Popis:
1 Fyzikální veličiny a jejich jednotky
Hlavním zdrojem poznatků ve fyzice (jako ostatně v každé přírodní vědě) je pozorování
a pokus. Základním úkolem při tom je měření fyzikálních veličin. Termín fyzikální veličina
obvykle popisuje některou konkrétní vlastnost zkoumaného objektu, příp. jeho stav. Tak
například moment setrvačnosti J je mírou setrvačných vlastností tělesa v rotaci kolem dané
osy.
Fyzikální veličiny jsou dvojího charakteru:
Veličiny extenzivní neboli tzv. množství, které popisují kvantitativní vlastnosti těles
(soustav). Jejich základní vlastností je aditivnost - při skládání těles ve složitější soustavy se
tyto veličiny sečítají. Mezi extenzivní veličiny patří hmotnost, náboj, délka, teplo aj. Při měření
extenzivní veličiny se zvolí určitá její hodnota za jednotku a pak se srovnává, kolikrát je
měřená veličina větší nebo menší než tato jednotka.
Veličiny intenzivní neboli stavové, které popisují kvalitativní, jakostní vlastnosti těles
(soustav). Pro stavové veličiny je typické, že při skládání těles jednodušších ve složitější se
vzájemně vyrovnávají. Při určování jejich velikosti je nutno postupovat jinak, než
u extenzivních veličin. U veličin intenzivních se nejprve stanoví stupnice jednotlivých stavů,
které přiřadíme čísla. Při vlastním měření pak zjišťujeme, s kterou hodnotou na této stupnici
souhlasí stav měřené veličiny. Stupnici zpravidla definujeme tak, že různé stavy jednoznačně
přiřadíme k velikosti určité veličiny extenzivní - např. teplotní stupnici definujeme tak, že
teplota je přímo úměrná objemu určitého množství látky. Příkladem intenzivní veličiny je
teplota, tlak, potenciál aj.
Poněkud zvláštní postavení mezi fyzikálními veličinami má čas, který narůstá jedním
směrem (tzv. veličina protenzivní).
Klíčová slova:
fyzikální veličiny
chyby měření
laboratoře
měření
kalorimetrie
teplotní zařízení
Obsah:
- Úvod do měření
1 Fyzikální veličiny a jejich jednotky 5
2 Měřicí metody 8
3 Chyby měření 11
3.1 Hrubé chyby 11
3.2 Soustavné (systematické chyby 12
3.3 Chyby měřicích přístrojů 13
3.4 Náhodné chyby 14
3.5 Chyby nepřímých měření 17
4 Vyhodnocení naměřených funkčních závislostí 19
4.1 Lineární závislost 20
4.2 Exponenciální a mocninná závislost 21
4.3 Zásady tvorby grafů 24
4.4 Grafy v Excelu 25
5 Práce v laboratoři 28
5.1 Teoretická příprava na měření 28
5.2 Testy ve fyzikálním praktiku 29
5.3 Zapojování obvodů 30
5.4 Bezpečnost práce 31
5.5 Vlastní měření 33
6 Pokyny ke zpracování naměřených hodnot 34
6.1 Příklady 36
6.2 Vypracování protokolu o měření 38
7 Měřicí přístroje a zdroje 39
Laboratorní úlohy
1 Moment setrvačnosti tuhého tělesa 42
2 Moment setrvačnosti setrvačníku 45
3 Tíhové zrychlení 47
4 Kalorimetrická měření 49
5 Vlastnosti ručkových měřicích přístrojů 54
6 Teplotní závislost odporu termistoru a měděného vodiče 60
7 Měrný náboj elektronu 63
8 Hallův jev 67
9 Charakteristiky optoelektronických součástek 71
10 Výstupní práce elektronů z kovu 77
11 Magnetické vlastnosti látek 79
12 Měření magnetického pole přímých vodičů 84
13 Magnetické pole cívek 89
14 Fotoelektrický jev a Planckova konstanta 93
15 Teplotní záření 100
16 Absorpce světla 104
17 Polarizované světlo 108
18 Vlnové vlastnosti světla - laser 112
19 Rychlost světla 116
20 Ionizující záření 120