A fizikai mennyiségek

1.     A fizikai mennyiséget megadja: mértékszám és mértékegység

15                                km

3                                    g

2.     A nemzetközileg elfogadott egységrendszer: SI-mértékegységek

Fizikai alapmennyiségek táblázata (minimumszint!):

Név	Jel	SI-egység
Hosszúság(út, sugár, magasság, …)	l; (s; r; h …)	1 m (méter)
Tömeg	m	1 kg (kilogramm)
Idő	t	1 s (sekundum=másodperc)

A mértékegységek átváltásával az 1. gyakorlóanyag foglalkozik.(A számítógépes programban résztvevőknek gyakorlóóra)

3.     A fizikai mennyiségek csoportosítása

a.     Alapmennyiségek                    és                 származtatott mennyiségek

           (az előző pontban)                     Pl:           terület, térfogat, sebesség, sűrűség…

A származtatott mennyiség képzése:               A = l²;    V = l³;   v = s/t;  r(ró) = m/V

A származtatott mennyiség mértékegysége:       m²;         m³;        m/s;          kg/m³

Általánosan fogalmazva: a származtatott mennyiséget mindig valamilyen képlettel adjuk meg a fizikai alapmennyiségekből kiindulva. A képlet egyúttal megadja a mértékegység képzésének módját is. Ezeket a képleteket (egységeket) érdemes összegyűjteni egy „képlettárban” a füzet végén, és ezt a képlettárat folyamatosan kiegészíteni az aktuális anyaggal. A fizikai feladatok megoldásának alapvető feltétele ezeknek a képleteknek az ismerete! Tehát a képlet tudása a későbbiekben minimumszint!

b.     Skaláris mennyiség                 és                          vektormennyiség

                Olyan mennyiség,                                              Olyan mennyiség,

                   amelyet csak a                                           amelyet nagyságán kívül

               nagysága jellemez.                                            iránya is jellemez.

               (idő, tömeg, út, …)                                (elmozdulás, sebesség, gyorsulás, …)

A legtöbb mennyiség besorolása eldönthető azzal a kérdéssel: Milyen irányban? Ha a kérdés értelmetlennek tűnik, akkor skalárról, ha értelmesnek találjuk, akkor vektorról lehet szó.

Például: Milyen irányban telt el 2 óra? (!!!!)

              Milyen irányban mozdult el a test?

              Melyik kérdés látszik értelmesnek?

Képlettárukba vegyék fel azt is, hogy az adott mennyiség vektor vagy skalár-e!
Ajánlás: Olvassák el a tankönyvből is a mértékegységekre vonatkozó részt, illetve a mértékegységek átváltásánál támaszkodjanak a függvénytáblázatban található ismeretekre! (90. oldal: SI-előtétszavak /prefixumok/; 91. oldal: SI-alapegységek (zárójeles!) meghatározásai)

 

A fizika tárgya, területei

A fizika természettudomány, a természeti jelenségek, állapotok, folyamatok leírásával foglalkozik. Természettudomány a kémia, a biológia is, ezek azonban más és más szempontból vizsgálják a természetet.

A fizika tudománya több részterületre tagolódik. Ilyen a mechanika, a fénytan, az elektromos és mágneses jelenségek stb.

Ebben a tanévben mechanikával foglalkozunk.

1.     A mechanika tárgya: mozgások és egyensúly.

2.     A mozgásokat mindig két szempontból vizsgáljuk:

a.     Kinematikai szempont: a mozgás leírása. Arra a kérdésre keressük a választ, hogy milyen a mozgás? A választ a kinematikai mennyiségekkel adjuk meg: pálya, út, elmozdulás, sebesség, gyorsulás.

b.     Dinamikai szempont: a mozgás okainak megadása. Arra a kérdésre adunk választ, hogy miért mozog úgy a test, ahogy mozog. A dinamika legfontosabb mennyisége az erő.

3.     A mozgások csoportosíthatók:

a.     Pálya szerint: egyenes vonalú és görbe vonalú mozgás

b.     Ismétlődés szerint: haladó (nem ismétlődő)

                                     periodikus (ismétlődő): körmozgás, forgómozgás, rezgőmozgás …

 

Példamegoldás fizikából

A példamegoldás legfontosabb eleme, hogy a feladat szövege alapján megértsük a megoldandó problémát. Ez akkor lehetséges, ha a „józan ész” mellett rendelkezünk a témában elméleti ismeretekkel. Tehát csak az elméleti anyag megtanulása után fogjunk hozzá a példamegoldáshoz! Emellett minden fizikapélda egyúttal matematika feladat is. Ha tehát nem rendelkezünk alapvető matematikai ismeretekkel, eléggé reménytelen a helyzetünk. A tanulás kezdetén tehát fel kell mérni ilyen szempontból is az esetleges hiányosságokat, és pótolni azokat. (Ez önállóan elég nehéz, a számítógépes programban résztvevőkkel ilyen gyakorló órát is tartunk.)

A példamegoldás menete:

a.      A feladat szövege alapján kiírjuk az ismert adatokat, és megfogalmazzuk a kérdést.

b.     Ha szükséges, ábrát készítünk (vannak feladatok, amelyek ábra nélkül megoldhatatlanok).

c.      Átgondoljuk, hogy az adott feladatra milyen összefüggések (képletek) érvényesek. Felírjuk ezeket az összefüggéseket, esetleg kapcsolatot is keresünk köztük.

d.     Elvégezzük a szükséges matematikai műveleteket. Ez alapvetően egyenletrendezést, egyenletek összekapcsolását, az ismeretlen mennyiség kifejezését, végül az ismert adatok behelyettesítését és a számolás elvégzését jelenti.

e.      Mechanikában gyakoriak azok a feladatok, amelyek megoldásához szorosan hozzátartozik a grafikonok értelmezése, illetve grafikonok készítése. Ha megbarátkozunk ezekkel, látni fogjuk, hogy nagymértékben megkönnyítik a feladatok megoldását.