Wielkości fizyczne i ich pomiar

Fizyka zajmuje się materią, a ściślej mówiąc własnościami materii i to tylko tymi, które można zmierzyć i wyrazić ilościowo (czyli za pomocą liczb). Cechy takie nazywamy wielkościami fizycznymi. Wielkościami fizycznymi są więc między innymi długość, czas, masa, ciężar, objętość, ale na przykład kształt, zapach czy smak już wielkościami fizycznymi nie są.

Mierzenie jest głównym zajęciem fizyków. Czynność ta polega na przypisywaniu danej wielkości fizycznej pewnej wartości. Można to zrobić na przykład poprzez porównanie wartości mierzonej z pewnym wzorcem (pomiar bezpośredni) albo poprzez zmierzenie innych wielkości fizycznych, związanych z mierzoną wielkością, a następnie wyliczeniu końcowej wartości z pewnych zależności (pomiar pośredni).

Wielkości fizyczne muszą być dobrze zdefiniowane. Część wielkości fizycznych definiuje się poprzez podanie sposobu ich pomiaru. Takie wielkości nazywa się podstawowymi. Wszystkie inne wielkości można zdefiniować w oparciu o wielkości podstawowe i nazywamy je pochodnymi. Każda wielkość fizyczna musi mieć określoną jednostkę fizyczną, czyli wartość danej wielkości umownie przyjęta za równą jedności.

Przykład

Jeśli długość mojej stopy przyjęto by za wzorzec długości i nazwano by go stopą, to jedna stopa byłaby właśnie jednostką długości, a każdy pomiar odległości wyrażano by w stopach. Pomiar długości na przykład boiska do piłki nożnej sprowadzałby się do określenia ile razy moja stopa mieści się w odległości pomiędzy dwoma bramkami.

Mierzenie to jedno z głównych zajęć fizyków. Dlaczego?

Policja rozsyłając list gończy za przestępcą podaje jego rysopis. Określa się w nim płeć poszukiwanego, jego wzrost, wagę, cechy szczególne wyglądu, specyficzne zachowania. Im dokładniejszy jest opis poszukiwanego, tym większa szansa na jego odnalezienie.

Z fizyką jest podobnie. Wielu dziwi fakt, że nauka, mimo swych wielowiekowych tradycji, nie potrafi dziś odpowiedzieć na pytanie czym jest na przykład materia. W dowolnym słowniku lub encyklopedii można przeczytać jedynie, że materia to coś, co podlega badaniom empirycznym( fizykalnym). Ale co podlega tym badaniom? Czym jest to, co badamy? Gdzie i jak znaleźć odpowiedź? Wprawdzie nie wiemy czym jest "to co badamy", ale wiemy jakie ma właściwości, a dzięki pomiarom możemy je dobrze opisać. Im więcej znamy cech materii, im dokładniej je opisujemy, tym lepiej poznajemy świat.

Inne zagadnienia z tej lekcji

© medianauka.pl, 2008-05-03, A-34