Téma: A tudományos megismerés módszerei.  Fizikai mennyiségek és mérésük.

Cél: a tanuló kmegismertetése a fizikai kutatások módszereivel, a fizikai mennyiségekkel és azok mérésével.

Az óra típusa: előadás.

Az óra menete.

Szervezési kérdések. (5min)

Előadás (30min)

1. Fizikai kutatások és azok módszerei.

Fizikai kutatás – valamilyen jelenség céltudatos tanulmányozása a fizika módszereivel.

A fizikai kutatások módszerei:

• Megfigyelés – a természeti jelenség elsődleges észlelése  későbbi tanulmányozás  céljából
• Kísérlet -  a fizikai  jelenség elmélyültebb  tanulmányozása a tudósok által ellenőrzött körülmények között
• Elméleti módszerek – a kísérleti eredmények értékelése alapján fizikai törvények megfogalmazása, új fizikai jelenségek,események  előrejelzése
• Fizikai modell – az elmélet által használt, leegyszerűsített ábrázolása egytestnek, vagy fizikai jelenségnek (például  - anyagi pont)

II.Fizikai mennyiségek mérése.

Fizikai mennyiség – néhány objektum vagy fizikai jelenség közös minőségi jellemzője, amely mennyiségi értlemben minden egyes esetben külön értéket vehet fel. (például  egy tehergépkocsinak és egy mopednek egyaránt minőségi jellemzője a tömeg – fizikai mennyiség,  amely mennyiségileg  jelentősen eltér a konkrét esetekben – a gépkocsi tömege sokkal nagyobb mint egy mopedé)

A fizikai mennyiség mérése – egy fizikai mennyiséget megmérni azt jelenti, hogyösszehasonlítsuk egy vele azonos nemű mértkkel, amit egységnyinek tekintünk. (például – a távolság mérésekor a kapott eredményt összehasonlítsuk a távolság egységével, a méterrel)

 A mérések lehetnek:

• Közvetettek – ilyenkor a megmért mennyiséget közvetlenül összehasonlítjuk az egyéggel (etelonnal) egy mérőműszer segítségével, amely eleve a megfelelő mértékegységekben van skálázva.

 Három fő kísérletileg közvetlenü l mérhető mennyiség: Távolság, tömeg, idő

• Közvetettek – ilyenkor a mérendő mennyiség értékét kiszámítják más, közvetlenül mért mennyiségek értékeiből (például – sűrűség :  ρ=m/V)

III.A mértékrendszerek felépítése.

A jelenleg a tudományban, az iskolában és jelentős mértékben a mindennapi életben  használt mértékrendszert francia tudósok dolozták ki a XVIII. Sz. végén, a Ngy francia polgári forradalom után.  Ezt Nemzetközi  Mértékrendszernek nevezik, röviden SI – rendszer. Ebben a rendszerben:

Távolság.

m -  méter, a távolság mértékegysége. Etalonja 1960-ig egy speciális ötvözetből készült 1 m hosszuságú tárgy lett amit a Mértékek és súlyok palotájában őriznek Párizsban.

 

A modern értelmezés szerint:  1m egyenlő azzal a távolsággal, amit a fény tesz meg a vákuumban   1 / 299 792 458 másodperc alatt.

 

 

 

 

Tömeg.

   

Kg – kilogramm, a tömeg mértékegysége.

  Etalonja egy platina-irridium henger a Mértékek és súlyok palotájában, amelynek magassága és alapjának átmérője 39mm . A modern értelmezés szerint a tömeg a  test    tehetetlenségét és gravitációs tulajdonságait jellemzi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Idő

 

   Sec – secundum (másodperc), az idő mértékegysége.

 

     A modern értelmezés szerint:  egy másodperc egyenlő a Cs atom – 133-as izotópja két enrgiaszintje közötti átmenet erdményeként létrejövő          elektromágneses sugárzás 9 192 631 770 periódusával.

 

 

 

 

 

 

 

IV.A fizikai mennyiségek többszörös és tört egységeinek leírására szolgáló előtagok.

előtag	jelentése	jelölése	szorzó	előtag	jelentése	jelölése	Szorzó
tera	szörnyeteg	T	1012	centi	száz	c	10-2
giga	gigantikus	G	109	milli	ezer	m	10-3
mega	nagy	M	106	micro	kicsi	µ	10-6
kilo	ezer	k	103	nano	törpe	n	10-9
hekto	száz	h	102	piko	kis mennyis	p	10-12

 

Összegzés (8min)

1.Nevezzétek meg a fizikai kutatás legfontosabb módszereit. Hozzatok fel példákat.

2.Mit nevzünk fizikai mennyiségnek?

3.Mit jelent megmérni egy fizika mennyisget?

4.Nevezzétek meg a SI rendszer legfontosabb mértékegyséeit, azok etalonjait és a fizikai mennyiségeket, melyeknek a mérésére szolgálnak.

5.Hozzatok fel példákat a többszörös és tört értékű fizikai mennyiégek előtagjaira. Mikor van rájuk szükség?

 

Házi feladat.

Válaszolni a kérdésekre:

1.Mondjatok példákat a fizikai modellekre. Miért nem felel meg a valóságnak egy-egy fizikai model?

2.Hozzatok fel példákat a többszörös és tört értékű fizikai mennyiégek előtagjaira. Mikor van rájuk szükség?

 

Kapcsolódó videók

A mérés, mint összehasonlítás