Sissejuhatus füüsikasse (0)

1. Sissejuhatus
Sissejuhatus
· Teadus ­ tegevus(ala), mille eesmärk on
uute, tunnetuslikult ja praktiliselt oluliste
teadmiste saamine ja rakendamine ning
juba olemasolevate teadmiste töötlemine,
kasutamine ja säilitamine.
· Teadus ­ tõsikindlate (usaldusväärsete),
loogiliselt mittevasturääkivate teadmiste
ajalooliselt arenev süsteem, mis hõlmab
ühiskonna, looduse ja mõtlemise seaduseid.
Sissejuhatus
· Füüsika on üks fundamentaalsem täppisteadus,
mis on aluseks enamustele teadustele, ning mis
kasutab matemaatikat kirjeldamaks seoseid
looduses.
1.2. Mis on füüsika ja mida
ta uurib?
Mis on füüsika ja mida ta uurib?
· Ei Maal ega terves universumis leidu
sellist keha, mis ei alluks füüsika poolt
uuritavatele seadustele.
Mis on füüsika ja mida ta uurib?
· Füüsika ei uuri, mis ainest kehad koosnevad, vaid
seda, mis nendega kõige ümbritseva mõjul
juhtuda võib. Samuti uurib igasuguseid muutumisi
ja liikumisi ning otsib nende muutumiste põhjusi.
· Füüsika ei uuri otseselt mitte kehi, vaid selliseid
kehade omadusi, mida on võimalik täpselt
kirjeldada ja mõõta. (Füüsika on täppisteadus.)
· Füüsika on loodusteadus, mis uurib
täppisteaduslike meetoditega mateeria
põhivormide liikumist ja vastastikmõjusid.
Mis on füüsika ja mida ta uurib?
· Mateeria põhivormideks on aine ja väli.
­ Aine on mateeria vorm, mida iseloomustab
nullist erinev seisumass.
­ Väli on mateeria vorm, mis vahendab
vastastikmõjusid. Vastastikmõjusid on neli.
1.3. Mateeria
Mateeria
· Kõike, mis maailmas reaalselt eksisteerib,
mida me võime meeleorganite abil aistida
(näha, kompida jne.), nimetatakse
teaduses mateeriaks.
1.4. Väli
1.5. Nähtus
Nähtus
· Nähtus kujutab endast alati millegi
muutumist.
· Igasugust mateeria muutumist
nimetatakse loodusnähtuseks.
1.6. Vaatlus ja katse
Vaatlus ja katse
· Vaatluse käigus uurija ainult jälgib ning
mõõdab, toimuvasse sekkumata.
· Kui ta aga uuritava nähtuse ise esile
kutsub või vahepeal tingimusi muudab, on
tegemist katsega.
1.7. Mõõtühikud, mõõtmine ja
mõõteviga
Mõõtühikud, mõõtmine ja
mõõteviga
· Mõõtmine on toiming, mille käigus
tehakse kindlaks mõõdetava suuruse ja
teise, ühikuks valitud suuruse suhe.
· Igal füüsikalisel suurusel on oma
mõõtühik.
Mõõtühikud, mõõtmine ja
mõõteviga
SI põhi- ja täiendavad ühikud on defineeritud
järgmiselt:
· 1 meeter (m) on pikkus, mille valgus läbib
vaakumis 1/c sekundiga, kus valguse kiirus c =
299 792 458 m/s on ühikusüsteemist sõltumatu
universaalkonstant.
· 1 sekund (s) on võrdne 133CS aatomi elektronide
ja tuuma vastastikmõjust tingitud kiirguse 9 192
631 770 perioodiga.
· 1 kilogramm (kg) on võrdne kilogrammi
rahvusvahelise prototüübi massiga.
Mõõtühikud, mõõtmine ja
mõõteviga
· 1 amper (A) on võrdne selle elektrivoolu tugevusega,
mis kahte lõpmata pikka ja paralleelset, teineteisest
1m kaugusel vaakumis olevat kaduvväikese
läbimõõduga sirgjuhet läbides, tekitab juhtmete vahel
nende pikkuse iga meetri kohta jõu 2x10-7 N.
· 1 kelvin (K) on võrdne temperatuurivahemikuga, mis
saadakse vee kolmikpunktile vastava temperatuuri
(jää sulamistemperatuuri) ning absoluutse
nulltemperatuuri vahe jagamise1273,16 osaks.
· 1 mool (mol) on ainehulk, mis sisaldab samapalju
osakesi kui on aatomeid 0,012 kg süsiniku isotoobis
12
C (see on Avogadro arv NA= 6,02 x1023).
Mõõtühikud, mõõtmine ja
mõõteviga
· 1 kandela (cd) on võrdne sellise
monokromaatse ja sageduse1540 x 1012 Hz
toimiva valgusallika valgustugevusega, mis 1
sekundis kiirgab antud suunas ruuminurka 1
sr valguslaine energiaga 1/683 J.
· 1 radiaan (rad) on võrdne kesknurgaga, mis
toetub raadiusega võrdse pikkusega kaarele.
· 1 steradiaan (sr) on võrdne ruuminurgaga,
mis toetub raadiuse ruuduga võrdsele
kerapinna osale.
Mõõtühikud, mõõtmine ja
mõõteviga
· Iga mõõtmisega kaasneb mõõteviga. See ei
tähenda, et me mõõdaksime valesti või
hooletult, vaid põhimõtteliselt pole mõõtmist
võimalik teha absoluutselt täpselt.
· Mõõteviga näitab mõõtetulemuse erinevust
mõõdetava suuruse tõelisest väärtusest.
1.8. Füüsikaline suurus
Füüsikaline suurus
· Looduse kirjeldamiseks kasutatakse füüsikalisi
suurusi, nagu näiteks pikkus, aeg, kiirus, mass,
energia, jne. Füüsikalised suurused on inimene
kasutusele võtnud selleks, et loodust mõista ja
kirjeldada. Kõik Füüsikalised suurused on
mõõdetavad ja neid iseloomustab mõõtühik,
arvväärtus ja tähis.
Füüsikaline suurus
· Füüsikaline suurustega saab sooritada
matemaatilisi tehteid. Seejuures tuleb silmas
pidada kolme reeglit.
­ 1. Liita või lahutada saab ainult samaliigilisi suurusi.
­ 2. Füüsikaline suuruste korrutamisel või jagamisel
saadakse uus Füüsikaline suurus.
­ 3. Mõõtühikutega sooritatakse tehteid samade
eeskirjade järgi nagu arvväärtustega.
1.9. Mida annab füüsika?
Mida annab füüsika?
· Füüsika tundmine aitab näha ja mõista,
mis meid ümbritseb, mis üldse olemas on
ja mida kasutada saab. Samuti arendab
füüsika õppimine loogilist mõtlemist.
Koolifüüsika eesmärgiks pole kunagi
olnud seaduste tuletuskäikude ning
teoreemide pähetuupimine. Füüsika
õpetamine juhib tähelepanu seostele
looduses, õpetab sündmusi analüüsima ja
tagajärgedele õiget põhjust leidma.