24
ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE STUDIJ SESTRINSTVA AK. GODINA 2015./2016. Kolegij: Osnove fizike, radiologije i zaštite od zračenja

ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

  • Upload
    others

  • View
    15

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE STUDIJ SESTRINSTVA

AK. GODINA 2015./2016.

Kolegij: Osnove fizike,

radiologije i zaštite od zračenja

Page 2: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Predavač: Marko Šušak, prof. PMF – Zagreb, Fizički odsjek

Bijenička cesta 32 tel. 460 55 55

e-mail: [email protected]

http://sestra.zvu.hr/~msusak/

Page 3: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Literatura: • Nastavna predavanja! • Brnjas-Kraljević, J., Fizika za studente medicine. Medicinska naklada, Zagreb, 2001. • Sva dostupna literatura za fiziku srednjih škola

Page 4: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Fizika - egzaktna znanost - znanost koja pojave objašnjava matematičkom točnošću i to potvrđuje eksperimentom. Zašto fizika studentu Studija sestrinstva? - Prepoznati fizikalne zakone i njima se poslužiti, opća kultura, … - Upoznati se sa osnovnim načelima mehanike i statike, kao i hidrostatike i hidrodinamike. - Upoznati što je elektromagnetsko zračenje.

- Upoznati što je radioaktivnost.

Page 5: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Fizikalne veličine - sve što se može mjeriti Osnovne fizikalne veličine i njihove mjerne jedinice (SI-sustav)

fizikalna veličina mjerna jedinica oznaka

duljina metar m

masa kilogram kg

vrijeme sekunda s

temperatura kelvin K

jakost el. struje amper A

jakost svjetlosti kandela cd

količina tvari mol mol

Page 6: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu Système International d'Unités) je sustav mjernih jedinica čija je uporaba zakonom propisana u većini zemalja svijeta.

Page 7: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Three nations have not officially adopted the International System of Units as their primary or sole system of measurement: Liberia, Myanmar and the United States.

Page 8: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Metar (m) - duljina puta koji u zrakopraznom prostoru prijeđe svjetlost za vrijeme jednog 299 792 458-tog dijela sekunde.

Prva i posljednja stranica dokumenta "Dogovor o metru" iz 1885 godine.

Kilogram (kg) – masa međunarodne pramjere kilograma, izrađena u obliku valjka iz slitine platine i iridija, odredila 1. generalna koferencija za utege i mjere 1889. u Parizu.

Godine 1791. komisija je predložila da nova jedinica, metar, bude desetmilijuntina četvrtine opsega zemlje. Odlučili su se za meridijan koji prolazi kroz Pariz.

Page 9: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Od slitine koja sadrži 90% Pt i 10% Ir izrađeni su "prametar", i "prakilogram"

(Prametar kao i prakilogram se čuvaju u Međunarodnom uredu za utege i mjere u blizini Pariza)

Platina u elementarnom

stanju. www.chemsoc.org

Iridij u

elementarnom stanju.

www.chemsoc.org

Page 10: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

SEKUNDA (s) – trajanje 9 192 631 770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dviju hiperfinih razina osnovnog stanja atoma cezija 133

AMPER (A) je jakost istosmjerne električne struje koja u vakuumu između dvaju ravnih, međusobno udaljenih 1 metar i beskonačno dugih paralelnih vodiča zanemarivo malog kružnog presjeka prouzrokuje silu od 2×10-7 njutna na metar duljine.

KELVIN (K) je termodinamička temperatura koja je jednaka 273,16-tom dijelu termodinamičke temperature trojne točke vode

KANDELA (cd) je jakost svjetlosti u danom pravcu izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 5,4×1014 Hz i čija je energetska jakost u tom pravcu 1/683 vata po steradijanu.

MOL (mol) je količina tvari koja sadrži toliko jednakih čestica (molekula, atoma, elektrona, iona i sl.) koliko ima atoma u 0,012 kg izotopa ugljika C12

6

Page 11: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Izvedene fizikalne veličine i njihove mjerne jedinice primjeri:

s

m

vrijeme

putvbrzina :

2:

s

m

t

vajaakceleraci

N

s

mkgamjaakceleracimasaFsila 1:

2

J

s

kgmm

s

kgmputsilaWrad 1:

2

2

2

Page 12: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Fizikalna veličina Naziv mjerne jedinice Oznaka

ploština četvorni metar m2

obujam kubni metar m3

valni broj recipročni metar 1/m, m-1

brzina metar u sekundi m/s

ubrzanje metar u sekundi na kvadrat m/s2

obujamni protok kubni metar u sekundi m3/s

gustoća kilogram po kubnom metru kg/m3

energijska gustoća džul po četvornom metru J/m2

energijski tijek džul po kilogramu J/kg

specifični toplinski kapacitet džul po kilogramkelvinu J/(kgK)

svjetljivost kandela po četvornom metru cd/m2

množinska koncentracija mol po kubnom metru mol/m3

brzina apsorbirane doze grej u sekundi Gy/s

(broj) jedan 1 lomni indeks

Izvedene jedinice SI bez posebnih naziva i znakova

Page 13: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Fizikalna veličina Mjerna jedinica Oznaka Definicija

frekvencija herc (hertz) Hz s-1

sila njutn (newton) N kg m s-2

tlak paskal (pascal) Pa N m-2

energija džul (joule) J N m

snaga vat (watt) W J s-1

količina elektriciteta kulon (coulomb) C A s

električni napon volt V W A-1

električni kapacitet farad F C V-1

električni otpor om (ohm) Ω V A-1

električna vodljivost simens (siemens) S A V-1

magnetski tok veber (weber) Wb V s

magnetska indukcija tesla T Wb m-2

induktivnost henri (henry) H Wb A-1

celsiusova temperatura stupanj Celziusa °C K

svjetlosni tok lumen lm cd sr

osvijetljenost luks (lux) lx lm m-2

aktivnost radionuklida bekerel (bequerel) Bq s-1

apsorpcijska doza grej (gray) Gy J kg-1

ekvivalentna doza sievert Sv J kg-1

Izvedene jedinice SI s posebnim nazivima i znakovima

Page 14: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Fizikalna veličina Veza s jedinicom SI Oznaka Jedinica za veličinu

morska milja 1852 m duljina

astronomska jedinica 1,4959787∙1011 m

ar 100 m2 a ploština

hektar 10 000 m2 ha

litra 10-3 m3 = 1 dm3 L, l obujam

stupanj (π/180) rad 1º

minuta (π/10 800) rad 1´ kut

sekunda (π/648 000) rad 1´´

gon (π/200) rad 1g

atomska jed. mase 1,66057∙10-27 kg u

karat 2∙10-4 kg masa

gram 10-3 kg g

tona 103 kg t

minuta 60 s min

sat 3 600 s h vrijeme

dan 86 400 s d

čvor (1852 m/3600 s) brzina

teks 10-6 kg/m tex duljinska masa

bar 105 Pa bar tlak

milimetar živina stupca 133,322 Pa mmHg

elektronvolt 1,60219∙10-19 J eV energija

var 1 W var snaga

Iznimno dopuštene jedinice izvan SI s posebnim nazivima i znakovima

Page 15: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Angloameričke i druge mjerne jedinice koje su u primjeni: duljina: 1 inch (in) = 1'' = 2,54 cm = 0,0254 m 1 stopa ( foot) (ft) = 12'' = 0,3048 m 1 yard (yd) = 3 ft = 36 '' = 0,9144 m 1 milja = 1609,344 m = 176 yd = 5280 ft 1 međ. morska milja = 1852 m 1 hvat = 1,8965 m površina: 1 ar = 100 m2 1 hektar (ha) = 10 000 m2 1 četv. hvat = 1,89652 m2 = 3,5967 m2 jutro = 1600 četv. hvati = 5754,7 m2

volumen: (američke za naftu) US 1 gallon (gal) = 3,78 dm3 = 3,78 lit. US 1 barrel = 158,76 dm3 = 158,76 lit. znači: 1 barrel = 42 gal

Page 16: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

1 milja = 1609,344 m

Page 17: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Faktor Prefiks Oznaka Decimalni ekvivalent Naziv

1024 jota Y 1 000 000 000 000 000 000 000 000 kvadrilijun

1021 zeta Z 1 000 000 000 000 000 000 000 trilijarda

1018 eksa E 1 000 000 000 000 000 000 trilijun

1015 peta P 1 000 000 000 000 000 bilijarda

1012 tera T 1 000 000 000 000 bilijun

109 giga G 1 000 000 000 milijarda

106 mega M 1 000 000 milijun

103 kilo k 1 000 tisuća

102 hekto h 100 sto

101 deka da 10 deset

100 1 jedan

Prefiksi SI jedinica

Page 18: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Faktor Prefiks Oznaka Decimalni ekvivalent Naziv

100 1 jedan

10-1 deci d 0,1 desetina

10-2 centi c 0,01 stotnina

10-3 mili m 0,001 tisućina

10-6 mikro μ 0,000 001 milijuntnina

10-9 nano n 0,000 000 001 milijarditina

10-12 piko p 0,000 000 000 001 bilijuntina

10-15 femto f 0,000 000 000 000 001 bilijarditina

10-18 ato a 0,000 000 000 000 000 001 trilijuntina

10-21 zepto z 0,000 000 000 000 000 000 001 trilijarditina

10-24 jokto y 0,000 000 000 000 000 000 000 001 kvadrilijuntina

Prefiksi SI jedinica

Page 19: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

eksa (E) 1018

peta (P) 1015

tera (T) 1012

giga (G) 109

mega (M) 106

kilo (k) 103

hekto (h) 102

deka (da) 101

1 100

deci (d) 10-1

centi (c) 10-2

mili (m) 10-3

mikro (µ) 10-6

nano (n) 10-9

piko (p) 10-12

femto (f) 10-15

ato (a) 10-18

prefiksi mjernih jedinica:

Page 20: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

min36

min100

3600

min100

6060

min60

1100

1

6060mmm

m

s

cm

333

3280010008,2

1000000

11000

1

8,28,2m

kg

m

kg

m

kg

cm

g

s

mmg

s

mmg

s

mmg

h

mkg

3.833

36

30000

3600

1000100033

nmnmmpm 291112 101010101010

Neki primjeri pretvorbe mjernih jedinica: Izraziti:

s

mmgu

h

mkg 3

min60

mu

s

cm33

8,2m

kgu

cm

g10 pm u nm

Page 21: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

min30

min100

3000

min100

6050

min60

1100

1

5050mmm

m

s

cm

336

6

310

10

101010

m

kg

m

kg

cm

mg

s

mmg

s

mmg

h

mkg

3,833

3600

1000100033

CCmC 1101010 333

Neki primjeri pretvorbe mjernih jedinica: Izraziti:

min50

mu

s

cm33

10m

kgu

cm

mg 103 mC u C

s

mmgu

h

mkg 3

Page 22: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

s

m

s

m

h

km15

3600

10005454

3

3

333102

1022

dm

mol

dm

mol

cm

mol

nFnFpF 23 10101010

Neki primjeri pretvorbe mjernih jedinica: Izraziti:

s

mu

h

km54

332

dm

molu

cm

mol10 pF u nF 80 nm u m

mmnm 89 108108080

Page 23: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Srednja udaljenost Zemlje od Sunca je 150 000 000 km. Ta udaljenost izražena u centimetrima je:

A. 1,5 · 1010

B. 1,5 · 1012

C. 15 · 109

D. 1,5 · 1013

E. 0,15 · 1012

1 dm je:

A. 10-5 nm

B. 10-9 nm

C. 106 nm

D. 105 nm

E. 108 nm

Valna duljina zelene svjetlosti je 600 nm.

To je isto što i:

A. 6 · 10-3 m

B. 6 · 10-4 m

C. 6 · 10-7 m

D. 0,06 mm

E. 6 · 10-4 cm

Primjeri ispitnih pitanja: Zaokružite točan odgovor!

Page 24: ZDRAVSTVENO VELEUČILIŠTE AK. GODINA 2007/2008. STUDIJ …sestra.zvu.hr/~msusak/01_SES_Uvod.pdf · 2015-10-12 · Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI prema francuskom nazivu

Srednja udaljenost Zemlje od Sunca je 150 000 000 km. Ta udaljenost izražena u centimetrima je:

A. 1,5 · 1010

B. 1,5 · 1012

C. 15 · 109

D. 1,5 · 1013

E. 0,15 · 1012

1 dm je:

A. 10-5 nm

B. 10-9 nm

C. 106 nm

D. 105 nm

E. 108 nm

Valna duljina zelene svjetlosti je 600 nm.

To je isto što i:

A. 6 · 10-3 m

B. 6 · 10-4 m

C. 6 · 10-7 m

D. 0,06 mm

E. 6 · 10-4 cm

Točni odgovori