Parametrizácia procedúr (šachovnica)

Tak ako jednoduché stroje už v  staroveku ľuďom uľahčovali fyzickú prácu, počítače môžu uľahčiť netvorivú mechanickú duševnú prácu a čoskoro budú schopné vykonávať aj niektoré úkony tvorivej práce. Ak vám zadám úlohu: Nakreslite v Imagine štvorec so stranou 100, mechanickým postupom napíšete napríklad nasledujúcu postupnosť príkazov:

do 100
vpravo 90
do 100
vpravo 90
do 100
vpravo 90
do 100
vpravo 90 

Poznámka: do je skratka príkazu dopredu.

Continue reading

Zoznamy v Imagine

Zoznam/zoznamy použijeme, keď máme viac objektov, s ktorými potrebujeme postupne jednotným spôsobom pracovať.

Príkazy zadané do príkazového riadku sú napísané tučne, čo sa vypíše v informačnej časti obrazovky je napísané kurzívou. Za maltézskym krížom # sú uvádzané poznámky k príkazom.
Všetky nižšie uvedené príkazy si individuálne vyskúšajte.

Ak by sme potrebovali mať zoznam čísel od jedna do 100, môžeme ho vytvoriť nasledujúcim spôsobom:

urob „zoznam [ ]  #vytvorenie prázdneho zoznamu

opakuj 100 [urob „zoznam veta :zoznam počítadlo]

Funkcia veta spája dva zoznamy.

Continue reading

Tic-tac-toe v Imagine

Prebrali sme už väčšinu príkazov jazyka Imagine. Pomocou týchto príkazov môžete naprogramovať všetky jednoduché hry, ktoré hrávate na počítačoch alebo v mobiloch. Vašou úlohou je naprogramovať hru Tic-Tac-Toe. Stretnete sa pritom s väčšinou problémov a úloh, ktoré pred programátorom vyvstanú, ak chce aby hra bola hrateľná, funkčná, aby dobre vyzerala, aby boli ošetrené všetky možné situácie, …

plantictac

  • Tic-Tac-Toe sa hrá na hracom pláne rozmerov 3×3. Obrázok vľavo
  • Hráči striedavo kreslia krúžky a krížiky.
  • VýhraKomu sa podarí vytvoriť tri rovnaké symboly vodorovne, zvislo alebo po uhlopriečkach vyhrá. Na obrázku vpravo, vyhral hráč, ktorý kreslil krúžky.
  • Ak sú všetky políčka obsadené a nik nevytvoril trojicu rovnakých symbolov, hra končí remízou.
  • Ďalšiu hru začína druhý hráč

Continue reading

Správanie sa telies v kvapalinách

Zo skúsenosti viete, že keď sa nachádza tuhé teleso v kvapaline, tak v nej buď pláva alebo sa potopí. Na hodine sme spravili nasledujúci pokus:

Do nádoby s vodou sme vložili prázdnu rozrezanú krabičku od džúsu. Miska vo vode plávala, Keď sme do nej vložili hlíníkové závažie, naďalej plávala. Keď sme hliníkové závažie zamenili železným závažím rovnakých rozmerov, krabička sa potopila, Z toho sme usúdili, že či teleso bude alebo nebude plávať nejako závisí od hmotnosti telesa.

Keď sme nahradili malú krabičku veľkou krabicou, krabica plávala aj so železným závažím. Z toho sme usúdili, že či teleso bude alebo nebude plávať nejako závisí od objemu telesa.

Continue reading

Riešené príklady na výkon a prácu

Pri počítaní príkladov na výkon využijeme všetky vzorce, ktoré sme preberali v súvislosti s prácou, silou, trením, gravitačnou silou, …  Základné vzorce:

  • gravitačná sila F_g=m.g
  • gravitačné zrýchlenie g=10\cfrac{N}{kg}
  • statické trenie F=f_0.F_N, kde F_N je sila pôsobiaca kolmo na podložku, f_0 je koeficient statického trenia
  • dynamické trenie F=f.F_N, kde f je koeficient dynamického trenia
  • mechanická práca W=F.s, ak sila a smer pohybu sú rovnobežné, inak silu musíme rozložiť na zložku pôsobiacu v smere pohybu a na zložku kolmú na tento pohyb.
  • výkon P=\cfrac{W}{t}

Continue reading

Ohmov zákon. Elektrický odpor

Video, kde som odmeral závislosť elektrického prúdu od elektrického napätia pri dvoch rôznych rezistoroch (rovnaký pokus s inými rezistormi budete robiť, keď sa vrátite do školy).

Tabuľka nameraných hodnôt z videa
Schéma zapojenia obvodu v meraní z videa
(voltmeter bol zabudovaný priamo v zdroji)
Graf závislosti I od U. Modro sú namerané hodnoty, červene je graf pre priemerný odpor.
Ak tam tá červená čiara nie je, tak voľným okom takmer nevidíme, že modrá čiara nie je priamka.

Georg Ohm

Georg Ohm experimentálne zistil, že pre kovové vodiče platí  priama úmernosť veľkosti elektrického prúdu od  veľkosti napätia (ak je teplota vodiča stála).

Ohmov zákon: Elektrický prúd pretekajúci v uzavretom elektrickom obvode je priamo úmerný napätiu zdroja a nepriamo úmerný elektrickému odporu obvodu.

I=\cfrac{U}{R} \,(1)

Elektrický odpor je fyzikálna veličina. Značka R. Je to podiel elektrického napätia a elektrického prúdu.  R=\cfrac{U}{I} \,(2).

Jednotkou odporu je ohm, značka \Omega.

1\,\Omega=\cfrac{1\, V}{1\, A}\,(3) Continue reading

Výkon

Na vykonávanie mechanickej práce ľudia v minulosti používali rôzne zvieratá: voly, kone, osly, slony, … Využívali aj energiou vetra (veterné mlyny, plachetnice) alebo energiu vody ( vodné mlyny, hámre, …).

Už v prvom storočí nášho letopočtu zostrojil prvý parný stroj Herón Alexandrijský, ale bol používaný skôr pre zábavu, než na vykonávanie užitočnej práce. Parný stroj opäť vynašiel Thomas Newcomen v roku 1712. Výrazne ho zdokonalil James Watt, takže mnohí pripisovali vynález parného stroja Wattovi. Continue reading

Mechanická práca

Keď na teleso pôsobí sila, jej pôsobenie sa prejaví:

  • deformáciou telesa (deformácia môže byť pružná – dočasná alebo nepružná – trvalá)
  • posunutím telesa (teleso začne vykonávať posuvný pohyb)
  • teleso sa začne otáčať
  • kombináciou vyššie uvedeného

Ak pôsobíme na teleso silou,  tá časť sily, ktorá pôsobí v smere pohybu telesa, koná mechanickú prácu. Continue reading

Elektrický prúd v kovovom vodiči. Tepelné účinky prúdu

Z chémie viete, že všetky prvky sa skladajú z atómov a jednotlivé atómy sa skladajú z protónov, elektrónov a neutrónov. Protóny majú kladný elektrický náboj, elektróny záporný elektricky náboj a neutróny elektrický náboj nemajú – preto sa volajú neutróny, lebo sú elektricky neutrálne. Atóm je elektricky neutrálny, má rovnaký počet elektrónov a protónov. V kovoch sa elektróny, ktoré sú vo vonkajšej  vrstve elektrónového obalu, chovajú tak, akoby nepatrili ku konkrétnemu atómu, ale ku všetkým atómom v ich okolí. Hovoríme im voľné elektróny. Keď na konce kovového vodiča pripojíme zdroj elektrickej energie, tieto voľné elektróny sa začnú pohybovať smerom ku kladnému pólu zdroja. Continue reading

Jednoduchý elektrický obvod

Jednoduchý elektrický obvod môžeme vytvoriť zo zdroja elektrickej energie, napr. batérie a spotrebiča, napr. žiarovky. Elektrickým obvodom prechádza elektrický prúd, ak je obvod uzavretý a je v ňom zapojený zdroj elektrickej energie. Aby elektrickým obvodom prechádzal elektrický prúd, musia byť všetky jeho časti vodivé.

Látky, ktoré vedú elektrický prúd, nazývame elektrické vodiče.

Látky, ktoré nevedú elektrický prúd, nazývame nevodiče alebo elektrické izolanty.

Látky, ktoré za istých okolností vedú elektrický prúd a za iných okolností elektrický prúd nevedú nazývame polovodiče.

Continue reading

Valivé trenie

Zo skúsenosti vieme, že ak máme teleso v tvare valca, musíme vynaložiť oveľa menšiu silu, keď ho kotúľame po plášti, než keď ho tlačíme alebo ťaháme po základni. Ak na premiestnenie po tej istej dráhe vynaložíme väčšiu silu, vykonáme väčšiu prácu a teda minieme viac energie.  Preto sa snažíme čo najviac minimalizovať trenie. Ušetríme tým vynaloženú prácu a v dôsledku toho, znížime náklady na rovnaký výsledný efekt. Continue reading

Trenie

Vykonali sme niekoľko pokusov, pri ktorých sme skúmali, aká minimálna sila musí pôsobiť na teleso ležiace na vodorovnej podložke, aby sa pohlo a aká sila naň musí pôsobiť, ak je v pohybe, aby sa pohybovalo rovnomerne priamočiaro.

Zistili sme:

  1. Veľkosť prvej sily je väčšia než druhej
  2. Veľkosť oboch síl  závisí od materiálov podložky a trecej plochy telesa. Kváder, ktorý mal steny z troch povrchov ( drevo, koža a oceľ) sa po laboratórnom stole najľahšie pohyboval na oceľovej strane a najťažšie na koženej strane.
  3. Koľkokrát sa zväčší hmotnosť telesa, toľkokrát sa zväčší sila, ktorá musí pôsobiť, aby sa teleso pohlo, alebo, ak je v pohybe, konalo rovnomerný priamočiary pohyb..
  4. Trecia sila nezávisí od veľkosti trecej plochy (pokiaľ tlak nie je priveľký a nie sú prekročené medze pevnosti materiálu, text vyznačený kurzívou sme nedokázali, je to moje, zatiaľ pokusom nepotvrdené tvrdenie a v literatúre sa o tejto samozrejmosti (?) obvykle nepíše).
  5. Toto sme nezistili, ale pokusmi by sme zistiť mohli: Sila šmykového trenia pre malé rýchlosti, nezávisí od rýchlosti, ktorou sa teleso pohybuje.

Sila, ktorú sme merali, nazývame trecia sila a tento fyzikálny jav nazývame trenie. Trenie v pokoji je pokojové trenie, trenie v pohybe je šmykové trenie. Continue reading

Zásady merania hmotnosti

Aby meranie hmotnosti bolo čo najpresnejšie, musíme dodržať tieto pravidlá:

  1. Voľba váh – vyberieme váhy, ktoré sú schopné danú hmotnosť odmerať, musia tiež zodpovedať požadovanej presnosti merania.
  2. Zistíme presnosť s akou dané váhy vážia. Pre veľmi malé hodnoty hmotnosti potrebujeme merať s presnosťou na 1 g až 1 mg. Vedci pri niektorých experimentoch s ešte väčšou presnosťou. Pri meraní hmotnosti človeka sa uspokojíme aj s presnosťou na 500 g.
  3. Pri vážení musia váhy stáť na vodorovnej podložke. Laboratórne váhy sa musia upraviť nastavovacími skrutkami. Pri veľmi presných meraniach sú váhy umiestnené na stabilnom mieste, kde nie sú žiadne otrasy. Váhy pred meraním by sme mali vyvážiť (pri laboratórnych váhach zistíme, či sú v rovnováhe, keď na miskách nič nie je, ak nie sú v rovnováhe, položíme na jednu z misiek malé kúsky papiera, kým nebudú v rovnováhe).
  4. Pri vážení kladieme vážené telesá a závažia do stredu misky.
  5. Pri odčítaní hodnoty na displeji musíme počkať na ustálenie hodnoty. Podobne sa musí ustáliť aj ukazovateľ na laboratórnych váhach (môžeme sa uspokojiť aj tým, že sa vychyľuje rovnakou mierou na jednu i druhú stranu).
  6. Pri zápise číselenej hodnoty hmotnosti uvedieme aj jednotku hmotnosti.

Continue reading

Meranie hmotnosti tuhých telies

S vážením ste sa stretávali od útleho detstva. S vážením sa najčastejšie stretávame v obchode pri predaji potravín napríklad mäsa a zeleniny. Ak vaša mama alebo babka pečú, suroviny musia  pomerne presne odvážiť, inak koláč nebude mať  správny tvar, chuť a farbu. Ešte presnejšie sa musí vážiť v lekárni, pri príprave liekov.

Vážením sa určuje hmotnosť telies.

Hmotnosť je fyzikálna veličina. Hmotnosť je (zjednodušene povedané) mierou množstva hmoty. Značka hmotnosti je m.

Základnou jednotkou hmotnosti je kilogram, značka kg. Continue reading

Vitálna kapacita pľúc

Doma ste vyrobili spirometer – prístroj na meranie vitálnej kapacity pľúc.

Použili ste fľašu na zaváranie, vrchnák, dve slamky a izolačný materiál napríklad plastelínu alebo lepidlo. Do vrchnáku ste urobili dve dierky, cez ktoré ste prestrčili slamky. Diery okolo slamiek ste zaizolovali a zafixovali. Jedna zo slamiek bola zastrčená tak, aby dosahovala takmer na dno, druhá bola väčšmi vysunutá von, aby sme do nej mohli fúkať vzduch. Continue reading

Rekurzia

Rekurzia v programovaní je, ak procedúra volá samu seba. Aby rekurzia pracovala korektne, parametre, ktoré používa, by mali po nejakom čase dôjsť do stavu, v ktorom sa rekurzia zastaví.

Rekurzia môže byť priama, keď procedúra volá samu seba priamo a môže byť nepriama, ak procedúra vyvolá inú procedúru a táto vyvolá pôvodnú procedúru.

Pomocou rekurzie možno naprogramovať mnohé úlohy výrazne jednoduchšie než bez nej. Continue reading

Využitie vlastností plynov

Prezentácia v PDF

Vlastnosti plynov

Rôznymi jednoduchými pokusmi sme si dokázali, že plyny majú nasledujúce vlastnosti:

  • tečú, sú tekuté (aj kvapaliny sú tekuté, preto plyny a kvapaliny nazývame tekutiny)
  • dajú sa ľahko rodeliť
  • nemajú stály tvar, majú tvar nádoby, v ktorej sa nachádzajú, vždy vyplnia celý objem nádoby
  • ľahko sa dostanú na ťažko dostupné miesta
  • sú stlačiteľné, nemajú stály objem
  • rozpínajú sa

Pascalov zákon

Pascalov zákon platí aj pre plyny.

Ak zatlačíme na plyn v uzavretej nádobe, zväčší sa všade vnútri v plyne tlak rovnako vo všetkých smeroch.

Všetky vyššie uvedené vlastnosti vieme využiť v rôznych zariadeniach a výrobkoch. Continue reading

Elektrické vlastnosti látok. Elektrický náboj

Pri obliekaní či vyzliekaní svetra ste neraz pozorovali, že sa vám zelektrizovali vlasy, niekedy sa vám to stane aj pri česaní – vlasy sú priťahované ku hrebeňu. Keď sú vlasy vlhké, zelektrizovanie nepozorujeme.

Zelektrizovanie telies možno dosiahnuť viacerými spôsobmi. Príčina zelektrizovania je v štruktúre látky. 

Podobne, ako magnetické vlastnosti dokážeme využiť aj elektrické vlastnosti látok. Continue reading

Fyzikálna veličina

Fyzikálna veličina je vlastnosť fyzikálneho objektu alebo fyzikálneho javu, ktorú možno merať.

Aby sme s fyzikálnymi veličinami vedeli počítať a odvodzovať medzi nimi vzťahy a fyzikálne zákony, každá fyzikálna veličina má svoju značku.

Fyzikálne veličiny meriame vo fyzikálnych jednotkách. Napríklad dĺžku v metroch, objem v litroch alebo metroch kubických, hmotnosť v kilogramoch, rýchlosť v metroch za sekundu, … Aj fyzikálne jednotky majú svoje značky.

Mnohé fyzikálne jednotky sú pomenované na počesť vedcov, ktorí sa zaoberali skúmaním javov, ktoré fyzikálna veličina spojená s jednotkou popisuje (sila newton, tlak pascal, elektrický prúd ampér, …).

Zoznam fyzikálnych veličín s ktorými sa oboznámite na základnej škole.

Gravitačná sila

Z každodennej skúsenosti vieme, že na všetky telesá pôsobí gravitačná sila.

Čím má teleso väčšiu hmotnosť, tým väčšia gravitačná sila naň pôsobí. Čím je teleso od Zeme väčšmi vzdialené, tým menšia sila naň pôsobí.

Gravitačný zákon alebo Newtonov gravitačný zákon publikoval Isaac Newton v roku 1687. Dospel k záveru, že rovnaká sila spôsobuje pád jablka na zem, aká udržiava Mesiac na obežnej dráhe Zeme a ktorá udržiava planéty obežných dráhach okolo Slnka. Continue reading

Magnetizmus

História

Slovo magnet pochádza z gréckeho μαγνήτης λίθος (magnētēs lithos), čo znamená „magnéziový kameň“. Magnesia bola oblasť v Antickom Grécku, dnešná Manisa v Turecku, kde boli objavené zásoby magnetitu už v antike. Starodávni čínski navigátori boli  prvými  používateľmi magnetických kompasov.

Pokusy 

Sledovali sme správanie magnetov. Zistili sme, že dva magnety sa dvoma dvojicami koncov priťahujú a dvoma odpudzujú.  Ďalej sme zistili, že magnetická strelka, keď sa ustáli, ukazuje stále tým istým smerom a keď sme sa po laboratóriu so strelkou pohybovali, ukazovala tým istým smerom.

Ak by sme sa pozreli do mapy, zistili by sme, že červený koniec magnetickej strelky ukazuje na sever a biely na juh. Červený koniec magnetky nazývame severný magnetický pól (označujeme ho N) a biely koniec nazývame južný magnetický pól (označujeme ho S).

Označenie magnetických pólov vychádza s anglických názvov pre sever a juh – north a south. Continue reading