FÜÜSIKALISE LOODUSKÄSITLUSE ALUSED (0)

FÜÜSIKALISE 
LOODUSKÄSITLUSE ALUSED
FÜÜSIKA I KURSUS 
Maailm,  loodus, mina ja  füüsika
Maailm ja loodus
Maailm on kõik see, mis on olemas ning ümbritseb 
inimest (indivi di)
Religioosses käsitluses kasutatakse 
samatähenduslikku mõistet – (Jumala poolt) 
loodu
Loodus on kõik, mis meid ümbritseb
Maailma käsitleva info mitmekesisuse 
rõhutamisel kasutatakse maailma kohta mõistet 
loodus
info mastaabihorisondi rõhutamisel kasutatakse 
maailmaga samatähenduslikku mõistet 
Universum. 
• Loodus koosneb ainest ja väljadest. 
Aine on see, mil est kehad koosnevad. 
Väli on see, mille kaudu kehad üksteist mõjustavad 
(astuvad vastastikmõjusse). 
• Vastastikmõju on see, mis paneb kehad liikuma. 
Vastastikmõju li ke  on tänaseks teada neli:  
• gravitatsiooniline (kõik kehad)……………… suhteline tugevus 10-38
• elektromagnetiline (laetud kehad)……………         - “ -             10-2 
• tugev (prooton ja neutron)……………………         - “ -              1     
• nõrk (elementaarosakesed)…………………..          - “ -            10-15  
Kõik  reaalsed  protsessid on tingitud neist neljast 
vastastikmõjust. 
Kuidas loodus toimib?
Loodus toimib vastavalt 
loodusseadustele.
Loodusseadusi uurivad 
loodusteadused
Astronoomia
Meteoroloogia
ia
sika
m
Bioloogia
ü
ü
ee
F
K
Geoloogia
Matemaatika
Enn Pärtel
Mis on  loodusteadus , sh füüsika?
Loodusteadus on inimlik kujutlus  reaalsusest, 
mitte  reaalsus  ise.
Mis on  loodusseadus ?
Looduses esinev nähtuste seos, mis ei sõltu 
inimesest. 
Mis on füüsika seadus?
Füüsika seadus on füüsikute kujutlus ehk 
mudel loodusseadusest?
• Füüsika kasutab loodusnähtuste seletamisel 
alati  mudeleid  - ligilähedasi koopiaid 
originaalist, kus on säilitatud kõik olulised 
tunnused ja ebaolulised  kõrvale jäetud. 
• Oluliste tunnuste väljaselgitamine on küllalt 
keeruline. Mida lugeda oluliseks tunnuseks? 
• Oluliseks tunnuseks loetakse selliseid 
tunnuseid, mis on omane kõigile samasse 
liiki kuuluvatele nähtustele või kehadele .
• Mudelid lubavad füüsikas kasutada ühtesid ja samu 
seadusi väga erinevate konkreetsete olukordade 
uurimisel. Põhjusi, miks tuleb kasutada 
mudeleid, on veel mitu:
• originaal võib olla vahetule uurimisele 
kättesaamatu ( näit. Päikese sisemus);ˇ
• protsessid võivad kulgeda liiga aeglaselt või li ga 
kiiresti (näit. Universumi areng, 
elementaarosakeste reaktsioonid);
• originaali  uurimine  on li ga kallis või ohtlik ( näit. 
tuumaplahvatus);
• originaali ei ole enam olemas ( näit. Suur Pauk).
Physike – kreeka keelest looduse uurimine
Füüsika on loodusteadus, mis uurib täppisteaduslike 
meetoditega reaalsuse põhivormide liikumist ja 
vastastikmõjusid. 
Füüsika uurib looduse kõige üldisemaid nähtusi ja 
seaduspärasusi. Need ongi füüsikalised objektid. 
Objekt on see ese, nähtus või kujutlus, mida me 
parajasti uurime või mil ele meie tegevus on 
suunatud. 
• Miks peab  füüsikat  õppima?
• Teadus: aitab luua maailmapilti, füüsikaoskusi ja teadmisi on vaja 
teisteski teadustes; aitab ära tunda pseudoteadusi
• Tehnika ja  tehnoloogia : aitab aru saada riistade tööst ja tehnilistest 
protsessidest
• Õppimine: aitab teiste ainete korral aru saada valemitest, graafikutest, 
definitsioonidest, ülesannet täpsemalt formuleerida jne.
• Olme: teadmised ja oskused, füüsika meetod
• Kunst: värvi- ja heliõpetus
• Ühiskonnaõpetus: füüsika internatsionaalsus
• Filosoofia:  mateeria  ja vaimu, looduse ja teaduse vahekord
• Loogika: füüsika on kooskõlas loodusega, seega kõik, mis on kooskõlas 
füüsikaga, on loogiline
• Esteetika: füüsikaseaduste harmoonia
•  Eetika : füüsika kasutamine inimkonna arengu huvides
• Kas noored tahavad füüsikat õppida???
• Paljude jaoks - Pole huvi(tav).
•  Mis on aga üldse huvitav? 
• ENE ütleb midagi huvi kohta. Huvi on inimese akti vne soov mil egagi 
tegeleda, omandada või tundma õppida sel e elulise tähtsuse või 
emotsionaalse köitvuse pärast. Huvi põhineb vajadustel ja on inimese 
tegevuse tähtsamaid moti ve.
• Üks võimalus füüsikat huvitavaks teha on seletada meid ümbritseva 
looduse nähtusi.
• Seletamine on vastuse leidmine küsimusele MIKS? Küsimusele MIKS? 
vastatakse teaduse seaduste abil,  kusjuures   ei otsita vastust lõpp-
põhjusele. 
• Täpsemalt öelduna  on seletamine mingist konkreetsest nähtusest 
oluliste tunnuste eristamine ja nende viimine üldisemate seoste või 
seaduste alla.
• Füüsika eesmärgiks on välja selgitada looduseseadusi ja 
tõlkida need inimesele arusaadavasse keelde kasutades 
samas nn . füüsika keele abil.
• Füüsika keel on spetsiifiline keel, mis tugineb tavakeelele, 
kuid mil ele on omased järgmised tunnused:
• kaotab sõnade mitmetähenduslikkuse (näit. laeng : 
elektrilaeng , lõhkelaeng, emotsionaalne laeng );
• võimaldab lühemalt üles kirjutada füüsikas kasutatavaid  
lauseid  ( näit.: nõgusläätse fookuskaugus on 25 cm asemel  
f = - 25 cm );
• võimaldab kajastada objektide või mõistete vahelisi suhteid   
 ( näit: I = U / R );
• võimaldab pidada sidet eri rahvustel ja eri põlvkondadel. 
• Kuidas saadakse teada loodusseadusi ?
Selleks kasutab iga loodusteadus talle omaseid 
uurimismeetodeid, kuid kõik need taanduvad ühele 
meetodile – teaduse meetodile, mille aluseks on katse. 
• Milline on teaduse meetod? 
Uurimisvi s, kus varasematele teadmistele tuginedes 
leitakse uus probleem. 
Probleemile vastuse leidmiseks püstitatakse teaduslik 
oletus ehk  hüpotees . 
Seda (hüpoteesi) kontrollitakse ja tehakse järeldus 
hüpoteesi õigsuse kohta.
• Milline on täppisteaduslik meetod? 
• See on teaduse meetod, mis kasutab:
• idealiseeritud objekte;
• võimalikult üheselt määratud (korratavaid) 
katsetingimusi;
• maksimaalse täpsusega tehtud mõõtmisi;
• ühetähenduslikku keelt – füüsika keelt;
• idealiseeritud nähtuste matemaatilist 
kirjeldamist .
• Füüsikaline  maailmapilt   on maailma mudel,  ettekujutus  
loodusest, sel e ehitusest, omadustest, arenemisest jne. 
• Füüsikaline maailmapilt kujuneb inimtegevuse käigus, kus 
inimene oma tegevusega mõjutab loodust (näit. teeb 
katseid) ja mil e käigus saadud informatsioon kujundab tema 
teadvuses ettekujutuse loodusest. 
• Maailmapildi kujunemisel (või kujundamisel) on suureks 
raskuseks see, et füüsika seadused formuleeritakse 
ideaalsete objektide jaoks, aga rakendatakse reaalsetele 
objektidele.
• Maailma konstrueerimisel peame silmas, et loodusseadused 
ei muutu aja jooksul, kül  aga muutuvad füüsikaseadused 
(vastavalt teaduse arenemisele)
• Maailmapilt on läbi aegade muutunud. 
• 18 - 19 . sajandil valitses nn mehaaniline maailmapilt, 
mille aluseks on Newtoni seisukohad ja seadused. Selle 
pildi järgi koosneb maailm kõvadest, kaalu omavaist ja 
liikuvaist osakestest. Osakesed erinevad peamiselt 
kvantitatiivselt - massi poolest. Kuni elektromagnetvälja 
avastamiseni töötas selline maailmapilt hästi, kuid välja 
ei suutnud selline maailmapilt seletada.
• 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses valitses 
elektromagnetiline maailmapilt, mis seletas nähtusi 
elektromagnetilise vastastikmõjuga, mida vahendasid 
elektri - ja magnetväli. Sellega seletub enamik 
igapäevase elu nähtusi. 
• Modernne, nüüdisaegne maailmapilt ei jaga 
mateeriat aineks ja väljaks, sest igale väljale 
vastavad kvandid - osakesed ja vastupidi, igal 
osakesel on lainelised (välja) omadused. Looduse 
seletamisel kasutatakse lainelis - korpuskulaarset 
dualismi mõistet. 
• Dualismiprintsiip väidab, et nii aine kui välja 
algosakestel on nii laine- kui ka osakese-
omadused. Laine omadused tulevad ilmsiks 
osakeste li kumisel. Väljaosakeste ( kvantide ) korral 
seisneb laine vastava välja võnkumiste levikus.
Sündmus,  signaal ,   retseptor , 
aisting ,  kujutlus ja füüsika
Mina ehk vaatleja
• Vaatlus on looduse uurimise passiivne vorm, 
millel on  kindel eesmärk, metoodika, 
kasutatakse mõõteriistu ja  tulemused 
fikseeritakse. Vaatluse korral kehtib nõue, et 
nähtus peab tekkima ja kulgema ilma 
vaatlejapoolse sekkumiseta. 
• Inimene ehk vaatleja on üks osa loodusest, 
erinedes  ülejäänust teadvuse poolest. See 
lubab tal infot salvestada ja töödelda, 
arvestades põhjuslikke seoseid.
• Kuidas füüsika kogub infot loodusest?
• Inimene saab infot ümbritsevast maailmast 
oma meeleorganite abil. Kui neid organeid 
ärritada, tekib aisting. 
• Aistinguteks on 
• Nägemine -90% 
• Kuulmine  
• kompimine, 
• haistmine,
• maitsmine.
• Aisting on tegevus: 
• me näeme, et mingi valgus on punane, 
• kuuleme, et hääl on vali jne. 
• Aistingute korral ei  anta  neile sisu. Nii tegutseb näiteks 
imik. Normaalsel inimesel esinevad  aistingud  
kompleksselt ja neid analüüsitakse.
• Sel juhul räägitakse tajumisest. Tajumine tugineb 
suuresti eelnevatele teadmistele, kogemustele, 
ootustele
Maailmas (looduses) leiab aset sündmus
Vaatleja närviraku 
ehk retseptorini 
jõuab signaal selle 
kohta. 
Retseptorist läheb 
vastavat infot kandev 
närviimpulss ajju, kus 
tekib sündmust peegeldav 
aisting.
Erinevatest meeleorganitest pärinevate 
erinevate aistingute põhjal tekib ajus 
sündmusest terviklik taju.
Seejärel kasutab aju mälus säilitatavaid 
varasemaid sellelaadseid aistinguid ja 
tajusid, rakendab mõistust (süllogisme) 
ning lõpptulemusena tekib maailma 
sündmusest või objektist terviklik kujutlus 
ehk  visioon .
Süllogism (kr.k. syllogismos – 
järeldus) on tõese järelduse 
tegemine maailma kohta vaid 
mõistuse abil, ilma vastavat 
aistingut saamata. Näiteks: kui a 
= b  ja  b = c, siis ka  a = c. 
Füüsika koosneb eri indiviidide poolt tekitatud 
ja omavahel kooskõlastatud visioonidest. 
Füüsika on maailma peegeldus visioonidena. 
füüsika on paljude vaatlejate ühine loodust 
peegeldavate kujutluste süsteem
 (aga mitte loodus ise!).
Vaatleja tunnused:
•  tahe, 
•  aistingud, 
•  mälu, 
•  mõistus
Reaalsus ja vaatlejate ühised kujutlused sellest 
reaalsusest on paratamatult erinevad.
Loodusteadused (sh füüsika) on paljude vaatlejate ühised 
kujutluste süsteemid. 
Kujutlus on taju, mis  esineb ilma meeleorganeid ärritamata. 
Ei saa kujutleda seda, mida ei tea või pole varem kogetud.
Loodusteadus on inimlik kujutlus reaalsusest, mitte reaalsus 
ise. 
Nähtavushorisont
Nähtavushorisont
Üldtunnustatud vastuste piir
Mis on nähtavus-
horisondi sees?
Mis on nähtavus-
horisondi taga?
Milline on sinu nähtavushorisont?
Mina
Mis on 
Mis on selle 
nähtavus-
(nähtavushorisondi) horisondi 
sees?
taga ?
• Mis on sellest veel suurem asi?  Ja  Mis on 
need veel väiksemad asjad, millest uuritav 
asi koosneb? 
• vastamine nendele küsimustele on võimalik 
vaid kuni nähtavushorisondini. 
Kuidas tekib vikerkaar?
Kas sa oskad sellele
küsimusele vastata?
Kas selle nähtusega  seotu  
on sinu nähtavushorisondi 
sees?
Miks taevas on sinine?
Kas sa oskad sellele küsimusele vastata?
Kas selle nähtusega seotu on sinu 
nähtavushorisondi sees?
Claudius Ptolomaeus umbes 83–161) oli kreeka astronoom,  astroloog , 
matemaatik ja geograaf, kes tegutses Egiptuses. Teda peetakse geotsentrilise 
maailmasüsteemi peamiseks kinnistajaks. 
Geotsentriline maailmasüsteem
Mikołaj Kopernik 
(Nicolaus 
Copernicus)
1473-1543
Pani aluse heliotsentrilisele 
maailmasüsteemile
Heliotsentriline maailmasüsteem
Teadmistes on jõud
FRANCIS BACON 
(1561 – 1626) 
Pani aluse 
eksperimentidele.
Aristoteles 
(384-322 e.m.a). 
Vanakreeka filosoof, 
Platoni õpilane, 
Aleksander Suure 
õpetaja. 
Aristoteles 
(384-322 e.m.a). 
Vanakreeka filosoof, 
Platoni õpilane, 
Aleksander Suure 
õpetaja. 
Rasked kehad 
langevad kiiremini kui 
kerged kehad.
Galileo Galilei 
(1564 –1642) 
Näitas katseliselt, et 
kõik kehad langevad 
ühesuguse kiirusega.
2000 aastat pärast 
Aristotelest.
Eksperiment  võimaldas laiendada nähtavuse 
horisonti.
 Eksperiment ehk katse on looduse uurimise 
aktiivne vorm. Katseks nimetatakse mingi nähtuse 
uurimist, kui see kutsutakse kunstlikult esile või kui 
selle kulgemisse sekkutakse. Öeldakse ka, et katse 
on küsimus loodusele. See tuleb nii esitada 
(eksperiment nii püstitada), et loodus saaks vastata 
EI või JAA.
Katse ja vaatluse  tulemused kantakse tabelisse ja 
esitatakse sageli graafikuna, mil eks on 
koordinaadistikul funktsionaalset sõltuvust näitav 
joon.
Universumi koostis ja mõõtmed
                        
10-35 m
                     
                    
10-25 m
Nähtavuse 
horisont
    
10-18 m
Kvargid, leptonid
Mikromaailm
10-15 m
Tuumad
10-10 m
Aatomid
Makromaailm
10-7 m
Molekulid
1 m
Vaatleja
106 m
Megamaailm
10 v.a.
Tähesüsteem
Nähtavuse 
105 v.a.
Galaktika
horisont
108 v.a.
Galaktikate parved
1010 v.a.
Tuntud Universumi osa
Mõõtmed
• makromaailma (1 μm