Rebelova škola doma

Fyzikálne veličiny sú merateľné vlastnosti objektov. Veľká väčšina fyzikálnych veličín má svoju jednotku. Meraním zisťujeme, koľkokrát je hodnota meranej veličiny väčšia ako použitá meracia jednotka. Hodnota fyzikálnej veličiny je určená aj číslom, aj jednotkou (čiže nemôžem napísať, že dĺžka je 7, ale musím napísať, že dĺžka je 7 metrov). Fyzikálne veličiny, ktoré nemajú jednotku, sa nazývajú bezrozmerné veličiny.

SI sústava, rozdelenie veličín a jednotiek

V minulosti sa meralo rôznymi jednotkami: napríklad dĺžku lakťami, objem mericami atď. V rôznych oblastiach však mali dané jednotky rôzne hodnoty (napr. lakeť prešporský mal inú hodnotu ako lakeť viedenský atď.), čo viedlo k zmätkom. A preto vo Francúzsku vznikla jednotná Medzinárodná sústava jednotiek (fr. Systeme international d´unites, skratka SI). Medzinárodná sústava jednotiek je veľmi praktická, a tak sa začala používať vo väčšine štátov.

Základné, odvodené a doplnkové veličiny

Fyzikálne veličiny a ich jednotky sa v SI sústave delia na základné, odvodené a doplnkové. Poznáme 7 základných veličín: hmotnosť, dĺžka, termodynamická teplota, čas, elektrický prúd, látkové množstvo a svietivosť.  Odvodené veličiny sa dajú vyjadriť vzorcom, čiže spôsobom ako ich vypočítať z iných veličín. Doplnkové veličiny sú trochu zložitejšie a na základných školách sa neučia.

Hlavné, násobné a podielové jednotky

Každá veličina má v SI sústave určenú svoju hlavnú jednotku. Od nej sa pomocou predpôn odvodzujú násobné a podielové jednotky. Predpona vyjadruje, koľkokrát je daná jednotka väčšia ako hlavná jednotka (napr. kilo znamená 1000, čiže kilometer je 1000-krát väčší ako meter).

Táto tabuľka vyjadruje, akým číslom musím vynásobiť jednotku s danou predponou, ak chcem dostať hlavnú jednotku. Ak chcem z hlavnej jednotky dostať jednotku s danou predponou, musím ju daným číslom vydeliť.

V niektorej literatúre (učebnice, internetové články) sa hlavné jednotky označujú ako základné a násobné a podielové jednotky ako odvodené. ALE NIE JE TO SPRÁVNE!

Veličiny používané na základných školách

Pri výpočtoch vo fyzike na základných školách sú potrebné tieto veličiny:

Meranie a odchýlka merania

Hodnotu (veľkosť) veličiny zisťujeme meraním. Meranie môže byť priame alebo nepriame. Priame meranie znamená, že po odmeraní viem hneď hodnotu veličiny. Priamo meriame napríklad dĺžku, hmotnosť, alebo objem odmerným valcom. Nepriame meranie znamená, že odmeriam viacero veličín a vypočítam z nich veličinu, ktorej hodnotu chcem zistiť. Nepriamo meriam napríklad plochu, objem.

Každé meradlo má svoju chybu (odchýlku). Táto odchýlka je určená vždy ako polovica najmenšieho dielika meradla. Ako príklad nám poslúži obrázok vpravo. Vidíme, že celkový objem odmerného valca je 100ml a má 10 dielikov. Takže najmenší dielik bude 10ml. Kvapalina vo valci má siaha o niečo vyššie ako 7 dielik, čiže 70ml. Avšak nemôžeme zistiť kde presne, lebo najmenší dielik má len 10ml. Hodnotu teda určíme len približne: 70ml. Vieme však, že keďže je to bližšie k 70ml ako k 80ml, tak hodnota nebude väčšia ako 75ml. Preto za odchýlku považujeme polovicu najmenšieho dielika. Takže nameraná hodnota objemu je 70ml a odchýlka merania 5ml.

Ak meriam nepriamo a veličinu počítam sčítaním alebo odčítaním, tak celková ochýlka sa bude rovnať súčtu odchýlok jednotlivých meraní. Napríklad chcem odmerať dĺžku stola ale mám len 30-centimetrové pravítko a stôl je dlhší. Pravítko meria s presnosťou na milimetre, takže odchýlka bude 0,5mm (0,05cm). Odmeriam najprv dĺžku od jedného okraja stola k bodu, na ktorý pravítko siaha (30cm) a potom dĺžku od tohto bodu k druhému okraju (16,6cm). Tieto hodnoty sčítam (30cm+16,6cm=46,6cm). Keďže som meral nepriamo, musím sčítať aj odchýlky. Každá z nich je 0,05cm, takže celková odchýlka sa rovná 0,1cm. Výsledok merania teda je 46,6cm s odchýlkou 0,1cm.

Ak meriam nepriamo a veličinu počítam násobením alebo delením, tak odchýlku počítam zložitejším postupom, ktorý sa na základných školách neučí.