1

Naravoslovje - fizikalni del

Predstavitev sodelujočih

Obseg predavanj, vaj ....

Obveznosti študentov

Obravnavane tematike

Naravoslovje - fizikalni del

Obseg: 30 P, 21 LV, 5 SE, 4 TE

predavateljica: izr. prof. dr. Mojca Čepič

govorilne ure: sreda 14.00, P013

asistenti: viš. pred. mag. Nada Razpet

(skupine ponedeljek, torek)

asist. Jerneja Pavlin

(skupine sreda)

viš. pred. dr. Tomaž Kranjc

(skupine četrtek)

laborant: Goran Iskrić

Obveznosti študentov

Predavanja - neobvezna a priporočljiva

Laboratorijske vaje 10-krat 2 uri

Izvedene morajo biti vse

Nadomestne vaje – datum javljen kasneje

domače naloge – 20% končne ocene

1 dolgotrajno opazovanje

2

Obveznosti študentov

domače naloge:

kratek eksperiment, poročilo o eksperimentu

poročilo, grafi ipd. pisani brez računalnika

oddaja na naslednjih laboratorijskih vajah

dolgotrajno opazovanje –

navodilo na predavanjih - kasneje

datum oddaje javljen ob navodilih

Obveznosti študentov

Seminar - 1/3 študentk(ov) -

fizikalne vsebine –

kvantizacija za šolo relevantnih

problemov

obvezna prisotnost na predstavitvah

Teme – do velike noči – oglasna deska pri P021

Izbira – en teden po objavi

Morebiten pogovor – govorilna ura vodje seminarja

Urnik seminarjev bo znan vnaprej predvidoma v tednu pred in po terenskih vajah

Obveznosti študentov

Terenske vaje v maju

obvezna udeležba

3

Priporočeno

Naravoslovna listnica - neobvezna

- zapiski s predavanj

- laboratorijske vaje

- domače naloge

- lasten seminar

- zapiski s seminarjev

- terenske vaje

Literatura:

- laboratorijske vaje (fotokopirnica) št. 15

- ? interno gradivo ?

- srednješolski učbeniki za fiziko

Izpit

teoretični del (2-3 naloge)

problemska uporaba znanja

praktični del (2-3 naloge)

izvedba eksperimentalnih nalog

Dovoljeno gradivo - naravoslovna listnica

Primeri starih izpitnih nalog: www.pef.uni-lj.si/gorani

Ocena fizikalnega dela: 20% domače naloge

80% pisni izpit

Tematike

• osnovni operacijski postopki• razvrščanje • urejanje • prirejanje• merjenje • načrtovanje eksperimenta• kontrola spremenljivk• predstavitev podatkov• preverjanje hipotez

4

Tematike

• mehanika• opisovanje gibanj• vzroki gibanj• posledice sil• mehanska energija• bližnje vesolje• merjenje vesoljskih razdalj• gostota, viskoznost in plovnost• tlak in snovni tokovi

Tematike

• termodinamika• temperatura kot lastnost teles• toplota in notranja energija• toplotni tokovi• fazne spremembe• toplotni prevodniki • toplotni izolatorji• toplotni stroji

Tematike

• svetloba• viri svetlobe• prepustnost, odbojnost, vpojnost• odboj svetlobe• sence• sestavine svetlobe - barve• mešanje barv• lom svetlobe• zrcala in leče• optični instrumenti

5

Tematike

• zvok• zvočni viri• zvočni sprejemniki• zvočni prenosniki• odboj zvoka• prevodniki in izolatorji• lastnosti zvoka

• frekvenca, amplituda, hitrost, višina....

• glasbila

Tematike

• elektrika• nabita telesa in sile med njimi• električni tok• posledice električnega toka• prevodniki in izolatorji• magneti• elektromotorji• indukcija• generatorji

Tematike

• vreme• snovni tokovi - veter• toplotni tokovi - gretje zraka in tal• fazne spremembe - oblaki• svetloba in toplota• električni tokovi – strela

• astronomija• Sonce, Zemlja, Luna• opazovanje gibanja teh teles• druga telesa v vesolju• bližnje in daljne vesolje

6

Osnovni operacijski postopki

• fizika in relacije z ostalimi znanostmi

• naravoslovna metoda

• množice

• konstante in spremenljivke

• razvrščanje in razporejanje

• tabele

• histogrami

• več spremenljivk

Kaj je to znanost ?

• vsaka trditev mora biti preverjena z eksperimentom

• družboslovne znanosti• zgodovina, sociologija, arheologija,....

• naravoslovne znanosti• fizika, kemija, biologija, geologija,...

• naravo-družboslovne znanosti• geografija, medicina, psihologija,...

• matematika ni znanost

Naravoslovna metoda

• postavitev problema• obstoječi podatki• miselni problem

• delovna hipoteza, teorija• preverjanje z obstoječimi podatki• napovedovanje rezultatov

• eksperimentalno preverjanje hipoteze• potrditev• zavrnitev• delno neskladje

7

Razvrščanje in urejanje

V nižjih razredih -uvajanje naravoslovne metode

• pridobivanje podatkov• urejanje podatkov• predstavitev podatkov

Osnovni operacijski postopki

Množice

Pozornost omejimo na del podatkov,ki jih sprejemamo iz okolja.

Množica - omejen del okolja, ki ga želimo proučevati.• predmeti (prostor)• pojavi (čas)

Z uporabo predmetov vpeljemo osnovneoperacijske postopke.Na pojave je osredotočena fizika.

Osnovni operacijski postopki

Osnovne operacijske postopke vpeljemo (ozavestimo) na končnih množicah predmetov.

Elementi množice so lahko• predmeti

• števni,• neštevni

• pojavi• abstraktni pojmi,....

8

Konstante in spremenljivke

Lastnosti elementov množice• barva, oblika, velikost, material, trdnost,...

Lastnost, ki za vse elemente množiceje enaka, imenujemo konstanta.

Lastnost, ki za vse elemente množiceni enaka, imenujemo spremenljivka.

Poimenovanje

Običajno se v poimenovanju obravnavanemnožice opremo na lastnost, ki je konstantna.

Poimenujemo tudi spremenljivke:npr. barva, oblika,... ali tudizrnatost, pesknatost,...ali celovildrovitost, ...

Poimenovanje

Vrednosti spremenljivk poimenujemo.

Npr. vrednosti spremenljivke barva so:modra, rdeča, zelena

če imajo elementi množice le te tri barve.

Npr. vrednosti spremenljivke velikost so:velik, srednji, majhen, mikroskopski

če lahko elementom množice smiselno pripišemo le te štiri vrednosti.

9

Kvalitativna spremenljivka

Rezultat primerjanja vrednosti spremenljivke dveh različnih elementov A in B v množici :

Npr. barva (A) = barva (B)ali

barva (A) ≠ barva (B)

Spremenljivka, katere rezultat primerjave je lahko le

= ali ≠je kvalitativna (opisna) spremenljivka.

Razvrščanje

Po kvalitativni spremenljivki lahko razvrščamo.

Množico s primerjavo spremenljivk razcepimo na dve podmnožici. Naključno izberemo element množice.Ostale elemente po vrsti primerjamo po izbrani lastnosti z izbranim elementom.Če je lastnost enaka, element položimo v en del prostora. Če ni enaka, v drug del prostora.Primerjana lastnost je v eni podmnožici konstanta, v drugi pa to ni nujno.Če je potrebno, razcepimo še množico, kjer ima spremenljivka različne vrednosti. Itd.

Tabele

S postopkom razvrščanja smo razporedili elemente množice po prostoru.

Običajno želimo odgovore na več vprašanj:• Koliko različnih vrednosti ima spremenljivka?• Koliko je elementov z določeno vrednostjo?• Katero vrednost ima največ elementov?• Koliko več je elementov z vrednostjo A kot

elementov z vrednostjo B?• ....

10

Tabela in histogram

Odgovore na taka vprašanja lahko podamo prej, če predstavimo rezultate razvrščanja s tabelo ali histogramom.

Vrednost

spremenljivke

Število

elementov

A 5

B 7

C 30

1

2

3

4

5

6

7

A B C

Razvrščanje po več spremenljivkah

Včasih razporeditev in pripadajoča tabela in histogram po eni spremenljivki ne zadoščata.

• Postopek razvrščanja ponovimo na vsaki podmnožici.

• Spremenljivka, po kateri razvrščamo, se razlikuje od spremenljivke, po kateri smo že razvrstili.

• Razporejanje poteka v drugih smereh.

Tabela

Prva razporeditev je potekala po spremenljivkah imenovanih A, B, C.Druga razporeditev poteka po spremenljivkah imenovanih x,y,w,z.

vrednost

spremenljivkex y w z

A 1 3 1

B 2 2 3

C 1 1 1

11

0

1

2

3

Prostorski histogram

A

B

Cx y w z

Histogrami s parametri

Namesto prostorskih histogramov lahko uporabimo običajne histograme za vsako razvrščeno podmnožico. Ob robu histograma pa navedemo vrednosti spremenljivk, ki so za dano podmnožico konstante. Imenujemo jih parameter.

0

1

2

3

4

A B C0

1

2

3

4

A B C

0

1

2

3

4

A B C

0

1

2

3

4

A B C

lastnost x

lastnost z

lastnost y

lastnost w

Histogrami s parametri

12

Urejanje

• semikvantitativne spremenljivke

• postopek urejanja

• tabele

• histogrami

• urejanje po več spremenljivkah

Urejanje

Lastnosti, po katerih lahko urejamo, lahko primerjamo bolj kompleksno.

A BA B ali

A < B A > B

Urejanje

• velikost• debelina• glasnost• hitrost• hrapavost• trdnost• .....

Lastnosti, ki jih lahko urejamo, imenujemoSEMIKVANTITAVNE.

13

Razporejanje

POSTOPEK• cepitev na podmnožice poteka enako,

kot pri razvrščanju• razporejenim podmnožicam določimo

vrednosti spremenljivke• vrednosti spremenljivke uredimo

Urejanje

• Izberemo dve od podmnožic (recimo A in B)• Izberemo smer naraščanja vrednosti

spremenljivke (npr. od leve proti desni)• Če je lastnost A>B, položimo A desno od B• Če je lastnost A<B, položimo A levo od B• Izberemo podmnožico C• Če je lastnost C>A, postavimo C desno od A• Če se tam že nahaja B, ponovimo postopek

še z B • itd...

Urejanje

Rezultat prejšnjega postopka jeUREJENO RAZPOREJENA MNOŽICA.

Ob izbrani podmnožici vemo, da je opazovana lastnost levo od te podmnožice vedno manjša in desno od podmnožice vedno večja od izbrane množice.

14

Tabela

Urejanje je vidno tudi v tabeli, zaporedje vrednosti spremenljivke, po kateri je množica urejena, je določeno.

Zaporedje vrednosti spremenljivke, po kateri je množica razvrščena, je poljubno.

velikost

majhen

srednji

velik

število elementov oz. moč podmnožice

3

5

2

Histogram

Osi histograma vsebujejo urejenost.Vrednosti spremenljivke so urejene.Os z vrednostmi spremenljivke ima puščico.

5

4

3

2

1

majhen srednji velik

Urejanje in več spremenljivk

• po več semikvantitativnih spremenljivkah• vsaj eni semikvantitativni in kvalitativnih

• v smeri semikvantitativnih spremenljivk morajo biti vrednosti urejene

• osi semikvantitativnih spremenljivk so opremeljene s puščicami