Fizička veličina i SI sistem
- Prepoznati u zapisu fizičku veličinu, broj, jedinicu i simbol.
- Razlikovati osnovne od izvedenih veličina i navesti sedam osnovnih SI jedinica.
- Koristiti prefikse k, m, M, G, d i c bez zabune sa simbolima jedinica.
- Pretvoriti jednu jedinicu u drugu i provjeriti red veličine rezultata.
1. Fizička veličina: broj, jedinica i simbol
Sto nije „dugačak“ ni „kratak“ — on ima neku dužinu. Kada tu dužinu izmjeriš, dobiješ zapis kao 1,2 m. U njemu su tri stvari: veličina koju mjeriš (dužina), broj (1,2) i jedinica (metar).
Fizička veličina je svojstvo koje se može izmjeriti i izraziti brojem i jedinicom. Vrijednost veličine pišemo kao broj pomnožen jedinicom:
Slovo l je simbol veličine, a m je simbol jedinice. Simbol veličine pišemo kosim slovom, simbol jedinice uspravno. Bez jedinice broj ne govori ništa: 1,2 može biti 1,2 m, 1,2 kg ili 1,2 s — to su tri sasvim različite stvari.
| Veličina | Simbol | Jedinica | Simbol jedinice |
|---|---|---|---|
| dužina | l | metar | m |
| masa | m | kilogram | kg |
| vrijeme | t | sekunda | s |
| temperatura | T | kelvin | K |
| površina | P | metar kvadratni | m² |
| zapremina | V | metar kubni | m³ |
Simbol m ovdje znači dvije stvari: kao veličina to je masa, a kao jedinica to je metar. Zato uvijek gledaj šta stoji uz slovo — veličinu prepoznaješ po kontekstu, a jedinicu po tome što dolazi iza broja.
Može li se dužina zapisati u kilogramima?
Pregledaj karticu mjerenja. Predmet i broj su zadani; ispravi samo pogrešno polje: veličinu, instrument ili jedinicu. Jedna kartica je već ispravna. Prikazi predmeta su šematski, bez razmjera.
Kartica: masa olovke = 15 cm; instrument: ravnalo.
Mjeri se dužina olovke od jednog do drugog kraja.
2. Osnovne i izvedene veličine
Neke veličine u SI sistemu biramo kao polazne. Njih ne izražavamo pomoću ostalih osnovnih veličina. To su osnovne veličine, a njihove jedinice su osnovne SI jedinice. SI sistem (Međunarodni sistem jedinica) ima sedam osnovnih jedinica:
| Osnovna veličina | Simbol | Osnovna jedinica | Simbol |
|---|---|---|---|
| dužina | l | metar | m |
| masa | m | kilogram | kg |
| vrijeme | t | sekunda | s |
| jačina električne struje | I | amper | A |
| termodinamička temperatura | T | kelvin | K |
| količina tvari | n | mol | mol |
| jačina svjetlosti | I | kandela | cd |
Sve ostale veličine dobijamo računom iz osnovnih — zato se zovu izvedene veličine. Njihove jedinice nastaju množenjem i dijeljenjem osnovnih jedinica:
| Izvedena veličina | Veza | Jedinica |
|---|---|---|
| površina | P = a · b | m² |
| zapremina | V = a · b · c | m³ |
| brzina | v = s / t | m/s |
| gustina | ρ = m / V | kg/m³ |
| sila | F = m · a | N = kg·m/s² |
Jedinicu izvedene veličine možeš provjeriti tako što u formulu uvrstiš samo jedinice. Za gustinu: kilogram kroz metar kubni daje kg/m³. Ako se jedinica ne poklapa, negdje je greška u računu.
3. SI prefiksi i pretvaranje jedinica
Ista dužina može biti 0,003 m ili 3 mm — broj je drugačiji, a dužina ista. Da ne bismo pisali silne nule, ispred jedinice stavljamo prefiks:
| Prefiks | Simbol | Faktor | Primjer |
|---|---|---|---|
| giga | G | 10⁹ | 1 GHz = 10⁹ Hz |
| mega | M | 10⁶ | 1 MW = 10⁶ W |
| kilo | k | 10³ | 1 km = 1000 m |
| deci | d | 10⁻¹ | 1 dm = 0,1 m |
| centi | c | 10⁻² | 1 cm = 0,01 m |
| mili | m | 10⁻³ | 1 mm = 0,001 m |
Prefiks m (mili) lako se zamijeni s jedinicom m (metar). Zapis mm čitaj kao „mili-metar“, dakle milimetar, a ne „metar-metar“. Isto važi za mg (miligram) i mL (mililitar).
Najčešće pretvorbe koje trebaš znati napamet:
| Dužina | Masa | Zapremina |
|---|---|---|
| 1 km = 1000 m | 1 t = 1000 kg | 1 m³ = 1000 dm³ |
| 1 m = 100 cm | 1 kg = 1000 g | 1 dm³ = 1 L |
| 1 cm = 10 mm | 1 g = 1000 mg | 1 L = 1000 mL |
Kod površine i zapremine faktor se kvadrira ili kubira, jer se pretvaraju obje, odnosno sve tri dimenzije: 1 m² = 10 000 cm², a 1 m³ = 1 000 000 cm³.
4. Isprobaj: pretvarač jedinica
Pretvarač jedinica
Odaberi veličinu, pa povuci klizač. Oznaka na skali pokazuje gdje se vrijednost nalazi, a tabela ispod daje istu vrijednost u više jedinica. Skala je logaritamska: svaki podeok je deset puta veći od prethodnog.
| Jedinica | Ista vrijednost |
|---|
Ista dužina u svim jedinicama.
Zašto 1 m² nije 100 cm²?
Ista jedinica dužine pojavljuje se u jednom, dva ili tri pravca. Izaberi model, predvidi broj manjih jedinica, pa otkrivaj pretvaranje korak po korak. Unutar svakog režima predmet ostaje isti: mijenjamo samo njegovu podjelu i zapis.
Za početak predvidi: koliko kvadratića od 1 cm² pokriva 1 m²?
Veliki kvadrat i uvećani dio prikazani su u različitim razmjerima, jasno označenim stranicama.
Provjera smisla: prebrojavamo manje jedinice u istom predmetu. Broj raste, ali dužina, površina ili zapremina tog predmeta se ne mijenja.
5. Korak po korak: od mjerenja do zapisa
Zadatak: „Učenik je izmjerio da je masa knjige 850 grama, a dužina stola 1,2 metra. Zapiši obje veličine simbolima, u osnovnim SI jedinicama.“
6. Riješeni primjeri
Dva tipa zadatka: čitanje i zapisivanje veličine te pretvaranje jedinica. U svakom tipu su tri primjera, od lakšeg ka težem.
Tip 1: zapis i simbol veličine
Primjer 1: pročitaj zapis
Zapis glasi t = 12 s. Koja je veličina, koji je simbol, koji broj i koja jedinica?
Primjer 2: izvedena jedinica
Brzina je 15 m/s. Zapiši je simbolom i pokaži od kojih je osnovnih jedinica sastavljena.
Primjer 3: gustina kao izvedena veličina
Gustina aluminijuma je 2700 kg/m³. Pokaži da je to izvedena jedinica i provjeri red veličine.
Tip 2: pretvaranje jedinica
Primjer 1: kilometri u metre
Dužina puta je 4,5 km. Izrazi je u metrima.
Primjer 2: mililitri u litre
Boca sadrži 750 mL soka. Koliko je to litara i koliko decimetara kubnih?
Primjer 3: kubni metri u litre
Sanduk ima zapreminu 0,25 m³. Izrazi je u decimetrima kubnim, litrama i mililitrima.
- „Izmjerio sam 25.“ Broj bez jedinice nije mjerenje. Uvijek napiši 25 cm, 25 kg ili 25 s — tek jedinica kaže šta si mjerio.
- Zamjena prefiksa m i jedinice m. 5 mm nije 5 metara nego 5 milimetara, dakle 0,005 m.
- Linearno pretvaranje površine i zapremine. 1 m² nije 100 cm² nego 10 000 cm², a 1 m³ je 1 000 000 cm³.
- Pogrešan smjer pretvorbe. Iz veće jedinice u manju množi, iz manje u veću dijeli. Provjeri: 4,5 km mora dati veći broj metara.
✅ Kviz — provjeri sebe (4 pitanja)
1. Koja je osnovna SI jedinica za masu?
2. Koliko metara ima 2,5 km?
3. Koliko grama ima 0,25 kg?
4. Koja od navedenih jedinica je izvedena?
7. Primijeni i objasni
Provjeri rješenje i obrazloženje
Masa je već u osnovnoj jedinici: m = 1,2 kg. Zapremina: 1 cm³ = 10⁻⁶ m³, pa je 400 cm³ = 400 · 10⁻⁶ m³ = 0,0004 m³, odnosno 4·10⁻⁴ m³. Kubni decimetar ima 1000 cm³, pa je 400 cm³ = 0,4 dm³. Kako je 1 dm³ = 1 L, zapremina je 0,4 L. Provjera smisla: 400 cm³ je manje od pola litre, a 0,0004 m³ je vrlo mali dio kubnog metra — oba zapisa opisuju istu zapreminu.
Pokušaj najprije samostalno. Ako zapneš, vrati se na pretvarač jedinica i pomjeri klizač na vrijednost koju računaš.
Ključni sadržaji koje ovdje učiš: fizička veličina, broj i jedinica, osnovne i izvedene veličine, SI sistem i pretvaranje jedinica.
Oblast A. Priroda fizike i naučni metod — mjerenje. Predmetni kurikulum KS, 7. razred, štampana stranica 10. Redoslijed lekcija na portalu je urednički. Objašnjenja, primjeri i simulacija su autorski.