Václav Koubek – Ivan Šabo	Bibliografické údaje
	Fyzika pre 1. ročník gymnázií	Metodická príručka
		Poznámky pre učiteľa fyziky
		Predhovor	7
1	Fyzikálne veličiny a ich meranie
1.1	Čím sa zaoberá fyzika a prečo sa ju učíme		9
1.2	Pozorovanie, meranie, experiment		13
1.3	Experiment		17
1.4	Chyba merania		21
1.5	Presnosť merania		27
1.6	Priemerná hodnota meranej veličiny		28
1.7	Priame a nepriame merania veličín		33
1.8	Poloha a pohyb telesa		36
1.9	Pohyby priamočiare a krivočiare, rovnomerné a nerovnomerné		41
1.10	Priemerná rýchlosť pohybu		45
1.11	Úlohy na precvičovanie		49
2	Sila a jej pôsobenie na teleso		52
2.1	Sila a jej účinky		52
2.2	Skladanie síl so spoločným pôsobiskom		56
2.3	Rozklad sily na zložky		58
2.4	Otáčavý účinok sily		62
2.5	Rovnovážna poloha telesa		67
2.6	Ťažisko telesa		70
2.7	Stabilita telesa		72
2.8	Skladanie síl pôsobiacich v rôznych bodoch tuhého telesa		75
2.9	Dvojica síl		79
2.10	Vzájomné pôsobenie telies		82
2.11	Trenie		86
2.12	Pohyb s trením na naklonenej rovine		90
2.13	Vplyv sily na pohyb telesa		93
2.14	Úlohy na precvičovanie		96
3	Pohyb a sila		98
3.1	Rýchlosť rovnomerného pohybu		98
3.2	Experimentálne skúmanie pohybu		102
3.3	Dráha rovnomerného pohybu		104
3.4	Dráha zobrazená plochou		107
3.5	Rýchlosť nerovnomerného pohybu		109
3.6	Meranie rýchlosti nerovnomerného pohybu		113
3.7	Skúmanie voľného pádu		117
3.8	Priamočiary rovnomerne zrýchlený pohyb		121
3.9	Dráha a rýchlosť rovnomerne zrýchleného pohybu		124
3.10	Ako automobil brzdí a ako sa rozbieha		129
3.11	Druhý Newtonov pohybový zákon		132
3.12	Pohybová rovnica		135
3.13	Hybnosť sústavy telies		138
3.14	Časový účinok sily		143
3.15	Javy súvisiace so zachovaním hybnosti sústavy		147
3.16	Vzťažná sústava		150
3.17	Zrýchlený pohyb vzťažnej sústavy		153
3.18	Skladanie pohybov		155
3.19	Vodorovný vrh		159
3.20	Zvislý vrh nahor		162
3.21	Krivočiary pohyb		166
3.22	Rýchlosť a uhlová rýchlosť rovnomerného pohybu po kružnici		170
3.23	Dostredivá sila		172
3.24	Odstredivá sila		176
3.25	Úlohy na precvičovanie		180
4	Práca a energia		185
4.1	Mechanická práca		185
4.2	Práca sily, ktorá nepôsobí v smere pohybu		188
4.3	Formy a vzájomné premeny mechanickej energie		191
4.4	Kinetická energia telesa		195
4.5	Práca v tiažovom poli Zeme		198
4.6	Potenciálna energia telesa v tiažovom poli Zeme		201
4.7	Zachovanie mechanickej energie		205
4.8	Posúvanie a otáčanie tuhého telesa		209
4.9	Kinetická energia otáčavého pohybu telesa		212
4.10	Valivý pohyb telesa		216
4.11	Práca a výkon		218
4.12	Účinnosť		222
4.13	Úlohy na precvičovanie		223
5	Gravitácia		225
5.1	Gravitačná sila		225
5.2	Intenzita gravitačného poľa		227
5.3	Tiažové pole		229
5.4	Práca a energia v radiálnom gravitačnom poli Zeme		232
5.5	Keplerove zákony pohybu planét		236
5.6	Pohyb umelých obežníc Zeme		240
5.7	Úlohy na precvičovanie		244
6	Mechanika tekutín		246
6.1	Ideálna kvapalina a ideálny plyn		247
6.2	Tlak v tekutine. Pascalov zákon		250
6.3	Hydrostatický tlak v tekutine		253
6.4	Plávanie telesa		258
6.5	Aerostatický tlak v plyne. Torricelliho pokus		261
6.6	Prúdenie ideálnej kvapaliny. Rovnica spojitosti		264
6.7	Bernoulliho rovnica a jej aplikácie		267
6.8	Prúdenie skutočnej kvapaliny		272
6.9	Prúdenie laminárne a turbulentné		275
6.10	Sily odporujúce pohybu v kvapaline a v plyne		278
6.11	Základy fyziky lietania		282
	Praktické cvičenia		285
1	Predĺženie gumeného vlákna v závislosti od sily		286
2	Meranie hustoty tuhého telesa		287
3	Skladanie síl		288
4	Skúmanie rovnomerne zrýchleného pohybu na naklonenej rovine		290
5	Skúmanie vzájomných premien mechanických foriem energie		291
	Prílohy
P1	Matematické postupy vo fyzike		294
	Priama úmernosť a lineárna funkcia		294
	Kvadratická funkcia		295
	Nepriama úmernosť		295
	Zaokrúhľovanie výsledkov merania a výpočtov		296
	Meranie uhla v oblúkovej miere		296
	Goniometrické funkcie v pravouhlom trojuholníku		297
	Skladanie vektorov		298
	Skladanie rovnobežných vektorov		298
	Skladanie rôznobežných vektorov		299
	Rozklad vektora na rôznobežné zložky		299
	Veľkosť výsledného vektora pri skladaní rôznobežných vektorov		299
P2	Grafické metódy a postupy		300
	Grafické spracovanie výsledkov merania		300
	Graf fyzikálnej závislosti ako nosič fyzikálnej informácie		300
	Od priamkového grafu k veličinovej rovnici		302
	Fyzikálna informácia sprostredkovaná krivočiarym grafom		303
	Priemerná rýchlosť nerovnomerného pohybu		303
	Okamžitá rýchlosť nerovnomerného pohybu		303
	Konštrukcia dotyčnice krivky		304
P3	Ako rieši fyzikálnu úlohu počítač		307
	Počítačová simulácia		307
	Dynamické modelovanie na počítači v programe IP-Coach		307
P4	Overovací experiment		311
	Overovanie fyzikálnej závislosti		311
	Systematická chyba merania		314
	Meranie sklonu priamky		315
	Poznámky k technike kreslenia grafu		316
	Poznámky k zobrazeniu chýb merania		317

Predhovor

Autori učebnice vychádzali z predpokladu, že žiacka praktická činnosť je nevyhnutná, ak má žiak získať fyzikálny poznatok, ktorý by mohol uplatniť v kvalitatívne novej úlohovej situácii. Preto zaradili do učebných textov materiály, ktoré umožňujú založiť väčšiu časť vyučovania na žiackych činnostiach.

Témy učebnice sa spravidla začínajú úlohovou situáciou spojenou s reálnym javom, v ktorom by žiaci mali hľadať príčinné súvislosti, vyberať podmienky, formulovať problémy a navrhovať experimenty. Časté sú úlohové situácie, v ktorých sa žiada spracovanie zadaných dát alebo samostatný výber dát zo situácie sprostredkovanej obrazom alebo grafom. Do väčšiny tém zaradili autori námety zamerané na jednoduchú experimentálnu činnosť.

Žiacka experimentálna činnosť by mala byť z veľkej časti včlenená do vhodne zostavených vyučovacích postupov – napr. jednoduché pokusy s trením, skúmanie vodorovného vrhu, pozorovanie javov potvrdzujúcich Bernoulliho rovnicu, hľadanie empirického zákona pre laminárne prúdenie kvapaliny.

V cvičeniach s delenou triedou si učiteľ môže vybrať z piatich úloh zaradených v časti Praktické cvičenia. Rovnako si však môže ako tému cvičenia zvoliť niektorý z experimentov uvádzaných priamo v texte (napr. empirické stanovenie Archimedovho zákona (1.3), meranie koeficientu šmykového trenia (2.12), skúmanie pohybu vzduchovej bubliny (3.2), skúmanie voľného pádu (3.7)…)

Ako domáce experimenty možno odporúčať jednoduché pokusy s nenáročnými prostriedkami – pozri napr. meranie výšky stromu či budovy (1.1), skúmanie vzájomných premien mechanickej energie (3.3), pozorovanie výtoku kvapaliny a meranie výtokovej rýchlosti (6.9) a množstvo ďalších.

Námety na úlohy typu „projekt“ sa uvádzajú priamo v učebnom texte – pozri napr. Potrebujeme trenie? (2.11), Lietadlá ľahšie ako vzduch (6.5)…

Spracovanie dát na počítači a počítačová simulácia sú činnosti, ktoré treba postupne začleniť do vyučovacích postupov aj do žiackej domácej činnosti. Autori predpokladajú, že učiteľ bude viesť svojich žiakov, aby využívali počítač pri riešení úloh. Najmä pri počítačovej simulácii úlohových situácií tam, kde úlohu treba opakovane riešiť s rôznymi hodnotami zadávaných parametrov a tam, kde matematická náročnosť úlohy prekrýva jej fyzikálnu podstatu. Preto k viacerým úlohám ponúkajú hotové počítačové modely priamo v texte. Ďalšie modely sú k dispozícii na stránke Katedry teoretickej fyziky a vyučovania fyziky FMFI UK Bratislava http://fyzikus.fmph.uniba.sk.

Počítačové modely sú zostavené v softvérovom prostredí IP-Coach, s ktorým sa už na viacerých slovenských učiteľských prípravkách pracuje viac ako desaťročie. Verzia Coach 3, v ktorej sme modely zostavili je freeware – na voľné použitie. Umožňuje počítačové modelovanie, spracovanie dát a aj zber dát pri počítačom podporovaných experimentoch. Pracuje bez problémov aj na starších počítačoch (napr. s procesormi Intel 386). Počítačové modely sú však použiteľné aj v poslednej verzii softvéru Coach 5, ktoré viaceré slovenské školy už vlastnia vďaka činnosti Infoveku. Softvérový balík IP Coach 3 je možné v slovenskej verzii získať na spomínanej www stránke fyzikus.

S povolením vydavateľstva by autori chceli zverejniť text učebnice na internetovej stránke pracoviska, na ktorom učebnica vznikla (tak, ako to urobili s učebnicami pre 3. a 4. ročník gymnázií – pozri portál http://fyzikus.fmph.uniba.sk). Na tejto adrese sa budú zverejňovať aj pomocné a doplňujúce materiály – úlohy, obrázky, videozáznamy, počítačové modely, návrhy vyučovacích postupov… Prostredníctvom tejto adresy bude možné komunikovať s autormi, zverejňovať vlastné pripomienky a skúsenosti s textom.

Zámerom autorov učebnice bolo dať učiteľom k dispozícii materiál, ktorým by mohli uspokojiť väčšinu svojich žiakov – od budúcich prírodovedcov či technikov až po právnikov alebo historikov. Je na učiteľovi fyziky, aby k svojim žiakom pristupoval diferencovane, aby rozlišoval úrovne, na ktorých budú tí-ktorí žiaci v ďalšom štúdiu alebo v povolaní fyzikálne poznatky používať. Veríme, že učitelia budú pristupovať k učebnici tvorivým spôsobom a uvážia, ktoré časti textu sprístupnia svojim žiakom v plnom rozsahu, ktoré témy ponechajú pri svojom výklade na kvalitatívnej úrovni, alebo či vybraným žiakom vyznačia niektoré časti textu ako prehlbujúce učivo.

Autori