Měření fyzikálních veličin – část 01

A) Výklad:• Porovnávání a měření

➢ Vlastnosti a stavy těles je možno číselně hodnotit na základě fyzikálního měření.

➢ Fyzikální vlastnosti, které je možno měřit, charakterizujeme pomocí fyzikálních veličin:

▪ délka,

▪ hmotnost

▪ objem

▪ hustota

▪ teplota

▪ tlak

▪ rychlost

▪ síla

➢ Abychom mohli výsledky měření porovnávat, musíme při každém měření udávat vedle číselné hodnoty i tzv. měřící jednotky.

1

➢ Soustava fyzikálních jednotek a veličin – SYSTÉM SI:

▪ Základní: např. délka – metr (m), hmotnost – kilogram (kg), čas – sekunda (s).

▪ Vedlejší: např. čas – minuta (min), hodina (h).

▪ Odvozené: např. objem – krychlový metr (m3), hustota – kilogram na krychlový metr (kg/m3)

▪ Doplňkové (ostatní)

▪ Násobné a dílčí

• Měření délky:

➢ Jednotky délky:

▪ Délkou rozumíme vodorovnou vzdálenost mezi dvěma body vyjádřenou v délkových jednotkách.

2

▪ Dříve – různé délkové jednotky – např. stopa, palec, loket ...

▪ mezinárodní dohodou byl za základní jednotku délky zvolen metr (značka m)

▪ Dříve - definice metru: metr představoval desetimiliontinu vzdálenosti pólu a rovníku (tj. ¼ zemského poledníku)

▪ Dnes – definice metru: metr je určen pomocí vzdálenosti, kterou světlo urazí za přesně stanovenou dobu (tj. 1/ 299 792 458 sekundy) ve vakuu.

▪ Mezinárodní prototyp metru = speciální tyč ze slitiny platiny a iridia, kde délka jeden metr je na ni vyznačena dvěma vrypy.

▪ Mezinárodní metr je uložen v mezinárodním úřadu pro míry a váhy v Sévres u Paříže.

▪ Ze stejné slity jsou zhotoveny tzv. národní metry pro země, které přijaly metr jako základní jednotku délky.

3

Délková měřidla:

➢ skládací metr, pásmo, posuvné měřidlo, plátěný metr, pravítko, krejčovský metr.

4

Převeď:

➢ Postup při měření:

▪ zvolíme vhodné měřidlo,

▪ zjistíme, v jakých jednotkách je sestrojena stupnice měřidla,

▪ zjistíme měřící rozsah stupnice,

▪ měřidlo přikládáme těsně podél části tělesa, jehož délku měříme,

▪ na stupnici se díváme kolmo.

➢ Měříme délku s různou přesností:

▪ měřením nikdy neurčíme skutečnou hodnotu veličiny – určíme pouze meze, mezi nimiž se nachází skutečná hodnota veličiny.

5

▪ Odchylka měření je rovna polovině nejmenšího dílku použitého měřidla:

• např. u měřidla se stupnicí v centimetrech je odchylka 0,5 cm

• např. u měřidla se stupnicí v milimetrech je odchylka 0,5 mm

➢ Opakované měření délky:

▪ měření opakujeme několikrát, např. 5 krát

▪ provádíme kvůli zpřesnění měření,

▪ nejmenší naměřená hodnota je dolní mez měření,

▪ největší naměřená hodnota je horní mez měření,

▪ skutečná hodnota se nachází mezi horní a dolní mezí

▪ vypočítáme aritmetický průměr z naměřených hodnot:

• sečteme všechny naměřené hodnoty,

• vydělíme počtem měření,

• výsledek zaokrouhlíme tak, aby byl zapsán s přesností, se kterou jsme měřili.

6

➢ Praktická úloha:

▪ Změřte šířku lavice měřidlem s přesností na mm. Měření opakujte např. 5 krát. Určete horní a dolní mez měření. Vypočítejte aritmetický průměr a výsledek správně zaokrouhlete.

▪ Změřte výšku židle měřidlem s přesností na mm. Měření opakujte např. 5 krát. Určete horní a dolní mez měření. Vypočítejte aritmetický průměr a výsledek správně zaokrouhlete.

7