1. SENZOR PULSOMETR - měření tepu pulsometrem Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Postup práce: a) Zakreslíme si tabulku na zápis sledovaných údajů: 10 s
60 s = 1 min
Pohmatem v klidu Senzorem před zátěží Senzorem po zátěži Pohmatem v klidu ráno b) Zjistíme počet tepů za minutu v klidu pohmatem na zápěstí a zapíšeme do tabulky. c) Měříme tep senzorem, spočítáme maxima v grafu od 3s do 13 s, tedy během 10 s. Počet tepů za minutu dostaneme vynásobením 6. Zapíšeme. d) Měříme tep senzorem po zátěži 10 dřepů, opět stejným postupem jako b). Zapíšeme. e) Změříme puls ráno, v klidu před vstáváním pohmatem po dobu jedné minuty. Zapíšeme. 3. Závěr: a) Porovnejte počet tepů za minutu ve všech čtyřech případech. Kdy byl tep nejnižší, kdy nejvyšší? b) Který živočich má nejnižší počet tepů za minutu, který nejvyšší?
2. TEPLOTNÍ SENZOR - měrná tepelná kapacita Pracovní list 1. Pomůcky:
2. Postup práce: a) Zakreslíme si tabulku na zápis sledovaných údajů. Teplejší těleso bude mít index 1, chladnější index 2. Výslednou teplotu označíme písmenem t. Na vážení použijeme digitální váhy.
m1
t1
m2
c2
t2
t
b) Neznámou měrnou tepelnou kapacitu vypočteme dosazením do vzorce: c1 =
c2 ⋅ m2 ⋅ (t − t2 ) m1 ⋅ (t1 − t )
c) Vypočtenou hodnotu porovnáme s údaji v matematicko-fyzikálních tabulkách nebo tabulkou v učebnici a určíme kov.
3. Závěr: a) Uvedeme, zda hodnota měrné tepelné kapacity vyšla přesně nebo přibližně. b) Které okolnosti mohly způsobit nepřesnosti měření?
3. PŘEVODY OZUBENÝMI KOLY Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Postup práce v hodině: a) Složíme ozubená kola tak, aby se otáčela v protisměru. Uspořádání zakreslíme.
b) Použitím třetího kolečka složíme ozubená kola tak, aby se otáčela souhlasným směrem. Zakreslíme.
c) Větší a menší kolečko uspořádáme tak, abychom docílili zrychleného pohybu. Zakreslíme.
d) Větší a menší kolečko uspořádáme tak, abychom docílili zpomaleného pohybu. Zakreslíme.
e) Zrychlení nebo zpomalení otáčivého pohybu zachytíme také spočítáním otáček malého a velkého kola. Údaje doplníme do tabulky. Počet otáček velkého kola 10
Počet otáček malého kola
Počet otáček malého kola 10
Počet otáček velkého kola
f) Pozorujeme funkci kombinovaného zařízení sestaveného z LEGA součástek.
3. Závěr: a) Vyjádři slovně zjištění z tabulek o počtu otáček a rychlosti otáčení malého a velkého kola. b) Uveď příklady použití převodů ozubenými koly v praxi.
4. SENZOR ELEKTROSMOGU Pracovní list 1. Pomůcky:
2. Postup práce: a) K zapnutému mobilu přiložte senzor elektrosmogu. Měření probíhá 30 s. Na grafickém záznamu pozorujte, že dochází k vyzařování energie mikrovlnami. Grafický záznam si můžete vytisknout a nalepit. b) K mobilu v režimu volání přiložte senzor elektrosmogu a měření opakujte po stejný čas. Opět pořídíme grafický záznam. c) Mobil od senzoru vzdalujeme a měření opakujeme. Pořídíme grafický záznam. 3. Závěr: Vyhodnoťte výkon vyzařované energie ve všech třech případech.
5. INFRASENZOR - měření tepelného záření Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Postup práce: a) Přibližujte se infrasenzorem k teplometu ze vzdálenosti 1,5 m až do blízkosti 0,5 m. Na grafu sledujte vzrůstající výkon tepelné energie. b) Mezi zdroj a infrasenzor vložte překážku (např. knihu). Pozorujte pokles výkonu tepelné energie. c) Zkuste měřit teplo hřejícího slunce otevřeným oknem. Potom okno zavřete a opakujte pokus se senzorem za sklem okna. d) Přibližte senzor k obličeji. Také lidské tělo vyzařuje teplo. Porovnejte s oblastí brýlí. Sklo v tomto případě funguje jako izolant. Jak se projeví pokles energie na grafu? e) Na infrasenzor posviťte ovladačem dataprojektoru. Na grafu si všimněte maxima výkonu vyzářené energie. V tomto případě je dobré si přepnout na grafický záznam s drobným rozlišením. f) Pro zajímavost můžete na grafu s drobným rozlišením pozorovat záblesky slunečního světla odraženého zrcátkem. 3. Závěr: a) Jaké zdroje tepelného záření byly použity?
b) V jaké vzdálenosti od zdroje tepla je výkon tepelného záření větší?
c) Kdy výkon tepelného záření poklesne?
6. SENZOR VLHKOSTI - měření relativní vlhkosti prostředí Pracovní list 1. Pomůcky:
2. Teorie: Vodní režim člověka. Voda je v lidském těle obsažena v buňkách, mimo buňky, v krvi a tkáňovém moku. Z těla se vylučuje dýcháním, pocením a močí. Denní potřeba vody je zabezpečována příjmem potravy, vodou vznikající při látkové přeměně a pitím. Denní příjem vody by měl činit až 3l vody. Bez potravy vydrží člověk 14 dní, bez vody jen několik. Proto je pitný režim člověka velmi důležitý. 3. Postup práce: a) Zakreslíme si tabulku na zápis sledovaných údajů:
Relativní vlhkost vlastního dechu
Relativní vlhkost vzduchu ve třídě
%
Relativní vlhkost vzduchu nad volnou hladinou
%
%
Relativní vlhkost vzduchu při varu
%
b) Vložíme do mikrotenového sáčku senzor vlhkosti a slánku. Utěsníme rukou a nafoukneme sáček vlastním dechem. Údaj z grafu zapíšeme do tabulky. c) Senzorem vlhkosti změříme relativní vlhkost vzduchu ve třídě, nad volnou hladinou vody v kádince pokojové teploty a nad hladinou vroucí vody ve varné konvici. Údaje z grafu zapíšeme do tabulky. 3. Závěr: a) Můj dech má relativní vlhkost vzduchu: b) Největší relativní vlhkost vzduchu jsme naměřili: c) Porovnání vypařování a varu:
…………. %.
7. ZVUKOVÝ SENZOR - měření intenzity zvuku Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Teorie: Zvuk je podélné vlnění s frekvencí od 16 Hz do 20 000 Hz. Zvuk se šíří ze zdroje a jako každé vlnění je nositelem energie. K měření hlasitosti zvuku byla zavedena fyzikální veličina - hladina intenzity zvuku - udávaná v decibelech (dB). 3. Postup práce: a) Akustickým senzorem změříme hladinu intenzity zvuku ze sluchátek, jimiž se poslouchá hudba přehrávaná např. z mobilu. Výstupem je pak grafický záznam závislosti hladiny intenzity zvuku (v dB) na čase. Měříme po dobu 30 sekund. b) Kromě tohoto zdroje zvuku proměříme i jiné zdroje a zapíšeme střední hodnoty v dB do tabulky. Zakreslíme si tabulku na zápis sledovaných údajů: Přístroj:
Fén
Ladička
Tikot hodinek
Průměrná hodnota v [dB]
4. Závěr: a) Hladina intenzity zvuku reprodukované hudby ze sluchátka je: …………. dB b) Nejvyšší hladinu intenzity zvuku jsme naměřili u: …………............. c) Velký hluk může poškodit sluch člověka. Práh bolesti je: ……….dB.
Hlasité čtení
8. HYDRAULICKÉ ZAŘÍZENÍ – LEGO model „mechanické ruky“ Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Teorie: Stlačený vzduch v kompresoru může po uvolnění přepínače způsobit otáčení pohyblivé části „mechanické ruky“. Ruka se tímto pohybem sevře a může uchopit věc. Aby se pohyb uskutečnil, musí být v kompresoru patřičný tlak. Ten je měřený přístrojem zvaným barometr. Tento tlakoměr měří v barech, což není veličina fyzikální soustavy jednotek SI. V praxi se ale používá a v MFCHT tabulkách lze najít převodní vztah mezi bary a Pascaly (patří do SI). 3. Postup práce : a) Vyzkoušejte funkčnost hydraulického zařízení v podobě „mechanické ruky“. b) Pozorujte spojení důležitých součástí zařízení, převodů a jednotlivých detailů. Zakreslete detail pístu, jímž se tlakuje kompresor. c) Zkuste navrhnout zlepšení, která by rozšířila funkčnost ruky. Svůj návrh zapište a nakreslete. d) Promyslete si, kde v praxi by se dalo takové zařízení využívat a zapište do závěru. e) Vyhledejte převodní vztah mezi barem a Pascalem. Vyzkoušejte několik převodů z barů na Pascaly a z Pascalů na bary. Zapište do tabulky. 1 bar
3 bary Pa
2,7 barů Pa
0,6 barů Pa
Pa
. 1 Pa
3 000 Pa barů
3 000 000 Pa barů
7,4 MPa barů
barů
4. Závěr: Model hydraulického zařízení ve formě mechanické ruky by se v praxi dalo využít např.: …………………………………………………………………………………..
9. OPTICKÝ SENZOR Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Teorie: Použitý optický senzor neměří osvětlení v luxech, ale udává v %, na kolik kleslo osvětlení v daném prostředí oproti přímému slunečnímu osvětlení. To se změří nejdříve. Naměří se osvětlení na plných 100%. 3. Postup práce v hodině: a) Předkládejte před senzor různé druhy optických materiálů, měňte optické prostředí ve třídě – tlumením světla žaluziemi, zatemněním. Zkoumejte různé světelné zdroje. b) Výsledky měření pozorujte na grafech, kde je pokles nebo nárůst osvětlení vyjadřován v procentech. c) Grafy zakreslete. d) Všimněte si, jak souvisí změny osvětlení se změnou vzdálenosti od zdroje. e) Seznamte se se základními pravidly hygieny osvětlení v zájmu ochrany zraku. 4. Závěr: a) Ve kterých případech se osvětlení snížilo? b) Blíží se nějaká forma osvětlení slunečnímu světlu? c) Jak souvisí změny osvětlení se změnou vzdálenosti od zdroje? d) Zapište základní pravidla hygieny osvětlení v zájmu ochrany zraku e) Používají se v praxi barevné obaly, aby chránily obsah před světlem?
10. MĚŘENÍ NAPĚTÍ VOLTMETREM Pracovní list 1. Pomůcky: 2. Teorie: Různé kovy mají různou schopnost přitahovat si k sobě elektrony, kladné a záporné ionty, obsažené v ovoci, zelenině, slané vodě i v mineralizovaných vodách. Vznikne mezi nimi tzv. potenciálový rozdíl. Ten se měří voltmetrem jako napětí udávané ve voltech. 3. Postup práce: a) Elektrody (měděný a zinkový plíšek) zabodněte postupně do půlky citronu, pomeranče, jablka, kiwi, okurky, ponořte do nálevu se slanou vodou a nakonec do mineralizované vody. b) Napětí, které se mezi elektrodami vytvořilo, měřte voltmetrem a výstup pozorujte na grafu. c) Graf závislosti napětí ve voltech na čase v sekundách zakreslete. d) Vyhodnoťte všechny grafy závislosti napětí na čase a pokuste se odhadnout maximální hodnotu napětí ve všech pokusech. Výsledné hodnoty zapište do tabulky. Prostředí: Napětí [V]:
citron
pomeranč 0,9 V
jablko
kiwi
0,9
4. Závěr: Střední hodnota napětí ve všech případech je přibližně ……..V
minerálka
slaná voda
