Најважније из лекције
Методе истраживања: Посматрање (пасивно праћење), оглед/експеримент (активно изазивање појаве), мерење (одређивање вредности величина штоперицом, мером итд.) и рачунање (математичка анализа).
Физички закон: Исказује правилности по којима се појаве у природи одвијају, најчешће у облику математичких формула (нпр. закон гравитације).
Сложеност огледа: Демонстрациони огледи служе за очигледност у настави (нпр. наелектрисан балон привлачи млаз воде), док се физички експерименти раде у опремљеним лабораторијама у променљивим условима.
Физички закон: Исказује правилности по којима се појаве у природи одвијају, најчешће у облику математичких формула (нпр. закон гравитације).
Сложеност огледа: Демонстрациони огледи служе за очигледност у настави (нпр. наелектрисан балон привлачи млаз воде), док се физички експерименти раде у опремљеним лабораторијама у променљивим условима.
Физичари проучавају и објашњавају појаве у природи користећи четири основне методе: посматрање, извођење огледа (експеримената), мерење и рачунање.
Праћење појава у природи без непосредног утицаја на њихов ток. Може се вршити чулима (голим оком) или помоћу инструмената (нпр. телескопом посматрамо кретање небеских тела).
Планско и намерно изазивање физичке појаве у тачно одређеним условима, са могућношћу вишекратног понављања ради детаљнијег проучавања.
Квантитативно одређивање вредности физичких величина током огледа помоћу мерних инструмената (нпр. мерење времена падања тела штоперицом или мерење висине траком).
Математичка обрада и анализа добијених резултата мерења ради уочавања правилности и извођења општих закључака.
Коју методу истраживања користимо када пратимо кретање Месеца на ноћном небу? Да ли на ту појаву можемо утицати огледом?
Користимо методу посматрања (голим оком или телескопом). На кретање небеских тела не можемо утицати нити можемо извести оглед који мења њихово кретање.
Физички закон објашњава суштину неке појаве и исказује правилности по којима се она одвија.
Након што се резултати мерења обраде и уоче правилности, оне се формулишу као физички закони, најчешће у виду математичких формула.
Закон гравитације: Земља привлачи сва тела која се налазе на њеној површини или у њеној околини. Овај закон важи увек и на било ком месту на Земљи.
Како се најчешће изражавају уочене правилности и међусобне зависности физичких величина у физичким законима?
Уочене правилности се најчешће изражавају у виду математичких формула.
Оглед – једноставан практичан поступак којим се испитује нека појава (нпр. истовремено пуштање два новчића различите масе са исте висине).
Физички експеримент – захтевније научно истраживање које се изводи у посебно опремљеним лабораторијама уз коришћење сложених инструмената (нпр. ласера) и где се услови могу плански мењати.
Демонстрациони оглед – једноставан и очигледан оглед који се изводи током наставе како би се лакше разумела нека физичка појава.
Оглед са наелектрисаним балоном: Када се гумени балон или пластични чешаљ наелектришу трљањем о косу и принесу танком млазу воде из чесме, млаз скреће ка балону услед дејства електрицитета.
Галилејев оглед (1589. год): Италијански научник Галилео Галилеј је са Кривог торња у Пизи пуштао тела различитих маса и мерио време њиховог падања, доказавши да сва тела са исте висине падају истовремено (ако се занемари отпор ваздуха).
Физика је истовремено и експериментална и теоријска наука:
- Експериментална физика – бави се осмишљавањем и извођењем огледа, мерењима и прикупљањем емпиријских података.
- Теоријска физика – бави се математичким моделирањем, прорачунима и формулисањем закона који објашњавају појаве.
И теоријска и експериментална истраживања имају исти крајњи циљ: долажење до поузданих резултата и закона којима се објашњава природа.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Наведите четири основне методе истраживања у физици.
Четири основне методе су:
- Посматрање
- Извођење огледа (експеримената)
- Мерење
- Рачунање
Задатак 2 (средњи): У чему је основна разлика између посматрања и извођења огледа? Наведите пример за сваку од тих метода.
Разлика: Код посматрања пратимо појаву без утицаја на њен ток и чекамо да се она спонтано деси, док код огледа појаву сами намерно изазивамо у контролисаним условима и можемо је поновити више пута.
Примери:
Примери:
- Посматрање: Праћење помрачења Сунца или кретања планета телескопом.
- Оглед: Пуштање два новчића са исте висине ради испитивања времена њиховог падања.
Задатак 3 (средњи): Ако истовремено са исте висине пустимо метални новчић од \(1\text{ динар}\) и новчић од \(5\text{ динара}\), који ће пре пасти на тло? Зашто?
Оба новчића ће пасти на тло истовремено. Како је доказао Галилео Галилеј, сва тела са исте висине падају за исто време без обзира на масу, уколико је утицај отпора ваздуха занемарљив (што код металних новчића јесте случај).
Задатак 4 (тежак): Зашто кажемо да је физика истовремено и теоријска и експериментална наука? Како ове две гране сарађују у откривању физичких закона?
Физика је:
- Експериментална наука јер се свака тврдња и појава мора проверити извођењем огледа, експеримената и прецизним мерењима.
- Теоријска наука јер се на основу резултата и математичких прорачуна формулишу општи закони и теоријски модели.
