Fizika
+
8
knjigarna.com swis721 CMYK 10/100/90/0
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 1
13/04/15 14:24
Timotej Maroševič, Danica Mati Djuraki, Riko Jerman, Mihael Gojkošek
Fizika+ 8
Učbenik za fiziko v 8. razredu osnovne šole Avtorji: Timotej Maroševič (Gibanje, Gostota, tlak in vzgon), Danica Mati Djuraki (Uvod v fiziko, Svetloba, Sile), mag. Riko Jerman (Uvod v fiziko, Svetloba, Sile), dr. Mihael Gojkošek (Vesolje) Urednika: dr. Mihael Gojkošek, Miloš Kovič Recenzenta: dr. Ivo Verovnik, Samo Lipovnik Jezikovni pregled: Katja Paladin Ilustratorji: Igor Šinkovec, Danilo Frlež (tehnične skice), Klemen Gabrijelčič (tehnične skice) Fotografije: Shutterstock, Dreamstime, iStockPhoto, Science Photo Library in drugi viri (natančen seznam je na koncu knjige) V gradivu smo zaradi jasnosti zapisa uporabili le moški spol, ki je slovnično nevtralen.
Vse knjige im dodatna gradiva Založbe Rokus Klett dobite tudi na naslovu www.knjigarna.com.
Učbenik Fizika+ 8 je Strokovni svet RS za splošno izobraževanje na svoji 165. dopisni seji, zaključeni 17. 10. 2014, s sklepom št. 01320/2014/100, potrdil kot učbenik za fiziko v 8. razredu osnovne šole. © Založba Rokus Klett, Ljubljana 2014. Vse pravice pridržane. Brez pisnega dovoljenja založnika so prepovedani reproduciranje, distribuiranje, javna priobčitev, predelava ali druga uporaba avtorskega dela ali njegovih delov v kakršnem koli obsegu ali postopku, kot tudi fotokopiranje, tiskanje ali shranitev v elektronski obliki. Tako ravnanje pomeni, razen v primerih od 46. do 57. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah, kršitev avtorske pravice. Založba se je trudila poiskati vse lastnike avtorskih pravic. Če v kakšnem primeru lastnik ni naveden oziroma je naveden napačen lastnik, bomo to z veseljem uredili in popravili.
knjigarna.com swis721
CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 53(075.2)
Založba Rokus Klett, d. o. o. Stegne 9 b, 1000 Ljubljana Telefon: (01) 513 46 00 Telefaks: (01) 531 46 99 E-pošta: rokus@rokus-klett.si www.rokus-klett.si
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 2
CMYK 10/100/90/0
FIZIKA+ 8 : učbenik za fiziko v 8. razredu osnovne šole / [avtorji Timotej Maroševič ... [et al.] ; urednika Mihael Gojkošek, Miloš Kovič ; ilustratorji Igor Šinkovec, Danilo Frlež (tehnične skice), Klemen Gabrijelčič (tehnične skice) ; fotografije Shutterstock ... et al.]. - 1. izd. - Ljubljana : Rokus Klett, 2015 ISBN 978-961-271-615-8 1. Maroševič, Timotej 2. Gojkošek, Mihael, 1985278469120
13/04/15 14:24
Kazalo Uvod v fiziko 6
Merjenje in merski sistem 8
Velikostne stopnje v naravi 14
Svetloba 20
Širjenje svetlobe 22
Odboj in lom svetlobe 25
Preslikave z zbiralno lečo 29
Vesolje 36
Zvezde in ozvezdja 38
Planeti in Osončje 42
Razvoj astronomije 46
Vesolje in mi 50
Gibanje 56
Uvod v gibanje 58
Premo enakomerno gibanje 61
Grafi gibanja 65
Sile 74
Opredelitev sile 76
Merjenje sile 79
Zakon o vzajemnem delovanju 82
Risanje sil 85
Sestavljanje sil 89
Ravnovesje sil 94
Sile so povsod okoli nas 98
knjigarna.com swis721 Gostota, tlak in vzgon 104 Gostota 106 Tlak 111
Tlak v tekočinah 114
Vzgon in plavanje teles 118
Vremenski pojavi 123
CMYK 10/100/90/0
Dodatne naloge 130
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 3
13/04/15 14:24
Zgradba učbenika
Rubrika Spomnimo se te opomni na to, kaj v zvezi z obravnavano snovjo že znaš.
Gibanje je relativno. Kadar opisujemo gibanje, moram (predmet v okolici) se opazovano telo giblje.
Kadar je samoumevno, glede na kaj se telo giblje, tega km da letalo vzleti pri hitrosti 250 h , pri tem mislimo, da vz stezo oziroma tla.
Ali se sedaj, ko bereš to besedilo, giblješ ali miruješ? Gl glede na Sonce se skupaj z Zemljo z zelo veliko hitrostj
Poskusimo – drugič Potrebuješ: frnikolo, mizo.
Po mizi zakotali frnikolo in opazuj, kako se giblje. Nato nagnjena. Ponovi poskus in zakotali frnikolo po mizi p
Kaj smo opazili in ugotovili med poskusom? Frnikola se v prvem primeru giblje po ravni črti, v drug
Uvod v gibanje Spomnimo se Pri naravoslovju smo že spoznali: • da se v zraku gibljejo različni plodovi rastlin; • da se skozi zrak gibljejo kaplje vode, ko pada dež; • da se gibanju zraka reče veter.
Če se telo giblje naravnost, torej po premici, pravimo, da po krivulji, pravimo, da se giblje krivo.
Poskusimo – prvič
Glede na tir gibanja ločimo premo in krivo gibanje.
Sediš na avtobusu, ki se pelje po cesti. Pomisli: ali se giblješ ali miruješ?
Ikona nakazuje poskus. Poskusi so pomemben del fizike. V vsakem poglavju sta dva poskusa: prvi je preprostejši in ga lahko samostojno izvedeš doma. Za izvedbo drugega poskusa boš včasih potreboval materiale ali merilne naprave, ki jih ne boš našel doma. Take poskuse lahko izvedete skupaj v šoli pri uri fizike.
Naredimo skupaj
Kaj smo opazili in ugotovili med poskusom? Odgovor na vprašanje je odvisen od tega, kaj opazujemo. Glede na avtobus mirujemo, saj sedimo na sedežu – pravimo, da se lega telesa glede na avtobus ne spreminja. Glede na ulico zunaj se gibljemo enako hitro kot avtobus – lega nas in avtobusa se glede na ulico spreminja.
Opazuj let metulja. Je gibanje premo ali krivo? Kaj pa gibanje letala? Metulj običajno med letom mnogokrat spremeni svojo smer, giblje se krivo. Tudi letalo se med vzletanjem, obračanjem in pristajanjem giblje krivo. Ko pa leti na veliki višini, običajno ne spreminja smeri in leti po ravni črti – za seboj pušča sled, ki je ravna črta. Letalo se torej giblje premo.
58 | Gibanje
knjigarna.com swis721 Ikona nakazuje CMYK najpomembnejše poudarke poglavja. Tu boš našel zakone, izreke 10/100/90/0 in druge pomembne
Rubrika Naredimo skupaj vsebuje rešeno nalogo iz obravnavane snovi, ki ti lahko služi kot zgled pri reševanju ostalih nalog.
fizikalne ugotovitve.
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 4
13/04/15 14:24
Za pomoč pri branju in učenju so pomembni pojmi v besedilu odebeljeni.
pisujemo gibanje, moramo vedno povedati, glede na kaj ano telo giblje.
m
Rubrika Ponovimo vsebuje naloge za utrjevanje snovi. Število zvezdic * nakazuje težavnost naloge: * - lahka naloga ** - srednje težka naloga *** - težja naloga
Ponovimo Ali ta trenutek knjiga pred teboj miruje glede na mizo? Kaj pa glede na Luno?
kaj se telo giblje, tega ne povemo. Če rečemo na primer, , pri tem mislimo, da vzleti pri taki hitrosti glede na letališko
Naštej vsaj 2 primera premega in 2 primera krivega gibanja iz narave.
o, giblješ ali miruješ? Glede na svoj stol in tla seveda miruješ, mljo z zelo veliko hitrostjo giblješ.
Ali je mogoče plavati po reki tako, da se med plavanjem gibljemo glede na vodo v reki in mirujemo glede na rečni breg?
Mali Albert Einstein
gič
Mali Albert Einstein je naloga, ki od tebe zahteva kritičen razmislek, dobro idejo ali samostojno raziskovanje. Sprejmi jo kot izziv! Ti jo bo uspelo rešiti?
Ali se tudi Sonce giblje? Glede na kaj?
azuj, kako se giblje. Nato mizo podloži, da bo rahlo akotali frnikolo po mizi prečno glede na nagib.
med poskusom? iblje po ravni črti, v drugem primeru pa se giblje po krivulji.
Zanimivost Zemlja se po tirnici okrog Sonca giblje s hitrostjo približno 30 km s , torej vsako sekundo opravi 30 kilometrov dolgo pot. Če bi se z letalom lahko peljali s tako hitrostjo, bi prepotovali pot od Ljubljane do New Yorka v manj kot štirih minutah! Naše Sonce se skupaj s planeti giblje okrog središča naše galaksije s hitrostjo približno 230 km s .
po premici, pravimo, da se giblje premo. Če se telo giblje krivo.
V rubriki Zanimivost si lahko prebereš nenavadne in zanimive informacije o obravnavani temi.
remo in krivo gibanje.
emo ali krivo?
gokrat rivo. Tudi anjem in eti na veliki eri in leti po ki je ravna o.
Concorde je bil najhitrejše potniško letalo doslej. Pri najvišji hitrosti bi razdaljo od Ljubljane do New Yorka preletel v dobrih treh urah.
Gibanje | 59
60 | Gibanje
knjigarna.com swis721 CMYK 10/100/90/0
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 5
13/04/15 14:24
knjigarna.com swis721
Kako to, da narava niÄ?esar ne naredi zaman; in od kod se pojavita ves ta red in ta lepota, ki ju vidimo v svetu? sir Isaac Newton
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 6
CMYK 10/100/90/0
13/04/15 14:24
1
Uvod v fiziko Naučili se bomo: opredeliti pojme fizikalna količina, fizikalna enota in merska priprava, oceniti in izmeriti vrednosti izbranih fizikalnih količin ter jih ustrezno zapisati z merskim številom in enoto, uporabljati predpone in po njih ugotoviti pretvornike med merskimi enotami. Opazovali bomo: pojave in jih ustrezno zapisali (besedilno, podatke bomo zapisali v tabele, risali skice poskusov, skicirali diagrame ipd.). Poskusili bomo: izvesti izbrane poskuse, pri katerih bomo spoznali in uporabili metode in oblike dela pri fiziki, s poudarkom na opazovanju, eksperimentiranju, merjenju ter interpretaciji meritev in izidov poskusov. Uporabili bomo: ustrezne enote za izbrane fizikalne količine, ustrezne merske priprave za merjenje fizikalnih količin.
knjigarna.com swis721 CMYK 10/100/90/0
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 7
13/04/15 14:24
Merjenje in merski sistem Spomnimo se Svet je raznolik in pisan.
Ljudje si že od nekdaj prizadevajo, da bi ga predstavili in opisali.
Slikarji in fotografi ga opisujejo s sliko …
knjigarna.com swis721 CMYK 10/100/90/0
8 | Uvod v fiziko
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 8
13/04/15 14:24
… pisatelji z besedo …
… skladatelji z glasbo …
… fiziki pa s fizikalnimi količinami in zakoni.
Kaj so znanstveniki spoznali o svetu? Znanstveniki pri merjenju uporabljajo različne fizikalne količine – dolžino, maso, čas … Za opis naravnih pojavov zadostuje sedem fizikalnih količin z enotami. Z njimi lahko izrazimo vse druge fizikalne količine in enote, zato jim pravimo osnovne fizikalne količine in osnovne fizikalne enote. Predstavljene so v spodnji tabeli.
knjigarna.com Osnovna fizikalna količina
Ime
Oznaka
dolžina
l (tudi d, s, x …)
masa
m
čas temperatura električni tok množina snovi svetilnost
Osnovna fizikalna enota
swis721 Ime
Oznaka
meter
m
kilogram
kg
CMYK sekunda T kelvin 10/100/90/0 amper
s
t
n v
K A
mol
mol
kandela
cd
Uvod v fiziko | 9
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 9
13/04/15 14:24
Prvih pet osnovnih fizikalnih količin, ki so v tabeli označene s krepkim tiskom, bomo letos in prihodnje leto spoznali in uporabljali pri fiziki. V preglednici sta dodana stolpca z oznakami. Oznake so začeli uvajati pred okoli 200 leti (v 19. stoletju), ko so računi postali predolgi in zaradi besed nepregledni.
Za opisovanje naravnih pojavov so znanstveniki uvedli osnovne fizikalne količine in enote: • dolžino, merjeno v metrih, • maso, merjeno v kilogramih, • čas, merjen v sekundah, • temperaturo, merjeno v kelvinih, • električni tok, merjen v amperih, • množino snovi, merjeno v molih, in • svetilnost, merjeno v kandelah.
Poskusimo – prvič Potrebuješ: karton, 2 kladi, plastenko, riž, kuhinjsko tehtnico. Preizkusi se v izvedbi preprostega fizikalnega poskusa in merjenju izbrane fizikalne količine! Sestavi dolino iz kartona, ki ga na robovih podložiš s kladama. Plastenko 1 1 3 različno napolni z rižem (na primer do 4 , do 2 , do 4 in do vrha) in jo vsakič stehtaj. Plastenko vsakič spusti z istega mesta na pobočju doline in vsakokrat štej, kolikokrat se zakotali sem in tja, preden se ustavi. Meritve zberi v preglednici, ki jo prerišeš v zvezek. Napolnjenost plastenke
Masa [kg]
Število potovanj
povsem prazna do
1 4
polna riža
do
1 2
polna riža
do
3 4
polna riža
povsem polna riža
Kaj smo opazili in ugotovili med poskusom? Fizikalni poskus je znanstvena metoda dela, pri kateri lahko s pomočjo natančnega opazovanja in merjenja zbiramo informacije o opazovanem pojavu.
knjigarna.com swis721 CMYK 10/100/90/0
10 | Uvod v fiziko
DN140096 f8plus UC notranjost.indd 10
13/04/15 14:24