Build all apps from Markdown content; Compose Desktop replaces GTK on Linux and Windows

- content/ + scripts/build-content.py produce content.json for every app
- stable lesson IDs with one-time progress migration (Swift, Kotlin)
- shared answer-check tests (tests/answers.json) for Kotlin and Swift
- android/desktop: Compose app with updater, speech and GTK progress import
- CI packages AppImage and Windows zip with ProGuard, runs the tests

Co-authored-by: Cursor <cursoragent@cursor.com>
This commit is contained in:
pepaskopec-blip 2026-10-09 20:40:37 +02:00
commit c3bc32113b
964 changed files with 57285 additions and 1156 deletions

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Physical quantities
popis: SI, scalar and vector, measurement error.
nazev_cviceni: Quiz: quantities
nadpis_kvizu: Check units and errors
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-fyzikalni-veliciny
puvodni: fyz.1
nazev: Fyzikální veličiny
popis: SI, skalár a vektor, chyba měření.
nazev_cviceni: Kvíz: veličiny
nadpis_kvizu: Ověřte si jednotky a chyby
---
# Výklad
## Veličina a jednotka
*Měření*
- Fyzikální veličina má číselnou hodnotu a jednotku.
- Soustava SI má sedm základních jednotek: m, kg, s, A, K, mol a cd.
- Odvozené jednotky vznikají ze základních, třeba newton nebo joule.
- Předpona kilo znamená tisíc, mili znamená tisícinu.
> Tip: základní jednotka hmotnosti je kilogram, ne gram.
## Skalár a vektor
*Druhy*
- Skalár má jen velikost. Patří sem hmotnost, čas nebo teplota.
- Vektor má velikost i směr. Patří sem síla, rychlost a zrychlení.
- Vektory se skládají podle rovnoběžníku.
- Opačný vektor má stejnou velikost a opačný směr.
> Tip: rychlost jako vektor má velikost i směr.
## Chyba měření
*Přesnost*
- Každé měření má chybu. Opakování měření ji zmenšuje.
- Absolutní chyba je rozdíl naměřené a správné hodnoty.
- Relativní chyba je podíl absolutní chyby a správné hodnoty.
- Výsledek se zaokrouhluje podle přesnosti měřidla.
> Tip: relativní chyba se často udává v procentech.
# Kvíz
## Která jednotka je základní jednotka SI pro hmotnost?
- Gram
- [x] Kilogram
- Newton
- Tuna
> Gram je tisícina kilogramu. Newton je jednotka síly.
## Co má vektor navíc proti skaláru?
- Jen jednotku
- [x] Směr
- Jen číselnou hodnotu
- Předponu kilo
> Hmotnost je skalár. Rychlost a síla jsou vektory.
## Co znamená předpona mili?
- Tisíc
- Milion
- [x] Tisícinu
- Setinu
> Kilo je 1000, centi je 0,01, mili je 0,001.
## Co je relativní chyba?
- Rozdíl naměřené a správné hodnoty
- [x] Podíl absolutní chyby a správné hodnoty
- Součet všech měření
- Nejmenší dílek měřidla
> Absolutní chyba je rozdíl. Relativní je tento rozdíl dělený správnou hodnotou.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Kinematics
popis: Distance, speed and acceleration.
nazev_cviceni: Quiz: kinematics
nadpis_kvizu: Check motion
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-kinematika
puvodni: fyz.2
nazev: Kinematika
popis: Dráha, rychlost a zrychlení.
nazev_cviceni: Kvíz: kinematika
nadpis_kvizu: Ověřte si pohyb
---
# Výklad
## Dráha a rychlost
*Pohyb*
- Trajektorie je čára, po které se bod pohybuje. Dráha je její délka.
- Průměrná rychlost je dráha dělená časem.
- Rovnoměrný přímočarý pohyb má stálou rychlost a přímou trajektorii.
- Dráha rovnoměrného pohybu je s = v·t.
> Tip: při rovnoměrném pohybu je rychlost stálá.
## Zrychlení
*Změna rychlosti*
- Zrychlení popisuje, jak rychle se mění rychlost.
- Rovnoměrně zrychlený pohyb má stálé zrychlení.
- Rychlost je v = v₀ + a·t.
- Dráha z klidu je s = ½·a·t².
> Tip: jednotka zrychlení je metr za sekundu na druhou.
## Volný pád
*Pád*
- Volný pád je pohyb jen pod vlivem tíhového zrychlení.
- Tíhové zrychlení g je u povrchu Země asi 9,81 m/s².
- Odpor vzduchu volný pád zpomaluje. Ve vakuu padají tělesa stejně.
- Graf rychlosti na čase je u rovnoměrně zrychleného pohybu přímka.
> Tip: tíhové zrychlení u Země je přibližně 9,81 m/s².
# Kvíz
## Jak se počítá dráha rovnoměrného pohybu?
- s = v / t
- [x] s = v·t
- s = a·t
- s = v·a
> Rychlost je dráha za čas, proto dráha je rychlost krát čas.
## Jaká je jednotka zrychlení?
- m/s
- [x] m/s²
- N
- J
> Zrychlení je změna rychlosti za čas, tedy metr za sekundu za sekundu.
## Čemu se rovná rychlost rovnoměrně zrychleného pohybu?
- [x] v = v₀ + a·t
- v = s·t
- v = a / t
- v = g·m
> Počáteční rychlost se k přírůstku a·t přičítá.
## Jak velké je tíhové zrychlení u povrchu Země?
- Asi 1 m/s²
- [x] Asi 9,81 m/s²
- Asi 100 m/s²
- Přesně rychlost světla
> Škola používá g ≈ 9,81 m/s², často i přibližně 10 m/s².

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Newton's laws
popis: Inertia, force and momentum.
nazev_cviceni: Quiz: Newton
nadpis_kvizu: Check the laws of force
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-newtonovy-zakony
puvodni: fyz.3
nazev: Newtonovy zákony
popis: Setrvačnost, síla a hybnost.
nazev_cviceni: Kvíz: Newton
nadpis_kvizu: Ověřte si zákony síly
---
# Výklad
## Setrvačnost
*První zákon*
- Těleso zůstává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, dokud na ně nepůsobí výsledná síla.
- Setrvačnost je snaha tělesa udržet svůj pohybový stav.
- Hmotnost je míra setrvačnosti.
- Inerciální soustava se vůči jiné inerciální nepohybuje se zrychlením.
> Tip: zákon platí v inerciální soustavě.
## Síla a zrychlení
*Druhý zákon*
- Výsledná síla je F = m·a.
- Větší síla při stejné hmotnosti znamená větší zrychlení.
- Větší hmotnost při stejné síle znamená menší zrychlení.
- Jednotka síly je newton, N.
> Tip: newton je síla, která hmotnosti 1 kg udělí zrychlení 1 m/s².
## Akce a reakce
*Třetí zákon*
- Síly, kterými na sebe dvě tělesa působí, jsou stejně velké a opačně orientované.
- Akce a reakce vznikají i zanikají současně.
- Navzájem se neruší, protože každá působí na jiné těleso.
- Hybnost je p = m·v. V izolované soustavě se hybnost zachovává.
> Tip: obě síly působí na dvě různá tělesa.
# Kvíz
## Co říká první Newtonův zákon?
- F = m·a
- [x] Těleso nemění pohybový stav, dokud na ně nepůsobí výsledná síla
- Akce a reakce se sčítají na jednom tělese
- Hybnost se vždy ztrácí
> První zákon je zákon setrvačnosti. Druhý je F = m·a.
## Jak zní druhý Newtonův zákon?
- F = m / a
- [x] F = m·a
- F = m·v
- F = a / m
> Newton je kg·m/s². Síla a zrychlení mají stejný směr.
## Na co působí akce a reakce?
- Na jedno a totéž těleso a ruší se
- [x] Na dvě různá tělesa
- Jen na těleso v klidu
- Jen ve směru tíhy
> Reakce není síla, která by na stejném tělese rušila akci.
## Co je hybnost?
- m·a
- [x] m·v
- F·t jen jako jednotka
- m·g·h
> Hybnost je vektor. Izolovaná soustava ji zachovává.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Everyday forces
popis: Weight, friction, pressure and the resultant.
nazev_cviceni: Quiz: forces
nadpis_kvizu: Check weight and pressure
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-sily-v-beznych-situacich
puvodni: fyz.4
nazev: Síly v běžných situacích
popis: Tíha, tření, tlak a výslednice.
nazev_cviceni: Kvíz: síly
nadpis_kvizu: Ověřte si tíhu a tlak
---
# Výklad
## Tíhová a třecí síla
*Tíha*
- Tíhová síla působí svisle dolů a je G = m·g.
- Třecí síla působí proti pohybu nebo proti snaze o pohyb.
- Smykové tření závisí na normálové síle a na součiniteli tření.
- Valivé tření je obvykle menší než smykové.
> Tip: tíhová síla je G = m·g.
## Síla na plochu
*Tlak*
- Tlak je p = F / S, kde S je obsah plochy.
- Stejná síla na menší plochu znamená větší tlak.
- Jednotka tlaku je pascal, Pa.
- Ostrý hrot má malou plochu, proto velký tlak.
> Tip: pascal je newton na metr čtvereční.
## Výslednice sil
*Skládání*
- Síly stejného směru se sčítají.
- Síly opačného směru se odečítají.
- Kolmé síly se skládají podle Pythagorovy věty.
- Rovnováha nastane, když je výslednice nulová.
> Tip: dvě stejně velké opačné síly dají nulu.
# Kvíz
## Jak se počítá tíhová síla?
- G = m / g
- [x] G = m·g
- G = m·v
- G = F / S
> g je tíhové zrychlení. Tíha má směr svisle dolů.
## Na čem závisí smykové tření?
- Jen na barvě tělesa
- [x] Na normálové síle a součiniteli tření
- Jen na objemu
- Na rychlosti světla
> Ft = f·Fn. Drsnější styk má větší součinitel tření.
## Jak se počítá tlak?
- p = F·S
- [x] p = F / S
- p = m·a
- p = S / F
> Menší plocha při stejné síle zvětší tlak.
## Jaká je jednotka tlaku?
- Newton
- [x] Pascal
- Joule
- Watt
> 1 Pa = 1 N/m². Atmosférický tlak je asi 101 kPa.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Work, energy and power
popis: Mechanical work, energy and efficiency.
nazev_cviceni: Quiz: energy
nadpis_kvizu: Check work and power
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-prace-energie-a-vykon
puvodni: fyz.5
nazev: Práce, energie a výkon
popis: Mechanická práce, energie a účinnost.
nazev_cviceni: Kvíz: energie
nadpis_kvizu: Ověřte si práci a výkon
---
# Výklad
## Síla po dráze
*Práce*
- Mechanická práce je W = F·s·cos α.
- α je úhel mezi silou a posunutím.
- Když je síla kolmá k posunutí, práce je nulová.
- Jednotka práce je joule, J.
> Tip: síla kolmá k posunutí práci nekoná.
## Pohybová a polohová
*Energie*
- Kinetická energie je Ek = ½·m·v².
- Polohová energie v tíhovém poli je Ep = m·g·h.
- Výšku h počítáme od zvolené hladiny.
- Bez tření se součet kinetické a polohové energie zachovává.
> Tip: polohová energie roste s výškou.
## Práce za čas
*Výkon*
- Výkon je P = W / t.
- Jednotka výkonu je watt, W.
- Účinnost je podíl užitečné a dodané energie.
- Účinnost je vždy menší než 1, protože část energie se ztrácí.
> Tip: watt je joule za sekundu.
# Kvíz
## Kdy je mechanická práce nulová?
- Když je síla rovnoběžná s posunutím
- [x] Když je síla kolmá k posunutí
- Když je hmotnost velká
- Když je výkon 1 W
> cos 90° je 0, proto kolmá síla práci nekoná.
## Jak se počítá kinetická energie?
- Ek = m·g·h
- [x] Ek = ½·m·v²
- Ek = F / s
- Ek = m·v
> Dvojnásobná rychlost znamená čtyřnásobnou kinetickou energii.
## Jak se počítá polohová energie v tíhovém poli?
- Ep = ½·m·v²
- [x] Ep = m·g·h
- Ep = F·a
- Ep = p·V
> Hladinu nulové polohové energie si volíme.
## Co je výkon?
- [x] Práce dělená časem
- Síla dělená plochou
- Hmotnost krát zrychlení
- Hybnost za dráhu
> Watt je J/s. Účinnost je podíl energií, ne jejich součet.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Gravitational field
popis: Newton's law of gravitation and cosmic speeds.
nazev_cviceni: Quiz: gravity
nadpis_kvizu: Check the gravitational field
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-gravitacni-pole
puvodni: fyz.6
nazev: Gravitační pole
popis: Newtonův gravitační zákon a kosmické rychlosti.
nazev_cviceni: Kvíz: gravitace
nadpis_kvizu: Ověřte si gravitační pole
---
# Výklad
## Newtonova gravitace
*Zákon*
- Dvě tělesa se přitahují silou Fg = κ·m₁·m₂ / r².
- κ je gravitační konstanta, asi 6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg².
- r je vzdálenost středů těles.
- Gravitace působí na dálku a je vždy přitažlivá.
> Tip: gravitační síla klesá s druhou mocninou vzdálenosti.
## Tíhové zrychlení
*U Země*
- U povrchu Země je tíhové zrychlení přibližně 9,81 m/s².
- Tíhová síla je výslednice gravitační síly a setrvačné síly od otáčení Země.
- První kosmická rychlost je rychlost kruhové dráhy těsně u povrchu, asi 7,9 km/s.
- Druhá kosmická rychlost, asi 11,2 km/s, stačí k opuštění Země.
> Tip: první kosmická rychlost je asi 7,9 km/s.
## Keplerovy zákony
*Pohyby*
- Planety se pohybují po elipsách a Slunce je v jednom ohnisku.
- Průvodič planety opíše za stejný čas stejnou plochu.
- Poměr krychle velké poloosy a čtverce oběžné doby je pro planety stejný.
- Družice padá kolem Země, proto zůstává na oběžné dráze.
> Tip: planety obíhají po elipsách, Slunce je v ohnisku.
# Kvíz
## Jak závisí gravitační síla na vzdálenosti?
- Je přímo úměrná vzdálenosti
- [x] Je nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti
- Na vzdálenosti nezávisí
- Je úměrná třetí mocnině vzdálenosti
> Dvojnásobná vzdálenost znamená čtvrtinovou sílu.
## Jaká je přibližně gravitační konstanta κ?
- 9,81
- [x] 6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg²
- 3·10⁸ m/s
- 101 kPa
> κ je velmi malé číslo. g = 9,81 m/s² je zrychlení, ne konstanta κ.
## Co je první kosmická rychlost?
- Rychlost světla
- [x] Rychlost kruhové dráhy těsně u Země, asi 7,9 km/s
- Rychlost zvuku
- Rychlost volného pádu z 1 m
> Druhá kosmická rychlost je asi 11,2 km/s.
## Jaký tvar mají dráhy planet podle Keplera?
- Kružnice se Sluncem ve středu vždy
- [x] Elipsy a Slunce je v ohnisku
- Přímky
- Paraboly se Zemí v ohnisku
> První Keplerův zákon mluví o elipse a ohnisku.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Rigid body
popis: Moment of a force, the lever and the centre of gravity.
nazev_cviceni: Quiz: the rigid body
nadpis_kvizu: Check rotation
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-tuhe-teleso
puvodni: fyz.7
nazev: Tuhé těleso
popis: Moment síly, páka a těžiště.
nazev_cviceni: Kvíz: tuhé těleso
nadpis_kvizu: Ověřte si otáčení
---
# Výklad
## Moment síly
*Otáčení*
- Tuhé těleso nemění působením sil svůj tvar.
- Moment síly je M = F·d, kde d je rameno síly.
- Rameno je kolmá vzdálenost osy od přímky síly.
- Jednotka momentu je newton metr, N·m.
> Tip: moment je větší, když síla zabírá dál od osy.
## Rovnováha
*Páka*
- Těleso je v rovnováze, když je výslednice sil i výsledný moment nulový.
- Na dvojzvratné páce platí F₁·d₁ = F₂·d₂.
- Páka, kladka a nakloněná rovina jsou jednoduché stroje.
- Jednoduchý stroj práci neušetří, jen změní velikost síly nebo dráhu.
> Tip: na páce v rovnováze jsou momenty na obou stranách stejné.
## Stabilita
*Těžiště*
- Těžiště je působiště tíhové síly.
- U stejnorodého pravidelného tělesa je těžiště ve středu.
- Stabilní poloha se po vychýlení vrací, labilní se převrací.
- Nízké těžiště a široká základna zvětšují stabilitu.
> Tip: těleso je stabilní, když se po malém vychýlení vrací.
# Kvíz
## Jak se počítá moment síly?
- M = F / d
- [x] M = F·d
- M = m·g·h
- M = p·V
> Delší rameno znamená větší moment při stejné síle.
## Kdy je páka v rovnováze?
- Když jsou síly vždy stejně velké bez ohledu na rameno
- [x] Když se momenty na obou stranách rovnají
- Když je jedno rameno nulové
- Když páka koná práci zdarma
> F₁·d₁ = F₂·d₂. Menší silou na delším rameni zvedneme větší náklad.
## Co je těžiště?
- Místo největšího tlaku kapaliny
- [x] Působiště tíhové síly
- Ohnisko elipsy
- Střed elektrického náboje
> Těleso se chová, jako by v těžišti působila celá tíha.
## Která poloha je stabilní?
- [x] Po malém vychýlení se těleso vrací
- Po malém vychýlení se těleso převrátí
- Těleso zůstane v nové poloze vždy
- Těžiště je nad bodem dotyku co nejvýš a základna je bod
> Labilní poloha se po vychýlení vzdaluje. Volná zůstane, kde je.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Liquids and gases
popis: Hydrostatics, Archimedes and Bernoulli.
nazev_cviceni: Quiz: fluids
nadpis_kvizu: Check pressure in a liquid
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-1-kapaliny-a-plyny
puvodni: fyz.8
nazev: Kapaliny a plyny
popis: Hydrostatika, Archimédés a Bernoulli.
nazev_cviceni: Kvíz: tekutiny
nadpis_kvizu: Ověřte si tlak v kapalině
---
# Výklad
## Hydrostatický tlak
*Tlak*
- Tlak v kapalině způsobený tíhou je p = h·ρ·g.
- h je hloubka, ρ je hustota kapaliny.
- V téže hloubce je tlak ve všech směrech stejný.
- Pascalův zákon: tlak v uzavřené kapalině se šíří všemi směry stejně.
> Tip: tlak v kapalině roste s hloubkou.
## Archimédův zákon
*Vztlak*
- Na těleso v tekutině působí vztlaková síla svisle vzhůru.
- Vztlak se rovná tíze tekutiny tělesem vytlačené.
- Těleso se potápí, když je jeho hustota větší než hustota tekutiny.
- Těleso se vznáší, když jsou hustoty stejné.
> Tip: těleso plave, když se jeho průměrná hustota rovná hustotě kapaliny nebo je menší.
## Atmosféra a proudění
*Plyny*
- Atmosférický tlak u hladiny moře je přibližně 101,3 kPa.
- S výškou atmosférický tlak klesá.
- V užší části trubice proudí kapalina rychleji a tlak tam klesá.
- Na tom stojí vztlak křídla i rozprašovač.
> Tip: normální atmosférický tlak je asi 101,3 kPa.
# Kvíz
## Jak se počítá hydrostatický tlak?
- p = h / ρ
- [x] p = h·ρ·g
- p = F·S
- p = m·v
> Hustší kapalina a větší hloubka znamenají větší tlak.
## Co říká Archimédův zákon?
- [x] Vztlak se rovná tíze vytlačené tekutiny
- Tlak nezávisí na hloubce
- Kapaliny se nedají stlačit vůbec a nemají vztlak
- Vztlak působí dolů
> Vytlačená tekutina má objem ponořené části tělesa.
## Kdy se těleso v kapalině potápí?
- Když má menší hustotu než kapalina
- [x] Když má větší hustotu než kapalina
- Když má stejnou hustotu
- Když je hladina v klidu
> Vznášení je při stejné hustotě. Plování je při menší průměrné hustotě.
## Jak velký je přibližně normální atmosférický tlak?
- 1 Pa
- [x] 101 kPa
- 9,81 Pa
- 6,67·10⁻¹¹ Pa
> 1013 hPa je totéž co asi 101,3 kPa.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Particle structure
popis: Brownian motion, states of matter and internal energy.
nazev_cviceni: Quiz: particles
nadpis_kvizu: Check the structure of matter
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-casticova-stavba
puvodni: fyz2.1
nazev: Částicová stavba
popis: Brownův pohyb, skupenství a vnitřní energie.
nazev_cviceni: Kvíz: částice
nadpis_kvizu: Ověřte si stavbu látky
---
# Výklad
## Z čeho je látka
*Částice*
- Látky se skládají z atomů, molekul nebo iontů.
- Částice se neuspořádaně pohybují. Tomu říkáme tepelný pohyb.
- Mezi částicemi působí přitažlivé i odpudivé síly.
- Brownův pohyb a difuze jsou důkazy pohybu částic.
> Tip: částice se neustále neuspořádaně pohybují.
## Pevné, kapalné, plynné
*Skupenství*
- V pevné látce částice kmitají kolem rovnovážných poloh.
- V kapalině jsou částice blízko, ale mohou se přesouvat.
- V plynu se částice pohybují volně a narážejí do stěn.
- Plazma je ionizovaný plyn a bývá čtvrté skupenství.
> Tip: v plynu jsou částice daleko od sebe a nevyplňují stálý tvar.
## Vnitřní energie
*Energie*
- Vnitřní energie je součet kinetické a potenciální energie částic.
- Teplo je energie předaná díky rozdílu teplot.
- Práce i teplo mohou vnitřní energii změnit.
- Teplota popisuje stav, teplo popisuje děj.
> Tip: vnitřní energie roste s teplotou.
# Kvíz
## Co dokazuje Brownův pohyb?
- Že částice stojí
- [x] Že se částice neustále pohybují
- Že světlo je vlna
- Že tlak nezávisí na teplotě
> Pylová zrnka ve vodě poskakují, protože do nich narážejí molekuly.
## Jak se částice chovají v pevné látce?
- Volně létají nádobou
- [x] Kmitají kolem rovnovážných poloh
- Nemají žádnou energii
- Jsou od sebe jako v řídkém plynu
> Kapalina teče, plyn vyplní nádobu. Pevná látka drží tvar.
## Co je teplo?
- Stavová veličina stejná jako teplota
- [x] Energie předaná díky rozdílu teplot
- Hmotnost částic
- Tlak nasycené páry
> Teplota je stav. Teplo je přenos energie.
## Co je vnitřní energie?
- Jen polohová energie celého tělesa m·g·h
- [x] Součet kinetické a potenciální energie částic
- Práce tíhové síly
- Výkon ohřívače
> Zahřátí zvýší kinetickou energii částic, a tím vnitřní energii.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Temperature and heat
popis: The kelvin, specific heat capacity and heat transfer.
nazev_cviceni: Quiz: heat
nadpis_kvizu: Check temperature and heat
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-teplota-a-teplo
puvodni: fyz2.2
nazev: Teplota a teplo
popis: Kelvin, měrná tepelná kapacita a šíření tepla.
nazev_cviceni: Kvíz: teplo
nadpis_kvizu: Ověřte si teplotu a teplo
---
# Výklad
## Celsiova a termodynamická
*Stupnice*
- Celsiova teplota má nulu při tání ledu a 100 °C při varu vody za normálního tlaku.
- Termodynamická teplota T se měří v kelvinech.
- T = t + 273,15. Absolutní nula je 0 K, tedy −273,15 °C.
- Částice se při absolutní nule nezastaví úplně, ale klasická teorie tam končí.
> Tip: 0 °C je 273,15 K. Velikost jednoho stupně je stejná.
## Kalorimetrická rovnice
*Teplo*
- Teplo přijaté tělesem je Q = m·c·Δt.
- c je měrná tepelná kapacita, u vody přibližně 4180 J/(kg·K).
- Tepelná kapacita C = m·c říká, kolik tepla ohřeje těleso o 1 K.
- V izolované soustavě je teplo odevzdané rovno teplu přijatému.
> Tip: měrná tepelná kapacita vody je asi 4180 J/(kg·K).
## Vedení, proudění, záření
*Přenos*
- Vedení přenáší energii srážkami částic, hlavně v pevných látkách.
- Proudění přenáší teplo pohybem kapaliny nebo plynu.
- Záření přenáší energii elektromagnetickými vlnami i ve vakuu.
- Kovy vedou teplo dobře, vzduch a pěnové izolace špatně.
> Tip: vakuum nevede teplo částicemi, záření jím projde.
# Kvíz
## Kolik kelvinů je 0 °C?
- 0 K
- 100 K
- [x] 273,15 K
- 373,15 K
> 100 °C je 373,15 K. Rozdíl 1 °C je stejný jako rozdíl 1 K.
## Jak se počítá přijaté teplo?
- [x] Q = m·c·Δt
- Q = m·g·h
- Q = ½·m·v²
- Q = p·V
> Δt je změna teploty. Větší hmotnost i větší c znamenají více tepla.
## Jaká je přibližně měrná tepelná kapacita vody?
- [x] 4180 J/(kg·K)
- 9,81 J/(kg·K)
- 101 J/(kg·K)
- 3·10⁸ J/(kg·K)
> Voda má velkou měrnou tepelnou kapacitu, proto se ohřívá pomalu.
## Který přenos tepla funguje i ve vakuu?
- Vedení
- Proudění
- [x] Záření
- Difuzi částic
> Vedení a proudění potřebují látku. Záření ne.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Calorimetry
popis: Mixing, latent heat and the first law.
nazev_cviceni: Quiz: calorimetry
nadpis_kvizu: Check heat exchange
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-kalorimetrie
puvodni: fyz2.3
nazev: Kalorimetrie
popis: Směšování, skupenské teplo a první zákon.
nazev_cviceni: Kvíz: kalorimetrie
nadpis_kvizu: Ověřte si tepelnou výměnu
---
# Výklad
## Směšovací rovnice
*Kalorimetr*
- V izolované soustavě platí Q odevzdané = Q přijaté.
- Při smíchání dvou dávek téže kapaliny je m₁·c·(t₁ − t) = m₂·c·(t − t₂).
- c se u stejné látky zkrátí.
- Kalorimetr sám také přijme část tepla. Přesný výpočet s ním počítá.
> Tip: teplejší těleso teplo odevzdá, chladnější přijme.
## Teplo bez změny teploty
*Skupenství*
- Skupenské teplo tání je Lt = m·lt.
- Skupenské teplo varu je Lv = m·lv.
- Měrné skupenské teplo tání ledu je asi 334 kJ/kg.
- Měrné skupenské teplo varu vody je asi 2,26 MJ/kg.
> Tip: při tání a varu se teplota čisté látky nemění.
## Zákon zachování
*1. věta*
- První termodynamická věta: ΔU = W + Q.
- Znaménka závisí na dohodě, škola často bere teplo přijaté a práci vykonanou na soustavě.
- Energie nevzniká ani nezaniká, jen se přeměňuje.
- Stroj nemůže trvale konat práci bez přísunu energie.
> Tip: perpetuum mobile prvního druhu odporuje první větě.
# Kvíz
## Co platí v izolované soustavě při výměně tepla?
- Teplo odevzdané je větší než přijaté
- [x] Teplo odevzdané se rovná teplu přijatému
- Teplota obou těles zůstane původní
- Hmotnost se zdvojnásobí
> Kalorimetrická rovnice z toho přímo vychází.
## Co se děje s teplotou čisté látky při tání?
- Stoupá rovnoměrně
- [x] Nemění se, dokud látka taje
- Klesá k absolutní nule
- Skáče o 100 K
> Dodávané teplo při tání rozrušuje vazby, nezvedá teplotu.
## Jak se počítá skupenské teplo tání?
- Lt = m·c·Δt
- [x] Lt = m·lt
- Lt = p·V
- Lt = ½·m·v²
> lt je měrné skupenské teplo tání. U ledu asi 334 kJ/kg.
## Co říká první termodynamická věta?
- Teplo se nedá nikam předat
- [x] Změna vnitřní energie souvisí s teplem a prací
- Teplota je vždy 273 K
- Účinnost tepelného stroje je 100 %
> Druhá věta omezuje, kolik tepla lze proměnit v práci.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Ideal gas
popis: The equation of state and processes.
nazev_cviceni: Quiz: gases
nadpis_kvizu: Check the equation of state
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-idealni-plyn
puvodni: fyz2.4
nazev: Ideální plyn
popis: Stavová rovnice a děje.
nazev_cviceni: Kvíz: plyn
nadpis_kvizu: Ověřte si stavovou rovnici
---
# Výklad
## Ideální plyn
*Model*
- Ideální plyn má zanedbatelný vlastní objem částic a srážky bez ztráty kinetické energie.
- Stavová rovnice je p·V = n·R·T.
- R je molární plynová konstanta, asi 8,31 J/(mol·K).
- T v této rovnici musí být v kelvinech.
> Tip: stavová rovnice je p·V = n·R·T.
## Izochorický, izobarický, izotermický
*Děje*
- Izochorický děj má stálý objem. Platí p / T = konst.
- Izobarický děj má stálý tlak. Platí V / T = konst.
- Izotermický děj má stálou teplotu. Platí p·V = konst.
- Adiabatický děj nevyměňuje teplo s okolím.
> Tip: izotermický děj má stálou teplotu, proto p·V je konstantní.
## Odkud se bere
*Tlak plynu*
- Tlak plynu vzniká nárazy částic na stěnu.
- Střední kinetická energie částice je úměrná termodynamické teplotě.
- Normální podmínky jsou 0 °C a normální atmosférický tlak.
- Reálný plyn se ideálnímu blíží při nízkém tlaku a vyšší teplotě.
> Tip: vyšší teplota znamená rychlejší částice a větší tlak.
# Kvíz
## Jak zní stavová rovnice ideálního plynu?
- [x] p·V = n·R·T
- p / V = T
- Q = m·c·Δt
- F = m·a
> n je látkové množství, R ≈ 8,31 J/(mol·K).
## Co je stálé při izotermickém ději?
- Objem
- Tlak
- [x] Teplota
- Hmotnost částice
> Boylův-Mariottův zákon: p·V = konst. při stálé teplotě.
## Co platí při izochorickém ději?
- V / T = konst.
- [x] p / T = konst.
- p·V = konst.
- p·T = V
> Izochorický znamená stálý objem. Zahřátí zvedne tlak.
## V jakých jednotkách musí být T ve stavové rovnici?
- Ve stupních Celsia
- [x] V kelvinech
- Ve wattech
- V pascalech
> Dosazení Celsiovy teploty do p·V = n·R·T je chyba.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Solids and liquids
popis: Hooke, expansion and surface tension.
nazev_cviceni: Quiz: materials
nadpis_kvizu: Check deformation and surfaces
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-pevne-latky-a-kapaliny
puvodni: fyz2.5
nazev: Pevné látky a kapaliny
popis: Hooke, roztažnost a povrchové napětí.
nazev_cviceni: Kvíz: látky
nadpis_kvizu: Ověřte si deformaci a povrch
---
# Výklad
## Hookův zákon
*Deformace*
- Deformace je změna tvaru nebo objemu.
- Pružná deformace zmizí, až síla přestane působit.
- Tvárná deformace zůstane.
- Hookův zákon: F = k·Δl. k je tuhost.
> Tip: v pružné oblasti je prodloužení úměrné síle.
## Pevné látky
*Krystal*
- Krystal má částice v pravidelné mřížce.
- Amorfní látka, třeba sklo, pravidelnou mřížku na velkou vzdálenost nemá.
- Teplotní roztažnost zvětšuje rozměry při zahřátí.
- Dilatace mostů a kolejí počítá s mezerami.
> Tip: amorfní látka nemá pravidelnou mřížku v celém objemu.
## Kapaliny
*Povrch*
- Povrchová vrstva kapaliny se chová jako tenká blána.
- Povrchové napětí stahuje povrch na co nejmenší obsah.
- Kapilární elevace zvedá smáčivou kapalinu v úzké trubici.
- Kapilární deprese stahuje nesmáčivou kapalinu, třeba rtuť ve skle.
> Tip: kapka je kulatá, protože povrchová vrstva se stahuje.
# Kvíz
## Co říká Hookův zákon v pružné oblasti?
- [x] Síla je úměrná prodloužení
- Síla je úměrná druhé mocnině prodloužení vždy
- Deformace je vždy trvalá
- Tlak nezávisí na síle
> Za mezí pružnosti už závislost není přímá a těleso se nevrátí.
## Čím se krystal liší od amorfní látky?
- Nemá částice
- [x] Má pravidelnou mřížku
- Nemá teplotní roztažnost
- Je vždy plyn
> Sklo je typická amorfní látka. Sůl je krystal.
## Proč má kapka kulový tvar?
- [x] Protože povrchová vrstva stahuje povrch
- Protože v kapalině není tlak
- Protože kapka je krystal
- Protože Hookův zákon platí jen pro koule
> Koule má při daném objemu nejmenší povrch.
## Co je kapilární elevace?
- Pokles nesmáčivé kapaliny
- [x] Vzestup smáčivé kapaliny v úzké trubici
- Var při nízkém tlaku
- Trvalá deformace
> Deprese je pokles, třeba rtuti. Elevace je vzestup, třeba vody.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Changes of state
popis: Melting, boiling and humidity.
nazev_cviceni: Quiz: states of matter
nadpis_kvizu: Check melting and boiling
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-zmeny-skupenstvi
puvodni: fyz2.6
nazev: Změny skupenství
popis: Tání, var a vlhkost vzduchu.
nazev_cviceni: Kvíz: skupenství
nadpis_kvizu: Ověřte si tání a var
---
# Výklad
## Pevná látka a kapalina
*Tání a tuhnutí*
- Tání mění pevnou látku na kapalinu při teplotě tání.
- Tuhnutí je opačný děj a u čisté látky probíhá při stejné teplotě.
- Příměsi teplotu tání obvykle snižují.
- Led potřebuje skupenské teplo tání, proto směs ledu a vody drží 0 °C.
> Tip: teplota tání a teplota tuhnutí téže látky jsou stejné.
## Var a pára
*Vypařování*
- Vypařování probíhá z povrchu při každé teplotě.
- Var probíhá v celém objemu při teplotě varu.
- Sytá pára je v rovnováze se svou kapalinou.
- Nižší vnější tlak znamená nižší teplotu varu.
> Tip: var nastane, když se tlak syté páry rovná vnějšímu tlaku.
## Pára ve vzduchu
*Vlhkost*
- Absolutní vlhkost udává hmotnost vodní páry v objemu vzduchu.
- Relativní vlhkost je podíl tlaku páry a tlaku syté páry při dané teplotě.
- Rosný bod je teplota, při které se pára ve vzduchu stane sytou.
- Kondenzace je vznik kapaliny z páry.
> Tip: relativní vlhkost 100 % znamená, že pára je sytá.
# Kvíz
## Při jaké teplotě tuhne čistá voda za normálního tlaku?
- Při 100 °C
- [x] Při 0 °C
- Při −273,15 °C
- Při teplotě varu rtuti
> Tání a tuhnutí čisté vody jsou při 0 °C. Var je při 100 °C.
## Čím se var liší od vypařování?
- Var probíhá jen na povrchu a při každé teplotě
- [x] Var probíhá v celém objemu při teplotě varu
- Var nepotřebuje skupenské teplo
- Vypařování nastane jen při 100 °C
> Vypařování je povrchové a děje se i pod teplotou varu.
## Kdy nastane var?
- [x] Když je tlak syté páry roven vnějšímu tlaku
- Když je relativní vlhkost nulová
- Když klesne teplota k rosnému bodu
- Když je látka amorfní
> Na horách je nižší tlak, proto voda vře při nižší teplotě.
## Co je relativní vlhkost 100 %?
- Ve vzduchu není žádná pára
- [x] Pára ve vzduchu je sytá
- Teplota je 100 °C
- Tlak je 100 Pa
> Rosný bod je teplota, při níž relativní vlhkost dosáhne 100 %.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Mechanical oscillations
popis: The spring, the pendulum and resonance.
nazev_cviceni: Quiz: oscillations
nadpis_kvizu: Check the oscillator
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-mechanicke-kmitani
puvodni: fyz2.7
nazev: Mechanické kmitání
popis: Pružina, kyvadlo a rezonance.
nazev_cviceni: Kvíz: kmity
nadpis_kvizu: Ověřte si oscilátor
---
# Výklad
## Perioda a frekvence
*Oscilátor*
- Kmitání je pohyb, který se po periodě opakuje.
- Perioda T je doba jednoho kmitu. Frekvence f = 1 / T.
- Jednotka frekvence je hertz, Hz.
- Harmonické kmitání popisuje sinus nebo kosinus.
> Tip: frekvence je převrácená hodnota periody.
## Pružina a kyvadlo
*Dva oscilátory*
- Pružinový oscilátor má T = 2π·√(m / k).
- Matematické kyvadlo má pro malé výchylky T = 2π·√(l / g).
- Delší kyvadlo kmitá pomaleji.
- Větší g znamená kratší periodu kyvadla.
> Tip: perioda kyvadla nezávisí na hmotnosti závaží.
## Vlastní a nucené kmitání
*Rezonance*
- Vlastní frekvence patří volnému oscilátoru.
- Nucené kmitání udržuje vnější síla.
- Při rezonanci amplituda silně vzroste.
- Tlumení energii kmitů odebírá a amplitudu zmenšuje.
> Tip: rezonance nastane, když budicí frekvence souhlasí s vlastní.
# Kvíz
## Jak spolu souvisí frekvence a perioda?
- f = T
- [x] f = 1 / T
- f = T²
- f = 2π·T
> 10 Hz znamená 10 kmitů za sekundu, perioda je 0,1 s.
## Na čem závisí perioda matematického kyvadla?
- Na hmotnosti závaží a na barvě
- [x] Na délce a na tíhovém zrychlení
- Jen na amplitudě při velkých úhlech jako jediném údaji
- Na tlaku vzduchu jako na hlavní veličině
> Vzorec T = 2π·√(l / g) hmotnost neobsahuje.
## Jak se změní perioda, když kyvadlo prodloužíme?
- Zkrátí se
- [x] Prodlouží se
- Nezmění se
- Stane se nulovou
> Pod odmocninou je délka. Delší l znamená větší T.
## Kdy nastane rezonance?
- [x] Když je budicí frekvence rovna vlastní frekvenci
- Když je tlumení nekonečné
- Když oscilátor stojí
- Když je perioda rovna vlnové délce
> Rezonance může stavbu nebo most rozkmitat nebezpečně.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Waves and sound
popis: Wavelength, frequency and audible sound.
nazev_cviceni: Quiz: sound
nadpis_kvizu: Check waves
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-2-vlneni-a-zvuk
puvodni: fyz2.8
nazev: Vlnění a zvuk
popis: Vlnová délka, frekvence a slyšitelný zvuk.
nazev_cviceni: Kvíz: zvuk
nadpis_kvizu: Ověřte si vlnění
---
# Výklad
## Vlnová délka
*Vlna*
- Vlnění přenáší energii, ne látku jako celek.
- Vlnová délka λ je vzdálenost dvou sousedních bodů ve stejné fázi.
- Rychlost vlny je v = λ·f.
- Postupné vlnění se šíří prostředím. Stojaté vzniká skládáním.
> Tip: v = λ·f platí pro každou vlnu.
## Příčné a podélné
*Druhy*
- U příčného vlnění kmitají částice kolmo ke směru šíření.
- U podélného vlnění kmitají ve směru šíření.
- Na hladině vody je vlnění příčné, zvuk v plynu podélný.
- Odraz, lom a ohyb patří k vlnění obecně.
> Tip: zvuk ve vzduchu je podélné vlnění.
## Výška, hlasitost, barva
*Zvuk*
- Zvuk je mechanické vlnění, které vnímáme sluchem.
- Výška tónu odpovídá frekvenci. Hlasitost souvisí s amplitudou.
- Infrazvuk je pod 20 Hz, ultrazvuk nad 20 kHz.
- Ve vzduchu při pokojové teplotě je rychlost zvuku asi 340 m/s.
> Tip: zdravé ucho slyší zhruba od 20 Hz do 20 kHz.
# Kvíz
## Jak se počítá rychlost vlny?
- v = λ / f
- [x] v = λ·f
- v = f / λ
- v = T·λ²
> Vyšší frekvence při stejné rychlosti znamená kratší vlnovou délku.
## Jaké vlnění je zvuk ve vzduchu?
- Příčné elektromagnetické
- [x] Podélné mechanické
- Stojaté jen na hladině
- Příčné jako světlo
> Světlo je příčné elektromagnetické. Zvuk potřebuje látkové prostředí.
## Které frekvence člověk obvykle slyší?
- [x] Od 20 Hz do 20 kHz
- Jen nad 20 kHz
- Jen pod 20 Hz
- Od 340 Hz do 340 kHz
> Pod 20 Hz je infrazvuk, nad 20 kHz ultrazvuk.
## Jak rychle se šíří zvuk ve vzduchu při pokojové teplotě?
- [x] Asi 340 m/s
- Asi 3·10⁸ m/s
- Asi 9,81 m/s
- Asi 1500 km/s
> Ve vodě je zvuk rychlejší, zhruba 1500 m/s. Světlo má 3·10⁸ m/s.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Electric charge and field
popis: Coulomb's law and voltage.
nazev_cviceni: Quiz: charge
nadpis_kvizu: Check the electric field
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-elektricky-naboj-a-pole
puvodni: fyz3.1
nazev: Elektrický náboj a pole
popis: Coulombův zákon a napětí.
nazev_cviceni: Kvíz: náboj
nadpis_kvizu: Ověřte si elektrické pole
---
# Výklad
## Dva druhy
*Náboj*
- Elektrický náboj je kladný nebo záporný.
- Elementární náboj je e ≈ 1,6·10⁻¹⁹ C.
- Náboj se zachovává a je celistvým násobkem e.
- Třením se náboje rozdělují, nevznikají z ničeho.
> Tip: souhlasné náboje se odpuzují, nesouhlasné přitahují.
## Síla mezi náboji
*Coulomb*
- Coulombův zákon: Fe = k·|Q₁·Q₂| / r².
- k je asi 9·10⁹ N·m²/C².
- Vodič má volné náboje, izolant je nemá.
- Elektrické pole je kolem každého náboje.
> Tip: síla klesá s druhou mocninou vzdálenosti.
## Intenzita a napětí
*Pole*
- Intenzita E = F / q ukazuje sílu na kladný jednotkový náboj.
- Homogenní pole má všude stejnou intenzitu, třeba mezi deskami.
- Napětí U = W / Q. Jednotka je volt.
- Ekvipotenciální hladina je množina bodů se stejným potenciálem.
> Tip: napětí je práce na jednotkový náboj.
# Kvíz
## Jak na sebe působí souhlasné náboje?
- Přitahují se
- [x] Odpuzují se
- Nepůsobí
- Jen při stejné hmotnosti
> Nesouhlasné náboje se přitahují. Neutrální těleso má vyrovnané náboje.
## Jak velký je elementární náboj?
- [x] Asi 1,6·10⁻¹⁹ C
- Asi 9·10⁹ C
- 1 C přesně jako proton
- Asi 6,67·10⁻¹¹ C
> Proton má +e, elektron −e. Coulomb je velmi velký náboj.
## Jak závisí Coulombova síla na vzdálenosti?
- Přímo úměrně
- [x] Nepřímo úměrně druhé mocnině vzdálenosti
- Nezávisí na ní
- Přímo úměrně druhé mocnině
> Stejný tvar má i gravitační zákon, jen konstanta je jiná.
## Co je elektrické napětí?
- Síla na jednotkovou hmotnost
- [x] Práce na jednotkový náboj
- Náboj za čas
- Odpor krát plocha
> 1 V = 1 J/C. Intenzita se měří v N/C nebo V/m.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Current in metals
popis: Ohm's law and resistance.
nazev_cviceni: Quiz: current
nadpis_kvizu: Check Ohm's law
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-proud-v-kovech
puvodni: fyz3.2
nazev: Proud v kovech
popis: Ohmův zákon a odpor.
nazev_cviceni: Kvíz: proud
nadpis_kvizu: Ověřte si Ohmův zákon
---
# Výklad
## Náboj v pohybu
*Proud*
- Elektrický proud je usměrněný pohyb nabitých částic.
- Proud I = Q / t. Jednotka je ampér.
- V kovech proud nesou volné elektrony.
- Dohodnutý směr proudu je opačný než směr pohybu elektronů.
> Tip: dohodnutý směr proudu je směr pohybu kladného náboje.
## Odpor
*Ohm*
- Ohmův zákon pro část obvodu: U = R·I.
- Odpor R závisí na materiálu, délce a průřezu.
- R = ρ·l / S. ρ je měrný elektrický odpor.
- S rostoucí teplotou odpor kovů obvykle roste.
> Tip: větší délka vodiče znamená větší odpor, větší průřez menší.
## Svorkové napětí
*Zdroj*
- Zdroj má elektromotorické napětí a vnitřní odpor.
- Svorkové napětí je menší než elektromotorické, když obvodem teče proud.
- Zkrat je spojení s velmi malým odporem. Proud je nebezpečně velký.
- Ampérmetr se řadí sériově, voltmetr paralelně.
> Tip: vnitřní odpor zdroje snižuje napětí při odběru proudu.
# Kvíz
## Jak se počítá proud?
- I = Q·t
- [x] I = Q / t
- I = U·R
- I = R / U
> Ampér je coulomb za sekundu.
## Jak zní Ohmův zákon pro část obvodu?
- U = R / I
- [x] U = R·I
- U = I / R
- R = U·I
> Odpor je U/I. Větší odpor při stejném napětí znamená menší proud.
## Kdy má kovový vodič větší odpor?
- Když je kratší a tlustší
- [x] Když je delší a tenčí
- Když má větší průřez při stejné délce
- Když je z látky s nulovým měrným odporem
> R = ρ·l / S. Měrný odpor ρ je vlastnost látky.
## Jak se zapojuje ampérmetr?
- Paralelně ke spotřebiči
- [x] Sériově do obvodu
- Jen místo voltmetru paralelně
- Mimo obvod
> Voltmetr má mít velký odpor a měří napětí vedle spotřebiče.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Electric circuits
popis: Series and parallel connection, power.
nazev_cviceni: Quiz: circuits
nadpis_kvizu: Check the connections
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-elektricke-obvody
puvodni: fyz3.3
nazev: Elektrické obvody
popis: Sériové a paralelní spojení, výkon.
nazev_cviceni: Kvíz: obvody
nadpis_kvizu: Ověřte si zapojení
---
# Výklad
## Sériově a paralelně
*Spojení*
- Při sériovém spojení je proud stejný a napětí se sčítají.
- Výsledný odpor sériově je R = R₁ + R₂ + …
- Při paralelním spojení je napětí stejné a proudy se sčítají.
- Pro dva paralelní odpory je 1/R = 1/R₁ + 1/R₂.
> Tip: sériově se odpory sčítají, proud je všude stejný.
## Uzly a smyčky
*Kirchhoff*
- První Kirchhoffův zákon je o proudu v uzlu.
- Druhý Kirchhoffův zákon: součet napětí ve smyčce je nulový.
- Zdroj ve smyčce dodává napětí, spotřebiče ho ubírají.
- Zákony stačí na jednoduché obvody se dvěma smyčkami.
> Tip: v uzlu je součet přitékajících proudů roven součtu odtékajících.
## Práce proudu
*Výkon*
- Práce elektrického proudu je W = U·I·t.
- Příkon je P = U·I = R·I² = U² / R.
- Kilowatthodina je jednotka energie, ne výkonu.
- Jouleovo teplo ve vodiči je Q = R·I²·t.
> Tip: příkon je P = U·I.
# Kvíz
## Jaký je výsledný odpor dvou sériově spojených rezistorů?
- [x] R = R₁ + R₂
- 1/R = 1/R₁ + 1/R₂
- R = R₁·R₂
- R = R₁ / R₂
> Paralelní spojení výsledný odpor zmenší. Dva stejné paralelně dají polovinu.
## Co je stejné na paralelně spojených spotřebičích?
- Proud každým z nich
- [x] Napětí
- Odpor každého z nich
- Jouleovo teplo bez ohledu na odpor
> Větší odpor při stejném napětí bere menší proud.
## Co říká první Kirchhoffův zákon?
- Součet napětí ve smyčce je nula
- [x] Součet proudů v uzlu je nula
- Odpor roste s teplotou
- Výkon je U děleno I
> Druhý zákon se týká napětí ve smyčce.
## Jak se počítá elektrická práce?
- W = F·s
- [x] W = U·I·t
- W = R / I
- W = Q·c·Δt
> 1 kWh = 3,6·10⁶ J. Příkon ve wattech je U·I.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Semiconductors, liquids and gases
popis: The diode, electrolysis and discharge.
nazev_cviceni: Quiz: conduction
nadpis_kvizu: Check semiconductors and ions
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-polovodice-kapaliny-a-plyny
puvodni: fyz3.4
nazev: Polovodiče, kapaliny a plyny
popis: Dioda, elektrolýza a výboj.
nazev_cviceni: Kvíz: vodivost
nadpis_kvizu: Ověřte si polovodiče a ionty
---
# Výklad
## Vlastní a příměsová vodivost
*Polovodič*
- Polovodič má vodivost mezi vodičem a izolantem.
- S teplotou jeho odpor obvykle klesá, na rozdíl od kovu.
- Typ N má příměs s volnými elektrony, typ P s dírami.
- Přechod PN je základ diody. V závěrném směru téměř nevede.
> Tip: dioda vede proud hlavně v propustném směru.
## Elektrolyt
*Kapaliny*
- Elektrolyt je roztok nebo tavenina, která vede proud ionty.
- Kationty putují ke katodě, anionty k anodě.
- Elektrolýza vylučuje látku na elektrodách.
- Hmotnost vyloučené látky je úměrná náboji, který prošel.
> Tip: v elektrolytu nesou proud ionty, ne volné elektrony jako v kovu.
## Výboj
*Plyny*
- Samostatný výboj udržuje ionizaci sám, nesamostatný potřebuje vnější ionizátor.
- Jiskra, oblouk a doutnavý výboj jsou druhy výboje.
- Blesk je jiskrový výboj v atmosféře.
- Výbojka a zářivka využívají záření výboje v plynu.
> Tip: plyn za běžných podmínek nevede, dokud se neionizuje.
# Kvíz
## Jak se s teplotou obvykle mění odpor polovodiče?
- Roste jako u kovu
- [x] Klesá
- Nemění se
- Skokem se stane nulovým vždy
> Termistor s klesajícím odporem při zahřátí je typické užití.
## Co je polovodič typu N?
- Má převahu děr
- [x] Má převahu volných elektronů z příměsi
- Je izolant bez náboje
- Vede jen ionty
> Typ P má díry. Dioda je jeden přechod PN.
## Čím je nesen proud v elektrolytu?
- Jen volnými elektrony jako v mědi
- [x] Ionty
- Fotony
- Neutrony
> Katoda přitahuje kationty. Faradayův zákon váže hmotnost a náboj.
## Kdy plyn začne výrazně vést proud?
- [x] Až když je ionizovaný
- Vždy stejně jako kov
- Jen pod absolutní nulou
- Jen když je to vakuum bez částic
> Nesamostatný výboj zanikne, když zmizí vnější ionizátor.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Magnetic field
popis: Field lines and the force on a wire.
nazev_cviceni: Quiz: magnetism
nadpis_kvizu: Check the magnetic field
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-magneticke-pole
puvodni: fyz3.5
nazev: Magnetické pole
popis: Indukční čáry a síla na vodič.
nazev_cviceni: Kvíz: magnetismus
nadpis_kvizu: Ověřte si magnetické pole
---
# Výklad
## Pole magnetu
*Magnet*
- Souhlasné magnetické póly se odpuzují, nesouhlasné přitahují.
- Severní pól střelky ukazuje k jižnímu magnetickému pólu Země.
- Magnetické indukční čáry jsou uzavřené.
- Zemské pole odklání část nabitých částic z vesmíru.
> Tip: souhlasné póly se odpuzují.
## Magnetické pole vodiče
*Proud*
- Kolem přímého vodiče s proudem jsou indukční čáry kružnice.
- Cívka, solenoid, má uvnitř téměř homogenní pole.
- Na vodič s proudem v magnetickém poli působí síla F = B·I·l·sin α.
- B je magnetická indukce. Jednotka je tesla, T.
> Tip: cívka s proudem se chová jako magnet.
## Motor a měřidlo
*Užití*
- Stejnosměrný motor využívá sílu na závit s proudem v magnetickém poli.
- Komutátor mění směr proudu v závitu, aby se točil dál.
- Částice s nábojem v magnetickém poli zatáčí, pokud má složku rychlosti kolmou k poli.
- Magnetický záznam a elektromagnet jsou běžné užití pole.
> Tip: elektromotor mění elektrickou energii na pohybovou.
# Kvíz
## Jaký tvar mají magnetické indukční čáry?
- Začínají na severním pólu a končí v nekonečnu jako přímky
- [x] Jsou uzavřené
- Jsou vždy rovnoběžné s vodičem
- Existují jen ve vakuu
> Elektrické siločáry začínají a končí na nábojích. Magnetické jsou uzavřené.
## Jak se počítá síla na přímý vodič s proudem v magnetickém poli?
- [x] F = B·I·l·sin α
- F = k·Q₁·Q₂ / r²
- F = m·g
- F = U / R
> Když je vodič rovnoběžný s polem, sin α je 0 a síla je nulová.
## Jaká je jednotka magnetické indukce?
- Volt
- [x] Tesla
- Henry jen jako indukce B
- Ampér
> Tesla je N/(A·m). Henry je jednotka indukčnosti.
## K čemu je v stejnosměrném motoru komutátor?
- Aby zvýšil odpor na nekonečno
- [x] Aby měnil směr proudu v závitu a motor se točil dál
- Aby zrušil magnetické pole
- Aby měřil napětí
> Bez komutátoru by se závit po půl otáčce zastavil.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Electromagnetic induction
popis: Faraday, Lenz and the transformer.
nazev_cviceni: Quiz: induction
nadpis_kvizu: Check induction
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-elektromagneticka-indukce
puvodni: fyz3.6
nazev: Elektromagnetická indukce
popis: Faraday, Lenz a transformátor.
nazev_cviceni: Kvíz: indukce
nadpis_kvizu: Ověřte si indukci
---
# Výklad
## Indukované napětí
*Faraday*
- Elektromagnetická indukce vzniká při změně magnetického toku plochou smyčky.
- Magnetický tok je Φ = B·S·cos α.
- Indukované napětí je tím větší, čím rychleji se tok mění.
- Stálé pole a klidná smyčka napětí neindukují.
> Tip: napětí vzniká, jen když se magnetický tok mění.
## Směr proudu
*Lenz*
- Lenzův zákon určuje směr indukovaného proudu.
- Proud vytváří pole, které brání změně toku.
- Proto se magnet padající měděnou trubkou brzdí.
- Vlastní indukce brání změně proudu v cívce.
> Tip: indukovaný proud působí proti změně, která ho vyvolala.
## Změna napětí
*Transformátor*
- Transformátor má dvě cívky na společném jádře.
- U₁ / U₂ = N₁ / N₂.
- Zvyšovací transformátor má na sekundáru víc závitů.
- U ideálního transformátoru je příkon roven výkonu, proud se mění opačně než napětí.
> Tip: poměr napětí je poměr počtů závitů.
# Kvíz
## Kdy se ve smyčce indukuje napětí?
- Když je magnetický tok stálý
- [x] Když se magnetický tok plochou smyčky mění
- Když smyčkou neteče žádný náboj a tok je nulový trvale
- Jen při stejnosměrném proudu v klidném poli
> Pohyb magnetu u cívky, nebo změna proudu v primáru, tok mění.
## Co říká Lenzův zákon?
- Indukovaný proud podporuje změnu toku
- [x] Indukovaný proud působí proti změně, která ho vyvolala
- Napětí je vždy rovno proudu
- Tok je B děleno S
> Zákon zachování energie: indukce nemůže změnu sama zesilovat donekonečna.
## Jaký je poměr napětí na ideálním transformátoru?
- U₁ / U₂ = N₂ / N₁
- [x] U₁ / U₂ = N₁ / N₂
- U₁ / U₂ = I₁ / I₂ vždy při stejném počtu závitů jen
- Napětí nezávisí na závitech
> Více závitů na sekundáru znamená vyšší sekundární napětí.
## Co platí pro ideální transformátor?
- [x] Příkon je roven výkonu
- Sekundární proud je vždy nulový
- Funguje i se stejnosměrným stálým proudem
- Napětí na obou cívkách je stejné bez ohledu na závity
> Stejnosměrný stálý proud tok nemění, proto se netransformuje.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Alternating current
popis: The rms value and phase.
nazev_cviceni: Quiz: alternating current
nadpis_kvizu: Check the 230 V grid
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-stridavy-proud
puvodni: fyz3.7
nazev: Střídavý proud
popis: Efektivní hodnota a fáze.
nazev_cviceni: Kvíz: střídavý proud
nadpis_kvizu: Ověřte si síť 230 V
---
# Výklad
## Perioda a frekvence
*Střídání*
- Střídavý proud periodicky mění velikost i směr.
- Harmonické napětí popisuje sinus.
- Frekvence sítě je 50 Hz, perioda je 0,02 s.
- Okamžitá hodnota se stále mění. Měří se efektivní hodnota.
> Tip: síť v Česku má frekvenci 50 Hz.
## Co ukáže voltmetr
*Efektivní*
- Efektivní proud vydá na rezistoru stejný výkon jako stejný stejnosměrný proud.
- Pro sinusový průběh je Uef = Umax / √2.
- Síťové napětí 230 V je efektivní hodnota.
- Amplituda je tedy asi 325 V.
> Tip: efektivní hodnota je maximální dělená odmocninou ze dvou.
## Odpor, cívka, kondenzátor
*Obvod*
- Rezistor proud a napětí neposouvá.
- Cívka zpožďuje proud za napětím, kondenzátor ho předbíhá.
- Indukčnost a kapacita závisejí na frekvenci.
- Výkon na rezistoru je P = Uef·Ief.
> Tip: na rezistoru jsou napětí a proud ve fázi.
# Kvíz
## Jaká je frekvence elektrické sítě v Česku?
- [x] 50 Hz
- 230 Hz
- 1 Hz
- 60 kHz
> Perioda 50 Hz je 20 ms. V USA je síť 60 Hz.
## Co znamená síťové napětí 230 V?
- Maximální hodnotu
- [x] Efektivní hodnotu
- Napětí za jednu periodu jako součet
- Vnitřní odpor
> Maximální napětí sítě je 230·√2, zhruba 325 V.
## Jak spolu souvisí efektivní a maximální hodnota u sinusového napětí?
- Uef = Umax·√2
- [x] Uef = Umax / √2
- Uef = Umax
- Uef = Umax / 2
> √2 je asi 1,414. Efektivní hodnota je menší než amplituda.
## Jak je to s fází na rezistoru?
- Proud se zpožďuje o čtvrt periodu
- [x] Napětí a proud jsou ve fázi
- Proud předbíhá o půl periodu
- Fáze závisí jen na barvě rezistoru
> Fázový posun dělá cívka a kondenzátor, ne samotný rezistor.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Electromagnetic waves
popis: The speed of light and the spectrum.
nazev_cviceni: Quiz: the spectrum
nadpis_kvizu: Check the electromagnetic wave
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-3-elektromagneticke-vlneni
puvodni: fyz3.8
nazev: Elektromagnetické vlnění
popis: Rychlost světla a spektrum.
nazev_cviceni: Kvíz: spektrum
nadpis_kvizu: Ověřte si elektromagnetickou vlnu
---
# Výklad
## Elektromagnetická vlna
*Vznik*
- Kmitající náboj vyzařuje elektromagnetickou vlnu.
- Elektrická a magnetická složka jsou navzájem kolmé a kolmé ke směru šíření.
- Ve vakuu je rychlost c = 3·10⁸ m/s.
- Vlna přenáší energii a nepotřebuje látkové prostředí.
> Tip: ve vakuu se vlna šíří rychlostí světla.
## Od rádia po záření gama
*Spektrum*
- Spektrum tvoří rádiové vlny, mikrovlny, infračervené záření, světlo, ultrafialové, rentgenové a gama.
- Větší frekvence znamená kratší vlnovou délku, protože c = λ·f.
- Viditelné světlo je zhruba 400 až 750 nm.
- Za fialovou je ultrafialové záření, před červenou infračervené.
> Tip: viditelné světlo je jen úzká část spektra.
## Spoje a ohřev
*Užití*
- Rádiové vlny přenášejí rozhlas, televizi i mobilní signál.
- Mikrovlny se používají v radarové technice a v troubě.
- Rentgenové záření prochází měkkými tkáněmi víc než kostmi.
- Všechny tyto vlny jsou totéž elektromagnetické vlnění, liší se frekvencí.
> Tip: mikrovlny rozkmitávají molekuly vody.
# Kvíz
## Jak rychle se šíří elektromagnetická vlna ve vakuu?
- Asi 340 m/s
- [x] Asi 3·10⁸ m/s
- Asi 9,81 m/s
- Závisí na hlasitosti
> 340 m/s je zvuk. Světlo je skoro milionkrát rychlejší.
## Co platí pro vlnovou délku a frekvenci ve vakuu?
- c = λ / f
- [x] c = λ·f
- c = f / λ
- λ nezávisí na f
> Stejný vztah jako u mechanické vlny, rychlost je c.
## Kde ve spektru leží viditelné světlo?
- Mezi rádiovými vlnami a mikrovlnami
- [x] Mezi infračerveným a ultrafialovým zářením
- Za zářením gama
- Jen jako zvuk
> Fialová má kratší vlnovou délku než červená.
## Čím se od sebe liší rádiová vlna a rentgenové záření?
- Rentgen není elektromagnetická vlna
- [x] Mají jinou frekvenci
- Rentgen potřebuje vzduch, rádio vakuum
- Rádiová vlna má vždy vyšší frekvenci
> Gama a rentgen mají vysokou frekvenci a krátkou vlnovou délku.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Wave optics
popis: Reflection, refraction, interference and diffraction.
nazev_cviceni: Quiz: optics
nadpis_kvizu: Check refraction and reflection
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-vlnova-optika
puvodni: fyz4.1
nazev: Vlnová optika
popis: Odraz, lom, interference a ohyb.
nazev_cviceni: Kvíz: optika
nadpis_kvizu: Ověřte si lom a odraz
---
# Výklad
## Odraz a lom
*Paprsek*
- Světlo se v homogenním prostředí šíří přímočaře.
- Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu. Oba se měří od kolmice.
- Index lomu je n = c / v. Ve skle je větší než 1.
- Snellův zákon: n₁·sin α = n₂·sin β.
> Tip: úhel odrazu se rovná úhlu dopadu.
## Úplný odraz
*Mez*
- Opticky hustší prostředí má větší index lomu.
- Při přechodu do řidšího prostředí se paprsek láme od kolmice.
- Od mezního úhlu se už neláme a nastane úplný odraz.
- Optická vlákna vedou světlo opakovaným úplným odrazem.
> Tip: úplný odraz nastane při přechodu do opticky řidšího prostředí.
## Interference a ohyb
*Vlna*
- Interference je skládání vln. Světlý pruh vzniká při dráhovém rozdílu k·λ.
- Tmavý pruh vzniká při rozdílu liché poloviny vlnové délky.
- Ohyb je patrný, když je překážka srovnatelná s vlnovou délkou.
- Polarizace dokazuje, že světlo je příčné vlnění.
> Tip: světlo je příčné elektromagnetické vlnění.
# Kvíz
## Jak zní zákon odrazu?
- Úhel odrazu je dvojnásobek úhlu dopadu
- [x] Úhel odrazu se rovná úhlu dopadu
- Úhel odrazu je vždy 90°
- Odraz nezávisí na kolmici
> Úhly se měří od kolmice dopadu, ne od plochy.
## Co je index lomu?
- n = v / c
- [x] n = c / v
- n = λ·f v látce dělené c²
- n = sin α
> V látce je světlo pomalejší než ve vakuu, proto n > 1.
## Kdy nastane úplný odraz?
- [x] Při přechodu do opticky řidšího prostředí nad mezním úhlem
- Při každém dopadu na zrcadlo
- Jen ve vakuu
- Při přechodu do hustšího prostředí
> Mezní úhel splňuje sin αm = n₂ / n₁ pro n₁ > n₂.
## Kdy vznikne interferencí světlý pruh?
- [x] Při dráhovém rozdílu k·λ
- Při dráhovém rozdílu vždy λ/2
- Když se vlny nepotkají
- Jen u podélného zvuku
> Podmínka pro minimum je (2k+1)·λ/2.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Image formation
popis: Mirrors, lenses and the eye.
nazev_cviceni: Quiz: lenses
nadpis_kvizu: Check image formation
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-zobrazovani
puvodni: fyz4.2
nazev: Zobrazování
popis: Zrcadla, čočky a oko.
nazev_cviceni: Kvíz: čočky
nadpis_kvizu: Ověřte si zobrazování
---
# Výklad
## Dutá a vypuklá
*Zrcadla*
- Rovinné zrcadlo dává vzpřímený obraz stejné velikosti, zdánlivě za zrcadlem.
- Duté zrcadlo může dát skutečný převrácený obraz.
- Vypuklé zrcadlo dává zmenšený vzpřímený zdánlivý obraz.
- Ohnisková vzdálenost kulového zrcadla je f = r / 2.
> Tip: zobrazovací rovnice je 1/a + 1/a' = 1/f.
## Spojka a rozptylka
*Čočky*
- Spojka je uprostřed tlustší a má kladnou ohniskovou vzdálenost.
- Rozptylka je uprostřed tenčí a paprsky rozbíhá.
- Zobrazovací rovnice je 1/a + 1/a' = 1/f.
- a je vzdálenost předmětu, a' vzdálenost obrazu.
> Tip: spojka soustředí rovnoběžné paprsky do ohniska.
## Vady a přístroje
*Oko*
- Oko zobrazuje spojnou soustavou na sítnici.
- Krátkozraké oko zobrazuje před sítnici. Pomůže rozptylka.
- Dalekozraké oko zobrazuje za sítnici. Pomůže spojka.
- Lupa je spojka a předmět je mezi čočkou a ohniskem.
> Tip: krátkozrakost se koriguje rozptylkou.
# Kvíz
## Jaká je ohnisková vzdálenost kulového zrcadla?
- f = r
- [x] f = r / 2
- f = 2·r
- f = 1 / r²
> Poloměr křivosti je dvojnásobek ohniskové vzdálenosti.
## Jak zní zobrazovací rovnice čočky?
- a + a' = f
- [x] 1/a + 1/a' = 1/f
- a·a' = f
- 1/a − 1/f = a'
> Když je a = 2f, je i a' = 2f a obraz je stejně velký.
## Čím se koriguje krátkozrakost?
- Spojkou
- [x] Rozptylkou
- Dutým zrcadlem v oku
- Clonou bez čočky
> Dalekozrakost koriguje spojka. Obraz pak padne na sítnici.
## Jaký obraz dává lupa?
- Skutečný převrácený, předmět je za ohniskem
- [x] Zvětšený vzpřímený zdánlivý, předmět je mezi čočkou a ohniskem
- Zmenšený obraz v nekonečnu vždy
- Obraz stejný jako rovinné zrcadlo
> Zdánlivý obraz spojky vzniká, když je předmět uvnitř ohniska.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Special relativity
popis: The postulates, dilation and rest energy.
nazev_cviceni: Quiz: relativity
nadpis_kvizu: Check the two postulates
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-specialni-relativita
puvodni: fyz4.3
nazev: Speciální relativita
popis: Postuláty, dilatace a klidová energie.
nazev_cviceni: Kvíz: relativita
nadpis_kvizu: Ověřte si dva postuláty
---
# Výklad
## Dva principy
*Postuláty*
- Fyzikální zákony mají ve všech inerciálních soustavách stejný tvar.
- Rychlost světla ve vakuu je ve všech inerciálních soustavách c.
- c je mezní rychlost pro přenos informace a pro částice s hmotností.
- Klasické skládání rychlostí u rychlostí blízkých c selhává.
> Tip: rychlost světla ve vakuu je ve všech inerciálních soustavách stejná.
## Dilatace a kontrakce
*Čas a délka*
- Dilatace času: pohyblivé hodiny jdou pomaleji.
- Kontrakce délky zkracuje rozměr ve směru pohybu.
- Rozměry kolmé ke směru pohybu se nemění.
- Efekty jsou patrné až při rychlostech srovnatelných s c.
> Tip: pohybující se hodiny jdou z hlediska klidné soustavy pomaleji.
## E = m·c²
*Energie*
- Klidová energie je E₀ = m·c².
- Celková energie roste s rychlostí.
- Hmotnost a energie jsou dvě stránky téže veličiny.
- Částice s nenulovou klidovou hmotností nikdy nedosáhne rychlosti c.
> Tip: klidová energie je energie tělesa v soustavě, kde je v klidu.
# Kvíz
## Co platí o rychlosti světla ve vakuu?
- Závisí na rychlosti zdroje klasickým součtem
- [x] Je ve všech inerciálních soustavách stejná
- Je 340 m/s
- Je různá podle barvy jako hlavní postulát
> Druhý postulát nahrazuje klasické skládání rychlostí světla.
## Co je dilatace času?
- [x] Pohyblivé hodiny jdou z hlediska klidného pozorovatele pomaleji
- Pohyblivé hodiny jdou rychleji
- Čas se zastaví při každé rychlosti
- Délka se prodlužuje
> Vzorec obsahuje √(1 − v²/c²) ve jmenovateli vlastního času.
## Který rozměr se při kontrakci zkracuje?
- Rozměr kolmý ke směru pohybu
- [x] Rozměr ve směru pohybu
- Všechny rozměry stejně
- Žádný, zkracuje se jen hmotnost
> Tyč kolmá k pohybu má stejnou délku v obou soustavách.
## Jak se značí klidová energie?
- E₀ = m·v² / 2
- [x] E₀ = m·c²
- E₀ = m·g·h
- E₀ = h·f
> c² je obrovské číslo, proto i malá hmotnost znamená velkou energii.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Quantum phenomena
popis: The photon, the photoelectric effect and de Broglie.
nazev_cviceni: Quiz: quanta
nadpis_kvizu: Check the photon
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-kvantove-jevy
puvodni: fyz4.4
nazev: Kvantové jevy
popis: Foton, fotoefekt a de Broglie.
nazev_cviceni: Kvíz: kvanta
nadpis_kvizu: Ověřte si foton
---
# Výklad
## Energie kvanta
*Foton*
- Záření si vyměňuje energii po kvantech, fotonech.
- Energie fotonu je E = h·f.
- h je asi 6,63·10⁻³⁴ J·s.
- Větší frekvence znamená energičtější foton.
> Tip: E = h·f. h je Planckova konstanta.
## Světlo vyráží elektrony
*Fotoefekt*
- Fotoelektrický jev: foton předá energii elektronu v kovu.
- Výstupní práce Wv je energie potřebná k opuštění kovu.
- Einsteinova rovnice: h·f = Wv + Ek.
- Počet elektronů roste s intenzitou, jejich maximální energie s frekvencí.
> Tip: pod mezní frekvencí elektrony nevyletí, i když je světlo silné.
## Vlna i částice
*Dualita*
- Světlo se v interferenci chová jako vlna a ve fotoefektu jako částice.
- I elektrony mají vlnové vlastnosti.
- De Broglie: λ = h / p, kde p je hybnost.
- Čím větší hybnost, tím kratší vlnová délka.
> Tip: de Broglieho vlnová délka je λ = h / p.
# Kvíz
## Jak se počítá energie fotonu?
- E = m·c² jen pro foton v klidu
- [x] E = h·f
- E = h / f
- E = f / h
> Foton nemá klidovou hmotnost. Jeho energie je h·f, hybnost h/λ.
## Co rozhoduje o tom, zda fotoefekt nastane?
- Jen intenzita světla
- [x] Frekvence musí být aspoň mezní
- Jen barva kovu bez frekvence
- Teplota laboratoře jako jediná podmínka
> Silnější světlo stejné nízké frekvence elektrony neuvolní.
## Jak zní Einsteinova rovnice fotoefektu?
- [x] h·f = Wv + Ek
- h·f = Wv − Ek vždy záporně
- E = m·g·h
- h·f = R·I
> Zbytek energie fotonu po výstupní práci je kinetická energie elektronu.
## Co říká de Broglieho vztah?
- λ = h·p
- [x] λ = h / p
- λ = p / h
- λ = c·p
> Makroskopická tělesa mají obrovskou hybnost, proto nepatrnou vlnovou délku.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Structure of the atom
popis: Rutherford, Bohr and spectra.
nazev_cviceni: Quiz: the atom
nadpis_kvizu: Check the energy levels
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-stavba-atomu
puvodni: fyz4.5
nazev: Stavba atomu
popis: Rutherford, Bohr a spektra.
nazev_cviceni: Kvíz: atom
nadpis_kvizu: Ověřte si hladiny
---
# Výklad
## Od Rutherforda k Bohrovi
*Modely*
- Thomsonův model měl náboj rozptýlený v celém atomu.
- Rutherford: atom má malé kladné jádro a obal z elektronů.
- Většina objemu atomu je prázdná.
- Bohr doplnil, že elektron je jen na určitých drahách bez vyzařování.
> Tip: Rutherfordův pokus ukázal malé kladné jádro.
## Emise a absorpce
*Hladiny*
- Energie elektronu v atomu je kvantovaná.
- Při přeskoku dolů atom vyzáří foton, při přeskoku nahoru ho pohltí.
- Rozdíl hladin je E = h·f.
- Spektrum plynu je čárové, spektrum pevné látky je spojité.
> Tip: atom vyzáří foton, když elektron klesne na nižší hladinu.
## Slupky
*Obal*
- Hlavní kvantové číslo n určuje slupku a energii ve vodíku.
- Slupka K je n = 1, L je n = 2, M je n = 3.
- Pauliho princip: v atomu nejsou dva elektrony se všemi kvantovými čísly stejnými.
- Chemická vazba vzniká hlavně elektrony ve vnější slupce.
> Tip: slupky se značí K, L, M a odpovídají hlavnímu kvantovému číslu.
# Kvíz
## Co ukázal Rutherfordův pokus?
- Že atom nemá jádro
- [x] Že kladný náboj je soustředěn v malém jádře
- Že elektron má vlnovou délku nula
- Že spektrum pevné látky je čárové
> Odraz mála částic alfa o velký úhel nešel vysvětlit rozptýleným nábojem.
## Kdy atom vyzáří foton?
- [x] Když elektron přejde na nižší hladinu
- Když elektron přejde na vyšší hladinu
- Když se jádro nepohne a elektron stojí
- Při každém oběhu podle klasické fyziky trvale
> Přeskok nahoru je absorpce. Elektron energii fotonu přijme.
## Jaká je energie fotonu při přeskoku?
- Součet obou hladin
- [x] Rozdíl hladin
- Vždy h·c bez rozdílu
- Klidová energie elektronu
> E₂ − E₁ = h·f. Větší skok znamená větší frekvenci.
## Která slupka je nejblíž jádru?
- M
- L
- [x] K
- Libovolná se stejným n
> n = 1 je K. Vyšší n je dál od jádra a má vyšší energii.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: The atomic nucleus
popis: Nucleons, binding energy and radioactivity.
nazev_cviceni: Quiz: the nucleus
nadpis_kvizu: Check radioactive decay
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-atomove-jadro
puvodni: fyz4.6
nazev: Atomové jádro
popis: Nukleony, vazebná energie a radioaktivita.
nazev_cviceni: Kvíz: jádro
nadpis_kvizu: Ověřte si rozpad
---
# Výklad
## Protonové a nukleonové číslo
*Jádro*
- Jádro tvoří protony a neutrony, souhrnně nukleony.
- Protonové číslo Z je počet protonů a určuje prvek.
- Nukleonové číslo A je počet nukleonů. Neutronů je A − Z.
- Izotopy mají stejné Z a různé A.
> Tip: nukleonové číslo A je počet protonů a neutronů.
## Vazebná energie
*Vazba*
- Jaderné síly drží nukleony pohromadě a působí na krátkou vzdálenost.
- Vazebná energie je energie, kterou je třeba dodat na rozbití jádra na nukleony.
- Hmotnostní úbytek odpovídá vazebné energii podle E = m·c².
- Nejstabilnější jsou jádra kolem železa.
> Tip: jádro je lehčí než součet volných nukleonů.
## Alfa, beta, gama
*Rozpad*
- Záření alfa je jádro helia, má malý dolet a silné ionizační účinky.
- Záření beta jsou elektrony nebo pozitrony z jádra.
- Záření gama je elektromagnetické a proniká nejvíc.
- Poločas rozpadu je pro daný nuklid stálý a nezávisí na okolí.
> Tip: poločas je doba, za kterou se rozpadne polovina jader.
# Kvíz
## Co je nukleonové číslo A?
- Počet protonů
- [x] Počet protonů a neutronů
- Počet elektronů v obalu
- Počet slupek
> Zapiš uhlík 14 jako A = 14, Z = 6, neutronů 8.
## Co jsou izotopy?
- [x] Jádra se stejným Z a různým A
- Jádra se stejným A a různým Z
- Jádra bez neutronů
- Atomy bez elektronů
> Stejné protonové číslo znamená stejný prvek.
## Co je záření alfa?
- Elektromagnetická vlna
- [x] Jádro helia
- Volný neutron
- Foton z obalu
> Beta je elektron nebo pozitron. Gama je foton.
## Co je poločas rozpadu?
- [x] Doba, za kterou se rozpadne polovina jader
- Doba jednoho oběhu elektronu
- Doba, za kterou vznikne jádro železa
- Doba života jednoho neutronu mimo každou látku jako jediný údaj
> Po dvou poločasech zbývá čtvrtina původních jader.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Nuclear reactions
popis: Fission, the reactor and fusion.
nazev_cviceni: Quiz: reactions
nadpis_kvizu: Check fission and fusion
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-jaderne-reakce
puvodni: fyz4.7
nazev: Jaderné reakce
popis: Štěpení, reaktor a fúze.
nazev_cviceni: Kvíz: reakce
nadpis_kvizu: Ověřte si štěpení a fúzi
---
# Výklad
## Těžká jádra
*Štěpení*
- Štěpení rozdělí těžké jádro na dvě středně těžká.
- Uvolní se energie, protože produkty mají větší vazebnou energii na nukleon.
- Při štěpení uranu 235 vznikají i neutrony.
- Řetězová reakce pokračuje, když každý krok uvolní aspoň jeden další neutron.
> Tip: štěpení uranu uvolní neutrony, které mohou štěpit dál.
## Řízená reakce
*Reaktor*
- V reaktoru je řetězová reakce řízená.
- Moderátor, třeba voda, zpomaluje neutrony.
- Regulační tyče neutrony zachycují a výkon tím klesá.
- Teplo z reaktoru ohřívá vodu a pohání turbínu.
> Tip: moderátor neutrony zpomaluje, regulační tyče je pohlcují.
## Slučování lehkých jader
*Syntéza*
- Jaderná syntéza slučuje lehká jádra, třeba vodík na helium.
- Uvolní víc energie na nukleon než štěpení.
- K překonání odpudivé síly je potřeba velmi vysoká teplota.
- Ochrana před zářením stojí na čase, vzdálenosti a stínění.
> Tip: fúze pohání Slunce. Potřebuje vysokou teplotu.
# Kvíz
## Co je řetězová reakce?
- Jedno štěpení, které se dál nešíří
- [x] Štěpení udržované neutrony z předchozích štěpení
- Slučování elektronů
- Rozpad alfa bez neutronů
> Kritické množství znamená, že neutrony nestačí utéct a reakce běží.
## K čemu je v reaktoru moderátor?
- [x] Aby neutrony zpomalil
- Aby všechna jádra okamžitě rozbil
- Aby pohltil všechno teplo bez užitku
- Aby zvýšil protonové číslo paliva
> Pomalý neutron štěpí uran 235 ochotněji než rychlý.
## Co dělají regulační tyče?
- [x] Neutrony zachycují a reakci brzdí
- Neutrony jen vyrábějí
- Slouží jako palivo místo uranu
- Zvyšují teplotu fúze
> Zasunutí tyčí výkon sníží. Vysunutí ho zvýší.
## Proč fúze potřebuje vysokou teplotu?
- [x] Aby jádra překonala elektrické odpuzování
- Aby se jádra ochladila
- Aby vznikl moderátor
- Aby poločas klesl k nule
> Ve Slunci fúzi pomáhá i obrovský tlak. Záření se stíní olovem a betonem.

View file

@ -0,0 +1,6 @@
---
nazev: Astrophysics
popis: Stars, galaxies and the expanding universe.
nazev_cviceni: Quiz: the universe
nadpis_kvizu: Check stars and galaxies
---

View file

@ -0,0 +1,71 @@
---
id: fyzika-4-astrofyzika
puvodni: fyz4.8
nazev: Astrofyzika
popis: Hvězdy, galaxie a rozpínání vesmíru.
nazev_cviceni: Kvíz: vesmír
nadpis_kvizu: Ověřte si hvězdy a galaxie
---
# Výklad
## Hvězda
*Slunce*
- Slunce je hvězda. Svítí díky jaderné syntéze v jádře.
- Světlo ze Slunce letí na Zemi asi 8 minut.
- Svítivost a teplota povrchu řadí hvězdy do Hertzsprungova–Russellova diagramu.
- Většina hvězd leží na hlavní posloupnosti.
> Tip: Slunce získává energii fúzí vodíku na helium.
## Od oblaku k závěru
*Vývoj*
- Hvězda vzniká smršťováním oblaku plynu a prachu.
- Po vyčerpání vodíku se mění stavba hvězdy.
- Hvězda podobná Slunci skončí jako bílý trpaslík.
- Velmi hmotná hvězda může skončit výbuchem supernovy a zbyde neutronová hvězda nebo černá díra.
> Tip: hmotnější hvězda žije kratší dobu.
## Galaxie a rozpínání
*Vesmír*
- Galaxie je soustava hvězd, plynu a prachu. Slunce je v Mléčné dráze.
- Světelný rok je dráha, kterou světlo urazí za rok.
- Vzdálené galaxie mají spektrum posunuté k červené. To znamená, že se vzdalují.
- Rudý posuv podporuje obraz rozpínajícího se vesmíru.
> Tip: světelný rok je vzdálenost, ne čas.
# Kvíz
## Odkud bere Slunce energii?
- Z hoření uhlí
- [x] Z fúze vodíku na helium
- Z štěpení uranu v kůře
- Z odrazu světla planet
> Fúze v jádře Slunce mění hmotnost na energii podle E = m·c².
## Co je hlavní posloupnost?
- [x] Pás, na kterém leží většina hvězd v HR diagramu
- Dráha Země kolem Slunce
- Řada planet podle velikosti
- Spektrum jen bílých trpaslíků
> Obři a bílí trpaslíci leží mimo hlavní posloupnost.
## Co je světelný rok?
- Doba oběhu Země
- [x] Vzdálenost, kterou světlo urazí za rok
- Rychlost světla
- Stáří Slunce
> Rok je tu doba letu světla, výsledek je délka.
## Co znamená rudý posuv vzdálených galaxií?
- Galaxie se přibližují
- [x] Galaxie se vzdalují
- Galaxie přestaly svítit
- Světlo změnilo rychlost ve vakuu
> Posuv k delší vlnové délce je Dopplerův jev rozpínání.