie je schopnost tělesa konat práci.
Mechanická energie je schopnost tělesa konat mechanickou práci.
Značí se E a počítá se v J (joule)
Tuhé těleso je ideální těleso, jehož tvar ani objem se působením libovolných sil nemění.
(Neexistuje!!)
Předpona soustavy SI. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2021 [cit. 2021-9-16]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/P%C5%99edpona_soustavy_SI
Nejdůležitější fyzikální veličina používaná v dynamice.
Značí se F její jednotkou je N (newton)
Mrkněte na tento díl Rande s fyzikou
Mechanická práce se značí W a jednotkou je J (joule).
Práce je způsob jak tělesům dodávat (nebo odebírat) energii. Tím, že těleso koná práci, tak se snižuje jeho energie.
Pracovní list - 
Optika.pdf
Těleso setrvává v klidu nebo v pohybu rovnoměrném přímočarém, pokud není působením sil nuceno tento stav změnit.
můžeme rozdělit na pohyby
Dochází k němu na rozhraní dvou optických prostředí.
Odraz světelného paprsku se řídí následujícími pravidly:
Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu. Odražený paprsek leží v rovině dopadu.
Potenciálních energií je víc (polohová, energie pružnosti), ale my se budeme zabývat jenom polohovou energií.
Ep … polohová energie
m … hmotnost tělesa
g … tíhové zrychlení
h … výška
Každá síla (akce) vyvolá sílu (reakci), která je stejně velká a opačně orientovaná. Tyto síly vznikají a zanikají současně.
Energie, kterou mají všechna pohybující se tělesa
Ek … energie kinetická
m… hmotnost
v … rychlost
Kinetická energie je tím větší, čím se těleso pohybuje rychleji a čím má větší hmotnost.
to je to, co jsme brali
počítá se s ním trochu jinak
je nepohyblivé
Základem jsou 4 principy:
Síla působící na těleso mu uděluje zrychlení.
Vychází ze 3 předpokladů:
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/622-krystalicke-a-amorfni-latky
je pohyblivé
Značí se P a měří se ve W (wattech).
Udává kolik práce se vykoná za určitý čas.
Udává kolik dodané energie se přemění na energii, kterou chceme (a kolik na energii "odpadní").
Nemá jednotku, ale udává se v % nebo jako desetinné číslo.
P … výkon
P0 … příkon
W … práce vykonaná
W0 … práce spotřebovaná
těleso nebo skupinu těles, jejichž stav zkoumáme
Reálný plyn se vlastnostem ideálního plynu blíží za vysoké teploty a nízkého tlaku
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/638-struktura-a-vlastnosti-kapalin
Tady pak ještě povrchová vrstva / napětí a pak kapilarity. Jde se tam proklikat z původního linku.
Magnetické pole je vírové
Bodový
Plošný
Čočky.pdf - pracovní list čočky + oko
edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/svetlo/opticke-zobrazovani/cocky
edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/svetlo/lidske-oko
https://edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/svetlo/lidske-oko/ocni-vady
Energii neumíme ani stvořit, ani zničit. Umíme jenom měnit její druh.
Vratný - děj, který proběhne v TS v jednom směru a ve směru opačném tak, aby se soustava dostala do původního stavu.
Nevratný - v jednom směru probíhá samovolně, k tomu aby děj probíhal opačně je zapotřebí dodat energii
https://edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/struktura-latek/vnitrni-energie/teplotni-roztaznost
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/629-deformace-pevneho-telesa
Tady máme nějaké opáčko / procvičování
https://www.blooket.com/set/62a9b37df872acee91027596 (musíš se přihlásit do blooketu)
K lomu světela dochází mezi dvěma optickými prostředími, které mají různé optické vlastnosti.
Důležitou vlastností optického prostředí je jeho index lomu a optická hustota.
Značí se n a je to bezrozměrné číslo (nemá jednotku) a jeho minimální hodnota je 1.
Opticky hustší prostředí je s vyšším indexem lomu.
Opticky řidší prostředí je s nižším indexem lomu.
Velikost úhlu dopadu a úhlu lomu se řídí podle Schnellova zákona:
Nejpoužívanějším materiálem je sklo, na jehož zadní stranu se nanese tenká vrstva kovu.
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/606-prace-vykonana-idealnim-plynem
https://www.wikiskripta.eu/w/Magnetick%C3%A9_pole
Světlo můžeme vnímat jako elektromagnetické vlnění. Jde o příčné vlnění, které ke svému šíření
nepotřebuje látkové prostředí (proto může světlo putovat i vakuem).
Stejně jako pro jiné elektromagnetické záření, tak i pro světlo je určující veličinou vlnová délka.
Vlnová délka se značí A a její jednotkou je metr.
Kf, ElmgSpektrum dostupný jako volné dílo z http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:ElmgSpektrum.png
Při přechodu světelného paprsku z jednoho optického prostředí do druhého dochází k lomu světla.
Každá barva světla má jiný index lomu.
a některé další
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/630-sila-pruznosti-normalove-napeti
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/609-kruhovy-dej
Naznačíme uchopení vodiče do prvé ruky tak, aby palec ukazoval dohodnutý směr proudu ve vodiči, prsty pak ukazují orientaci magnetických indukčních čar.
teplota plynu T je konstantní
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/601-izotermicky-dej
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/632-krivka-deformace
Objem plynu V je konstantní
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/602-izochoricky-dej
Tlak plynu p je konstantní
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/603-izobaricky-dej
Nedochází k tepelné výměně s okolím
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/604-adiabaticky-dej
je fyzikální veličina, která charakterizuje termodynamický stav tělesa.
Teplo je energie, kterou si tělesa vyměňují. Označuje se Q a měří se v Joulech (J).
Vnitřní energie U tělesa (soustavy) je součet celkové kinetické energie neuspořádaně se pohybujících částic tělesa (molekul, atomů a iontů) a celkové potenciální energie vzájemné polohy těchto částic.
Je to energie a tak se samozřejmě měří v J
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/610-druhy-termodynamicky-zakon
Zdrojem infračerveného záření jsou tělesa, která jsou teplá. Tomuto záření se proto také říká tepelné záření.
Infračervené světlo (záření) je pro lidské oko neviditelné, ale platí pro něj všechna pravidla a zákony jak pro viditelné světlo. Navíc umíme sestrojit přístroje, které toto světlo „vidí“ a umí nám jej převést na viditelné světlo. Jsou to různé termokamery, termodalekohledy, apod. Zkráceně se jim říká termovize.
Vzhledem k tomu, že IR je tepelným zářením, tak se používá také jako infračervené topení (zářič) buď v koupelnách nebo infrasaunách.
Kromě těchto použití se IR používá k přenosu informací: IR port, dálkové ovládání apod.
Udává se, že viditelné spektrum je vlnění v rozsahu 390 nm až 790 nm. V každé publikaci najdete údaj trochu jiný. Žádný z nich není „absolutně správný“, ono každé oko je trochu jiné a vnímá trošku jiné spektrum. Pokud bychom si vytáhli viditelné světlo, tak bychom získali následující obrázek:
Gringer, Linear visible spectrum dostupný jako volné dílo z http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Linear_visible_spectrum.svg
Všimni si, že tam nikde nenajdeš „bílé“ světlo. Bílé světlo se totiž skládá z různých barev. Nebo naopak můžeme říct, že bílé světlo se může rozložit na jednotlivé barvy. O tom, proč se světlo rozkládá, si budeme říkat později, ale už teď se můžeme podívat na to, jak se rozkládá.
Toto záření je pro lidské oko neviditelné.
Přirozeným zdrojem tohoto zářená je pro nás slunce. Toto záření je pro lidský organismus do jisté míry prospěšné. Kůže reaguje na toto záření tím, že ztmavne (opálí se). Toto záření pomáhá v kůži vytvářet vitamin D.
Ve větší intenzitě je pro lidský organizmus škodlivé, protože způsobuje rakovinu. Pro oči je také škodlivé, proto si musíme zrak chránit brýlemi s UV filtrem. Pro ostatní organizmy je také škodlivé, proto se používá například pro dezinfekci lékařských nástrojů nebo pro čištění vody.
UV záření také reaguje s různými materiály.
Jedná se o záření s vyšší frekvencí, než je frekvence UV záření. Toto záření má větší energii a tak proniká spoustou materiálů. Díky této vlastnosti se používá například v lékařství k pořizování rentgenových snímků. Toto je principiálně jednoduchá technologie. Rentgenové záření prochází měkkou tkání (kůže, svaly, …), ale kosti jej pohlcují. Toto záření pak dopadá na fotografické desky, které nám po vyvolání ukáží to, co známe jako rentgenové snímky.
Stejně jako UV záření i toto záření u některých materiálů vyvolává fluorescenci. Toto záření je ale pro živé organismy nebezpečnější.
Teplejší těleso (indexy 1) je ponořeno do chladnější vody (indexy 2). Po nějaké době v kalorimetru ( = izolované soustavě) se teploty vyrovnají. Vypočítá se to podle kalorimetrické rovnice.
Teplejší těleso odevzdá teplo
a toto teplo přijme chladnější těleso
když to spojíme do jedné rovnice, tak z toho máme právě tu kalorimetrickou rovnici
TEPLOTNÍ STUPNICE je dohodou stanovený způsob, kterým jsou jednotlivým teplotám přiřazeny číselné hodnoty.
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/611-tepelne-motory
je fyzikální jednotka, která udává kolik tepla se musí konkrétnímu tělesu dodat, aby se ohřálo o 1 °C.
vykonaná práce se rovná přírůstku vnitřní energie, vždy na úkor Ek nebo Ep
Děj, při němž neuspořádaně se pohybující částice teplejšího tělesa narážejí na částice dotýkajícího se studenějšího tělesa a předávají jim část své energie, nazýváme tepelná výměna.
Teplejší těleso odevzdává studenějšímu teplo (studenější přijímá teplo).
jednotka [ t ]= 1°C (stupeň Celsia)
Je určena dvěma základními teplotami:
mezi těmito teplotami je stupnice rozdělenana 100 stejných dílků ( 1 dílek ~ 1 °C )
t = ( { T } – 273,15 ) °C
T = ( { t } + 273,15 ) K
Jedna ze základních veličin soustavy SI.
Jednotka [ T ]= 1 K (Kelvin)
Je určena jednou základní teplotou:
Nemůže být záporné
Přírůstek vnitřní energie DU soustavy se rovná součtu práce W vykonané okolními tělesy působícími na soustavu silami a tepla Q odevzdaného okolními tělesy soustavě.
je v podstatě tepelná kapacita, ale přepočítaná na 1 kg hmoty tělesa. Tyto hodnoty můžeme pro jednotlivé materiály najít v tabulkách.
Značí se Q (někdy q) a počítá se v C (coulomb).
Je kladný nebo záporný.
Nejmenší náboj je náboj jednoho elektronu nebo protonu a jmenuje se elementární.
zahřívané částice se rozkmitají a předají svou energie částicím v chladnějších oblastech
různé látky mají různou tepelnou vodivost (největší kovy), voda je velmi špatný vodič a nejmenší tepelnou vodivost mají plyny
Značí se Fe a jednotkou je normálně N (newton).
Je to síla, kterou se elektricky nabité částice přitahují/odpuzují.
Ze zákona akce a reakce víme, že když na sebe vzájemně působí 2 tělesa, tak síly, které na sebe působí jsou stejně velké.
Autor: Linda Kočvarová – Vlastní dílo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17849511
Díky coulombovu zákonu můžeme vypočítat, jak velkou silou nám bude v různách místech působit elektrická síla na konkrétní náboj. Ale abychom to dokázali lépe přepočítávat a líp s tím pracovat, tak si tuto sílu přepočítáváma na jednotkový náboj.
Jinými slovy: intenzita el. pole udává, jak velkou silou bude v daném místě působit elektrické pole na náboj velikosti +1 Q.
Intenzita el. pole se značí E a jednotku má (má jich víc) NC-1
zahříváme-li kapalinu nebo plyn zdola, vzniká proudění; chladnější tekutina má větší hustotu, klesá v tíhovém poli dolů a vytlačuje teplejší tekutinu ze dna nádoby vzhůru
proudící tekutina přitom přenáší vnitřní energii
Každé těleso vyzařuje tepelné (IR) záření. Část tohoto záření se odrazí, ale zbytek se pohltí a tím se těleso zahřeje.
Tímto způsobem nás třeba ohřívá Slunce.
Díky tomu, že se kolem vodiče s el. proudem vytvoří (indukuje) magnetické pole a díky tomu, že se magnetické indukční čáry nedokážou křížit, tak můžeme po zorovat magnetickou sílu.
Velikost magnetické síly je přímo úměrná proudu I, délce vodiče l .B je magnetická indukce a charakterizuje magnetické pole. α je úhel mezi vodičem a indukčními čarami.
Značka I jednotka A (ampér)
Je to usměrněný proud elektricky nabitých částic.
Za náboj mohou chybějící nebo přebývající elektrony.
Proto vlastně existuje pojem elementární náboj = náboj jednoho elektronu (nebo protonu ;) )
Elektricky nabitou částicí se tady myslí většinou elektron nebo nějaký ion.
Ze začátku roku víme, že síla působí buď přímo dotekem nebo na dálku prostřednictvím polí.
Elektrická síla působí prostřednictvím elektrického pole.
O elektrickém poli bychom měli vědět, že:
Při přesouvání nábojů v el. poli musím vykonat práci (pokud se s polem 'přetláčím') a nebo práci vykoná pole (když ten náboj přesune to pole).
Víme, že
Když místo F dáme Fe a dráhu si označíme d tak máme vzoreček pro práci v el. poli
To AB u práce je proto, abychom si vždy připomněli, že je to práce při přesunování náboje z bodu A do bodu B.
V hodině jsme si ale říkali, že nechci počítat sílu, že raději pracuji s 'obecnějšími vzorci' a tak místo el. síly dáme intenzitu el. pole:
Částice se chaoticky pohybují neustále, aby to byl proud, tak se musí pohybovat převážně 'tím správným směrem' = usměrněný
1 ion, ale 2 a víc iontů ;)
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/324-generator-stridaveho-proudu
1. KZ - součet proudů vstupujících do uzlu se rovná součtu proudů z uzlu vystupujících.
2. KZ - součet elektromotorického napětí na zdrojích se rovná úbytku napětí na odporech.
Tělesa se podle chování v elektrickém poli dělí na vodiče a izolanty. Záleží na tom, jestli má těleso volné částice s nábojem nebo nemá.
Pokud má, tak se kladné částice budou snažit dostat k zápornému pólu a naopak.
Pokud nemá volné částice s nábojem, tak se částice pouze "zorientují" zápornou částí ke kladnému pólu.
http://edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/elektrostatika/vodic-izolant
Ve vzorečku pro práci se mi zase vyskytuje velikost náboje a to se mi nelíbí. Fyzikům se to až tak nelíbilo, že raději zavedli novou fyzikální veličinu - elektrické napětí - U a jednotkou je V (volt)
Při pohybu magnetem vzniká nestacionární mag. pole. Když budeme mít nestacionární mag. pole v blízkosti cívky, tak se na ní bude indukovat elektrické pole.
Nestacionární pole je příčinou vzniku indukovaného elektrického pole a tento jev nazývá elektromagnetická indukce. Na koncích cívky vzniká indukované elektromotorické napětí a uzavřeným obvodem prochází indukovaný proud
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/264-prechod-pn
Jestliže se hodnota napětí na svorkách zdroje nemění, obvodem protéká stálý, tzv. stejnosměrný proud.
Bude–li se polarita obou svorek rychle a periodicky měnit, bude se ve stejném rytmu měnit i směr elektrického napětí, získáme tzv. střídavé elektrické napětí. Připojíme–li ke svorkám zdroje střídavého napětí elektrický obvod, bude jím procházet proud, který periodicky mění směr i velikost, tzv. střídavý elektrický proud.
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/268-polovodicove-soucastky
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Všimni si, že práce se počítá pro pohyb náboje mezi dvěma body => elektrické napětí se taky dá počítat / měřit jenom mezi dvěma body!
Zdroj: Robert Edward Grant. Facebook [online]. [cit. 2023-02-25]. Dostupné z: https://www.facebook.com/photo/?fbid=751328469689186&set=a.594028032085898
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
https://edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/elektromagneticke-vlny/elektromagneticke-vlneni
24-elektromagneticke-vlneni.pdf
Při určitém napětí se do vodiče zapojeném jen k jednonu pólu zdroje může "dostat" jen určité množství náboje. Toto množství se jmenuje kapacita. Značí se písmenem C a jednotkou je F (farad).
Důkladněji (včetně vzorečků, které ale nebudeme potřebovat) je to popsáno na následujících odkazech:
Kondenzátory jsou pasivní elektronické součástky, jejichž charakteristickou vlastností je kapacita [F].
Kondenzátor se skládá ze dvou vodivých elektrod oddělených od sebe navzájem elektricky nevodivou látkou - izolantem - tzv. dielektrikem. Izolantem může být vzduch, papír, metalizovaný papír, plastová fólie, slída nebo keramika.Kondenzátor je schopen akumulovat energii ukládáním elektrického náboje na svých elektrodách .
A v podstatě všechno (a ještě o trochu víc) najdete o kondenzátorech zde:
http://old.spsemoh.cz/vyuka/zel/kondenzatory.htm
obrázek jsem si půjčil z http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/234-spojovani-kondenzatoru kde také získáte víc informací o spojování kondenzátorů.
magnetickepole.ppt
