Język fizyki: wielkości, pomiar, modele
Wstęp do działu
Zanim zaczniemy mówić o ruchu, prądzie czy atomach, musimy nauczyć się języka, którym fizyka opisuje świat — i warsztatu, którym go bada. To trochę jak z muzyką: zanim zagrasz utwór, poznajesz nuty. Nutami fizyki są: wielkości fizyczne i ich jednostki, pomiar (zawsze obarczony niepewnością), wektory, wykresy oraz umiejętność budowania modeli, czyli upraszczania rzeczywistości do postaci, którą da się policzyć.
Ten dział jest warsztatem. Narzędzia, które tu zdobędziesz, wrócą w każdym kolejnym dziale. Gdy w mechanice będziesz dodawał siły — użyjesz wektorów z §1.3. Gdy ocenisz sensowność wyniku — sięgniesz po szacowanie z §1.2. Gdy zmierzysz cokolwiek — przypomnisz sobie o niepewności z §1.6. Gdy zapytasz „czy mogę pominąć opór powietrza?" — to będzie modelowanie z §1.7.
Mapa pojęć działu
JĘZYK I WARSZTAT FIZYKI
|
┌───────────┬─────────────┬────┴─────────┬────────────────┐
wielkość pomiar wektory reprezentacje model
fizyczna | i skalary danych zjawiska
= liczba niepewność | (wykres, |
× jednostka pomiaru dodawanie tabela) czynniki
| | graficzne | istotne /
SI, średnia, (reguła proporcjo- nieistotne
przedrostki, cyfry równoległo- nalność |
notacja znaczące boku) prosta idealizacja
naukowa
|
METODA NAUKOWA: obserwacja → doświadczenie →
wniosek (+ historia odkryć)
Jednostki w tym dziale
- 1.1 Wielkości fizyczne, jednostki i notacja naukowa
- 1.2 Szacowanie — czyli jak ocenić rząd wielkości
- 1.3 Skalary i wektory
- 1.4 Wykresy, tabele i proporcjonalność
- 1.5 Obserwacja i doświadczenie. Bezpieczeństwo w pracowni
- 1.6 Pomiar i niepewność. Cyfry znaczące
- 1.7 Model zjawiska — sztuka świadomego upraszczania
- 1.8 Skąd wiemy to, co wiemy — teksty źródłowe i historia odkryć