BEVEZET A FIZIKA TRGYA A FIZIKA TRGYA physis

BEVEZETŐ A FIZIKA TÁRGYA

A FIZIKA TÁRGYA - physis görög szó, jelentése: természet - magyar neve: természettan - fizikai jelenség: pontosan nem határozható meg, a természeti jelenségek (élettelen természet) bizonyos köre: pl. tömegvonzás, párolgás, villámlás, fénytörés, maghasadás, időutazás stb. A fizika feladata: - a körébe tartozó anyagi világ objektív tulajdonságait képező jelenségek összességének minél jobb megismerése - nemcsak egyes jelenségek egyszerű leírása, hanem az ezek közötti kapcsolatok, törvényszerűségek meghatározása

A FIZIKA TÁRGYA n A fizika módszerei: - első lépés: a jelenség megfigyelése - 17. századtól: kísérletezés, mérés - kvalitatív összefüggések megállapítása - kvantitatív összefüggések megállapítása - a kvantitatív összefüggések alapján a matematika módszereinek felhasználásával fizikai törvények meghatározása. - a törvények, összefüggések érvényességi határainak vizsgálata, és a törvények gyakorlati alkalmazása

a fizikai megismerés folyamata megfigyelés = spontán tapasztalás (alma leesik a fáról) tudatos kísérletezés mérés • a fizikai jelenségek vizsgálata mesterséges körülmények között • kezdeti feltételek • egyszerre csak egy fizikai mennyiséget változtatunk miközben egy másik változását regisztráljuk Pl. (ejtegetős kísérleteket végzünk)

megfigyelés következtetés : a Föld vonzza a többi testet modell / elmélet alkotás : Newton-féle gravitációs törvény hipotézis / jóslás : vajon bármelyik két test vonzza egymást ? újabb kísérlet, megfigyelés igen (fizikai mennyiségek közötti összefüggések)

A FIZIKA TÁRGYA n Fizikai mennyiségek: - A jelenségek kvantitatív (mennyiségi) leírásához szükségesek. A kvantitatív törvények a jelenséget leíró mennyiségek között állapít meg összefüggéseket. - A fizikai mennyiségek definíciójához mérési utasítás tartozik. - Általában minden mennyiség méréséhez mérőeszköz tartozik (Pl. hoszzúság – mérőléc, vonalzó). Mérés: a mérendő mennyiség hányszorosa az egységnek. - Kétféle fizikai mennyiséget különböztetünk meg: skalár = szám : csak nagysága van pl. tömeg vektor = szám + irány : nagyság + irány is pl. erő - szükséges a mértékegység rendszerek kialakítása. Az 1960 -ban elfogadott és Magyarországon 1976 -ban bevezetett SI (Système international d’unités) rendszert használjuk.

A FIZIKA TÁRGYA - Fizikai mennyiség = {mérőszám} {mértékegység} pl: Sebesség = 5 m/s - Vektormennyiség esetén beszélünk támadáspont és irányról is. Pl. a sebességnek van iránya is! - alapegységek az SI –ben: (7 db) hosszúság, tömeg, idő, elektromos áramerősség, hőmérséklet, anyagmennyiség, fényerősség, méter kilogramm másodperc amper kelvin mól kandela Kapitány a gépháznak: -Mennyi? -Harminc! -Mi harminc? -Mi mennyi? [m] [kg] [s] [A] [K] [mol] [cd]

A FIZIKA TÁRGYA - kiegészítő egységek: síkszög, térszög, radián [rad] szteradián [sr] - származtatott egységek: az alap- és kiegészítő egységekből algebrai műveletekkel pl : sebesség [m/s], erő [kg. m/s 2], …

A FIZIKA TÁRGYA egyéb, nem SI, de használt mértékegységek: fok, perc, másodperc (szögmérés) angström (Å) fényév (távolság !!!) hektár (ha) liter (ℓ) mázsa (q) tonna (t) km/h atmoszféra (atm) bar, mbar kalória (cal) kilowattóra (k. Wh) lóerő (LE) Celsiusfok óra, perc, másodperc (időmérés; és év, stb …. π rad = 180 o = 10 -10 m ≈ 9. 46. 1012 km 100 m × 100 m = 1 dm 3 = 100 kg = 1000 kg 3. 6 km/h = 1 m/s = 101325 Pa = 105 Pa = 4. 1868 J 1 Wh = 3600 J ≈ 736 W 0 0 C ≈ 273 K nap, hónap, stb…)

A FIZIKA TÁRGYA az alapegységek törtrészei, többszörösei (előtétek, prefixumok) :

A FIZIKA FELOSZTÁSA - Kísérleti fizika: - - feladata tervszerű kísérletek megvalósítása, megfelelő mennyiségek mérése. A mérési eredmények alapján a vizsgált jelenségekre tapasztalati törvények felállítása. Legfontosabb eszköze a fizikai mérőműszer. Elméleti fizika - hipotézis (feltevés) felállításával kísérlik meg a jelenség csoport megmagyarázását, matematikai levezetések során születnek új összefüggések, elméletek. Ha a kísérletek igazolják ezeket, akkor fizikai elmélet lesz belőle, ha nem elvetik. - A fizikai jelenségek vizsgálata során gyakran vezetnek be a valóságos testek tulajdonságainak egy részét tudatosan elhanyagoló, egyszerűsítő fogalmakat, amelyek segítségével a jelenségek egyszerűbben vizsgálhatók. Ezeket idealizált testeknek, vagy modelleknek nevezzük. Pl. anyagi pont, ideális gázmodell, atommodell.

KISÉRLETI FIZIKA A fizika történeti felosztása: - Klasszikus fizika - Időrendben kb. 19. század végéig, 20. század elejéig. - Tudományágai: - mechanika - hőtan - hangtan - fénytan - elektromosság és mágnesseségtan - Modern fizika - Időrendben kb. 19. század végétől, 20. század elejétől. - Tudományágai: - relativisztikus fizika - kvantumfizika (atom, atommag, elemi részecskék fizikája ezekre épül)