Léto skončilo
n
1-cedule
[USEMAP]

Fyzika pro studující zdravotnického oboru a lékaře
ÚVOD
LBeneš Jiří
[USEMAP]

Fyzikální rozměry a jednotky II
ØSI – Système International d’Unités.
ØSoustava je založená na 7 základních a 22 odvozených  jednotkách a jejich desetinném dělení a
násobení.
ØNemetrické: USA, Libérie, Barma. Ale paradoxně imperiální míry jsou od roku 1893 definovány pomocí
metrického systému!
Ø 1” (palec) = 2.54 cm (přesně)
[USEMAP]

Základní jednotky SI
Ømetr m – délka
Økilogram kg – hmotnost
Øsekunda s – čas
Øampér A – elektrický proud
Økelvin K – teplota
Ømol mol – látkové množství
Økandela cd – svítivost
[USEMAP]

Základní jednotky - metr
ØPůvodně 10-7 kvadrantu Země. Kvůli nepraktičnosti byl vytvořen etalon – mezinárodní metr. Na
rozdíl od “loktů” je ale definován na základě reprodukovatelné hodnoty.
ØNyní definován pomocí rychlosti světla ve vakuu:   c = 299 792 458 ± 1 ms-1
Základní jednotky - kilogram
ØPůvodně hmotnost 1 l vody za určitých podmínek.
ØNyní etalon – mezinárodní kilogram. To je trochu paradox s tím, “že vážení je nejpřesnější
měření”.
[USEMAP]

Základní jednotky - sekunda
ØPůvodně 1/86400 solárního dne 1. 1. 1900.
ØNyní pomocí kmitočtu spektrální čáry
Ø 133Cs: 9 192 631 770 Hz
Základní jednotky - ampér
ØPomocí silových účinků dvou rovnoběžných (nekonečně dlouhých) vodičů protékaných proudem.
ØJsou-li vzdáleny 1 m od sebe a protéká-li jimi (souhlasně) proud 1 A, přitahují se silou 0,2 mN na
1 m délky.
331px-Paskal_2013_resize
[USEMAP]

Základní jednotky - kelvin
ØStupeň stejně velký jako stupeň Celsiův, tedy interval tuhnutí a varu vody za normálních podmínek
se dělí na 100 stupňů.
Ø T[K] = 273. 15 + T[°C]
ØK definici stačí jediný bod, používá se trojný bod vody 273.16 K
[USEMAP]

Základní jednotky - mol
ØPočet atomů v 0.012 kg uhlíku 12C.
ØPočet rovný NA = 6.02214199 1023 částic.
Ø (Amedeo Avogadro 1776 - 1856)
ØDohodnuté číslo, které umožňuje převod z jednotek mikrosvěta do jednotek  makrosvěta, pro nás
běžných.
1525
[USEMAP]

Předpony násobných jednotek I
–kilo 103 k
–mega 106 M
–giga 109 G
–tera 1012 T
–peta 1015 P
–exa 1018 E
[USEMAP]

Předpony násobných jednotek II
–mili 10-3 m
–mikro 10-6 m
–nano 10-9 n
–piko 10-12 p
–femto 10-15 f
–atto 10-18 a
[USEMAP]

Odvozené jednotky
Název veličiny
Rozměr jednotky
Název j.
Značka j.
rovinný úhel
1
  radián
rad
prostorový úhel
1
  steradián
sr
kmitočet
s-1
  hertz
Hz
síla
m.kg.s-2
  newton
N
tlak,  mechanické napětí
m-1.kg.s-2
  pascal
Pa
energie, práce, teplo
m2.kg.s-2
  joule
J
výkon
m2.kg.s-3
  watt
W
elektrický náboj
s.A
  coulomb
C
elektrické napětí, el. potenciál, elektromotorické napětí
m2.kg.s-3.A-1
  volt
V
elektrická kapacita
m-2kg-1.s4.A2
  farad
F
elektrický odpor
m2.kg.s-3.A-2
  ohm
Ω
elektrická vodivost
m-2.kg-1.s3.A2
  siemens
S
magnetický indukční tok
m2.kg.s-2.A-1
  weber
Wb
magnetická indukce
kg.s-2.A-1
  tesla
T
[USEMAP]

Příklad I – délka
–poloměr neutronu 10–15 m
–poloměr atomu 10–10 m
–délka viru 10–7 m
–tloušťka papíru 10–4 m
–prst 10–2 m
–fotbalové hřistě 102 m
–výška Mt. Everestu 104 m
–poloměr Země 107 m
–vzdálenost Země-Slunce 1011 m
–vzdálenost Země-a Centauri 1016 m
–nejbližší galaxie 1022 m
–nejvzdálenější viditelná galaxie 1026 m
[USEMAP]

Příklad II – čas
–doba života některých částic 10–23 s
–poločas rozpadu 10–22 – 1028 s
–průlet světla atomem 10–19 s
–průlet světla papírem 10–13 s
–tlukot srdce 1 s
–den 104 s
–rok 107 s
–lidský život 109 s
–známé dějiny lidstva 1012 s
–život na Zemi 1016 s
–stáří vesmíru 1022 s
[USEMAP]

Příklad III – hmotnost
–elektron 10-30 kg
–proton, neutron 10-27 kg
–molekula DNA 10–17 kg
–bakterie 10–15 kg
–komár 10-5 kg
–člověk 102 kg
–loď 108 kg
–Země        6 1024 kg
–Slunce        3 1030 kg
–galaxie 1041 kg
–
[USEMAP]

Základní jednotky - mol
ØPočet atomů v 0.012 kg uhlíku 12C.
ØPočet rovný NA = 6.02214199 1023 částic.
Ø (Amedeo Avogadro 1776 - 1856)
ØDohodnuté číslo, které umožňuje převod z jednotek mikrosvěta do jednotek  makrosvěta, pro nás
běžných.
[USEMAP]

ENERGIE
Energie souvisí s pohybem a s možností pohybu, je to tedy nějaká míra množství pohybu.
FORMY ENERGIE
*   Mechanická (kinetická, potenciální)
*   Vnitřní (tepelná, jaderná, potenciální)
*   Elektromagnetická
*   Chemická
*   Bioenergie
[USEMAP]

[USEMAP]



Pojem uvedené mechanické energie je úzce spjat také s pojmem práce. Práce je mechanická veličina,
kterou definujeme jako dráhový účinek síly. Působí-li na těleso stálá síla F podél dráhy s, je
práce A rovna součinu síly a dráhy:
Budeme-li chtít zvednout těleso, musíme konat práci. Lze využít síly našich svalů nebo síly různých
strojů. V každém případě se různé formy energie nakonec změní v energii mechanickou, a ta může být
změřena podle vykonané práce.
V tomto smyslu se někdy definuje energie jako schopnost konat práci.
PRÁCE
[USEMAP]

ZÁKON ZACHOVÁNÍ ENERGIE
ØPodle zákona zachování platí, že kinetická energie je rovna původní potenciální energii ve výšce
h, z níž těleso začalo padat, a že součet kinetické a potenciální energie je konstantní.
ØZákon zachování energie samozřejmě platí i pro jinou energii než mechanickou.
ØObecně: energie nemůže vznikat ani zanikat, může se pouze přeměňovat v jiné formy.
[USEMAP]

Energie mechanická
nNejjednodušší podoba energie, s níž se setkáváme, ať už v podobě potenciální nebo kinetické.
nPotenciální energie je dána vztahem:
n
n
nTato energie není určena jednoznačně
nKinetická energie je dána vztahem:
n
[USEMAP]

Energie mechanická
n
n
ω
Energie cívky – L indučnost cívky
Energie kondenzátoru – C kapacita
Energie setrvačníku
[USEMAP]

nKaždé těleso sestává z molekul (atomů, iontů), které jsou v neustálém chaotickém tepelném pohybu
poměrně velkými rychlostmi
nTakový chaotický pohyb molekul nese určitou kinetickou energii, kterou nazýváme tepelná energie.
Čím rychleji se molekuly pohybují, tím je tepelná energie tělesa větší a projevuje se vzrůstem
teploty.
nTato energie tedy souvisí s vnitřní strukturou tělesa.
n
ENERGIE TEPELNÁ vnitřní energie
[USEMAP]

ENERGIE JADERNÁ vnitřní energie
nAtom je tvořen malým jádrem, které je obklopeno oblakem elektronů. Jádro je složeno z protonů a
neutronů, které jsou v jádře vázány jadernými silami
nTyto síly představují tzv. vazebnou energii, což je energie, která by se uvolnila při hypotetickém
vzniku jádra z volných nukleonů.
[USEMAP]

jaderná fúze
JADERNÁ ENERGIE
JADERNÉ PALIVO
Jaderné štěpení
Hlavním jaderným palivem je uran, který se po vytěžení upraví přidáním uranových atomů zvláštního
druhu.
Z obohaceného uranu s vyrábějí tablety. Dvě tablety stačí k výrobě elektřiny, kterou spotřebuje
jedna osoba ve Velké Británii za celý rok.
[USEMAP]

Elektromagnetická vlna
Image376
Elektromagnetické spektrum
Fotony – elektromagnetické vlny
[USEMAP]

Wienův posunovací zákon
S rostoucí teplotou zářiče se posouvá maximální hodnota
spektrální hustoty zářivého toku ke kratším vlnovým délkám.
b =2,9.10-3m.K
Wienuv posunovací zákon
E
λ
1
2
[mm]
[USEMAP]

Albert Einstein
Soubor:Albert Einstein 1947a.jpg
Narození
14. března 1879
Ulm, Württemberg, Německo
Úmrtí
18. dubna 1955
Princeton, New Jersey, USA
nKonec světa bude, až přestanou lidé zpívat.
nJen dvě věci jsou nekonečné - vesmír a lidská hloupost. Tím prvním si ovšem nejsem tak jist.
nVečírek, na němž jsou všichni zajedno, je ztracený večer.
nNikdy nemyslím na budoucnost. Přijde i tak dost brzy.
nDřív rozbiješ atom, než pomluvu.
nStát je tu pro lidi, a ne lidi pro stát.
[USEMAP]

Teorie relativity v praxi
například vady zrcadel
Vadne_zrcadlo
nFantazie je důležitější než vědění.
nŽádné množství pokusů nikdy nemůže dokázat, že jsem měl pravdu. Jediný pokus však kdykoliv může
dokázat, že jsem se mýlil.
nJe otázka, co je pro vědce významnější, zda znalost faktů či fantazie.
nKdybych měl k dispozici hodinu na zvládnutí problému, na kterém by závisel můj život, strávil bych
40 minut jeho studiem, 15 minut jeho analýzou a 5 minut jeho řešením.
[USEMAP]

Známá rovnice E=mc²
nTato rovnice se slovně zapíše          Energie = hmotnost · (rychlost světla)²
nPodle této Einstainovi rovnice se říká, že by stačilo 10 metrů krychlových vody přeměněné podle
této rovnice a energie z této vody by mohlo zásobovat celou zeměkouli na 1 rok energií.
[USEMAP]

n