Komplex természettudomány 9.évfolyam A fizikai megismerés alapjai Komplex természettudomány 9.évfolyam

1. A megismerés folyamata A fizika –mint alaptudomány-célja a természet alapos megismerése Vannak ismétlődő jelenségek melyeket könnyű megfigyelni pl. a Nap látszólagos mozgása az égen Ritkább jelenségek megfigyelésénél a jelenséget tervszerűen meg kell ismételni- ez a kísérlet A kísérlet lehet: a, Kvalitatív kísérlet-a nincs konkrét mérés, csak megfigyelés és a tapasztalatok rögzítése b, Kvantitatív kísérlet- konkrét mérési eredmény a vége A kísérletet a tapasztalatok összegzése és a hipotézis felállítása követi (feltételezés-törvényalkotás).

1.1 Modellalkotás A fizikai törvényekben gyakran használunk olyan fogalmakat amelyekben az egyszerűsítés kedvéért valóságos testek néhány tulajdonságát elhanyagoljuk. Tömegpont: A test méretei elhanyagolhatóak a mérés egyéb paramétereihez képest. Pontrendszer: Olyan rendszer amit csak tömegpontok alkotnak. Kiterjedt test: A test méretei nem elhanyagolhatóak a kísérlet egyéb paramétereihez képest. Merev test: Olyan kiterjedt test ahol a test bármely két pontja közötti távolság a kísérlet során nem változik. Deformálható test: Olyan kiterjedt test ahol a test bármely két pontja közötti távolság a kísérlet során változik.

1.2 A mérés A fizikai mennyiség fogalma: A fizikai jelenség mérhető tulajdonsága-mérési utasítás(módszer) tartozik hozzá. A fizikai mennyiség részei: Mérőszám és mértékegység. Pl: 23 km, 0,4 mm, 230 MW Skalár mennyiség: Olyan fizikai mennyiség amit a nagysága egyértelműen meghatároz. Pl: tömeg, energia, idő Vektor mennyiség: Olyan fizikai mennyiség amit a nagysága mellett az iránya is meghatároz. Pl: erő, sebesség, lendület A Nemzetközi Mértékegységrendszer (Systeme International d’Unites, rövidítve SI) egy olyan nemzetközi megállapodásokon alapuló mértékrendszer, amely 7 alapmennyiségből, 2 kiegészítő mennyiségből és az ezekből származtatott mennyiségekből áll. A rendszert az Általános Súly-és Mértékügyi Értekezlet hagyta jóvá 1960-ban, Magyarországon a használata 1980-tól kötelező.

1.3 SI. Alapegységek Az alapmennyiségeken kívül használunk még kiegészítő egységeket is. Ezek a radián (síkszög) – rad és a steradián (térszög) – sr.

1.4 Származtatott SI.egységek Származtatott egység: Ezek az alapmennyiségek függvényeként vannak meghatározva. Pl: Egy test által megtett út hosszúság típusú mennyiség. Jele: s. Amennyiben az utat elosztjuk az út megtételéhez szükséges idővel (t), akkor a mozgás átlagsebességét kapjuk (v). Az átlagsebesség tehát egy hosszúság és egy idő típusú mennyiség hányadosával meghatározott származtatott mennyiség. A származtatott mennyiségeket képlettel is kifejezhetjük: v=s/t A származtatott mennyiségek mértékegysége a kiindulási fizikai mennyiségek mértékegységéből képzendő: [v]=[s]/[t]=m/s

1.5 Előtétszavak(prefixumok) Az SI rendszerben a mértékegységek többszöröseinek vagy törtrészeinek kifejezésére a tízes számrendszerben előtagokat (prefixumokat) használunk. Pl. 1 kg = 1000 g, 1 cm = 0,01 m

Gyakorlás-mértékegységek 54 cm 23 g 45 dl 0,894 kHz 12,5 MJ 760 nm 470 GW 43 dkg 6500 µm = 0,54 m = 0,023 kg = 4,5 l = 894 Hz = 12.500.000 J = 0,00000076 m = 470.000.000.000 W = 0,43 kg = 0,0065 m cm2 8120 mm2 772 dm2 56.400 cm3 976 dm3 34.770 mm3 = 0,0345 m2 = 0,00812 m2 = 7,72 m2 = 0,0564 m3 = 0,976 m3 = 0,00003477 m3 Gyakrabban használt nem SI. egységek átváltása 0,56 t 4,29 q 2 h 75 min = 560 kg = 429 kg = 7200 s = 4500 s Mértékegység átváltó: http://www.convertworld.com/hu/

Kísérlet- Változási gyorsaság vizsgálata Jelenség: Meleg víz hűlésének időbeli vizsgálata Feladat: Mérje meg a meleg víz hőmérsékletét 2 percenként(összesen 5 mérési ponton!). A mérési eredményeket foglalja táblázatba (idő, hőmérséklet) és ábrázolja a kapott eredményeket hőmérséklet-idő grafikonon. Eszközök: Mérőpohár, meleg víz, hőmérő, stopper, milliméter papír