..................................99 12. Relatiivsusteooria alused....................................................................................... 105 13. Kosmoloogia..........................................................................................................107 Sissejuhatus Järgnev ülevaade füüsikalistest nähtustest ja nende seletusest erineb oluliselt traditsioonilisest käsitlusest, kus käsitlus on liigendatud nähtuste järgi ja on jaotatud valdkondadesse nagu Mehaanika, Molekulaarfüüsika, Elekter ja magnetism, Optika jne. Meie oleme nähtused liigendanud mateeriavormide liikumisviiside järgi. Liikumisviise on meie liigituses neli: kulgemine, tiirlemine ja pöörlemine, võnkumine ning lainetamine. Eraldi käsitleme paigalseisu kui liikumise erijuhtu ning mikromaalimas esinevaid liikumisi, kus pole selget vahet eeltoodud liikumiste vahel. Ülevaadet alustame nelja vastastikmõju kirjeldamisega. Siis anname ülevaate
mudelitega; mtmine on prdumatu protsess, mille kigus muutub uuritava objekti olek; punktmassiks nim. keha, millel pole ruumala, kuid mass on vrdne keha massiga; punktlaenguks nim. laetud keha, mille mtmed on palju viksemad vaadeldavate laetud kehade vahelisest kaugusest ja neid ei ole vaja arvestada. 9.LEHT:Ndisaegne fsikaline maailmapilt: maailma kirjeldav vaatleja on selles aktiivne osaleja, mitte krvalseisja; maailm on htne, kuid selle ehitus on hierarhiline(makrotaseme objekte nim. kehadeks, mikro.t.obj. nim. osakesteks); maailm areneb sisemiste vastuolude tukel-phjuslikkus avaldub nii dnaamiliste kui statistiliste seaduste kaudu; tunnusteks on prdumatus,tenosuslikkus,muutumise ebastabiilsus.
Mehaaniline maailmapilt tõi- liikumise, jõu. Mehaanika põhimõte-keha asukoha määramine ruumis igal ajahetkel. Kiirus-näitab kui pika tee keha läbib mingil ajahtkel. Mass- on füs suurus, mis iseloomustab keha inertsust . Mida suurem on keha inertsus , seda suurem on keha mass. Jõud- on kehade vastastikuse toime mõõt, mis avaldub kas keha liikumisolukorra muutuses või keha deformeerumises. Töö-on füs suurus, mis iseloomustab ühelt füüsikaliselt objektilt teisele kanduva energia hulka.( dzaul) Energia- füs suurus, mis iseloomustab keha või jõu võimet teha tööd (potensiaalne,kineetiline) Võimsus -on füs suurus, mis näitab, kui palju tööd mingi jõud ajaühiku jooksul teeb, ehk töö tegemise kiirust. Teadlased:Galilei,Kepler,Newton,Einstein. Valemid:kiirusv=s/t, võimsus N=A/t, töö A=fs, jõud F=ma Newtoni 3 seadust:1. Inertsi seadus-Iga keha seisab paigal või liigub ühtlaselt ja sirgjooneliselt seni, kuni temale rakendatud jõud seda olekut ei muuda.
Füüsikaline Maailmapilt Füüsika aines ja teaduslikud meetodid: mudelid, keel, põhjuslikkus. Makroskoopiliste kehade liikumine ja selle põhjused; Newtoni seadused. Kehasüsteemide liikumine – aine molekulaar-kineetiline teooria, olekuparameetrite muutumise seaduspärasused. Suure tihedusega molekulaarsüsteemid. Soojus – aineosakeste kaootilise liikumise energia. Elektromagnetism: elektrilaengud ja nende liikumine magnet- ja elektriväljas. Valguse dualism – osakeste voog versus elektromagnetlainetus. Mikromaailma ehituskivid – elementaarosakesed. Kvantmehaanika põhiideed. Relatiivsus maailma käsitlemisel: erirelatiivsusteooria postulaadid, energia ja massi ekvivalentsus ning aegruumi kõverdumine. Universumi teke, struktuur ja evolutsioon. Füüsikas avastatud seaduspärasuste rakendatavus teistes teadustes. Õpimeetodid: loengud, seminarid. Iseseisev töö: töö kirjandusega ja harjutusülesannete lahendamine. 1 MAKROSKOOPILISTE KEHADE LIIKUMINE Makroskoopiliseks n
Füüsikaline maailmapilt Meie maailmad mikro maailm Meie isiklik ettekujutus ümbritsevast loodusest makromaailm Koolifüüsika Mehaanika Soojusõpetus Elektro magnetism Füüsika Optika Aine struktuur Universumi õpetus Mehaanika Mehaanika Kinemaatika Dünaamika Staatika Soojusõpetus Soojusõpetus Molekulaarfüüsika Molekulaar- Termo- kineetiline Aine ehitus dünaamika teooria Elektromagnetism Elektromagnetism Elektro magnet Elekter Magnetism võnkumised ja lained Optika
Füüsikaline maailmapilt Rain Berezin TTG 12A Füüsika Loodusteadus, mis täpisteaduslike meetoditega uurib mateeria põhivormide liikumist ja vastastikmõjusid. Eesmärk: Välja selgitada loodusseadusi ja tõlkida need füüsika keele abil inimesele arusaadavasse keelde. Füüsika keel Spetsiifilinekeel, mida iseloomustab: terminite ühetähenduslikkus füüsikaliste lausete kirjutamine eriterminite abil objektide või mõistete vaheliste suhete kajastamine kasutatakse kindla tähendusega märkide süsteemi ja nende kombineerimise reeglistikku Füüsikaline suurus Füüsikalist suurust saab mõõta, tal on arvväärtus Füüsikalisel suurusel on mõõtühik Igal füüsikalisel suurusel on oma tähis Füüsikaline suurus on arvväärtuse ja mõõtühiku korrutis. S.t näitab mitu korda on mõõdetav (keha, objekt jm) väiksem või suurem mõõtühikust. Mõõtühikud on kontrollitavad spetsiaalse
viimase paari aastakümne jooksul tekkinud teaduslik küsimus, et mis on teadvus ja kuidas see inimese närvisüsteemis tekib. Täpselt sama on ka Universumi olemuse mõistatusega. Teaduslik küsimus seisneb selles, et mis on Universumi eksisteerimise füüsikaline olemus? Näiteks kas Universum on tõepoolest lihtsalt üks suur mehaaniline masinavärk, mis töötab kindlate seaduspärasuste kohaselt? Kui kõige eksisteerimise aluseks on energia, mida teab ja tunneb tänapäeval klassikaline mehaanika, siis tekib kohe järgmine küsimus, et mis ,,asi" siis see energia ise on? Taolistele küsimustele püütaksegi siin vastust anda. Selle valdkonna põhiliseks teesiks on see, et Universumis ei ole tegelikult aega. Universum ise on ajatu, mis tuleb välja ajas rändamise teooriast. Antud tees on lähtepunktiks paljudele teistele uutele füüsikaseadustele, mis viivad lõppkokkuvõttes arusaamisele, et Universumit ei olegi tegelikult olemas. See ongi Universumi füüsikaline olemus.
Seosed Seoseks (ehk vastavuseks, sageli ka relatsiooniks või suhteks) hulkade ja vahel nimetatakse otsekorrutise × mistahes osahulka. Seega, seos hulkade ja vahel on järjestatud paaride (,) hulk, kus ja . Teisiti öeldes, seos on mingi osahulk ×. Paari (,)× korral öeldakse, et elemendid ja on seoses ning tähistatakse ka . Mõnikord öeldakse osahulga kohta, et see on seose graafik. Kui =, ehk kui ×, siis räägitakse seosest hulgal . Näide 1. Olgu ={2,3} ja ={1,2,3,4,5,6}. Siis 1={(2,2),(2,3),(3,1), (3,5)} on binaarne seos hulkade ja vahel. Samade hulkade ja korral võime vaadelda veel palju teisi seoseid, näiteks seost 2, mis on antud tingimusega, et see koosneb paaridest (,), millede korral jagub arvuga . Siis 2={(2,2),(2,4),(2,6),(3,3),(3,6)}. Näide 2. Olgu hulgaks kõigi naturaalarvude hulk ning seoseks osahulk hulgas ×, mis koosneb kõikidest paaridest (,), mille korral arv on arvu jagaja. Seega ={(,) ,, | }.
Maailma usundid Religiooni kujunemine Religioon on uskumuste, normide ja tavade süsteem, mille keskmes on jumalikeks, pühades ja/või üleloomulikeks peetavad jõud ning inimese ja kõiksuse suhteid reguleerivad põhilised väärtused. Igat religiooni võib vaadelda mitmest aspektist: See on maailmavaade On tugi, mis aitab inimesel eluraskustest üle saada On eetiline süsteem, mis reguleerib inimestevahelist käitumist ning hoiakuid On rituaal nt palverännakud, jumalateenistus, palvetamine, pühade tähistamine Usundid jagunevad jumalate arvu järgi: 1. Monoteistlikud islam, ristiusk, judaism 1 jumal 2. Polüteistlikud - Vana Egiptuse usk, hinduism jumalaid palju Usundid jagunevad leviala järgi: 1. Maailma- /kõrgreligioonid suurim on ristiusk 2. Rahvusreligioonid ja hõimuusundid iseloomulik teatud piirkonnale nt hõimuusundid Aafrikas Veel jagunevad: 1. Aabrahamlikud peava
Maailma usundid Religio (ld k) tuleneb: 1. Religare siduma 2. Religere tähelep. olema/hoolima Cicero: ,,Religioon on inimese kohustus austada jumalaid." (traktaat ,,De natura deorum") Ta kasutab sõna ,,kultus", kuid tänapäeval on kultus vaid nimetus teatud toimingutele. Religiones (pl), kuna roomlastel oli palju jumalaid. Religiosus/religiosa religioosne (nii inimeste kui paikade kohta) Superstitio ebausk, kuid pole samatähenduslik Rooma tähendusele; kasutati mitmete kultuste kohta, mida nad ei tahtnud aktsepteerida (kuigi Rooma oli tolerantne) Kristlikud autorid kasutasid religio mõistet vaid kristluse kohta. Idololaatria mittekristlikud usundid (iidolite austamine; superstitio) 15.-16.saj hakkasid mõisted muutuma. Sekt (ld k secta) rühmitus Widengren: ,,Religiooni olemus peitub jumala usus." Animism usk hingedesse (ka loomade) Totemism esivanemate kultuse erivorm (nad pole inimesed, vaid nt putukad) Animatism usk
Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Loodusteadusliku info topoloogia (paiknemisõpetuse) põhiprobleem: millises järjestuses on otstarbekas esitada loodusteaduslikke teadmisi? Senises füüsikaõppes on järjestus eelkõige ajalooline: mehaanika, soojusõpetus, elekter, optika, mikrofüüsika (nii nagu neid järjest tundma õpiti). Käesolevas aines on topoloogiliselt esmatähtsad olemuslikud seosed nähtuste vahel. Kaasaegse füüsikalise maailmapildi info märksõnaline järjestus käesolevas aines on järgmine: kehad liikumine vastastikmõju aine ja väli atomism spinn. Seejärel vaadeldakse absoluutse 4
Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Loodusteadusliku info topoloogia (paiknemisõpetuse) põhiprobleem: millises järjestuses esitatuna on loodusteaduslikud teadmised kõige paremini omandatavad? Senises füüsikaõppes on järjestus eel- kõige ajalooline: mehaanika, soojusõpetus, elekter, optika, mikrofüüsika (nii nagu neid järjest tundma õpiti). Käesolevas aines on topoloogiliselt esmatähtsad olemuslikud seosed nähtuste vahel. Kaasaegse füüsikalise maailmapildi info märksõnaline järjestus käesolevas aines on järgmine: kehad liikumine vastastikmõju aine ja väli atomism spinn. Seejärel vaadeldakse absoluutse kiiruse, laine-osakese dualismi, ning tõenäosuslikkuse printsiipe.
objekt riht (rihtimine tasase pinna tekitamine), 3-dim. objekt tiht (tihe objekt), 4-dim. objekt niht (neljamõõtmeline objekt). Sihi (1-dim. süsteemi) määratlemiseks (lõigu saamiseks) ühendame kaks 0-dim. objekti (punkti), rihi määratlemiseks kaks omavahel ristuvat lõiku (sihi tükki), tihi määratlemiseks kaks tahku (rihi tükki) jne. Seega: 2 rihti + nende ühine siht tiht, 2 tihti + nende ühine riht niht jne. Kinemaatika on mehaanika osa, mis kirjeldab liikumist, tundmata huvi selle põhjuste vastu. Kinemaatika püüab vastata vaid küsimusele Kuidas keha liigub? Liikumisvõrrandiks x = x(t) nimetatakse avaldist, mis suvalisel ajahetkel määrab vaadeldava keha kauguse taustkehast (koordinaadi x). Mõistet liikumisvõrrand kasutatakse sageli ka avaldise kohta, 7
.................................24 Sissejuhatus Käesoleva kursuse võib tinglikult jaotada kaheks osaks. Alguses räägime looduse ja füüsika vahekorrast ning füüsika uurimismeetoditest (jaotised 1 ja 2). Edasi käsitleme konkreetset materjali, mis peaks aitama kujundada füüsikalist maailmapilti. Ülevaade füüsikalistest nähtustest ja nende seletusest erineb oluliselt traditsioonilisest käsitlusest, kus käsitlus on liigendatud nähtuste järgi ning on jaotatud valdkondadesse nagu Mehaanika, Molekulaarfüüsika, Elekter ja magnetism, Optika jne. Meie oleme nähtused liigendanud mateeriavormide liikumisviiside järgi. Liikumisviise on meie liigituses neli: kulgemine, tiirlemine ja pöörlemine, võnkumine ning lainetamine. Eraldi käsitleme paigalseisu kui liikumise erijuhtu ning mikromaalimas esinevaid liikumisi, kus pole selget vahet eeltoodud liikumiste vahel. Ülevaadet alustame nelja vastastikmõju kirjeldamisega. Siis anname ülevaate
Sama tugevat jõudu on vaja, et liikuvat keha pidurdada ja seisata. Keha omadust mitte liikuma hakata või mitte seisma jääda nimetatakse inertsiks. Mida suurem on keha mass, seda suurem on ka tema inerts. Inertsiaalsed taustsüsteemid Esimese seaduse tegeliku sisu avab sõnastus: on olemas taustsüsteeme, mille suhtes (teiste kehade mõjust) vaba keha liigub konstantse kiirusega (ühtlaselt sirgjooneliselt). Taustsüsteeme, kus kehtivad inertsiseadus e. Newtoni I seadus ja teised mehaanika seadused, nimetatakse inertsiaalseteks taustsüsteemideks. Näiteks on Maaga seotud taustsüsteem peaaegu inertsiaalne. NEWTONI TEINE SEADUS Newtoni teine seadus ütleb, et Keha kiirendus on võrdeline temale mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline massiga. Matemaatiliselt väljendab Newtoni teist seadust valem: Kus: 20 a on kiirendus F jõud m on mass
15. Kas on õige väita ”elektrijaamades toodetakse energiat?” Väär - Energia jäävuse seaduse järgi ei teki ega kao, võib vaid muunduda ühest liigist teise. Elektrijaamades muundatakse mingit liiki energia elektrienergiaks. 5. Test 1. Millises keskkonnas milline soojusülekande liik? a. gaasides: põhiliselt konvektsioon b. vedelikes: põhiliselt konvektsioon c. tahketes kehades: põhiliselt soojusjuhtivus d. vaakumis: ainult soojuskiirgus 2. Millised on mikro, millised makroparameetrid? a. molekulide keskmine kiirus: mikroparameeter b. molekulimass: mikroparameeter c. ainekoguse ruumala: makroparameeter d. rõhk: makroparameeter e. temperatuur: makroparameeter 3. Vali kirjeldusele vastav soojusülekande liik a. energia levib gaasi… vedeliku liikumise tõttu - konvektsioon b. energia levib elektromagnetlainete kiirgamise ja neelamise tõttu - soojuskiirgus c
füüsikalised suurused. Mõõtmine. Mõõtühikute areng. SI mõõtühikute süsteem. Mõõtemääramatus. Juhuslik jaotus, standardhälve. Mudelid füüsikas. Mudelite kasutamine reaalsuses. Mehaanika kui füüsikaliste mudelite alus. (koos sissejuhatusega 75h) Üldmõisted: keha, punktmass, liikumine. Kehade vastastikmõju. Vastastikmõju liigid. Aine ja väli. Ruumi mõõtmelisus. Taustsüsteem. Liikumisvormid füüsikas: kulgliikumine, pöördliikumine, võnkumine, laine. Mehaanika põhiülesanne. Liikumist kirjeldavad suurused: teepikkus, nihe, kiirus, aeg. Vektor ja vektoriaalsed suurused. Vektorite liitmine. Vektori lahutamine komponentideks. Liikumise suhtelisus. Kulgliikumise lihtsaim mudel ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiiruse, teepikkuse ja liikumisaja leidmine. Teepikkuse ja liikumisaja võrdelisus. Ühtlase liikumise graafiline kujutamine (st- ja vt-teljestikud). Liikumisvõrrand. Teepikkuse graafiline tõlgendus.
s s2 A= F s = mas Tuletatud ühikute defineerimine. Valemi põhjal, näiteks jõud 1 N (F=m·a): 1 N on jõud, mis massile m U 1 kg annab kiirenduse 1 2 või 1 A I = on voolutugevus, mille tekitab pinge 1 V 1-oomises s R [1] takistis. Ühiku eesliite ja vastava kümneastme vastastikune väljendamine, näiteks kilovatt (kW) on 103 W või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes ajavahemikes võrse suuruse võrra, kiirendus a on const ehk jääv, kas positiivne (kiirenev) või negatiivne (aeglustuv). Vaba langemine vaakumis on sobiv näide ühtlaselt kiirenevast liikumisest m a = g = 9,8 2
Mehhanistlik maailmapilt -Valitses 17saj kuni 19saj. - Aluseks Galilei ja Newtoni mehaanika. -Liikumiseks oli vajalik algtõuge, arvati, et see pärineb jumalalt. -Kord liikuma pandud maail on ajas muutumatu ja sarnaneb kellamehhanismiga, mille kõik osad on omavahel ühendatud. -Maailma saab kirjeldada matemaatiliselt võrranditega, mis väljendavad põhjuse ja tagajärje vahelisi seoseid. -Maailmas pole kohta juhusel, kõik on täielikult determineeritud. -Loodusseadusi on võimalik eksperimentaalselt avastada, kui oskame looduselt õigesti küsida. -Makrokehade liikumist seletavad seadused kehtivad ka üksikaatomite ja molekulide korral. -Maailm on pmst tunnetatav, selleks on vaja olendit, mida nim LAPLACE´i deemoniks. See suudab koostada kõikide kehade liikumise diferentsiaalvõrrandid ja need ka integreerida. Nii on maailma moodustavate kehade trajektoorid ja liikumisolekud määratud minevikus ja olevikus. Nähtused:1)mehhaaniline liikumine-keha asukoha muutumine teiste kehade
s s2 A= F s = mas Tuletatud ühikute defineerimine. Valemi põhjal, näiteks jõud 1 N (F=m·a): 1 N on jõud, mis massile m U 1 kg annab kiirenduse 1 2 või 1 A I = on voolutugevus, mille tekitab pinge 1 V 1-oomises s R [1] takistis. Ühiku eesliite ja vastava kümneastme vastastikune väljendamine, näiteks kilovatt (kW) on 103 W või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes ajavahemikes võrse suuruse võrra, kiirendus a on const ehk jääv, kas positiivne (kiirenev) või negatiivne (aeglustuv). Vaba langemine vaakumis on sobiv näide ühtlaselt kiirenevast liikumisest m a = g = 9,8 2
saavad need kolm jõudu võrreldavad ning neid või käsitleda parajasti üheainsa jõu kolme erineva ilminguna, väärtus vähemalt 10 astmel 15 GeV. Füüsikaline maailmapilt ja pseudoteadused Füüsikaline maailmapilt kujutab endast teadusliku maailmapildi ühte osa. Füüsikaline maailmapilt on muutuv ajas ning see määrab ainult hetkeseisu. Ümbritsevast maailmast muutuvad meie teadmised ja arusaamad. Einsteini relatiivsusteooria asendas Newtoni mehaanika, kuid see ei kustuta ära Newtoni teooriat. Vastupidi, Newtoni klassikalise mehaanika abil teostatakse tänapäevalgi katseid. Nt: kasutatakse praktiliste insenerarvutuste puhul. Ka igapäevaelus toimuvad mehaanilised nähtused toimuvad tänu Newtoni teooriale. Kehade liikumist suurtel kiirustel annab seletuse Einsteini relatiivsusteooria aga väiksemate kiiruste korral annavad mõlemad teooriad nii Newtoni kui ka Einsteini oma sama tulemuse.
Põltsamaa Ühisgümnaasium Maailmapilt mis see on? Referaat Koostaja: Raili Sepri, 12a Juhendaja: õp Tarvo Talvistu Põltsamaa 2009 SISUKORD 1. MAAILMAPILT MIS SEE ON?.........................................................................................3 1.1. Mehhanistlik maailmapilt................................................................................................ 3 1.1.1. Newtoni mehhaanika seadused.................................................................................3 1.1.2. Mehhanistliku maailmapildi tunnused......................................................................4 1.2. Elektromagnetiline maailmapilt.......................................................................................4 1.2.1. Albert Einsteini relatiivsusteooria,............................................................................5 1
Suure Paugu ajal. Selliste tugevate väjade korral peaksid kvantmehaanilised efektid muutuma oluliseks. Klassikaline üldrelatiivsusteooria ennustab punkte, mille tihedus on lõpmatu, kvantmehaanika Pauli keelu alusel on aga need võimatud - kaks samasugust osakest ei saa olla ühes kvantolekus. Nõnda ennustab klassikaline üld- relatiivsusteooria oma langemist ette nagu klassikaline mehaanika ennustas oma langemist, kui ta lubas aatomeil variseda lõpmatusse tihedusse. kinemeetiline tegur kinemaatiline tegur Seisva keha massi tähistatakse m0ga ja nullike tuleb lisada Einsteini valemis ka energiale, mis on siis seisva keha energia. Kiirusega liikuva keha mass avaldub seisumassi kaudu kinemaatilise ehk Lorentzi teguri abiga (3). Hollandi füüsik Antoon Lorentz (18531928) on klassikalise elektrodünaamika
Nähtused on näiteks jää sulamine, kivi kukkumine, vikerkaare teke, elektriseerumine, veelainete peegeldumine jne. Väga üldiselt jaotatakse füüsikalised nähtused 5-rühma: mehaanilised, soojuslikud, optilised, elektri- ja magnetilised nähtused. Lisaks võib eraldi rääkida veel aatomi- ja tuumafüüsika ning kosmoloogilistest nähtustest. Tegelikult on ka iga rühma piires veel nähtuste alaliike, mis moodustavad omaette rühmi. Näiteks mehaanika nähtused jagunevad: mehaanilise liikumise (ühtlane ja ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine), dünaamika, staatika, energia-töö- võimsuse ja perioodiliste liikumiste osadeks. Kehade või nähtuste omadusi, mida me mõõta saame nimetatakse füüsikalisteks suurusteks. Igal füüsikalisel suurusel on: 1) oma mõõtühik, 2) seda saab mõõta kas otseselt mõõteriistaga või kaudselt valemi abil arvutades ja 3) seda saab väljendada arvuliselt.
viimase paari aastakümne jooksul tekkinud teaduslik küsimus, et mis on teadvus ja kuidas see inimese närvisüsteemis tekib. Täpselt sama on ka Universumi olemuse mõistatusega. Teaduslik küsimus seisneb selles, et mis on Universumi eksisteerimise füüsikaline olemus? Näiteks kas Universum on tõepoolest lihtsalt üks suur mehaaniline masinavärk, mis töötab kindlate seaduspärasuste kohaselt? Kui kõige eksisteerimise aluseks on energia, mida teab ja tunneb tänapäeval klassikaline mehaanika, siis tekib kohe järgmine küsimus, et mis „asi“ siis see energia ise on? Taolistele küsimustele püütaksegi siin vastust anda. Selle valdkonna põhiliseks teesiks on see, et Universumis ei ole tegelikult aega. Universum ise on ajatu, mis tuleb välja ajas rändamise teooriast. Kuna kõik kehad Universumis liiguvad ajas ( tuleviku poole ) ja kõik nähtused toimuvad ajas ja ruumis, siis seega ajas rändamise füüsika on kõige eksisteerimise aluseks
kuulub tänapäeva füüsikasse, piirdub peamiselt staatika ja hüdrostaatika algetega ning mõningate teadmistega optika, elektri ja magnetismi alalt; vanaaja atomistika on tänapäeva füüsikalis-keemilise atomistika eelkäija.(1) Täiesti iseseisvaks teaduseks sai füüsika 16. 17. sajandil. Algul 16.-18. sajandil oli seos füüsika harude vahel nõrk. Omaette enam-vähem vastavuses tegeliku elu nõuetega, arenesid optika, soojusõpetus, elektri- ja magnetismiõpetus ning eriti mehaanika. 19. sajandi alguses hakkas kujunema füüsikaline maailmapilt, milles kõiki nähtusi püüti tõlgendada klassikalise mehaanika alusel ja mida seetõttu nimetatakse mehanistlikus. Loodi põhjapanevad ja kõikehõlmavad, senised väheseostatud ning lünklikke teadmisi ühendavad teooriad. Peale mehaanika said niisugusteks teooriateks elektrodünaamika ja termodünaamika koos atomistlikul konseptsioonil põhineva staatilise füüsikaga.(1)
b. on inimlik vahend objekti kirjeldamiseks 13. Vali, millised füüsikalised suurused on sklaarsed, millised vektoriaalsed. a. Pikkus skalaarne b. Jõud vektoriaalne c. Rõhk skalaarne d. Kiirus vektoriaalne 14. Millisele eesliitelele vastab milline kümne aste? a. 10-1 detsi b. 106 mega c. 109 - giga d. 10-9 nano e. 10-6 mikro f. 10-3 milli 15. Teaduslik hüpotees peab olema püstitatud nii, et selle kontrollimine annab alati positiivse tulemuse. a. Väär 16. Põhjuslikkus võib väljenduda a. ühe füüsikalise objekti koosnemises teistest objektidest - ruumiline b. ühe sündmuse järgnevuses teisele ajaline Mehaanika I Newtoni II seaduse kohaselt kiirendus on Pöördvõrdeline massiga Võrdeline jõuga
FÜÜSIKA Looduse objektide koige pohilisemad ja uldisemad vastasmojud 1. gravitatsiooniline (koik kehad); 2. elektromagnetiline (elektriliselt laetud kehad); 3. nork (koik elementaarosakesed); 4. tugev (nukleonid). Sisemine nahtavushorisont on teadmiste piir liikumisel piki mootmete skaalat uha vaiksemate objektide poole.Mis on selle sees? Valine nahtavushorisont on teadmiste piir liikumisel piki mootmete skaalat uha suuremate objektide poole: Mis on selle taga? Füüsikaline maailmapilt Mehaaniline ? Kujunes valja 18. sajandi lopuks Galilei, Descartes'i, Huygens'i ja eelkoige Newtoni toode uldistamise tulemusena. ? Oluliseks peeti vaid kehi, nende liikumist ja vahetul kontaktil ilmnevat vastastikmoju. ? Vastastikmoju vahendajat ei tahtsustatud. Elektromagnetiline ? Kujunes valja 19. sajandi lopuks Faraday ja Maxwelli toode tulemusena. ? Erinevalt mehaanilisest maailmapildist t
Kordamisküsimused : TEST: Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli. Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos. Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga. Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra. Loeng 12 Alalisvool.
Kordamisküsimused : TEST: Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli. Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos. Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga. Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra. Loeng 12 Alalisvool.
Absoluutselt elastne põrge on selline, mille käigus kehade summaarne kineetiline energia ei muutu: kogu kineetiline energia muutub deformatsiooni potentsiaalseks energiaks ja see omakorda muutub täielikult kineetiliseks energiaks. Pärast põrget kehad eemalduvad teineteisest. Absoluutselt mitteelastne põrge on selline, mille käigus osa summaarsest kineetilisest energiast muutub kehade siseenergiaks. Pärast põrget jäävad kehad paigale või liiguvad koos edasi. Aeg: ajahetke tähistab nn. jooksev aeg (kunas?), tähis t , ühik 1s; kestust tähistab ajavahemik (kui kaua), tähis t, ühik 1 s. Agregaatolekuid on kolm: gaasiline, vedel ja tahke. Agregaatolek on määratud peamiselt aine temperatuuriga. Agregaatoleku muutumisega võib kaasneda nii soojuse neeldumine kui vabanemine. Seda iseloomustab siirdesoojus, mis on võrdne üleantava soojushulga ja ainekoguse massi jagatisega, ühikuks on 1 J/kg. Kokkuleppeliselt loetakse keha poolt saadud soojushulka positiivseks ja äraantud
Nüüdisaegne füüsikaline maailmapilt Füüsikalise ainekäsitluse sisu. Tegevus /Iseloom 1 Objektid ja nähtused. Vaatlus /Kvalitatiivne 2 Füüsikalised suurused. Mõõtmine/Kvantitatiivne 3 Seaduspärasused. Analüüs 4 Mudelid, teooriad ja põhiseadused. Üldistus 5 Kontroll ja rakendused. Katse Iseloomustavad järgmised põhijooned: 1. Maailma kirjeldav vaatleja on selles aktiivses osaleja, mitte kõrvalseisja rollis. Maailma on võimalik kirjeldada vaid ligikaudselt, teatud tõenäosusega. See avaldub maailma süvaehitusse kuuluvatest mikroosakestest ja nendega toimuvatest protsessidest. Antroopsusprintsiibist järeldub: Universum peab olema tugevalt mittetasakaalulises olekus, et selles saaks tekkida homo sapiens. Mittetasakaalulistele süsteemidele on omane juhuslikkus, pöördumatus ja iseorganiseerimine. Eristatakse: a) Mittetasakaalulisi isoleeritud süsteeme b) Avatud mittetasakaalulisi süsteeme Nüüdisaja füüsik
Makrokehi kaasavate katsete korraldamine pole kuigi keeruline ja nende katsete tulemused on kõige veenvamad, kuna hüpoteesist eksperimendini viivad süllogismide ahelad pole kuigi pikad. See vähendab vea esinemise tõenäosust. Niisiis moodustavad makromaailma inimesest mõõtmete poolest mitte väga palju erinevad objektid. Mikro- ja megamaailmas pole enam rakendatavad kõik klassikalise füüsika seadused. Mikromaailma objektide liikumist tuleb klassikalise (Newtoni) mehaanika asemel kirjeldada kvantmehaanika abil. Megamaailma objektide massid võivad olla nii suured, et nende objektide kirjeldamisel tuleb appi võtta üldrelatiivsusteooria. Nimelt pole ajal ja ruumil suure massiga objektide läheduses enam makromaailmale iseloomulikke omadusi. 14. Kuidas loodusteaduslik meetod püüab uurimistööd üles ehitada? Millised on olulised etapid teadusliku teadmise saavutamisel? Loodusteadusliku meetodi all mõistetakse niisiis meetodit, mis seisneb vaatluste põhjal