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