Fyzika · 6. třída · hmotnost, objem, čas a teplota
Kolik to váží, kolik se tam vejde?
Čtyři veličiny, které potkáváš každý den: v obchodě, v kuchyni, na tréninku i u teploměru za oknem. U každé se naučíš značku, jednotky, převody a čím se měří. Nakonec si vyzkoušíš test.
Plete se ti veličina a jednotka? Mrkni nejdřív na Veličiny a jednotky.
1. Hmotnost
Hmotnost říká, kolik látky v tělese je. V obchodě se ptáš „kolik to váží?“ – a odpovědí je hmotnost. V běžné řeči se jí říká „váha“, ve fyzice ale správně hmotnost.
Vedlejší jednotky: tuna (t), gram (g), miligram (mg).
Převody
1 kg = 1 000 g
1 g = 1 000 mg
Mezi sousedními jednotkami hmotnosti je vždycky 1 000. Čárka se posouvá o 3 místa.
Na menší jednotku = krát 1 000. Na větší jednotku = děleno 1 000.
2,5 kg = 2 500 g · 750 g = 0,75 kg · 3 t = 3 000 kg
500 mg = 0,5 g · 1 200 kg = 1,2 t
Čím se hmotnost měří
Hmotnost měříme vážením na vahách.
Rovnoramenné váhy (ve škole): těleso dáš na jednu misku a na druhou přidáváš závaží, dokud nejsou misky v rovnováze. Hmotnost tělesa = součet závaží.
Doma potkáš kuchyňskou váhu, osobní váhu v koupelně nebo digitální váhu v obchodě – ty ukážou číslo rovnou.
Jak vážit správně: váha musí stát rovně a na začátku ukazovat nulu. Když vážíš mouku v misce, odečti hmotnost prázdné misky (nebo váhu s miskou vynuluj tlačítkem).
Hmotnost se nemění, když těleso přeneseš
Astronaut s hmotností 80 kg má na Měsíci pořád 80 kg – látky v něm neubylo. Měsíc ho jen přitahuje slaběji, a proto se tam lehčeji zvedá a skáče.
Příklady ze života
| Co | Hmotnost asi |
|---|---|
| tableta vitamínu (účinná látka) | 500 mg |
| tabulka čokolády | 100 g |
| litr vody | 1 kg |
| žák 6. třídy | 40 kg |
| malé osobní auto | 1 t |
2. Objem
Objem říká, kolik místa těleso zabírá – nebo kolik se toho vejde do nádoby: do hrnku, do akvária, do bazénu.
Vedlejší jednotky: dm³, cm³, mm³ a u kapalin litr (l), mililitr (ml), hektolitr (hl).
Proč je u objemu 1 000?
Krychle s hranou 1 dm má na každé hraně 10 cm. Poskládáš ji z malých kostiček 1 cm × 1 cm × 1 cm:
10 kostiček do řady,
10 řad do vrstvy = 100,
10 vrstev = 10 · 10 · 10 = 1 000
Proto 1 dm³ = 1 000 cm³. A stejně tak 1 m³ = 1 000 dm³ a 1 cm³ = 1 000 mm³.
Čárka se posune o 3 místa.
Litr a mililitr
U kapalin (mléko, voda, benzín) se víc používají litry. Stačí si pamatovat dvě rovnosti:
1 ml = 1 cm³
1 l = 1 000 ml
1 hl = 100 l
1 m³ = 1 000 l
Litrová krabice mléka je vlastně krychle 1 dm × 1 dm × 1 dm (jen jinak tvarovaná).
Mililitr je malá kostička 1 cm × 1 cm × 1 cm – asi jako kostka cukru.
Hektolitry uslyšíš u sudů piva nebo vína: 1 hl = 100 l.
3 500 cm³ = 3 500 ml = 3,5 l
250 ml = 250 cm³ = 0,25 l = 0,25 dm³
2 m³ = 2 000 dm³ = 2 000 l
Tahák na schody: délka × obsah × objem
| Veličina | Jednotky | Mezi sousedy | Čárka se posune o |
|---|---|---|---|
| délka | m, dm, cm, mm | · 10 | 1 místo |
| obsah | m², dm², cm², mm² | · 100 | 2 místa |
| objem | km³ … m³, dm³, cm³, mm³ | · 1 000 | 3 místa |
Malá dvojka nebo trojka u jednotky ti napoví: „na druhou“ = 2 nuly (100), „na třetí“ = 3 nuly (1 000). Délku a obsah máš podrobně na stránce Měření: délka, obsah, hustota.
Objem kvádru
Akvárium je dlouhé 5 dm, široké 2 dm a vysoké 3 dm. Kolik litrů vody se do něj vejde?
V = 5 · 2 · 3 = 30 dm³ = 30 l
Příklady ze života
lžička sirupu 5 ml · plechovka limonády 330 ml · láhev vody 1,5 l · kbelík 10 l · vana asi 150 l · plná cisterna 30 m³
3. Odměrný válec a objem kamínku
Objem kapaliny měříme odměrným válcem (ve škole) nebo odměrkou (v kuchyni). Na boku mají stupnici, obvykle v mililitrech.
Jak číst odměrný válec
Voda se u skla trochu „vytáhne“ nahoru, takže hladina není rovná, ale prohnutá dolů.
Čti u spodního okraje prohnuté hladiny.
Když se díváš shora nebo zdola, vidíš číslo posunuté a přečteš ho špatně.
Objem nepravidelného tělesa
Kamínek nebo klíč nezměříš pravítkem – nemá rovné hrany. Pomůže voda:
- Do odměrného válce nalij vodu a přečti objem: 50 ml.
- Kamínek opatrně ponoř (na niti, aby válec nerozbil). Musí být celý pod vodou.
- Hladina stoupne. Přečti nový objem: 62 ml.
- Odečti: 62 − 50 = 12 ml = 12 cm³.
(objem po ponoření − objem vody na začátku)
4. Čas
Čas říká, jak dlouho něco trvá: přestávka, film, běh na 60 metrů.
Vedlejší jednotky: minuta (min), hodina (h), den (d).
Převody – pozor, tady je 60!
1 h = 60 min = 3 600 s
1 den = 24 h
Mezi sekundou, minutou a hodinou je vždycky 60.
Hodina se dělí na 4 čtvrtě po 15 minutách:
15 min = ¼ h = 0,25 h
30 min = ½ h = 0,5 h
45 min = ¾ h = 0,75 h
Vybarvené jsou tři čtvrtiny: 45 minut = 0,75 hodiny.
Nejčastější chyby
1,5 h = 1 h 30 min (ne 1 h 50 min!)
45 min = 0,75 h (ne 0,45 h!)
90 s = 1 min 30 s (ne 1 min 50 s ani 9 min!)
2 h 15 min = 120 + 15 = 135 min
Čím se čas měří
Hodinami (na ruce, na zdi, v mobilu) a stopkami. Ve sportu se měří na desetiny a setiny sekundy: běžec zaběhne 60 m za 8,45 s.
Jak měřit správně: stopky spusť přesně na startu a zastav přesně v cíli. Kdo mačká tlačítko pozdě, přidá chybu – proto se ve sportu měří elektronicky.
| Hodiny dřív | Jak fungovaly |
|---|---|
| sluneční | čas ukazuje stín tyče, který se během dne posouvá (v noci a při zataženém nebi nefungují) |
| přesýpací | písek se přesype z horní baňky do spodní vždycky za stejnou dobu |
| vodní | voda pomalu odkapává a podle její hladiny se čte čas |
| kyvadlové | kyvadlo se houpe pořád stejně dlouho sem a tam, a tak hodiny přesně „tikají“ |
Den, měsíc, rok – podle Země a Měsíce
Den = Země se jednou otočí kolem své osy. Měsíc = Měsíc jednou oběhne Zemi (od úplňku k úplňku asi 29,5 dne). Rok = Země jednou oběhne Slunce (365 dní, přestupný rok 366).
5. Teplota
Teplota říká, jak je něco teplé nebo studené: vzduch venku, voda ve vaně, tvoje tělo.
Kolečko se píše PŘED C: 20 °C (ne 20 C°).
Důležité teploty
| Co se děje | Teplota |
|---|---|
| mrazák | asi −18 °C |
| voda mrzne (a led taje) | 0 °C |
| teplo v pokoji | asi 20 °C |
| tělesná teplota zdravého člověka | asi 36–37 °C |
| voda se vaří (za běžného tlaku) | 100 °C |
Pod nulou
Teploty menší než 0 °C píšeme se znaménkem mínus: −5 °C čteme „minus pět stupňů“ nebo „pět stupňů pod nulou“. Čím větší číslo za mínusem, tím je větší zima: −10 °C je chladněji než −2 °C.
O kolik se oteplilo?
Ráno bylo −3 °C, odpoledne 5 °C.
Z −3 do nuly jsou 3 stupně, z nuly do 5 je 5 stupňů:
3 + 5 = 8 → oteplilo se o 8 °C
Čím se teplota měří
Teploměrem. Nejznámější je kapalinový teploměr: dole má baňku s kapalinou (obarvený líh, dříve rtuť). Když se kapalina ohřeje, roztahuje se a stoupá tenkou trubičkou vzhůru. Když se ochladí, zmenší se a klesne.
- venkovní teploměr – za oknem, měří i pod nulou
- lékařský teploměr – jen od 35 do 42 °C, víc tělo nepotřebuje
- digitální teploměr – ukáže číslo na displeji
Rtuťové teploměry se dnes už neprodávají – rtuť je jedovatá.
Jak měřit správně
- Počkej, až se sloupec kapaliny ustálí a přestane se hýbat.
- Nedrž teploměr za baňku – ohřál bys ho svou rukou.
- Čti s očima ve výšce konce sloupce, ne šikmo.
- Venkovní teploměr patří do stínu – na slunci ukáže víc, než je teplota vzduchu.
Něco navíc: kelvin
Vědci používají ještě jednu jednotku teploty – kelvin (K). Stupeň je stejně „velký“, jen nula je jinde: 0 °C je asi 273 K. Na základní škole ti zatím stačí °C.
6. Vyzkoušej si teploměr
Posuvníkem měň teplotu. Sleduj, jak stoupá kapalina v teploměru a co se děje s vodou v kádince.
Skutečný teploměr ukazuje teplotu až po chvilce – kapalina se musí ohřát nebo ochladit. Tady se to děje hned.
7. Dopiš do sešitu
Tohle je to nejdůležitější – patří to do sešitu.
objem – V – metr krychlový – m³ · po 1 000: 1 m³ = 1 000 dm³ · 1 dm³ = 1 000 cm³
1 l = 1 dm³ · 1 ml = 1 cm³ · 1 hl = 100 l
objem kamínku = o kolik stoupla hladina (62 ml − 50 ml = 12 cm³)
čas – t – sekunda – s · po 60: 1 min = 60 s · 1 h = 60 min = 3 600 s
1,5 h = 1 h 30 min · 45 min = 0,75 h · 90 s = 1 min 30 s
teplota – t – Celsiův stupeň – °C (kolečko před C)
voda mrzne při 0 °C, vaří se při 100 °C · tělo asi 36–37 °C
8. Test
Klikni na odpověď. Hned uvidíš, jestli je správně, a proč. Na konci zkus test celý znovu – dokud nebudeš mít všechno.
9. Tahák na jednu stranu
Hmotnost – m, kilogram (kg)
- 1 t = 1 000 kg · 1 kg = 1 000 g · 1 g = 1 000 mg (čárka o 3 místa)
- Měří se vážením – rovnoramenné váhy se závažím, kuchyňská, osobní, digitální váha.
- Na Měsíci je hmotnost stejná, jen se tam věci lehčeji zvedají.
- „t“ za číslem = tuna (8 t). t před rovnítkem = čas nebo teplota.
Objem – V, metr krychlový (m³)
- 1 m³ = 1 000 dm³ · 1 dm³ = 1 000 cm³ · 1 cm³ = 1 000 mm³
- 1 l = 1 dm³ · 1 ml = 1 cm³ · 1 l = 1 000 ml · 1 hl = 100 l
- Schody: délka · 10 · obsah · 100 · objem · 1 000
- Kvádr: V = a · b · c (5 dm · 2 dm · 3 dm = 30 dm³ = 30 l)
- Odměrný válec: oči ve výšce hladiny, čti u spodního okraje hladiny.
- Kamínek: objem = o kolik stoupla hladina (62 − 50 = 12 cm³).
Čas – t, sekunda (s)
- Po 60! 1 min = 60 s · 1 h = 60 min = 3 600 s · 1 den = 24 h
- 1,5 h = 1 h 30 min · 0,5 h = 30 min · 45 min = 0,75 h · 90 s = 1 min 30 s
- Měří se hodinami a stopkami. Dříve sluneční, přesýpací, vodní, kyvadlové hodiny.
Teplota – t, Celsiův stupeň (°C)
- Píše se 20 °C – kolečko před C.
- Voda mrzne 0 °C, vaří se 100 °C, tělo asi 36–37 °C, lékařský teploměr 35–42 °C.
- Kapalina v teploměru se teplem roztahuje a stoupá. Počkej, až se ustálí, nedrž baňku, čti v úrovni očí.
- Z −3 °C na 5 °C: 3 + 5 = o 8 °C víc.