D Pozorování, experimentování a měření

1.2D Pozorování, experimentování a měření
- rozlišit pohyby na základě pozorování a měření
- stanovit průměrnou rychlost hmotného bodu
- zjistit veličiny popisující pohyb po kružnici
- využít grafu rychlosti jako funkce času k vyvození dráhy v různých případech
- graficky znázornit změny dráhy a rychlosti jako funkce času u jednoduchých pohybů
- zhodnotit a výpočty ilustrovat vhodnost omezení nejvyšší povolené rychlosti v obci z hlediska bezpečnosti provozu; brzdná dráha
1.3 Dynamika hmotného bodu 1.3A Znalosti
- definovat sílu jako fyzikální vektorovou veličinu (působiště, velikost, jednotka, směr)
-vyjmenovat možnosti vzájemného působení těles
- vyjádřit Newtonovy pohybové zákony
-definovat hybnost bodu (tělesa)
- vyjádřit zákon zachování hybnosti s příklady jeho použití
- charakterizovat síly různého původu: tahová, tlaková, tíhová, třecí, odporová, dostředivá
- vyjádřit, na čem závisí velikost třecí síly a odporové síly (Newtonův zákon)
- interpretovat tíhovou sílu v souvislosti s volným pádem těles
- rozlišit inerciální a neinerciální vztažnou soustavu
- stanovit setrvačné síly
-charakterizovat dokonale nepružný ráz
1.3B Porozumění poznatkům a jejich hodnocení
- chápat rozdíl mezi interakcí těles a silou tuto interakci popisující
- chápat vektorovou veličinu hybnost jakožto veličinu charakterizující pohybový stav tělesa
- chápat smysl tří pohybových Newtonových zákonů
- vyjádřit druhý pohybový Newtonův zákon pomocí časové změny hybnosti nebo pomocí zrychlení
- interpretovat tíhovou sílu v souvislosti s volným pádem těles
- pochopi smysl třetího Newtonova zákona a vysvětlit, proč se síly akce a reakce neskládají
- vysvětlit na praktických příkladech využití zákona zachování hybnosti
- vysvětlit smysl zavedení inerciální soustavy
- vysvětlit setrvačné síly při přímočarém pohybu a jejich smysl při vysvětlování jevů pozorovatelem v pohybující se neinerciální soustavě
- interpretovat dostředivou sílu, odstředivou sílu a setrvačnou odstředivou sílu
- vysvětlit vznik tíhové síly, vznik stavu beztíže v družici
- chápat rozdíl mezi tíhou a tíhovou silou
- chápat hmotnost jakožto míru setrvačných a tíhových účinků
1.3C Aplikace poznatků a řešení problémů
- řešit dva základní úkoly mechaniky: k dané síle umět najít pohyb, který způsobuje; k danému pohybu, jehož popis známe, umět nalézt působící sílu
- řešit úlohy s použitím skládání sil působících v jednom bodě
- vyjádřit velikost různých sil: tíhová, tahová, tlaková, třecí, odporová
- řešit problémy s použitím zákona zachování hybnosti (např. zpětný ráz, nepružný ráz)
- použít dostředivé síly při řešení praktických problémů (doprava, technika)
- řešit týž problém v různých vztažných soustavách
- řešit úlohy na ráz dokonale nepružný a uvést příklady
- řešit problémy s užitím setrvačné odstředivé síly
- řešit problémy s užitím třecí síly
- uvést příklady užitečného i škodlivého tření a možnosti zmenšování tření v praxi
- řešit problémy o pohybu po nakloněné rovině s užitím třecí nebo odporové síly
1.3D Pozorování, experimentování a měření
- měřit síly z jejich statických a dynamických účinků
- měřit součinitel smykového tření při pohybu tělesa po podložce
- vysvětlit pomocí zákonů dynamiky interdisciplinární jevy (např. zeměpisné)
- měřit hmotnost tělesa vážením a určit hustotu látky, z níž je toto těleso
1.3E Komunikace
- znázornit sílu jako vektorovou veličinu
- dospět graficky k výslednici sil jakožto projevu působení více sil
- vytvářet situační náčrtky se znázorněním působících sil jako východisko řešení problémů
- pochopit nutnost užívání mezinárodní soustavy jednotek SI
1.4 Mechanická práce, výkon, energie 1.4A Znalosti
- definovat práci jako dráhový účinek síly a jednotku práce
- stanovit práci v případě, že síla nepůsobí ve směru pohybu
- definovat (potenciální) polohovou tíhovou energii jako funkci polohy tělesa vzhledem ke zvolené vztažné soustavě
- definovat potenciální energii pružnosti u pružně deformované pružiny
- definovat pohybovou (kinetickou) energii tělesa jako funkci jeho rychlosti vzhledem ke zvolené vztažné soustavě
- definovat celkovou mechanickou energii tělesa
- vyjádřit zákon zachování mechanické energie
- uvést, že změny mechanické energie souvisejí s prací sil tření, odporu prostředí, kdy není v praxi splněn předpoklad izolované soustavy těles
- definovat výkon a jednotku výkonu
- vyjádřit účinnost pomocí vykonané práce nebo na pomocí výkonu
1.4B Porozumění poznatkům a jejich hodnocení
- interpretovat vztah pro práci v různých situacích
- pochopit, že energie je stavová funkce
- pochopit, že energie a práce jsou skalární veličiny
- odvodit vztahy pro kinetickou a potenciální energii
- postupně zobecňovat, že zákon zachování mechanické energie platí za určitých podmínek
- uvést podmínky platnosti zákona zachování mechanické energie
- vyslovit podmínku “izolované soustavy”
- popsat změny energie na praktických příkladech: vrhy, pohyb kyvadla, tělesa kmitajícího na pružině, voda pohánějící turbíny hydroelektrárny
- postupně dospět k úvaze, že zákon zachování mechanické energie je konkrétní projev jednoho z nejobecnějších zákonů zachování
- odvodit vztah pro výkon, známe-li velikost působící síly a rychlost pohybujícího se tělesa
- pochopit pojem účinnosti v souvislosti s hospodárností při činnosti stroje
- stanovit práci na základě změn energie
1.4C Aplikace poznatků a řešení problémů
- vypočítat práci při různém působení stálé síly
- stanovit práci při zvedání volně visícího lana (grafickou integrací)
- vypočítat práci na základě změn polohové energie
- ukázat energetické řešení úloh, které je jednodušší, než řešení užitím zákonů dynamiky
- řešit úlohy z kinematiky např. o vrzích pomocí energetického přístupu
- dokázat výpočtem, že při volném pádu tělesa v izolované soustavě je součet polohové a pohybové energie v každém místě stálý
- řešit úlohy v modelových situacích s užitím zákona zachování mechanické energie
- vypočítat výkon a účinnost daného technického zařízení, např. u výtahu, čerpadla, turbíny
|