Fizičari i mjerne jedinice

1. MJEŠOVITA SREDNJA ŠKOLA “TRAVNIK”
OPĆA GIMNAZIJA
FIZIČARI I MJERNE JEDINICE
MATURSKI RAD
Predmet: Fizika
Mentor: Mirjana Drmić-Malić, prof.
Učenica: Zahirović Merisa
KLIKNI! Travnik, mart 2016.

2. UVOD
U ovom radu ćemo se pozabaviti zanimljivom temom, koja se nama
nameće kao opće poznata, jer je većina nas čula o nekim poznatim
ličnostima koji su doprinijeli svojim radom na ovom polju.
Naime, radi se o fizičarima i mjernim jedinicama.
Na početku, odnosno u svakom od poglavlja reči ćemo nešto
općenito o oblastima kojima se svaki od ovih fizičara bavio.
Također, o svakom naučniku ćemo spomenuti neke detalje o
njihovim radovima, recimo njihove mjerne jedinice, fizičke veličine,
formule kojima se mi danas služimo i rješavamo određene zadatke
vezane za te oblasti.
Od svih ovih naučnika, upoznat ćemo se sa njihovim doprinosima
koji su zaslužni za današnja ostvarivanja i ciljeve kako bi što lakše i
na bolji način riješili probleme koje nam predstoje.
Na kraju ovoga rada, moramo naučiti i shvatiti neke stvari iz ovih
oblasti, pogotovo one stvari o ljudima koji su odlučili da se pozabave
ovom problematikom.

3. 1. Dinamika
Issak Newton: "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“
("Matematički principi prirodne filozofije"), prvi put objavljeno 1687. godine,
postavlja temelje najvećem dijelu klasične mehanike.
Newtonova Principia koja je formulisala zakone kretanja i univerzalne
gravitacije, predstavljala je preovlađujući pogled naučnika na fizički svemir
u naredna tri vijeka.
Izrađuje prvi praktični reflektujući teleskop i razvija teoriju boja na osnovu
posmatranja razlaganja bijele svjetlosti u mnoge boje vidljivog spektra, pri
njenom prolasku kroz prizmu.
Također je formulisao empirijski zakon hlađenja, a proučavao je i brzinu zvuka.
Pored rada na računu, kao matematičar, Newton je dao doprinos u
proučavanju potencijalnih redova, uopštio binomni teorem za parcijalne
eksponente i razvio metode za aproksimaciju korijena funkcije.
Pored rada na polju matematike, Newton je posvetio mnogo vremena u
proučavanju alhemije i biblijske hronologije, ali većina njegovog rada u tim
područjima je ostala neobjavljena dugo nakon njegove smrti.
U kasnijem dijelu života postaje i predsjednik Kraljevskog društva, a služi
u britanskoj Vladi kao upravnik i obavlja ulogu prvog čovjeka kovnice novca.

4. 1.1 Isaac Newton
"Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“
("Matematički principi prirodne filozofije"), prvi
put objavljeno 1687. godine, postavlja temelje
najvećem dijelu klasične mehanike.
Newtonova Principia koja je formulisala zakone
kretanja i univerzalne gravitacije, predstavljala je
preovlađujući pogled naučnika na fizički svemir u
naredna tri vijeka. Nakon Keplerovog izvođenje
Engleski fizičar, zakona planetarnog kretanja iz njegovog matematičkog
matematičar,astronom opisa gravitacije, Newton otklanja posljednje sumnje o
(4.januar1643.-31.mart1727.) valjanosti heliocentričnog modela svemira.
Izrađuje prvi praktični reflektujući teleskop i razvija
teoriju boja na osnovu posmatranja razlaganja
bijele svjetlosti u mnoge boje vidljivog spektra,
pri njenom prolasku kroz prizmu.

5. Doprinos fizici:
 klasična mehanika
 zakoni dinamike
 zakon gravitacije
 optika
 korpuskularna teorija
 infinitenzimalni račun
 temperaturna ljestvica
 reflektor
 astronomija.

6. Jedinica za silu je 1 NJUTN

7. Blaise Pascal
Mjerna jedinica za pritisak je paskal.
Francuski matematičar
I fizičar( 1623-1662 )
 Izumio je mehanički kalkulator.
 Računao sa osmocifrenim brojevima.
 Jedan programski jezik se naziva Paskal.

8. Paskalov ogled sa buretom
Paskal je dobro poznavao osobine tečnosti i
gasova i volio je da eksperimentiše pred
publikom. Jednom je napunio vodom bure od
300 litara. Zatvorio ga je i na poklopcu
napravio otvor veličine jednog kvadratnog
centimetra. Kroz taj otvor provukao je cijev
dugačku više od 10 metara.
Kada je cijev napunio vodom, bure se raspalo
zbog velikog pritiska.
Pritisak je direktno proporcionalan sa visinom tečnosti u cijevi.

9. 2.KRUŽNO KRETANJE
 Kružno kretanje – kretanje tijela (najčešće „materijalne tačke“ – težište
tijela – zamišljena tačka tijela u kojoj kao da je smještena cjelokupna masa
tijela) po kružnoj liniji – kružnici.
 Da bismo mogli razmatrati kružno kretanje, potrebno je uvesti sljedeće
kinematičke pomove: ugaoni pomak, ugaona brzina, ugaono ubrzanje,
period obrtanja i frekvencija.
 Kod kružnog kretanja jedna od značajnijih veličina za matematički
(algebarski) opis tog kretanja je ugaona brzina – ω (omega) – pređeni
(opisani) ugao u jedinici vremena (najčešća jedinica vremena je jedna
sekunda – 1s).




10. 2.1. Heinrich Rudolf Hertz
je njemački fizičar po kome je mjerna
jedinica za frekvenciju, herc (Hz) dobila
ime.
Njemački fizičar
(22.2.1857.-1.1.1894.)
Prvi dokazao:
 postojanje elektromagnetskog zračenja
napravivši uređaj koji je proizvodio radio valove
 preformulirao Maxwellove jednadžbe
 otkrio da elektro-signali mogu putovati kroz zrak
 otkrio fotoelektrični efekt.

11. 3. TERMODINAMIKA
Termodinamika je grana fizike koja proučava toplotne procese. Procesi
razmjene toplote kao vrste energije, kao i njenog pretvaranja u drugi oblik
energije su vrlo složeni, pa se uglavnom posmatraju pojave koje se odvijaju
ravnotežno. Ti procesi se opisuju preko osnovnih veličina
stanja: pritisak, temperatura i volumen.
Termodinamika se uglavnom bavi tekućim tvarima koje nemaju
konstantnu gustoću, tj. ona je funkcija veličina stanja. Unutar nekog
sistema odvijaju se promjene prelaska iz jednog u drugo stanje, tj.
mjenjaju se veličine stanja, a cijeli proces se opisuje samo pomoću veličina
na početku i na kraju. Također se proučavaju izmjene toplote između više
sistema i promjene entalpije i entropije tih sistema .

12. 3.1. James Prescott Joule
je engleski fizičar po kome je mjerna jedinica
za za rad,energiju i toplinu ,džul,dobila ime.
Engleski fizičar A=F s [ J]
Rođen:Salford,
(24.12.1818.-11.10.1889.)
Doprinos fizici:
 utvrdio da se mehanička, električna i toplinska energija mogu pretvarati
jedna u drugu
 dao jedan od dokaza zakona o očuvanju energije
 otkrio pojavu koja se naziva Joule-Thomsonov učinak ili efekt.

13. 3.2.William Thomson-Lord Kelvin
Lord Kelvin je poznati engleski fizičar koji je objavio
preko 300 naučnih radova od kojih su najvažniji iz
termodinamike i elektriciteta.
.
Engleski fizičar
Rođen:Belfast,
26.6.1824-17.12.1907.)
Godine 1848. predložio je :
 apsolutnu skalu temeprature, neovisnu o termometrijskoj tvari u
instrumentu
 postavio je teoriju električnih oscilacija
 usavršio prenošenje signala kroz podmorske kablove.

14. Kelvin je predložio skalu kod koje je nula
definisana kao temperatura pri kojoj je efikasnost
toplotne mašine jednaka jedinici a inkrement
(jedinični priraštaj) je uzeo iz koeficijenta
relativne promene zapremine idealnog gasa sa
temperaturom, 0,003663 (što je, prema Šarlovom
zakonu, jednako 1/273).
Glavna prednost Kelvinove skale nad drugima je
što je u njoj odnos temperatura u direktnoj vezi
sa odnosom toplotne energije, t.j., pri T1/T2 =2
toplotna energija idealnog gasa na T1 dva puta je
veća nego na T2, dok za druge skale to ne važi.

15.  Fizička veličina: Termodinamička temperatura ( T )
 Mjerna jedinica: Kelvin ( K )
 Kelvin se kao jedinica SI treba pisati bez
oznake stupanj ili stupnjevi, odnosno simbola °, za
razliku od Celzija ili Farenhajta.
Simbol za kelvin je uvijek veliko slovo "K".
Uvijek se ostavlja interval između brojke i K, kao što
je to slučaj kod svake SI jedinice.
Primjeri:
 Srednja temperatura na površini planete Venere je
737 K.
 Led se topi pri 273,15 K.
 T ( K ) = t (0C) + 273,15

16. 4. ELEKTRIČNO POLJE
 U fizici, električno polje je pojava,
stvorena naelektrisanjem ili magnetnim
poljem promjenljivim u vremenu, koje djeluje silom na
naelektrisane objekte u polju. SI jedinica električnog polja
jeste njutn po kulonu, ili volt po metru, što je isto.
 Električno polje sadrži električnu energiju sa gustinom
energije proporcionalnoj kvadratu intenziteta polja.
Električno polje postoji oko svakog naelektrisanja; smjer
linija polja u nekoj tački jednak je smjeru sile koja deluje na
pozitivno probno naelektrisanje u toj tački.
Intenzitet električnog polja u nekoj tački definisana je kao
količnik intenziteta kulonove sile koja djeluje na pozitivno
naelektrisanje postavljeno u tu tačku i količine tog
naelektrisanja.
 Električno polje je vektorska veličina, a jačina električnog
polja je intenzitet tog vektora.

17. 4.1. ANDRE-MARI AMPER
Amper je poznati francuski fizičar.
Oblasti u kojima je Amper obavio značajna
istraživanja su matematika, mehanika i fizika.
Najveći istraživački rad u fizici obavio je u oblasti
elektrodinamike.
Francuski fizičar
( 20.1.1775. -10.6.1836 )
Godine 1820. :
 ustanovio je pravilo za određivanje pravca dejstva magnetnog polja
električnog provodnika na magnetnu iglu, poznato kao Amperovo pravilo
 sročio zakon za uzajamno dejstvo dvije električne struje (Amperov zakon)
 razvio teoriju magnetizma
 predložio korištenje elektromagnetnih procesa za prenos signala.

18. Amper je osnovna jedinica za jačinu struje SI sistema koja je
dobila ime po Andre - Mari Amper-u .
F= 2 × 10−7 N Jedan amper je stalna električna struja koja bi,
1m kada bi se održavala u dva prava paralelna
I1 I2 provodnika ( neograničene dužine i
zanemarljivo malog kružnog presjeka koji se
1m nalaze u vakuumu na međusobnom rastojanju
od jednog metra ) prouzrokovala među tim
provodnicima silu jednaku 2 × 10−7 njutna po
metru dužine.
Definicija za amper je istovijetna fiksiranju
vrijednosti permeabilnosti u vakuumu na μ0 = 4π × 10−7 H/m.

19. 4.2. Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
• Volta je talijanski fizičar i osnivač elektrostatike.
• Mjerna jedinica za električni napon po njemu je
• dobila ime: VOLT
•
•
Doprinos fizici:
 konstruirao je prvi galvanski članak
 izumio je elektrofor
 konstruirao jednu vrstu elektrometra
 Po njemu se nazivaju jedinice za mjerenje električnog
napona volt i mjerni instrument za mjerenje električnoga
napona voltmetar.

20. 4.3. Charles-Augustin de Coulomb
Mjerna jedinica za naelektrisanje po njemu je
dobila ime: KULON
Francuski fizičar
( 14.6.1736. - 1.1.1894.)
Doprinos fizici:
 Coulombov zakon : Sila kojom dva naelektrisanja međudjeluju
proporcionalna je proizvodu vrijednosti tih naelektrisanja,a
obrnuto proporcionalna kvadratu njihove udaljenosti:
 izdao važnu publikaciju o zakonima trenja.

21. 4.4. Ernst Werner von Siemens
• Bavio se pretežno telegrafskom i mjernom tehnikom.
• Mjerna jedinica za električnu vodljivost je po
• njemu dobila ime: SIMENS
Njemački fizičar
( 13.12.1816. - 6.12.1892 )
Doprinosi fizici:
 jedan je od pionira elektrotehnike
 usavršio je telegraf s kazaljkom
 pronašao bešavno oblaganje vodiča gutaperom
 podigao prvu dužu telegrafsku liniju u Europi
 izumio samouzbudni generator istosmjerne struje ( dinamo – stroj ).

22. 4.5Georg Simon Ohm
• Istaknuo se u radovima s područja elektriciteta i magnetizma.
• Formulirao je zakon prema kojem je jakost struje koja prolazi
• vodičem proporcionalna naponu i obrnuto proporcionalan otporu
• -Ohmov zakon.
•
•
•
• S SI jedinica za električni otpor R, ohm (Ω).
Njemački fizičar
(16.3.1789.-6.7.1854.)

24. 4.6. Michael Faraday
Britanski znanstvenik (fizičar i kemičar) .
Doprinio razvoju elektromagnetizma
i elektrohemije.
Izumio je i prvi oblik naprave poznate
kao Bunsenov grijač.
Britanski fizičar
( 22.9.1791 .-25.8.1867. )
Fizička veličina: Kapacitet ( C)
Mjerna jedinica: Farad ( F)

25. 5. MAGNETNO POLJE
 Magnetno polje je prostor u kome se osjeća dejstvo
magnetnih sila.To je i ulančena komponenta
univerzalnog elektromagnetnog polja.
Opisuje se i kao dio prostora u kojem se zapaža
interakcija i razmjena energije s električnim nabojem koji
se u tom prostoru kreće.
 Osnovne veličine magnetnog polja su njegova jačina (H) i
gustoća ili magnetna indukcija (B).
 Matematički model elektromagnetnog polja su četiri
diferencijalne jednačine, takozvane Maxwellove
jednačine.

26. 5.1. Wilhelm Eduard Weber
Zajedno sa svojim bratom Ernostom,
profesorom anatomije, izdao knjigu-
Teorija valova i tekućina.
Gauss i Weber su 1833. konstruirali
Njemački fizičar prvi elektromagnetski telegraf.
( 24.10.1804. - 23.6.1891.)
Magnetni fluks je jednak proizvodu magnetne indukcije i površine kroz koju
prolaze linije magnetnog polja.

27. 5.2. Joseph Henry
Izrađivao je elektromagnete.
Otkrio je elektromagnetski fenomen
samo-induktivnosti.
Otkrio obostranu induktivnost nezavisno
o Faradayu, iako je Faraday prvi objavio
Škotsko-američki rezultate njegov rad na elektromagnetskom
Škotsko-američki fizičar releju bio je baza za izradu telegrafa.
( 17.12.1797. )-( 13.5.1878. )
Induktivitet provodnika:
(jedinica H-Henri)

28. 5.3 Nikola Tesla
Hrvatski i američki znanstvenik i izumitelj svjetskog
glasa.
Doprinos fizici:
* sustav višefaznih struja i obrtno magnetno polje
( motori i generatori )
*izmjenični sustav prijenosa i distribucije električne
energije
Hrvatski znanstvenik *Teslin oscilacijski transformator ( teslina zavojnica )
( 10.6.1856. - 7.1.1943. )
*rasvjeta pomoću struja visoke frekvencije
*sustav bežičnog prijenosa radiosignala i energije
*teleautomatika ( daljinsko upravljanje brodom )
*Teslina turbina
*RADIO.

29. Magnetna indukcija :
Visokofrekventne struje

30. 6. ATOMSKA FIZIKA
Atomska fizika ili fizika atoma je
je grana fizike, koja se bavi
izučavanjem strukture atoma i elektronskog
omotača, energetskim nivoima, spektrima, kao i
izračunavanjem fizičkih veličina i osobina, koje se zatim
koriste u srodnim naukama.
Atomska fizika je nekad sinonim za Nuklearnu fiziku,
međutim ove termine ne treba mešati, jer se atomska fizika
ne bavi osnovnim procesima u okviru jezgra, odnosno ne
bavi se proučavanjem nuklearne fizike samog jezgra, mada
karakteristike strukture jezgra imaj uticaj na svojstva atoma.

31. 6.1. Antoine Henri Becquerel
Bio je francuski fizičar, nobelovac i
proučavao je radioaktivnost.
Aktivnost radioaktivnog izvora:
Francuski fizičar
(15.12.1852.-25.8.1908. ) ( Bq- bekerel )

32. LOUIS HAROLD GRAY
Engleski fizičar i radijacioni biolog
(1905-1965.)
Na Cavendish Laboratory u Cambridge-u je
Gray ispitivao uticaj raznih vrsta zračenja na materiju.
Odbranio je doktorsku disertaciju apsorpcije
gama zračenja velike energije pod mentorstvom
Rutherforda i u vrijeme kada je ta laboratorija bila svjetski centar za
fundamentalna istraživanja u nuklearnoj fizici.
Jedinica za apsorbiranu dozu zračenja je:
1Gy( grej )