Fizyka

Fizyka jest nauką przyrodniczą. Przedmiotem jej badań jest świat materialny, zwany także przyrodą. Fizyka bada własności świata materialnego oraz zachodzące w nim zjawiska, stara się poznać prawa rządzące materią.

Podstawowa metoda badań stosowana w fizyce polega na dokonywaniu obserwacji zjawisk i przeprowadzaniu eksperymentów. Na podstawie zebranych danych formułuje się prawa fizyczne. Fundamentalne prawa, na których opiera się pewna teoria, są nazywane zasadami.

Główny cel - poszukiwanie i poznawanie podstawowych praw przyrody, od których zależą wszystkie zjawiska fizyczne.

Wielkości fizyczne. Prawa fizyki są wyrażane matematycznymi równaniami wiążącymi wielkości fizyczne. Wielkością fizyczną nazywamy taką własność ciała lub zjawiska, którą można porównać ilościowo z taką samą własnością innego ciała lub zjawiska.

Przykłady wielkości fizycznych: długość, prędkość, praca, napięcie elektryczne, temperatura, masa, … Wiele wielkości fizycznych jest współzależnych.

Np. prędkość jest długością podzieloną przez czas, gęstość jest masą podzieloną przez objętość itd.

Rozróżniamy wielkości podstawowe (określone przez podanie sposobu ich pomiaru) i pochodne (wyrażane za pomocą wielkości podstawowych).

Wielkości fizyczne muszą mieć określone jednostki.

Jednostki wielkości podstawowych – jednostki podstawowe.

Jednostki wielkości pochodnych – jednostki pochodne.

                             

Przykład: Przyjmijmy za wielkości podstawowe długość i czas, a za ich jednostki podstawowe – metr i sekundę. Prędkość jest wielkością pochodną

Międzynarodowy układ jednostek SI. Wielkości podstawowe (jednostki): długość (metr), masa (kilogram), czas (sekunda), ilość substancji (mol), natężenie prądu elektrycznego (amper), temperatura (kelwin), światłość (kandela).

Oprócz jednostek podstawowych i pochodnych używa się jednostek uzupełniających (radian – kąt płaski, steradian – kąt bryłowy).

Matematyka w fizyce. W fizyce wyniki badań podaje się w postaci liczb i praw wyrażonych matematycznie.

Matematyka jest więc językiem fizyki, bez użycia matematyki nie można opisać zjawisk fizycznych ani z teoretycznego ani z doświadczalnego punktu widzenia (opis jakościowy, opis ilościowy). Matematyka stanowi narzędzie w pracy badawczej i służy do formułowania modeli matematycznych.