Dokumentace
Powered by

# Vlhkost

# 1. Vzdělávací cíl

  • Žák chápe pojem vlhkost jako fyzikální veličinu.
  • Žák rozlišuje absolutní a relativní vlhkost vzduchu.
  • Žák zná způsoby měření vlhkosti.
  • Žák porozumí významu vlhkosti pro přírodu, člověka i technické procesy.

# 2. Úvodní motivační část

  • Otázka: „Proč se nám v létě zdá, že je dusno, i když teplota není extrémně vysoká?“
  • Diskuse: vlhkost ovlivňuje pocitovou teplotu i komfort.
  • Přechod: vlhkost je fyzikální veličina související s množstvím vodní páry ve vzduchu.

# 3. Výklad pojmu

  • Absolutní vlhkost – udává hmotnost vodní páry obsažené v určitém objemu vzduchu.
    • Značka: a, jednotka: g/m³.
  • Relativní vlhkost – poměr skutečného množství vodní páry k maximálnímu možnému množství při dané teplotě.
    • Značka: φ, jednotka: %.

Vzorec pro relativní vlhkost: \varphi = \frac{p}{p_{max}} \cdot 100 \% kde p je aktuální tlak vodní páry a pₘₐₓ je tlak nasycené vodní páry při dané teplotě.

# 4. Jednotky a pojmy

  • Absolutní vlhkost: g/m³
  • Relativní vlhkost: %
  • Tlak nasycené vodní páry: Pa
  • Rosný bod – teplota, při které začne vzdušná vlhkost kondenzovat.

# 5. Měření vlhkosti

  • Psychrometr – využívá rozdíl mezi teplotou suchého a vlhkého teploměru.
  • Hygrometr – mechanický přístroj (např. vlasový hygrometr).
  • Digitální čidla – moderní senzory měřící vlhkost elektronicky (RoboTriX).

# 6. Význam vlhkosti

  • Meteorologie – předpověď počasí, vznik srážek, mlhy.
  • Biologie a medicína – optimální vlhkost pro zdraví člověka (40–60 %).
  • Průmysl – skladování potravin, farmacie, elektronika (citlivost na vlhkost).
  • Stavebnictví – vlhkost zdiva, kondenzace a plísně.

# 7. Speciální pojmy

  • Rosný bod – teplota, při níž vzduch dosáhne 100 % relativní vlhkosti.
  • Nasycený vzduch – vzduch obsahující maximální možné množství vodní páry při dané teplotě.
  • Pocitová teplota – kombinace teploty a vlhkosti ovlivňující lidské vnímání.

# 8. Didaktické tipy

  • Praktická ukázka: změřit vlhkost v učebně pomocí digitálního vlhkoměru.
  • Experiment: ukázka rosení oken nebo lahve vytažené z lednice.
  • Diskuse: proč se prádlo suší rychleji v suchém než ve vlhkém prostředí.
  • Mezipředmětové vazby: biologie (dýchání, pocení), chemie (kondenzace, vypařování), zeměpis (podnebí, srážky).

# 9. Shrnutí

  • Vlhkost vyjadřuje množství vodní páry ve vzduchu.
  • Rozlišujeme absolutní a relativní vlhkost.
  • Má zásadní význam pro přírodu, technické procesy i zdraví člověka.

# Základní měření vhlkosti v prostředí

# 1. Cíl

  • Změřit relativní vlhkost (%) pomocí přibaleného senzoru LaskaKit BME280.
  • Zobrazit aktuální hodnotu na displeji Micro:bitu.
  • Volitelně průběžně logovat data pro graf a sledovat změny vlhkosti.

# 2. Pomůcky

  • BBC Micro:bit v2
  • přibalený senzor LaskaKit BME280
  • USB-A / microUSB kabel
  • Počítač s připojením k MakeCode
  • Kabely pro připojení externího senzoru (pokud je použit)

# 3. Co to dělá

  • Tlačítko A: jednorázově ukáže aktuální vlhkost (např. „48 %“).
  • V logování se data zapisují do Data Loggeru v MakeCode.
# Postup v MakeCode (slovní návod):
  1. Otevři makecode.microbit.org → Nový projekt.
  2. Přidej rozšíření Data Logger (Extensions).
  3. Přidej blok pro čtení vlhkosti (%) ze senzoru a ulož do proměnné H.
  4. Tlačítko A → zobraz H na LED displeji.

# 4. Stažení dat / graf

  • V MakeCode klikni Show data → zobrazí se tabulka i graf hodnot vlhkosti.
  • Klikni na Download CSV pro uložení dat a další analýzu v Excelu nebo Google Sheets.

# 5. Časté chyby a tipy

  • Vliv ruky – držení senzoru v ruce může zvýšit vlhkost kvůli odpařování potu.
  • Reakční čas – vlhkost se mění pomaleji než teplota, měř delší dobu (min. několik minut).
  • Stabilizace senzoru – po zapnutí chvíli počkej, než se hodnota ustálí.
  • Kalibrace – pokud máš referenční vlhkoměr, můžeš porovnat a aplikovat korekci.
  • Okolní podmínky – proudění vzduchu, otevřené okno nebo dýchání v blízkosti senzoru může hodnotu ovlivnit.

# Krok po kroku

# Finální kód

# Pršelo?

# 1. Cíl

  • Změřit relativní vlhkost (%) pomocí senzoru LaskaKit BME280.
  • Zobrazit aktuální hodnotu na displeji Micro:bitu.
  • Volitelně logovat data a sledovat změny vlhkosti.
  • Vyzkoušet jednoduché aplikace:
    • Určit, zda „pršelo“.
    • Při vysoké vlhkosti spustit akustický signál.

# 2. Pomůcky

  • BBC Micro:bit v2
  • Externí senzor LaskaKit BME280
  • USB-A / microUSB kabel
  • Počítač s připojením k MakeCode
  • Kabely pro připojení senzoru

# 3. Co to dělá

  • Tlačítko A: zobrazí aktuální vlhkost (např. „63 %“).
  • Tlačítko B: spustí/vypne průběžné logování vlhkosti (např. každých 10 s).
  • Detekce deště („Pršelo?“): pokud senzor naměří vlhkost blížící se 100 %, začně dělat kolísavý zvuk přes reproduktor Micro:bitu
  • Alarm při vysoké vlhkosti: pokud vlhkost přesáhne 80 %, Micro:bit pípne.

# 4. Postup v MakeCode (slovní návod)

  1. Otevři makecode.microbit.org → Nový projekt.
  2. Přidej rozšíření Data Logger (Extensions).
  3. Přidej rozšíření pro BME280 senzor (pokud není přímo dostupné, použij kompatibilní knihovnu).
  4. Načti hodnotu vlhkosti (%) a ulož ji do proměnné H.
# Funkce tlačítek:
  • Tlačítko A → zobraz H na LED displeji.
# Pršelo?
  • V bloku if H > 95 % → zobraz „PRŠELO“.
# Vysoká vlhkost = pípání
  • V bloku if H > 80 % → zahraj tón (např. 440 Hz na 0,2 s).

# 5. Stažení dat / graf

  • V MakeCode klikni Show data → uvidíš tabulku i graf.
  • Klikni na Download CSV pro uložení dat a další zpracování.

# 6. Časté chyby a tipy

  • Držení senzoru v ruce → vlhkost může stoupat kvůli odpařování potu.
  • Stabilizace → po zapnutí počkej, až se hodnota ustálí.
  • Vliv prostředí → otevřené okno nebo dýchání v blízkosti senzoru zkreslí měření.
  • Pršelo? → vysoká vlhkost (blízko 100 %) nemusí nutně znamenat déšť, může to být i mlha nebo uzavřený vlhký prostor.

# Krok po kroku

# Finální kód

# Jak moc je dusno?

Vlhkoměr pomocí LED pásku

# 1. Cíl

  • Měřit relativní vlhkost (%) v prostředí pomocí senzoru LaskaKit BME280.
  • Pomocí LED pásku (NeoPixel) znázornit, jak moc je „dusno“.
  • Barevně rozlišit úroveň vlhkosti:
    • méně 50 % → zelená (příjemně)
    • 50–75 % → žlutá (vlhko)
    • více 75 % → červená (dusno)

# 2. Pomůcky

  • BBC Micro:bit v2
  • Externí senzor LaskaKit BME280
  • LED pásek (NeoPixel) – doporučeno 8 LED
  • USB-A / microUSB kabel
  • Počítač s MakeCode
  • Kabely pro propojení senzoru a LED pásku

# 3. Co to dělá

  • Měří vlhkost pomocí senzoru BME280.
  • Podle naměřené hodnoty rozsvítí část LED pásku:
    • Nízká vlhkost (suchý vzduch) = jen pár zelených LED. (doporučeno: 2/4 LED pásku)
    • Střední vlhkost = žluté LEDky. (doporučeno: 1/4 LED pásku)
    • Vysoká vlhkost (dusno) = většina pásku červeně. (doporučeno: zbývající 1/4 LED pásku)

# 4. Postup v MakeCode

  1. Otevři makecode.microbit.org → Nový projekt.
  2. Přidej rozšíření BME280 (měření vlhkosti).
  3. Přidej rozšíření Neopixel.
  4. Inicializuj LED pásek, např. strip = neopixel.create(DigitalPin.P0, 8, NeoPixelMode.RGB).
  5. Pravidelně načítej vlhkost H.
# Ukázková logika:
  • Pokud H < 50 % → 2/4 svítí zeleně.
  • Pokud H je mezi 50–70 % → další 1/4 pásku svítí žlutě.
  • Pokud H > 70 % → poslední 1/4 svítí červeně. (takže svítí všechny a je z toho stupnice pomocí barev)

# 5. Časté chyby a tipy

  • Napájení LED pásku: při více LEDkách je lepší připojit externí napájení 5V.
  • Kalibrace: porovnej hodnoty s jiným vlhkoměrem.
  • Rozsah vlhkosti: běžně se pohybuje mezi 30–80 %, proto nastav prahy podle reálných podmínek.
  • Barevná škála: učitel/žák může prahy i barvy upravit dle potřeby.

# Krok po kroku

# Finální kód

MARS Engineers © Copyright 2025. Všechna práva vyhrazena.