Pripravujete sa na dôležité skúšky a hľadáte komplexný test z biológie a fyziky? Tento článok vám ponúka detailný rozbor kľúčových oblastí z oboch predmetov, ktoré sú často súčasťou prijímacích skúšok alebo maturitných testov. Prejdeme si základné pojmy, dôležité procesy a zákony, aby ste získali ucelený prehľad a posilnili svoje vedomosti. Naším cieľom je poskytnúť vám komplexný test z biológie a fyziky prehľad, ktorý vám pomôže lepšie sa zorientovať v problematike a úspešne zvládnuť vaše štúdium. Dôkladné pochopenie týchto základov je kľúčové pre úspech. Súčasťou sú aj tipy na efektívnu prípravu a časté otázky.

Komplexný test z biológie: Prehľad ľudského tela a procesov

Biológia je rozsiahla veda, ktorá skúma život vo všetkých jeho podobách. Pre účely komplexného testu sa často zameriava na ľudské telo, jeho fyziológiu, genetiku a bunkovú biológiu. Pozrime sa na niektoré z najdôležitejších tém.

Anatómia a fyziológia človeka

Ľudské telo je zložitý systém orgánov a sústav, ktoré spolupracujú. Prehľad vybraných okruhov:

Kardiovaskulárny systém:
Počet tepov zdravého dospelého človeka v pokoji je približne 72 za minútu.
Okysličená krv sa nachádza v ľavej časti srdca a odvádzajú ju pľúcne žily z pľúc. Krv z pravej komory prechádza do pľúc pľúcnicou. Malý krvný obeh začína v pravej komore. Veľký krvný obeh začína v ľavej komore aortou a končí vyústením hornej a dolnej dutej žily do pravej predsiene.
Srdcový sval je zásobený krvou z vencovitých tepien. Jeho rytmus je riadený prevodovým systémom srdca. Koronárne cievy odstupujú z aorty. Infarkt myokardu je spôsobený upchatím niektorých z vencovitých ciev.
Normálne hodnoty systolického tlaku sú 100 – 120 mm Hg a diastolického 60 – 80 mm Hg. Krvný tlak sa meria v artériách.
Minútový objem ľudského srdca je v kľude približne 5040 ml krvi.
Medzi ľavou predsieňou a ľavou komorou sa nachádza dvojcípa chlopňa, zatiaľ čo trojcípa chlopňa je medzi pravou predsieňou a pravou komorou.
Vrátnicová žila vedie krv do pečene.
Dýchací systém:
Pravé pľúca majú 3 laloky. Povrch pľúc pokrýva popľúcnica.
Fyziologická frekvencia dychu dospelého človeka v pokoji je 16 – 18 dychov za minútu.
Vitálna kapacita pľúc je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môžeme vydýchnuť pri maximálnom nadýchnutí.
Medzi obranné dýchacie schopnosti patrí kašeľ.
Centrum dýchania je v predĺženej mieche.
Pharynx je hltan.
Vylučovací systém:
Malpighiho telieska sa nachádzajú v obličke, kde Malpighiho teliesko tvorí glomerulus a Bowmanov vačok. V obličkách sa za 1 minútu vytvorí 120,0 ml primárneho moču.
V procese vylučovania spätné vstrebávanie vody prebieha najintenzívnejšie v stočenom kanáliku 1. rádu.
Vyprázdňovanie močového mechúra sa nazýva mikcia.
Priemerné množstvo moču vylúčené zdravým človekom za 24 hodín je 1,5 litra.
Moč zdravého človeka by nemal obsahovať žiadne bielkoviny ani cukor.
Tráviaci systém:
Pečeň je najväčšou žľazou človeka, váži približne 1,5 kg a do nej vstupuje vena portae. Je rozdelená na pravý a ľavý lalok, ale nepatrí medzi žľazy s vnútornou sekréciou.
Pankreas je tráviaca aj endokrinná žľaza. Langerhansove ostrovčeky sa nachádzajú v pankrease a produkujú hormón inzulín.
Žlč človeka sa tvorí v pečeni a žlčové farbivá bilirubín a biliverdín sú pre organizmus užitočné. Základom pre syntézu žlčových farbív je krvný hemoglobín.
Normálna hladina krvného cukru u zdravého človeka je 4,5-6,5 mmol/l.
Typické pH žalúdkovej šťavy dospelých ľudí sa pohybuje v rozmedzí 1-1,5 a je kyslé. Žalúdočná šťava neobsahuje trypsín.
Sliny obsahujú enzým ptyalín (amylázu), ktorý zahajuje trávenie škrobov.
Úplný rozklad živín nastáva v tenkom čreve. Najdôležitejší orgán pre vstrebávanie živín je tenké črevo s rezorbčnou plochou klkov asi 40 m2. Dĺžka tenkého čreva človeka je v priemere 3-5 m.
Žalúdok je žľazový orgán, napĺňa sa naraz a pažerák prechádza do kardie. Pylorus nadväzuje na kardiu. Súčasťou žalúdka nie je oesophagus.
Podžalúdková žľaza a žlčovod vyúsťujú spoločne na dvanástniku.
Definitívny chrup má 32 zubov. Výmena mliečneho chrupu za trvalý sa začína obvykle v 6-7 roku.
Červovitý prívesok (appendix vermiformis) je súčasťou hrubého čreva.
Povrch korunky zuba tvorí sklovina.
Nervový systém:
Do reflexného oblúka nepatrí aceptor. Do bunky vedú vzruchy dendrity. Dendrity sú výbežky nervových buniek vedúce vzruchy do bunky, zatiaľ čo axón (neurit) vedie vzruchy od bunky.
Mozgová kôra je vývojovo najmladšia časť mozgu. Počet neurónov v mozgovej kôre človeka sa odhaduje na okolo 200 miliárd.
Jadrá hlavových nervov sú uložené v mozgovom kmeni. Do mozgu vstupuje a vystupuje 12 párov hlavových nervov.
Mediátorom parasympatikových axónov je acetylcholín a sympatikových axónov je noradrenalín.
Erekčné centrum penisu sa nachádza v driekovej mieche.
Stredný mozog je ústredím nepodmienených zrakových a sluchových reflexov.
Rovnováhu, vzpriamenú polohu tela, koordináciu pohybov zabezpečuje mozoček. Mozoček neovplyvňuje endokrinnú funkciu.
Sídlom myslenia je predný mozog.
Mozgovo-miechový mok je tekutina vyplňujúca mozgové komory a kanáliky, tvorí obal, v ktorom sa mozog a miecha vznášajú a chráni CNS pred mechanickými otrasmi a nárazmi. Nie je tvorený neurónmi. Prúdi medzi cievnatkou a pavúčnicou.
Pri úplnom nedostatku vitamínu D sa prejaví krivica.
Do kožných receptorov nepatrí Bowmanovo teliesko. Exteroreceptory prijímajú podnety z vonkajšieho prostredia.
Najcitlivejšie bunky na nedostatok kyslíka sú bunky mozgu.
Do reflexného oblúka nepatrí aceptor.
Z chrbticovej miechy vystupuje 31 párov miechových nervov.
Zmyslové vnímanie farieb zabezpečujú čapíky sietnice. Miestom najostrejšieho videnia je žltá škvrna sietnice.
Čo oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha je bubienok. Sluchové kostičky netvorí podkovka. V strednom uchu sa nenachádza bubienok.
Cortiho orgán je súčasťou vnútorného ucha. Eustachova trubica spája dutinu nosohltanu s dutinou vnútorného ucha.
Poznáme 4 základné chuťové pocity (sladký, slaný, horký, kyslý), pre každý je jeden osobitný druh receptoru. Orgánom čuchu je pomerne malé čuchové pole asi 3 cm2 v nosovej dutine.
Endokrinný systém:
Hormón tyroxín je produktom štítnej žľazy. Fylogeneticky najstaršou žľazou s vnútorným vylučovaním je štítna žľaza. Znížená funkcia štítnej žľazy u novorodenca má za následok kretenizmus.
Hormón oxytocín pôsobí na sťahy svaloviny maternice.
Dreň nadobličiek produkuje hormóny adrenalín a noradrenalín. Činnosť drene nadobličiek je riadená sympatickými nervami.
Príštítna žľaza produkuje parathormón, ktorý riadi premenu vápnika v tele.
Hormón glukagón sa tvorí v pankrease.
Placenta neplní exokrinnú funkciu (ale ochrannú, metabolickú a hormonálnu).
Hormón tyreotropín vylučuje predný lalok hypofýzy.
Žlté teliesko (corpus luteum) vytvára hormón progesterón. Žlté teliesko sa tvorí vo vaječníku po uvoľnení vajíčka z Graafovho folikulu.
Estrogény účinkujú hlavne na pohlavné orgány.
Všetky hormóny po chemickej stránke sú bielkoviny alebo steroidy.
Pohybový systém:
Počet kostí v kostre človeka je 206. Panvová kosť je zrastená z bedrovej, sedacej a lonovej kosti. Na povrchu kosti sa nachádza okostica.
Svaly podľa mikroskopickej stavby a funkčných rozdielov delíme na hladké, priečne pruhované a srdcový sval. Hladká svalovina nepodlieha našej vôli. Srdcový sval je svojrázny priečne pruhovaný sval.
Kostrový sval sa má schopnosť skrátiť o 30-50% dĺžky svalového vlákna. Funkčnou látkou pre svalovú kontrakciu je myozín. Pri svalovej kontrakcii vzniká komplex aktinomyozín a chemická energia z ATP sa mení na mechanickú.
Najviac vápnika je uložené v kostiach a zuboch.
Svalové vlákna sa nazývajú myofibrily. Kontraktilnou jednotkou svalového vlákna sú myofibrily.
Diapfýza je stredný úsek dlhých kostí.
Najzložitejší kĺb ľudského tela je kolenný kĺb.
Skolióza je ochorenie chrbtice. Prehnutie chrbtice dozadu sa nazýva kyfóza.
Lichobežníkový sval sa nachádza na chrbte. Medzi svaly hrudníka nepatrí deltový sval.
Iný názov pre píšťalu je tibia.
Imunitný systém a krv:
Lymfocyty zabezpečujú špecifickú imunitu. B-lymfocyty vytvárajú humorálnu imunitu a syntetizujú protilátky. T-lymfocyty spôsobujú bunkovú špecifickú imunitnú reakciu.
Na ochranu pred vniknutím cudzích látok majú stavovce vyvinutý imunitný systém. Cudzorodá látka, ktorá v organizme vyvolá imunitnú odpoveď sa volá antigén.
Pri pasívnej imunizácii dodávame do organizmu protilátky. Kolostrálna imunita je pasívna imunita.
Miazgové uzliny nezachytávajú sérové bielkoviny (ale mikroorganizmy, toxíny a odumreté bunky). Miazga neplní funkciu regulátora telesnej teploty (ale transportnú, obrannú a filtračnú).
V slezine zanikajú opotrebované biele a červené krvinky a v období fetálneho života je miestom krvotvorby.
Krvné bunky vznikajú v kostnej dreni. V červenej kostnej dreni vznikajú všetky typy krvných elementov.
Erytrocyt prežíva priemerne 4 mesiace. Karboxyhemoglobín vzniká, keď sa na hemoglobín naviaže CO.
Rh faktor človeka je definovaný antigénmi na povrchu červených krviniek. Rh negatívni ľudia tvoria 15 % populácie. Riziková kombinácia rodičov pre vznik hemolytickej anémie je matka Rh–, otec Rh+.
Krvná skupina u ľudí sa rozpoznáva podľa antigénov na povrchu červených krviniek. V systéme AB0 sú 4 krvné skupiny. Ak matka má krvnú skupinu AB a otec krvnú skupinu 0, krvná skupina B bude u 50 % ich potomkov. Ak matka má heterozygotne krvnú skupinu B a otec krvnú skupinu AB, ich deti nemôžu mať krvnú skupinu 0.
Krvná plazma tvorí asi 55 % objemu krvi a líši sa od séra tým, že je bohatšia o bielkovinu fibrinogén. Lieky sa v krvi roznášajú naviazané na albumíny. Krvné albumíny vznikajú v pečeni. Zrážanie krvi zabezpečujú fibrinogén a protrombín.
Hematokrit je pomer medzi krvnou plazmou a krvinkami.
Medzi biele krvinky nepatria retikulocyty.
Reprodukčný systém a vývoj:
Oogenéza u ženského pohlavia začína pred narodením. Z jednej oogónie sa vyvinie 1 vajíčko.
V Graafovom folikule dozrieva ženské vajíčko. Počas fertilného obdobia dozreje vo vaječníku ženy asi 300-400 vajíčok.
Spermiogenéza začína u mužského pohlavia v puberte. Semenovod u muža je dlhý približne 40 cm.
Muž sa považuje za neplodného, ak má v 1 ejakuláte menej ako 20 miliónov spermií. V jednom ml ejakulátu zdravého muža sa nachádza asi 200-300 miliónov spermií.
Leydigove bunky sa nachádzajú v semenníku.
Tehotenstvo trvá priemerne 280 dní (40 týždňov). U prvorodičiek normálny pôrod trvá asi 9-13 hod.
Krv plodu sa nikdy nemieša s krvou matky.
Jemné chĺpky pokrývajúce telo plodu sa nazývajú lanugo.
Bunková biológia a genetika:
Bunka je základnou funkčnou a morfologickou jednotkou organizmu. Všeobecná štruktúra bunky znamená, že každá bunka bez rozdielu funkcie má bunkové povrchy, cytoplazmu, bunkové organely, cytoskelet, inklúzie.
Prokaryotické a eukaryotické bunky sú delenie buniek podľa štruktúry. Mitóza je nepriame delenie eukaryotových buniek. Meióza je redukčné delenie chromozómov a delenie pohlavných buniek. Gaméty vznikajú meiózou. Pohlavné bunky – gaméty obsahujú haploidný počet chromozómov.
K redukcii počtu chromozómov dochádza v heterotypickom delení. Počas meiózy nastane cytokinéza 2-krát a zdvojenie chromozómov 1-krát.
Hlavný kontrolný uzol bunkového cyklu je v G1 fáze. Generačná doba bunky je označením trvania bunkového cyklu. V syntetickej fáze bunkového cyklu (S fáza) sa zdvojnásobí genetický materiál. Replikácia DNA prebieha v S fáze.
Na povrchu kosti sa nachádza okostica.
Telová bunka obsahuje 22 párov autozómov a dva gonozómy (pohlavné chromozómy). Je diploidná. Somatická bunka človeka obsahuje 46 chromozómov.
Počet chromozómov je pre bunky organizmov toho istého druhu stály. Pri trizómii je počet chromozómov v bunke 2n + 1.
Karyotyp človeka je súbor všetkých chromozómov získaných v metafáze. Pre zostavenie karyotypu sa analyzujú chromozómy v metafáze. Normálny karyotyp všetkých jedincov toho istého druhu je rovnaký. Chromozómy jednej bunky, ktoré majú rovnaký tvar a veľkosť, sa nazývajú homologické.
DNA je nositeľom genetickej informácie u väčšiny organizmov. Kodón je trojica nukleotidov. Kruhové molekuly DNA bakteriálnych buniek sú chromozómy.
Základnou stavebnou súčasťou nukleových kyselín je nukleotid. Proteíny sú zložené z aminokyselín.
Gén je základná jednotka dedičnosti a je zastúpený v gaméte 1 alelou. Počet väzbových skupín génov u človeka je 23.
Genotyp je súbor všetkých génov organizmu. Fenotyp je súbor viditeľných znakov organizmu.
Pri trizómii chromozómu 21 vzniká Downov syndróm (mongolizmus). Downov syndróm patrí medzi ľudské choroby s polygénne determinovanou dedičnou dispozíciou.
Mutácie môžu byť dedičné, ak sa vyskytnú v pohlavných bunkách. Genómové mutácie postihujú chromozómové sady v bunkovom jadre. So stúpajúcim vekom sa počet chromozómových mutácií zvyšuje.
Farbosleposť (daltonizmus) a hemofília sú príkladom gonozómovej dedičnosti (viažu sa na chromozóm X). Plešatosť nie je príkladom gonozómovej dedičnosti.
„Ontogenéza je skrátenou a čiastočne upravenou fylogenézou“ je základná myšlienka Haecklovho základného biogenetického zákona.
Metabolizmus:
Anabolizmus je syntéza organických látok v tele. Katabolizmus je rozklad látok v organizme. Bazálny metabolizmus je najmenšie množstvo energie potrebnej na udržanie života v úplnom pokoji, nalačno a pri optimálnej teplote.
Energia vzniknutá pri oxidáciách sa v ľudskom organizme ukladá v podobe fosfátových makroergických väzieb.
Anaeróbna glykolýza je rozklad glukózy bez prítomnosti kyslíka a prebieha v cytoplazme. Produktom anaeróbnej glykolýzy je kyselina pyrohroznová. Ak rozklad produktu anaeróbnej glykolýzy pokračuje bez prístupu kyslíka, nastáva pravé kvasenie.
Konečnou fázou odbúravania medziproduktov cukrov, tukov a čiastočne aj bielkovín vo všetkých živých organizmoch je Krebsov cyklus.
Tvorba ATP v dýchacom reťazci sa nazýva oxidatívna fosforylácia. Zložky dýchacieho reťazca a oxidatívnej fosforylácie sa v bunke nachádzajú vo vnútornej membráne mitochondrií alebo na jej povrchu.
V metabolizme cukrov, tukov a bielkovín vzniká ako spoločný medziprodukt aktivovaná kyselina octová.
Glykogén je živočíšny polysacharid a zásobný zdroj glukózy v ľudskom organizme.
Laktóza sa skladá z glukózy a galaktózy. Každý enzým je bielkovina.
Žlčové farbivá sa tvoria z hemoglobínu.
Vitamíny a minerály:
Pri úplnom nedostatku vitamínu D sa prejaví krivica. Vitamín D je antirachitický.
Avitaminóza C sa volá skorbut. Nedostatok vitamínov sa nazýva hypovitaminóza.
Vitamíny rozpustné vo vode sú skupina B a C.
Pod značkou pH udávame koncentráciu H iónov. Normálne pH krvi je 7,4.
Koža má obrannú, vstrebávaciu funkciu a je sídlom dôležitých zmyslov. Nemá ale kožnú stenu ani vylučovaciu schopnosť. Je zložená z troch vrstiev, medzi ktoré nepatrí kožný kryt ani zamša. Povrchová vrstva kože sa nazýva epidermis.
Draslík je nevyhnutný pre činnosť svalov. Aldosterón zvyšuje priepustnosť obličkových kanálikov pre sodík. Ľudský pot obsahuje predovšetkým vodu a sodík.

Komplexný test z fyziky: Od mechaniky po kvantovú optiku

Fyzika je základná prírodná veda, ktorá študuje hmotu, energiu a interakcie medzi nimi. Pre komplexný test z biológie a fyziky príprava je dôležité mať prehľad v jednotkách, mechanike, termodynamike, elektrine, magnetizme a optike.

Jednotky a predpony SI

Presné pochopenie jednotiek je základom fyziky. Systém SI (Système International d'Unités) definuje sedem základných jednotiek a množstvo odvodených. Predpony nám pomáhajú vyjadrovať násobky a diely týchto jednotiek:

Predpony:
deci: jedna desatina (10^-1)
centi: jedna stotina (10^-2)
mili: jedna tisícina (10^-3)
piko: 10^-12
tera: 10^12
Základné jednotky SI:
Svietivosť: Kandela (cd)
Látkové množstvo: mol
Zrýchlenie: m.s^-2
Odvodené jednotky:
Elektrická vodivosť: Siemens (S)
Kapacita: Farad (F)
Intenzita magnetického poľa: A.m^-1
Magnetická indukcia: Tesla (T)
Frekvencia: Hertz (Hz)
Intenzita zvuku: Watt na meter štvorcový (W.m^-2)
Hladina intenzity zvuku: Decibel (dB)
Povrchové napätie: N.m^-1
Elektrický náboj: Coulomb (C)
Energia: W.s (Wattsekunda)
Merný elektrický odpor látky: Ω.m
Faradayova konštanta má rozmer C.mol^-1 a je vlastne elektrický náboj jedného mólu elektrónov.

Mechanika

Mechanika popisuje pohyb telies a sily, ktoré na ne pôsobia.

Pohyb:
Voľný pád je rovnomerne zrýchlený pohyb. Dráhu voľného pádu v závislosti na čase vyjadríme ako s=gt^2/2.
Pri rovnomernom pohybe po kružnici sa mení smer obvodovej rýchlosti s časom. Veľkosť dostredivého zrýchlenia je ω^2.r, a dostredivej sily je m.ω^2.r.
Ak rýchlosť telesa vzrastie dvojnásobne, jeho kinetická energia vzrastie štvornásobne. Rýchlosť telesa konajúceho netlmený harmonický pohyb je maximálna v okamihu nulovej výchylky. Pri harmonickom kmitavom pohybe hmotný bod má maximálnu veľkosť zrýchlenia pri maximálnej výchylke.
Impulz sily je definovaný ako súčin času a sily.
Tretí Keplerov zákon: Pomer druhých mocnín obežných dôb dvoch planét sa rovná pomeru tretích mocnín hlavných poloosí ich trajektórií.
Sily a energia:
Sila je súčin hmotnosti a zrýchlenia pohybujúceho sa telesa.
Práca (W) vykonaná silou (F) na dráhe (s) je daná vzťahom W = F. s.
Potenciálna energia (Wp) telesa o hmotnosti „m“ vo výške „h“ je daná vzťahom Wp = m.g.h. Kinetická energia (Ek) telesa o hmotnosti „m“, ktoré sa pohybuje rýchlosťou „v“ je daná vzťahom Ek = ½ (m.v^2).
Kinetická energia pri otáčavom pohybe (J – moment zotrvačnosti, ω – uhlová rýchlosť) je vyjadrená vzťahom Ek = 0,5J ω^2.
Celková mechanická energia netlmeného mechanického oscilátora je konštantná.
Moment sily „F“, ktorá pôsobí na ramene „r“ je daný vzťahom M = F. r.
Vzájomnú príťažlivosť hmotných objektov vyjadruje Newtonov zákon. Veľkosť gravitačnej sily pôsobiacej medzi dvomi hmotnými bodmi je daná vzťahom Fg = κ.m1.m2/r^2. Veľkosť intenzity gravitačného poľa je K=Fg/m.
Rovnováha:
Vratkú rovnovážnu polohu má teleso, ktoré sa po vychýlení z tejto polohy do nej samé nevracia, ale prechádza do novej stálej polohy.
Teleso uchytené v ťažisku má voľnú rovnovážnu polohu.
Ak zavesíme na pružinu závažie, ustáli sa v rovnovážnej polohe, kde sila pružnosti Fo je v rovnováhe s tiažovou silou Fg.
Kvapaliny a plyny:
Rovnica spojitosti (kontinuity) je vyjadrením zákona zachovania hmotnosti pre ustálené prúdenie kvapaliny a z nej vyplýva, že súčin rýchlosti prúdiacej kvapaliny a prierezu trubice je veličina konštantná.
Potenciálna energia molekulovej sústavy, kde potenciálna energia je väčšia ako celková kinetická energia, je pevná látka.
Vztlaková sila nezávisí na hustote ponoreného telesa. Hydraulický lis: ak pôsobíme na menší piest silou 100 N (r1=2cm, r2=4cm), väčší piest vyvolá tlakovú silu 400 N.
Hydrostatický tlak je daný vzťahom p=hρg. V stene suda s vodou v hĺbke 2m s otvorom 5 cm^2 pôsobí na zátku tlaková sila 10N.
Ideálna kvapalina má nulové vnútorné trenie. Skutočná kvapalina je stlačiteľná.
Brownov pohyb je dôsledkom a prejavom neusporiadaného pohybu častíc.
Pri jave kapilárnej depresie by sa zúženie kapiláry prejavilo zväčšením poklesu hladiny kvapaliny v kapiláre.
Tlak nasýtenej pary nad kvapalinou so zvyšovaním teploty stúpa a nezávisí od objemu pary. Teplota varu sa zvyšuje so zväčšovaním vonkajšieho tlaku.
Rýchlejší priebeh difúzie pozorujeme pri vyššej teplote difundujúcich tekutín.
Avogadrov zákon hovorí, že rovnaké objemy všetkých plynov pri tej istej teplote a tlaku obsahujú vždy rovnaký počet molekúl.
Atmosferický tlak so stúpajúcou výškou nad povrchom zemským klesá.

Termodynamika

Termodynamika študuje vzťahy medzi teplom a inými formami energie.

Termodynamické deje:
Termodynamický dej, pri ktorom je objem plynu konštantný, sa nazýva izochorický. Krivka, ktorá vyjadruje závislosť tlaku plynu ako funkciu jeho objemu pri izobarickom deji, je izobara. Izoterma je hyperbola.
Matematická formulácia prvého termodynamického zákona je ΔU = W + Q.
Teplota a skupenstvo:
Teplota rovnovážneho stavu sústavy „ľad – voda – nasýtená para“ sa nazýva trojný bod vody. Teplota trojného bodu vody je 273,16 K.
Skupenská premena tuhej látky na plynnú je sublimácia.
Medzi stavové veličiny, ktoré určujú stav termodynamickej sústavy, nepatrí čas.
Stavová rovnica ideálneho plynu je pV = NkT.

Elektrina a magnetizmus

Elektrina a magnetizmus sú úzko prepojené javy, ktoré popisujú správanie elektrických nábojov a magnetických polí.

Elektrické pole a prúd:
Práca „W“, ktorú vykonajú sily elektrického poľa pri prenesení náboja „Q“ medzi dvoma bodmi, medzi ktorými je napätie „U“, je daná vzťahom W = Q.U.
Kapacita vodiča „C“ je vlastnosť vodiča definovaná vzťahom C = Q/U.
Intenzita poľa medzi dvoma rovnobežnými vodivými platňami so vzdialenosťou 20 cm a napätím 2 kV je 10 kV/m.
Kapacita platňového kondenzátora je priamoúmerná ploche platní.
Pri prietoku konštantného prúdu vodičom platí I = Q/t. Ak za 10 minút prešiel náboj 1200 C, preteká vodičom prúd 2 A. Veľkosť náboja, ktorý prešiel vodičom za 1 hodinu pri prúde 10 mA je 36 C.
V kove sa prenáša elektrický prúd voľnými valenčnými elektrónmi kovu. Plyny sa stanú vodivými ionizáciou.
Elektrická vodivosť kovového vodiča je priamoúmerná prierezu a nepriamoúmerná dĺžke vodiča. So zvyšujúcou teplotou odpor kovových vodičov zvyšuje približne lineárne. S rastúcou teplotou odpor polovodičov klesá.
Ohmov zákon a obvody:
Podľa Ohmovho zákona rastie prúd so zvyšujúcim napätím. V = Ω.A.
Ampérmeter meriame elektrický prúd a má veľmi malý vnútorný odpor. Ak chceme zväčšiť rozsah ampérmetra, musíme pripojiť odpor paralelne. Ak chceme merať prúdy do 2A s ampérmetrom do 1 A s vnútorným odporom RA=5Ω, zaradíme paralelne k ampérmetru odpor 5 Ω.
Voltmetrom meriame napätie. Ak chceme merať napätia do 50V s voltmetrom do 10 V s vnútorným odporom Rv=1kΩ, zaradíme sériovo s voltmetrom odpor 4kΩ.
Pri sériovom zapojení dvoch odporov R1 a R2 je prúd tečúci odporom R1 rovnaký ako prúd tečúci odporom R2. Ak R1 je menší ako R2, úbytok napätia na odpore R2 bude väčší ako na R1.
Pri paralelnom zapojení dvoch odporov R1 a R2 (ak je R1 väčší ako R2) je prúd tečúci odporom R1 menší ako prúd tečúci odporom R2.
Štyri rovnaké rezistory o hodnote 4Ω zapojené do štvorca: odpor v uhlopriečke je 4 Ω.
Paralelným spojením dvoch akumulátorov, z ktorých každý má napätie 6 V, dostaneme zdroj o napätí 6 V.
V obvode so zdrojom jednosmerného napätia a žiarovkou, ak k žiarovke paralelne pripojíme kondenzátor, žiarovka bude svietiť rovnako (pri jednosmernom prúde kondenzátor po nabití prestane viesť prúd, takže žiarovka svieti ďalej).
Obvod pozostáva zo zdroja jednosmerného napätia 12 V a dvoch odporov R1 a R2. Ak na R2 sme namerali 8 V, na R1 nameriame 4 V.
Obvod pozostáva zo zdroja striedavého napätia, žiarovky a odporu R. Ak k odporu R pripojíme paralelne druhý, rovnako veľký odpor, žiarovka bude svietiť silnejšie.
Kondenzátory:
Pri paralelnom spojení dvoch kondenzátorov C1 a C2 je výsledná kapacita C = C1 + C2. Pri sériovom zapojení je 1/C = 1/C1 + 1/C2.
Ak priblížime dosky kondenzátora k sebe na polovičnú vzájomnú vzdialenosť, jeho kapacita sa zdvojnásobí.
Striedavý prúd:
Ak efektívna hodnota striedavého napätia je 220 V, jeho amplitúda je 220*√2 V.
V obvode striedavého prúdu s indukčnosťou napätie predbieha prúd o π/2.
Kapacitancia kondenzátora so zväčšujúcou frekvenciou a kapacitou sa zmenšuje.
Induktancia cievky s vlastnou indukčnosťou L = 100 mH pri frekvencii f = 100 Hz je 62,8 Ω.
Príkon striedavého prúdu (činný výkon) je P = U.I cosφ.
Transformátor striedavého prúdu: U1 : U2 = N1 : N2.
Magnetické pole:
Indukované elektromotorické napätie vzniká pri časovej zmene magnetického indukčného toku.
Feromagnetizmus môže vzniknúť v tuhých látkach pri teplotách nižších ako je Curieho teplota pre danú látku. Magneticky tvrdé materiály majú širokú hysteréznu slučku, magneticky mäkké úzku.
Ak sa zvýši pretekajúci prúd v cievke o indukčnosti 3 H na dvojnásobok, energia magnetického poľa vzrastie 4-krát.

Optika

Optika sa zaoberá svetlom a jeho vlastnosťami.

Lom a odraz svetla:
Absolútny index lomu (n), ak „c“ je rýchlosť svetla vo vákuu a „v“ je rýchlosť svetla v danom prostredí, je definovaný vzťahom n = c/v.
Zákon lomu: v1 / v2 = n2 / n1.
Obraz vytvorený rovinným zrkadlom je vždy neskutočný.
Svetelná vlna mení fázu pri odraze na opticky hustejšom prostredí.
Šošovky a zrkadlá:
Ohnisková vzdialenosť „f“ guľového zrkadla je polovica polomeru krivosti zrkadla. Ak polomer krivosti dutého zrkadla je 80 cm, jeho ohnisková vzdialenosť sa rovná 40 cm. Ohnisková vzdialenosť zrkadla 1 m má polomer krivosti 2 m.
Optická mohutnosť šošovky je prevrátená hodnota ohniskovej vzdialenosti šošovky (D = 1/f). Dve dioptrie (2 D) je optická mohutnosť šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 0,5 m. Optická mohutnosť je kladná pre spojky.
Zobrazenie dutým guľovým zrkadlom: ak predmet leží v strede krivosti zrkadla, obraz je prevrátený, rovnako veľký ako predmet, skutočný. Ak predmet leží medzi stredom krivosti zrkadla a ohniskom, obraz je prevrátený, zväčšený, skutočný.
Vlastnosti svetla:
Monochromatické svetlo je svetlo len jednej vlnovej dĺžky. Viditeľné svetlo je polychromatické svetlo.
Pre fázovú rýchlosť (v) svetelného vlnenia platí v = λ.f.
Dve vlnenia sú koherentné, ak majú konštantný fázový rozdiel.
Energia fotónov „E“ svetelného žiarenia je E = h.f (kde h je Planckova konštanta a f frekvencia).

Atómová a jadrová fyzika

Atómová a jadrová fyzika skúma štruktúru atómov a ich jadier, ako aj rádioaktivitu.

Atómová štruktúra:
Jadro atómu pozostáva z neutrónov a protónov. Elektrický náboj jadra je kladný a závisí od počtu protónov v jadre.
Protónové číslo udáva počet protónov v jadre. Nukleónové číslo udáva počet protónov a neutrónov v jadre. Počet nukleónov izotopu uhlíka 14C je 14.
Koľko elektrónov v atómovom obale má neutrálny atóm 28/58 Ni? 28.
Atómová hmotnostná konštanta sa rovná jednej dvanástine (1/12) hmotnosti atómu uhlíka 12C.
Pozitrón je častica, ktorá má hmotnosť ako elektrón, ale kladný náboj.
Izotopy a rádioaktivita:
Izotopy sú atómy prvkov, ktoré majú rovnaké protónové číslo, ale rôzne neutrónové číslo. Izotopy sú nuklidy toho istého prvku s rozličným nukleovým číslom.
Rádioaktívne nuklidy sú jadrá, ktoré sa samovoľne premieňajú.
Žiarenie α je tvorené jadrami atómu 4He. Žiarenie gama sa v magnetickom poli nevychyľuje.
Pri vonkajšom fotoelektrickom jave dochádza k emisii elektrónov.
Röntgenové žiarenie má spojité spektrum a je pohlcované atómami v závislosti od ich protónového čísla.
Gravitačným poľom bude najmenej ovplyvňované neutrónové žiarenie.
Počet neutrónov v atómovom jadre poklesol o jednotku bez zmeny celkového počtu nukleónov – došlo k emisii elektrónu (beta mínus rozpad).

Často kladené otázky k testu z biológie a fyziky

Aké sú kľúčové oblasti biológie pre komplexný test?

Kľúčové oblasti biológie zahŕňajú anatómiu a fyziológiu človeka (tráviaci, obehový, dýchací, nervový, endokrinný systém), genetiku (chromozómy, mutácie, dedičnosť) a bunkovú biológiu (mitóza, meióza, metabolizmus).

Ktoré fyzikálne zákony a pojmy sú najdôležitejšie?

Medzi najdôležitejšie fyzikálne zákony a pojmy patria Newtonove zákony, Ohmov zákon, zákony zachovania energie a hybnosti, princípy termodynamiky, optické zákony a základy atómovej fyziky. Dôležité je tiež ovládať predpony a jednotky SI.

Ako sa najlepšie pripraviť na komplexný test z biológie a fyziky?

Najlepšia príprava zahŕňa systematické štúdium teórie, riešenie praktických úloh a prechádzanie si otázok z minulých testov. Odporúča sa venovať pozornosť slabším oblastiam, opakovať kľúčové definície a vzorce a vizualizovať si procesy a systémy (napr. funkcie orgánov v biológii, schémy obvodov vo fyzike). Pravidelné opakovanie a pochopenie súvislostí sú kľúčové.

Aké sú najčastejšie chyby študentov pri takomto teste?

Časté chyby zahŕňajú:

Nedostatočné porozumenie základným pojmom.
Zámena jednotiek alebo nesprávne použitie predpôn.
Ignorovanie detailov v otázkach (napr. „neplatí“, „nesprávne tvrdenie“).
Povrchné pochopenie procesov, čo vedie k nesprávnym záverom.
Stres a časový tlak, ktoré bránia racionálnemu mysleniu. Naučte sa efektívne riadiť čas počas testu.

Komplexný test z biológie a fyziky