BEVEZETŐBEVEZETŐA FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

- - physisphysis görög szó, jelentése: görög szó, jelentése: természettermészet- magyar neve: - magyar neve: természettantermészettan

- - fizikai jelenség: fizikai jelenség: pontosan nem határozható meg, apontosan nem határozható meg, a természeti jelenségek (élettelen természet) bizonyos természeti jelenségek (élettelen természet) bizonyos köre: köre:

pl. tömegvonzás, párolgás, villámlás, fénytörés,pl. tömegvonzás, párolgás, villámlás, fénytörés, maghasadás, időutazás stb. maghasadás, időutazás stb.

A fizika feladata:A fizika feladata:

- a körébe tartozó anyagi világ objektív tulajdonságait- a körébe tartozó anyagi világ objektív tulajdonságait képező jelenségek összességének minél jobb képező jelenségek összességének minél jobb megismerése megismerése

- nemcsak egyes jelenségek egyszerű leírása, hanem az- nemcsak egyes jelenségek egyszerű leírása, hanem az ezek közötti kapcsolatok, törvényszerűségek ezek közötti kapcsolatok, törvényszerűségek meghatározása meghatározása

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

A fizika módszerei:A fizika módszerei:

- első lépés: a jelenség megfigyelése- első lépés: a jelenség megfigyelése- 17.századtól: kísérletezés, mérés- 17.századtól: kísérletezés, mérés- kvalitatív összefüggések megállapítása- kvalitatív összefüggések megállapítása- kvantitatív összefüggések megállapítása- kvantitatív összefüggések megállapítása- a kvantitatív összefüggések alapján a - a kvantitatív összefüggések alapján a matematikamatematika módszereinek felhasználásával fizikai törvények módszereinek felhasználásával fizikai törvények meghatározása. meghatározása.

- a törvények, összefüggések érvényességi - a törvények, összefüggések érvényességi határainakhatárainak vizsgálata, és a törvények gyakorlati vizsgálata, és a törvények gyakorlati alkalmazásaalkalmazása

a fizikai megismerés folyamataa fizikai megismerés folyamata

megfigyelés =spontán tapasztalás (alma leesik a fáról)

• a fizikai jelenségek vizsgálata mesterséges körülmények között

• kezdeti feltételek• egyszerre csak egy fizikai

mennyiséget változtatunk miközben egy másik változását regisztráljuk

Pl. (ejtegetős kísérleteket végzünk)

tudatos kísérletezés mérés

következtetés :a Föld vonzza a többi testet

megfigyelés

modell / elmélet alkotás :Newton-féle gravitációs törvény

(fizikai mennyiségek közötti összefüggések)

hipotézis / jóslás :vajon bármelyik két testvonzza egymást ?

újabb kísérlet, megfigyelés

igen

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

Fizikai mennyiségek:Fizikai mennyiségek:

- A jelenségek kvantitatív (mennyiségi) leírásához szükségesek. A - A jelenségek kvantitatív (mennyiségi) leírásához szükségesek. A kvantitatív törvények a jelenséget leíró mennyiségek között kvantitatív törvények a jelenséget leíró mennyiségek között állapítállapít meg összefüggéseket. meg összefüggéseket.

- A fizikai mennyiségek definíciójához mérési utasítás tartozik.- A fizikai mennyiségek definíciójához mérési utasítás tartozik.- Általában minden mennyiség méréséhez mérőeszköz tartozik (Pl.- Általában minden mennyiség méréséhez mérőeszköz tartozik (Pl. hoszzúság – mérőléc, vonalzó). hoszzúság – mérőléc, vonalzó). Mérés: a mérendő mennyiség hányszorosa az egységnek. Mérés: a mérendő mennyiség hányszorosa az egységnek.

- Kétféle fizikai mennyiséget különböztetünk meg:- Kétféle fizikai mennyiséget különböztetünk meg: skalár = szám : csak nagysága van skalár = szám : csak nagysága van pl. tömegpl. tömeg vektor = szám + irány : nagyság + irány is pl. erő vektor = szám + irány : nagyság + irány is pl. erő

- szükséges a mértékegység rendszerek kialakítása.- szükséges a mértékegység rendszerek kialakítása. Az 1960-ban elfogadott és Magyarországon 1976-ban bevezetett Az 1960-ban elfogadott és Magyarországon 1976-ban bevezetett SI (Système international d’unités) rendszert használjuk. SI (Système international d’unités) rendszert használjuk.

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

- Fizikai mennyiség- Fizikai mennyiség = { = {mérőszámmérőszám} } {{mértékegységmértékegység}} pl: pl: SebességSebesség = = 55 m/sm/s

- Vektormennyiség esetén beszélünk támadáspont és - Vektormennyiség esetén beszélünk támadáspont és irányrólirányról is. Pl. a sebességnek van iránya is! is. Pl. a sebességnek van iránya is!

- alapegységek az SI –ben: (7 db)- alapegységek az SI –ben: (7 db)hosszúság,hosszúság, méterméter [m][m]tömeg,tömeg, kilogrammkilogramm [kg][kg]idő, idő, másodpercmásodperc [s][s]elektromos áramerősség,elektromos áramerősség, amperamper [A][A]hőmérséklet,hőmérséklet, kelvin kelvin [K][K]anyagmennyiség,anyagmennyiség, mól mól [mol][mol]fényerősség,fényerősség, kandela kandela [cd][cd]

Kapitány a gépháznak: -Mennyi? -Harminc! -Mi harminc? -Mi mennyi?

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

- kiegészítő egységek:síkszög, radián [rad]térszög, szteradián [sr]

- származtatott egységek:az alap- és kiegészítő egységekből algebrai

műveletekkel pl : sebesség [m/s], erő [kg.m/s2], …

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYA

egyéb, nem SI, de használt mértékegységek:

fok, perc, másodperc (szögmérés) π rad = 180oangström (Å) = 10-10 mfényév (távolság !!!) ≈ 9.46.1012 kmhektár (ha) 100 m × 100 mliter (ℓ) = 1 dm3

mázsa (q) = 100 kgtonna (t) = 1000 kgkm/h 3.6 km/h = 1 m/satmoszféra (atm) = 101325 Pabar, mbar = 105 Pakalória (cal) = 4.1868 Jkilowattóra (kWh) 1 Wh = 3600 Jlóerő (LE) ≈ 736 WCelsiusfok 0 0C ≈ 273 Kóra, perc, másodperc (időmérés; és év, nap, hónap, stb…)

stb ….

A FIZIKA TÁRGYAA FIZIKA TÁRGYAaz alapegységek törtrészei, többszörösei (előtétek, prefixumok):

A FIZIKA FELOSZTÁSAA FIZIKA FELOSZTÁSA

- Kísérleti fizika:Kísérleti fizika:- feladata tervszerű kísérletek megvalósítása, megfelelő feladata tervszerű kísérletek megvalósítása, megfelelő

mennyiségek mérése. A mérési eredmények alapján a vizsgált mennyiségek mérése. A mérési eredmények alapján a vizsgált jelenségekre tapasztalati törvények felállítása. Legfontosabb jelenségekre tapasztalati törvények felállítása. Legfontosabb eszköze a fizikai mérőműszer.eszköze a fizikai mérőműszer.

- Elméleti fizikaElméleti fizika- hipotézis- hipotézis (feltevés) felállításával kísérlik meg a jelenség csoport(feltevés) felállításával kísérlik meg a jelenség csoport megmagyarázását, matematikai levezetések során megmagyarázását, matematikai levezetések során születnek új összefüggések, elméletek. Ha a kísérletek igazolják születnek új összefüggések, elméletek. Ha a kísérletek igazolják ezeket, akkor fizikai elmélet lesz belőle, ha nem elvetik. ezeket, akkor fizikai elmélet lesz belőle, ha nem elvetik.- A fizikai jelenségek vizsgálata során gyakran vezetnek be a- A fizikai jelenségek vizsgálata során gyakran vezetnek be a valóságos testek tulajdonságainak egy részét tudatosan valóságos testek tulajdonságainak egy részét tudatosan elhanyagoló, egyszerűsítő fogalmakat, amelyek segítségével a elhanyagoló, egyszerűsítő fogalmakat, amelyek segítségével a jelenségek egyszerűbben vizsgálhatók. Ezeket idealizált jelenségek egyszerűbben vizsgálhatók. Ezeket idealizált testeknek,testeknek, vagy vagy modelleknekmodelleknek nevezzük. Pl. anyagi pont, ideális gázmodell, nevezzük. Pl. anyagi pont, ideális gázmodell, atommodell.atommodell.

KISÉRLETI FIZIKAKISÉRLETI FIZIKA

A fizika történeti felosztása:A fizika történeti felosztása:

- - Klasszikus fizikaKlasszikus fizika- Időrendben kb. 19. század végéig, 20.század elejéig.- Időrendben kb. 19. század végéig, 20.század elejéig.- Tudományágai: - mechanika- Tudományágai: - mechanika

- hőtan - hőtan - hangtan - hangtan - fénytan - fénytan - elektromosság és mágnesseségtan - elektromosság és mágnesseségtan

- Modern fizikaModern fizika - Időrendben kb. 19. század végétől, 20. század elejétől.- Időrendben kb. 19. század végétől, 20. század elejétől.

- Tudományágai: - relativisztikus fizika- Tudományágai: - relativisztikus fizika - kvantumfizika - kvantumfizika

(atom, atommag, elemi részecskék (atom, atommag, elemi részecskék fizikájafizikája

ezekre épül) ezekre épül)