Úvod Zpět na úvodní stránku

 

Pojďme se na chvíli projít ven, do přírody. Třeba do nedalekého lesa. Je jaro, ptáci zpívají a stromy se zelenají. Jaro jak má být.  Zkusme do široka otevřít oči a pozorovat přírodu kolem. Naší myslí začnou probíhat otázky...

Proč ptáci zpívají tak jak zpívají a ne třeba o tři oktávy níž? Proč se to vlastně začíná zelenat a ne třeba červenat nebo modrat? A to listí. Napadlo vás někdy, kolik tvarů listu existuje? Je některý tvar výhodnější než jiný?

A co ten brouk co leze přes cestu? Je to první brouk, kterého letos vidíte. Kde v zimě byl? A hlavně, jak to, že nezmrzl? Teploty byly v zimě často pod nulou, v těle brouka by voda zamrzla a krystaly by buňky porušily. A proč jsou vlastně brouci tak malí, proč nejsou stejně velcí jako ptáci?

Mimovolně obrátíte svůj pohled směrem do korun stromů...

 

Živý svět, který nás obklopuje je součástí naší zkušenosti od narození. Nejdříeve si uvědomujeme naše tělo. Pojmenování jeho částí  patří mezi naše první slova a zvířata jsou oblíbeným námětem našich dětských obrázků.

V přírodovědných předmětech na základní škole získáváme první odpovědi na otázky proč, a zjišťujeme jak různé věci „fungují“. Ve vyšších ročnících se vyprofilují jednotlivé předměty přírodních věd – biologie, chemie a fyzika. Rozdělení na tyto disciplíny odpovídá úrovni popisu okolního světa i metodologii, která se v nich uplatňuje.

V biologii se snažíme pojmenovat, poznat a utřídit organizmy do jednotlivých skupin na základě podobných znaků, zasazené do paradigmatu evoluční teorie. Poznáváme také vztahy mezi nimi. V obecné biologii se učíme o základní jednotce živého organizmu – buňce o jejím dělení, funkci, a roli v mnohobuněčném organizmu a o funkci vyšších celků – tkání (pletiv) a orgánů.

V chemii je hlavním předmětem našeho zájmu hmota a její složení. Učíme se o atomech, molekulách i o reakcích mezi nimi. Zabýváme se anorganickými látkami o jednoduchém chemickém složení a nahlédneme i do světa složitých organických molekul, včetně základních enzymatických reakcí probíhající v buňkách.

V jednotlivých disciplínách fyziky se seznamujeme se základními fyzikálními zákony a snažíme se je interpretovat. Měříme fyzikální veličiny a učíme se vztahy mezi nimi. Svět, který popisujeme pomocí fyzikálních veličin a na jehož pozadí interpretujeme fyzikální zákony je většinou neživý, z prostého důvodu – je výrazně jednodušší. I takto zjednodušený svět si obvykle ještě zjednodušujeme dalšími idealizacemi jako je hmotný bod, nestlačitelná tekutina, aby matematický popis odpovídal našim možnostem.

Ačkoliv přírodu poznáváme prostřednictvím zmíněných disciplín, příroda sama je pouze jedna. Nedělí se na biologii a fyziku. Tvar těla, možnost pohybu, i schopnost živočichů či rostlin vnímat okolní svět podléhá fyzikálním zákonům stejně jako příroda neživá.
Základní výzkum v chemii se v dnešní době odehrává téměř výhradně z „fyzikální úrovně.“ Schopnost látek spolu reagovat a vytvářet tak nové látky schopné existence je odhadována ze struktury a rozložení hustoty pravděpodobnosti výskytu elektronů v elektronových obalech molekul či atomů.

Tyto webové stránky se snaží přispět k myšlenkovému propojení oborů fyziky a biologie. Právě na takové otázky, které bychom si mohli klást při procházce přírodou, se snaží hledat odpovědi. Vystačí nám středoškolská úroveň znalostí a to, co hlavně potřebujeme, je chuť  se ptát.


Struktura stránek

Pro vyšší přehlednost, je text je tématicky rozdělen do pěti disciplín klasické fyziky odpovídající základním partiím středoškolského učiva:

- mechanika
- termodynamika
- akustika  
- optika
- elektřina a magnetizmus

Dále můžeme rozlišit 3 úrovně textu:

1) Obsah kapitol tvoří první úroveň. Má pevně danou strukturu. Nejprve jsou uvedeny základní fyzikální vztahy a principy týkající se daného tématu. Fyzikální text je oddělen rámečkem. Náročnost je obvykle na středoškolské a vyšší úrovni. Posloupnost jednotlivých fyzikálních vztahů koresponduje do určité míry se strukturou středoškolských učebnic. Při formulaci i úpravách fyzikálních vzorců je v některých případech použit infinitezimální počet.
Následuje obvykle shrnutí základního významu fyzikálního zákona pro živé organizmy. Text je barevně odlišen. Jsou uvedeny vybrané projevy daného fyzikálního zákona v živé přírodě, případně se aplikace dotýká lidské fyziologie, či lékařství.
 
2) Podrobnější aplikace fyzikálních zákonů představují druhou úroveň a odkazují na ně otázky v textu kapitol jako hypertextové odkazy. Též z úvodní stránky je k dispozici seznam jejich odkazů. Obsah zabíhá více do podrobností biologického rázu, nebo řeší fyzikální problém delší úpravou a kombinací několika fyzikálních zákonů.

3) Třetí úroveň představují fyzikální rozbory některých problémů ve formě sešitů programu Excel. Obsahují popis problému s vysvětlujícím nebo ilustrativním snímkem. Program umožňuje změnu výchozích hodnot a ukazuje následnou změnu sledované veličiny nebo závislosti. Využívá při tom programovacího jazyka Visual Basic. Odkazy na tyto soubory jsou opět dosažitelné hypertextovými odkazy z textu kapitoly, kde jsou zařazeny s ohledem na jejich tématický kontext. K dispozici je také jejich seznam dosažitelný přímo z úvodní stránky.

Vzhledem k plodnosti a obsáhlosti tématu chápou autoři současnou verzi webových stránek jako výchozí počin jejich zájmu o tuto problematiku a hodlají stránky nadále inovovat a obohacovat o nová témata a zajímavé fyzikální problémy z živého světa.

Výše uvedený popis by měl odpovídat konečné verzi stránek, současný stav tomu zatím neodpovídá.