FÜÜSIKA I KURSUS FÜÜSIKALISE LOODUSKÄSITLUSE ALUSED

Παρουσίαση με θέμα: "FÜÜSIKA I KURSUS FÜÜSIKALISE LOODUSKÄSITLUSE ALUSED"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 FÜÜSIKA I KURSUS FÜÜSIKALISE LOODUSKÄSITLUSE ALUSED
Koostanud Reemo Voltri Jaan Poska Gümnaasiumist. Koostaja on kasutanud Enn Pärtli, Henn Voolaiu ja Kalev Tarkpea materjale FÜÜSIKA I KURSUS

2 Maailm, loodus, mina ja füüsika
Reemo Voltri

3 Maailm ja loodus Reemo Voltri
Geoloogid uurivad maakoore ehitust ja selle kaudu Maa ajalugu. Bioloogid uurivad elu Maal. Meteoroloogid uurivad ilmastikku. Astronoomid ehk täheteadlased uurivad kosmostKeemikud uurivad seda, kuidas ühed ained muunduvad teisteks aineteks.Füüsikud uurivad seda, mis ühendab kõiki loodust uurivaid teadusi. Matemaatika on loodusteaduste aluseks. Reemo Voltri 3

4 Maailm on kõik see, mis on olemas ning ümbritseb inimest (indiviidi)
Religioosses käsitluses kasutatakse samatähenduslikku mõistet – (Jumala poolt) loodu Loodus on kõik, mis meid ümbritseb Maailma käsitleva info mitmekesisuse rõhutamisel kasutatakse maailma kohta mõistet loodus info mastaabihorisondi rõhutamisel kasutatakse maailmaga samatähenduslikku mõistet Universum. Geoloogid uurivad maakoore ehitust ja selle kaudu Maa ajalugu. Bioloogid uurivad elu Maal. Meteoroloogid uurivad ilmastikku. Astronoomid ehk täheteadlased uurivad kosmostKeemikud uurivad seda, kuidas ühed ained muunduvad teisteks aineteks.Füüsikud uurivad seda, mis ühendab kõiki loodust uurivaid teadusi. Matemaatika on loodusteaduste aluseks. Reemo Voltri 4

5 Loodus koosneb ainest ja väljadest.
Aine on see, millest kehad koosnevad. Väli on see, mille kaudu kehad üksteist mõjustavad (astuvad vastastikmõjusse). Vastastikmõju on see, mis paneb kehad liikuma. Vastastikmõju liike on tänaseks teada neli: gravitatsiooniline (kõik kehad)……………… suhteline tugevus 10-38 elektromagnetiline (laetud kehad)…………… “ tugev (prooton ja neutron)…………………… “ nõrk (elementaarosakesed)………………… “ Kõik reaalsed protsessid on tingitud neist neljast vastastikmõjust. Loodus on objektiivne reaalsus, mis eksisteerib väljaspool teadvust ja sellest sõltumatult. Mis on aga objektiivne reaalsus? See on sama, mis mateeria. Teadvus ei kuulu loodusesse, aga inimene? Inimene kui bioloogiline objekt kuulub, samuti ka nn noosfäär, so. valdkond, mille inimene on oma tegevusega tekitanud: ehitised, rajatised (kaevandus, kanal, raudtee), tehismaterjalid, keemilised tehiselemendid, kosmoseaparaadid, saasteained jne. Kuid muu inimtegevusega seotu, nagu poliitika, kunst, sõjandus, religioon, psüühika, sotsiaalsed protsessid, jne. ei kuulu loodusesse. Reemo Voltri

6 Loodus toimib vastavalt loodusseadustele.
Kuidas loodus toimib? Loodus toimib vastavalt loodusseadustele. Loodusseadusi uurivad loodusteadused Reemo Voltri

7 Astronoomia Meteoroloogia Füüsika Keemia Bioloogia Geoloogia
Geoloogid uurivad maakoore ehitust ja selle kaudu Maa ajalugu. Bioloogid uurivad elu Maal. Meteoroloogid uurivad ilmastikku. Astronoomid ehk täheteadlased uurivad kosmostKeemikud uurivad seda, kuidas ühed ained muunduvad teisteks aineteks.Füüsikud uurivad seda, mis ühendab kõiki loodust uurivaid teadusi. Matemaatika on loodusteaduste aluseks. Geoloogia Matemaatika Enn Pärtel Reemo Voltri 7

8 Mis on loodusteadus, sh füüsika?
Loodusteadus on inimlik kujutlus reaalsusest, mitte reaalsus ise. Mis on loodusseadus? Looduses esinev nähtuste seos, mis ei sõltu inimesest. Mis on füüsika seadus? Füüsika seadus on füüsikute kujutlus ehk mudel loodusseadusest? Reemo Voltri

9 Füüsika kasutab loodusnähtuste seletamisel alati mudeleid - ligilähedasi koopiaid originaalist, kus on säilitatud kõik olulised tunnused ja ebaolulised kõrvale jäetud. Oluliste tunnuste väljaselgitamine on küllalt keeruline. Mida lugeda oluliseks tunnuseks? Oluliseks tunnuseks loetakse selliseid tunnuseid, mis on omane kõigile samasse liiki kuuluvatele nähtustele või kehadele. Reemo Voltri

10 originaali ei ole enam olemas ( näit. Suur Pauk).
Mudelid lubavad füüsikas kasutada ühtesid ja samu seadusi väga erinevate konkreetsete olukordade uurimisel. Põhjusi, miks tuleb kasutada mudeleid, on veel mitu: originaal võib olla vahetule uurimisele kättesaamatu ( näit. Päikese sisemus); protsessid võivad kulgeda liiga aeglaselt või liiga kiiresti (näit. Universumi areng, elementaarosakeste reaktsioonid); originaali uurimine on liiga kallis või ohtlik ( näit. tuumaplahvatus); originaali ei ole enam olemas ( näit. Suur Pauk). Reemo Voltri

11 Physike – kreeka keelest looduse uurimine
Füüsika on loodusteadus, mis uurib täppisteaduslike meetoditega reaalsuse põhivormide liikumist ja vastastikmõjusid. Füüsika uurib looduse kõige üldisemaid nähtusi ja seaduspärasusi. Need ongi füüsikalised objektid. Objekt on see ese, nähtus või kujutlus, mida me parajasti uurime või millele meie tegevus on suunatud. Reemo Voltri

12 Miks peab füüsikat õppima?
Teadus: aitab luua maailmapilti, füüsikaoskusi ja teadmisi on vaja teisteski teadustes; aitab ära tunda pseudoteadusi Tehnika ja tehnoloogia: aitab aru saada riistade tööst ja tehnilistest protsessidest Õppimine: aitab teiste ainete korral aru saada valemitest, graafikutest, definitsioonidest, ülesannet täpsemalt formuleerida jne. Olme: teadmised ja oskused, füüsika meetod Kunst: värvi- ja heliõpetus Ühiskonnaõpetus: füüsika internatsionaalsus Filosoofia: mateeria ja vaimu, looduse ja teaduse vahekord Loogika: füüsika on kooskõlas loodusega, seega kõik, mis on kooskõlas füüsikaga, on loogiline Esteetika: füüsikaseaduste harmoonia Eetika: füüsika kasutamine inimkonna arengu huvides See on hea küsimus, millele on raske anda lihtsat vastust. Võiks ju vastata demagoogiliselt, et selle sama pärast, mille pärast õpitakse näiteks keemiat või ajalugu. Reemo Voltri

13 Kas noored tahavad füüsikat õppida???
Paljude jaoks - Pole huvi(tav). Mis on aga üldse huvitav? ENE ütleb midagi huvi kohta. Huvi on inimese aktiivne soov millegagi tegeleda, omandada või tundma õppida selle elulise tähtsuse või emotsionaalse köitvuse pärast. Huvi põhineb vajadustel ja on inimese tegevuse tähtsamaid motiive. Üks võimalus füüsikat huvitavaks teha on seletada meid ümbritseva looduse nähtusi. Seletamine on vastuse leidmine küsimusele MIKS? Küsimusele MIKS? vastatakse teaduse seaduste abil, kusjuures ei otsita vastust lõpp-põhjusele. Täpsemalt öelduna on seletamine mingist konkreetsest nähtusest oluliste tunnuste eristamine ja nende viimine üldisemate seoste või seaduste alla. Reemo Voltri

14 võimaldab pidada sidet eri rahvustel ja eri põlvkondadel.
Füüsika eesmärgiks on välja selgitada looduseseadusi ja tõlkida need inimesele arusaadavasse keelde kasutades samas nn . füüsika keele abil. Füüsika keel on spetsiifiline keel, mis tugineb tavakeelele, kuid millele on omased järgmised tunnused: kaotab sõnade mitmetähenduslikkuse (näit. laeng : elektrilaeng, lõhkelaeng, emotsionaalne laeng ); võimaldab lühemalt üles kirjutada füüsikas kasutatavaid lauseid ( näit.: nõgusläätse fookuskaugus on 25 cm asemel f = - 25 cm ); võimaldab kajastada objektide või mõistete vahelisi suhteid ( näit: I = U / R ); võimaldab pidada sidet eri rahvustel ja eri põlvkondadel. Reemo Voltri

15 Kuidas saadakse teada loodusseadusi ?
Selleks kasutab iga loodusteadus talle omaseid uurimismeetodeid, kuid kõik need taanduvad ühele meetodile – teaduse meetodile, mille aluseks on katse. Milline on teaduse meetod? Uurimisviis, kus varasematele teadmistele tuginedes leitakse uus probleem. Probleemile vastuse leidmiseks püstitatakse teaduslik oletus ehk hüpotees. Seda (hüpoteesi) kontrollitakse ja tehakse järeldus hüpoteesi õigsuse kohta. Reemo Voltri

16 Milline on täppisteaduslik meetod? See on teaduse meetod, mis kasutab:
. Milline on täppisteaduslik meetod? See on teaduse meetod, mis kasutab: idealiseeritud objekte; võimalikult üheselt määratud (korratavaid) katsetingimusi; maksimaalse täpsusega tehtud mõõtmisi; ühetähenduslikku keelt – füüsika keelt; idealiseeritud nähtuste matemaatilist kirjeldamist . Reemo Voltri

17 Füüsikaline maailmapilt on maailma mudel, ettekujutus loodusest, selle ehitusest, omadustest, arenemisest jne. Füüsikaline maailmapilt kujuneb inimtegevuse käigus, kus inimene oma tegevusega mõjutab loodust (näit. teeb katseid) ja mille käigus saadud informatsioon kujundab tema teadvuses ettekujutuse loodusest. Maailmapildi kujunemisel (või kujundamisel) on suureks raskuseks see, et füüsika seadused formuleeritakse ideaalsete objektide jaoks, aga rakendatakse reaalsetele objektidele. Maailma konstrueerimisel peame silmas, et loodusseadused ei muutu aja jooksul, küll aga muutuvad füüsikaseadused (vastavalt teaduse arenemisele) Reemo Voltri

18 Maailmapilt on läbi aegade muutunud.
sajandil valitses nn mehaaniline maailmapilt, mille aluseks on Newtoni seisukohad ja seadused. Selle pildi järgi koosneb maailm kõvadest, kaalu omavaist ja liikuvaist osakestest. Osakesed erinevad peamiselt kvantitatiivselt - massi poolest. Kuni elektromagnetvälja avastamiseni töötas selline maailmapilt hästi, kuid välja ei suutnud selline maailmapilt seletada. 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses valitses elektromagnetiline maailmapilt, mis seletas nähtusi elektromagnetilise vastastikmõjuga, mida vahendasid elektri - ja magnetväli. Sellega seletub enamik igapäevase elu nähtusi. Reemo Voltri

19 Modernne, nüüdisaegne maailmapilt ei jaga mateeriat aineks ja väljaks, sest igale väljale vastavad kvandid - osakesed ja vastupidi, igal osakesel on lainelised (välja) omadused. Looduse seletamisel kasutatakse lainelis - korpuskulaarset dualismi mõistet. Dualismiprintsiip väidab, et nii aine kui välja algosakestel on nii laine- kui ka osakese-omadused. Laine­omadused tulevad ilmsiks osakeste liikumisel. Väljaosakeste (kvantide) korral seisneb laine vastava välja võnkumiste levikus. Reemo Voltri

20 Sündmus, signaal, retseptor, aisting, kujutlus ja füüsika
Reemo Voltri

21 Mina ehk vaatleja Reemo Voltri

22 Vaatlus on looduse uurimise passiivne vorm, millel on kindel eesmärk, metoodika, kasutatakse mõõteriistu ja tulemused fikseeritakse. Vaatluse korral kehtib nõue, et nähtus peab tekkima ja kulgema ilma vaatlejapoolse sekkumiseta. Inimene ehk vaatleja on üks osa loodusest, erinedes ülejäänust teadvuse poolest. See lubab tal infot salvestada ja töödelda, arvestades põhjuslikke seoseid. Reemo Voltri

23 Kuidas füüsika kogub infot loodusest?
Inimene saab infot ümbritsevast maailmast oma meeleorganite abil. Kui neid organeid ärritada, tekib aisting. Aistinguteks on Nägemine -90% Kuulmine kompimine, haistmine, maitsmine. Reemo Voltri

24 me näeme, et mingi valgus on punane, kuuleme, et hääl on vali jne.
Aisting on tegevus: me näeme, et mingi valgus on punane, kuuleme, et hääl on vali jne. Aistingute korral ei anta neile sisu. Nii tegutseb näiteks imik. Normaalsel inimesel esinevad aistingud kompleksselt ja neid analüüsitakse. Sel juhul räägitakse tajumisest. Tajumine tugineb suuresti eelnevatele teadmistele, kogemustele, ootustele Reemo Voltri

25 Maailmas (looduses) leiab aset sündmus
Reemo Voltri

26 Vaatleja närviraku ehk retseptorini jõuab signaal selle kohta.
Reemo Voltri

27 Retseptorist läheb vastavat infot kandev närviimpulss ajju, kus tekib sündmust peegeldav aisting.
Reemo Voltri

28 Erinevatest meeleorganitest pärinevate erinevate aistingute põhjal tekib ajus sündmusest terviklik taju. Reemo Voltri

29 Seejärel kasutab aju mälus säilitatavaid varasemaid sellelaadseid aistinguid ja tajusid, rakendab mõistust (süllogisme) ning lõpptulemusena tekib maailma sündmusest või objektist terviklik kujutlus ehk visioon. Süllogism (kr.k. syllogismos – järeldus) on tõese järelduse tegemine maailma kohta vaid mõistuse abil, ilma vastavat aistingut saamata. Näiteks: kui a = b ja b = c, siis ka a = c. Reemo Voltri

30 Füüsika on maailma peegeldus visioonidena.
Füüsika koosneb eri indiviidide poolt tekitatud ja omavahel kooskõlastatud visioonidest. Füüsika on maailma peegeldus visioonidena. füüsika on paljude vaatlejate ühine loodust peegeldavate kujutluste süsteem (aga mitte loodus ise!). Reemo Voltri

31 Vaatleja tunnused: tahe, aistingud, mälu, mõistus Reemo Voltri

32 Reaalsus ja vaatlejate ühised kujutlused sellest reaalsusest on paratamatult erinevad.
Loodusteadused (sh füüsika) on paljude vaatlejate ühised kujutluste süsteemid. Kujutlus on taju, mis esineb ilma meeleorganeid ärritamata. Ei saa kujutleda seda, mida ei tea või pole varem kogetud. Loodusteadus on inimlik kujutlus reaalsusest, mitte reaalsus ise. Reemo Voltri

33 Nähtavushorisont Reemo Voltri

34 Reemo Voltri

35 Nähtavushorisont Üldtunnustatud vastuste piir Reemo Voltri

36 Mis on nähtavus- horisondi sees?
Mis on nähtavus- horisondi taga? Reemo Voltri

37 Milline on sinu nähtavushorisont?
Mina Mis on nähtavus-horisondi taga ? Mis on selle (nähtavushorisondi)sees? Reemo Voltri

38 Mis on sellest veel suurem asi
Mis on sellest veel suurem asi? Ja Mis on need veel väiksemad asjad, millest uuritav asi koosneb? vastamine nendele küsimustele on võimalik vaid kuni nähtavushorisondini. Reemo Voltri

39 Kuidas tekib vikerkaar?
Kas sa oskad sellele küsimusele vastata? Kas selle nähtusega seotu on sinu nähtavushorisondi sees? Reemo Voltri

40 Miks taevas on sinine? Kas sa oskad sellele küsimusele vastata?
Kas selle nähtusega seotu on sinu nähtavushorisondi sees? Reemo Voltri

41 Reemo Voltri

42 Claudius Ptolomaeus umbes 83–161) oli kreeka astronoom, astroloog, matemaatik ja geograaf, kes tegutses Egiptuses. Teda peetakse geotsentrilise maailmasüsteemi peamiseks kinnistajaks. Reemo Voltri

43 Reemo Voltri

44 Geotsentriline maailmasüsteem
Reemo Voltri

45 (Nicolaus Copernicus)
Mikołaj Kopernik (Nicolaus Copernicus) Pani aluse heliotsentrilisele maailmasüsteemile Reemo Voltri

46 Reemo Voltri

47 Reemo Voltri

48 Heliotsentriline maailmasüsteem
Reemo Voltri

49 Pani aluse eksperimentidele.
Teadmistes on jõud FRANCIS BACON (1561 – 1626) Pani aluse eksperimentidele. Reemo Voltri

50 Vanakreeka filosoof, Platoni õpilane, Aleksander Suure õpetaja.
Aristoteles ( e.m.a). Vanakreeka filosoof, Platoni õpilane, Aleksander Suure õpetaja. Reemo Voltri

51 Vanakreeka filosoof, Platoni õpilane, Aleksander Suure õpetaja.
Aristoteles ( e.m.a). Vanakreeka filosoof, Platoni õpilane, Aleksander Suure õpetaja. Rasked kehad langevad kiiremini kui kerged kehad. Reemo Voltri

52 Näitas katseliselt, et kõik kehad langevad ühesuguse kiirusega.
Galileo Galilei (1564 –1642) Näitas katseliselt, et kõik kehad langevad ühesuguse kiirusega. 2000 aastat pärast Aristotelest. Reemo Voltri

53 Reemo Voltri

54 Eksperiment võimaldas laiendada nähtavuse horisonti.
 Eksperiment ehk katse on looduse uurimise aktiivne vorm. Katseks nimetatakse mingi nähtuse uurimist, kui see kutsutakse kunstlikult esile või kui selle kulgemisse sekkutakse. Öeldakse ka, et katse on küsimus loodusele. See tuleb nii esitada (eksperiment nii püstitada), et loodus saaks vastata EI või JAA. Katse ja vaatluse tulemused kantakse tabelisse ja esitatakse sageli graafikuna, milleks on koordinaadistikul funktsionaalset sõltuvust näitav joon. Reemo Voltri

55 Universumi koostis ja mõõtmed
Mikromaailm Makromaailm Megamaailm 10-35 m 10-25 m 10-18 m Kvargid, leptonid 10-15 m Tuumad 10-10 m Aatomid 10-7 m Molekulid 1 m Vaatleja 106 m 10 v.a. Tähesüsteem 105 v.a. Galaktika 108 v.a. Galaktikate parved 1010 v.a. Tuntud Universumi osa Nähtavuse horisont Nähtavuse horisont Mõõtmed Reemo Voltri

56 makromaailma (1 μm < l <1 Mm) kus l on objekti moode),
mikromaailma (l < 1 μm) ja megamaailma (l > 1 Mm). Film nähtavushorisondist Reemo Voltri

57 Füüsika uurimismeetod
Reemo Voltri

58 Suuruse mõõtmine on tema väärtuse võrdlemine mõõtühikuga
Mõõtmisi jaotatakse kaheks: otsemõõtmine - kus tulemus saadakse vahetult mõõteriista skaalalt (joonlaud, ampermeeter); kaudmõõtmine - kus tulemus saadakse otsemõõdetud tulemustest arvutuste abil ( v = s/t, S = axb, jne). Mõõteriist on seade, mille ülesandeks on mingi füüsikalise suuruse võrdlemine mõõtühikuga. Reemo Voltri

59 Erandiks on loendamine heades vaatlustingimustes.
mõõtmisega kaasneb alati mõõtemääramatus . See ei tähenda, et me mõõdame valesti, vaid põhimõtteliselt pole ühtki mõõtmist võimalik teha absoluutselt täpselt. Erandiks on loendamine heades vaatlustingimustes. Mõõteviga ehk mõõtemääramatus annab meile vahemiku, milles suuruse tõeline väärtus asub. Seda vahemikku pole võimalik täpselt määrata, küll aga teatud tõenäosuse ehk usaldatavusega kindlaks teha. Kui me mõõtsime näiteks suurust x ja saime mõõtmistulemuseks xm, siis otsitava suuruse väärtus kirjutatakse üles nii x = xm  x , kus x on mõõteviga. Kuna alati pole võimalik kindlaks teha , kas mõõtmise käigus saime tõelisest väärtusest suurema või väiksema tulemuse, siis lisatakse viga mõõdetud tulemusele märgiga  . Näiteks saime keha massi mõõtmisel tulemuseks 27,3 g ja vea hindamisel 0,3 g. Otsitav mass kirjutatakse siis üles nii: m = (27,3  0,3) g . See tähendab, et tõeline mass on vahemikus 27,0 kuni 27,6 grammi. Reemo Voltri

60 tulemused on vigade piires võrdsed.
Olgu meil kaks suurust, mille võrdsust tahame kontrollida. Mõõtmistulemusteks saime xm1 ja xm2 Tulemused kirjutame välja nii: x1 = xm1  x1 ja ja x2 = xm2  x2 . Olgu konkreetsuse mõttes x1  x2, siis vigade piires on tulemused ühesugused kui x1 + x1  x2 - x2 . Näide: x1 = (10  0,7) m ja x2 = (11  0,4) m . Nüüd ,7 = 10,7  ,4 = 10,6. Järelikult on mõõtmistulemused vigade piires võrdsed. Reemo Voltri

61 Mõõtevea allikaid on kolm:
mõõteriist - skaala jaotised pole ühtlased, osuti ja skaalakriips on lõpliku paksusega, andurid on muutlikud (vedru väsib, temperatuur mõjub), numbrilises riistas toimub näidu ümardamine; mõõtmisprotseduur – lugemisviga (silma järgi skaalajaotise kümnendkohtade hindamine), parallaks, häireviga (välised elektriväljad, vibratsioon, kõrvaline valgus), lähteviga (kui täpselt kasutame arvutustes konstante, näiteks g või ), metoodiline viga (meetodi ebatäiuslikkus või arvutusvalemi ligikaudsus) objekt - objekt muutub aja jooksul (soojuspaisumine, vee aurustumine või kondenseerumine, jms.). Reemo Voltri

62 Mõõtemääramatust jagatakse kaheks:
A-tüüpi määramatus - loetakse võrdseks standardhälbega, kui mõõdetava suuruse hinnanguna kasutatakse aritmeetilist keskmist B – tüüpi määramatus leitakse mõõteriista vigade abil. Mõõtmistulemuse määramatust, mis arvestab nii A kui B tüüpi määramatusi, nimetatakse liitmääramatuseks Reemo Voltri

63 Standardhälve  on statistiline väärtus, mis näitab, kui palju väärtused keskmiselt erinevad keskmisest Enamiku tunnuste korral erineb üle poole andmetest aritmeetilisest keskmisest vähem kui standardhälbe  võrra Reemo Voltri

64 Valimis on järgmised väärtused:
Arvutamise näide Valimis on järgmised väärtused: Nende kaheksa väärtuse aritmeetiline keskmine on 5: Reemo Voltri

65 Et arvutada standardhälvet, tuleb esmalt arvutada iga väärtuse hälve kõigi väärtuste aritmeetilisest keskmisest ja võtta saadud tulemused ruutu: Reemo Voltri

66 Antud valimi standardhälve on 2.
Järgmiseks tuleb leida hälvete ruutude aritmeetiline keskmine ja võtta tulemusest ruutjuur: Antud valimi standardhälve on 2. Ja saame kirjutada keskmine väärtus on 5  2 Reemo Voltri

67 Etalon on seade mõõtühiku reprodutseerimiseks, säilitamiseks ja töömõõtevahenditele ülekandmiseks
Praktiliste mõõtmiste korral ei kasutata rahvusvahelisi etalone, vaid töömõõteriistu, mida kontrollitakse (taadeldakse) rahvuslike etalonide (või nende asendajatega). Rahvuslikke etalone võrreldakse regulaarselt rahvusvahelistega. Sellega tegeleb riiklik metroloogiateenistus. Taatlemine. See on protseduur, mille läbimisel riist saab või säilitab mõõtevahendi õigused. Taatlemise käigus, mida viib läbi taatluslabor, võrreldakse riista etalonide või väga täpsete taatelmõõtevahenditega ja tehakse kindlaks, kas riist vastab kehtivatele standarditele ja märgistatakse nõuetele vastav mõõtevahend taatlusmärgistusega Reemo Voltri

68 Massi mõõtevahendid (kaaluvihid ja kaalud)
Mõned mõõteriistad peavad perioodiliselt läbima taatlemise. Taatlemist võivad läbi viia ainult õiguspädevad taatlusasutused. Massi mõõtevahendid (kaaluvihid ja kaalud) Vedelike koguste (mahu) mõõtevahendid (kütusetankurid, mõõtemahutid ja metallist mahumõõdud) Vee- ja soojusarvestid Elektrienergia mõõtevahendid (mõõtetrafod) Pikkuse mõõtevahendid (mõõdulindid, mahutite nivoomõõturid, mõõterattad) Liiklusteenuse osutamisel ja liiklusjärelevalves kasutatavad mõõtevahendid (taksomeetrid, kiirusmõõturid, autode heitgaaside analüsaatorid, ratta- ja teljekoormuskaalud) Vedelike tiheduse ja alkoholi kontsentratsiooni määramise mõõtevahendid (tihedusmõõturid, areomeetrid, alkoholomeetrid) Temperatuuri mõõtevahendid (klaasist vedeliktermomeetrid ja digitaaltermomeetrid Pt-anduriga) Tervishoiuteenuse osutamisel kasutatavad mõõtevahendid (vererõhumõõturid, kaalud) Reemo Voltri

69 mõõteseadus Seaduse reguleerimisala Käesoleva seadusega sätestatakse:
rahvusvahelisele mõõtühikute süsteemile (SI) vastavate mõõtühikute kasutamine ja väärtuste edastamine; mõõtetulemuste jälgitavuse tõendamise alused; legaalmetroloogiline kontroll ja mõõtevahendite vastavushindamine metroloogiline infrastruktuur; mõõtmistegevuse riikliku järelevalve korraldus. Reemo Voltri

70 Suure Prantsuse revolutsiooni ajal
(1789 – 1799) loobuti kõigest kuninglikust ja ka vanadest ühikutest. 1791.a. otsustati defineerida uued pikkuse ja massi ühikud. Nimetused valiti nii, et nad poleks seotud mingite rahvuslike joontega. Ühikud olid kõik kümnekordsed. Senini see nii ei olnud. Kordsust hakati tähistama vastavate eesliidetega: kilo-, detsi- jne. Reemo Voltri

71 Meetermõõdustik sai Prantsusmaal kohustuslikuks 1840. a
Meetermõõdustik sai Prantsusmaal kohustuslikuks 1840.a. Rahvusvaheline Meetermõõdustiku Konventsioon sõlmiti 1875.a. 17 riigi vahel. Eestis kehtestati meetermõõdustik a. Praeguseks (alates 1960.a.) kehtib ametlikult kõigis (välja arvatud Suur Brittannia ja USA) arenenud maades SI (System International), kuid anglo-ameerika maades kasutatakse ikkagi rohkem jardi ja naela kui meetrit ja kilogrammi. Reemo Voltri

72 Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurustena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vastavalt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Reemo Voltri

73 valgustugevus- kandela.
Põhisuurused on: Pikkus - meeter, aeg - sekund mass – kilogramm aine hulk - mool, temperatuur – kelvin voolutugevus – amper valgustugevus- kandela. Reemo Voltri

74 1 kg - 1 dm3 e. 1 liitri puhta vee mass 4 C juures.
1s - moodustab 1 / ööpäevast. 1m -vahemaa, mille valgus läbib 1/c sekundiga, kusjuures c =  0 m/s e. Reemo Voltri

75 Aja mõõtmine Esimene ajamõõtevahend arvatakse olevat ca aastat vana. Kreekas kasutati selleks maasse torgatud keppi, mille varju pikkuse järgi hinnati aega. Selle riista nimi oli gnoomon. Hiljem tehti kepi ümber ringskaala ja saadi päikesekell. Vanas Egiptuses (ca 3000 a. e.m.a.) jaotati päeva pikkus 12 osaks. Miks just 12 ? Ei teata, võib-olla Sodiaagi tähtkujude järgi. Sellise süsteemi järgi olid ühikud (tunnid) eri aastaaegadel erineva pikkusega. Päikesekellal oli veelgi puudusi, näiteks ei saanud seda kasutada pilves ilmaga või öösel. Egiptuses ja Babüloonias võeti ca 1000 a. e.m.a. kasutusele veekellad, kus aega võrreldi vee anumasse voolamise (või väljavoolamise) kiirusega. Siit ka termin: aeg voolab. Neil jagati skaala juba 212 osaks, st hakati mõõtma ööpäeva pikkust. Veekella nimetus oli klepsüdra. Hiljem tehti ka taskuveekelli. Keskajal tulid kasutusele liivakellad. Nendega mõõdeti juba veerandtunde ja isegi minuteid. Edasi tulid rataskellad (võeti kasutusele 500.a. paiku), mida käivitati pommide ja vedrudega. Nendega sai juba mõõta minuti osasid, sekundeid. Elektrikellad võeti kasutusele 19. sajandi lõpus. Kvartskellad võeti kasutusele 20. sajandi 30-il aastail. Elektriliselt võnkuma pandud kvartskristall säilitab suure täpsusega võnkesageduse. Kvartskell eksib 1 sekundi 30 aasta kohta. Tänapäeval kasutatakse nn. aatomkelli (kvartskell koos aatomresonaatoriga). Mõõteviga on neil ca 1s aasta kohta. Reemo Voltri

76 Vihmaussi maksimaalne eluiga 20 a Sütiku plahvatus 10-6 s
Nimetus Väärtus Universumi vanus 1018 s  1011 a Üks aasta 3, s Üks ööpäev 8, s Tammepuu suurim vanus 1500 a Vihmaussi maksimaalne eluiga 20 a Sütiku plahvatus 10-6 s Tuumareaktsioon 10-18 s Valgus läbib tuuma diameetri 10-23 s Lühim ajavahemik 10-24 s Reemo Voltri

77 Pikkuse mõõtmine Vanasti kasutati pikkuse “etalonina” inimest, õigemini tema kehaosi. Näiteks Vanas Egiptuses oli ühikuks 1 küünar, mis võrdus kaugusega küünarnuki otsast kuni keskmise sõrme otsani. Kasutusel oli kaks erinevat küünart: kuninglik küünar (52 cm ) ja lihtrahva küünar (45 cm). Nii lahendati käibemaksu probleem : kõik, mida kuningas sai (maksud) , võeti kuningliku küünra järgi, lihtrahvale jagati (müüdi) aga lühema küünra järgi. Babüloonias võeti kasutusele jalg = 31 cm Väiksemaid ühikuid: Araabias - kaamelikarva paksus, Jaapanis siidiussi kookoniniidi jämedus (ca 0,05 mm). Suuremaid ühikuid: Egiptuses, Kreekas - staadion (185 m – 192 m), Egiptuses miil (1,4 km), Tiibetis tassi tee kaugus (vahemaa, mille läbimiseks kulunud aja jooksul keev teevesi jahtub joomiskõlblikuks, ca 1500 m). Tänapäeval kasutatava meetri etalonid on muutunud järjest täpsemaks. Arhiivimeeter tagas täpsuse (suhtelise vea) 10 –4 , a. kasutusele võetud uus meetri etalon tagas täpsuse Aastal 1960 kehtestati uus meetri etalon, mille aluseks oli krüptoon-86 kiirgusspektri ühe joone lainepikkus. See tagas täpsuse Mõõtmistäpsus on täpsus, mis vastaks tuhandekilomeetrise vahemaa mõõtmisele 1 mm täpsusega a kehtestati veel uuem meetrietalon, mis on seotud valguse kiirusega vaakumis. See tagab mõõtmistäpsuse Reemo Voltri

78 Vesiniku aatomi läbimõõt 3 . 10-11 m Aatomituuma läbimõõt 10-15 m
Nimetus Väärtus Vaatlushorisont 1024 km Galaktika läbimõõt 1018 km Kaugus lähima täheni km Päikese raadius km Maa raadius 6, km Suurimad puud üle 100 m Sinivaal ca 30 m Molekuli diameeter 10-10 m m Vesiniku aatomi läbimõõt m Aatomituuma läbimõõt 10-15 m Reemo Voltri

79 Pindala mõõtmine Sellega alustati Vanas Egiptuses, kus pindala mõõdeti kaudselt, sest osati arvutada ruudu pindala. Ühikuks oli ruut, mille külje pikkus oli 100 kuninga küünart (selle etalon oli vastava pikkusega nöör). Ühiku nimi oli arura, mis võrdus m2. Ruutmõõdud tulid tegelikult Rooma ajal ja neid tähistatigi ruudu abil näiteks  ´, mis tähistas ruutjalga. Omapärase siledate ja õhukeste materjalide (paber, riie, plekk jms.) pindala mõõtmise moodus võeti kasutusele 1860.a. kellegi Youngi poolt, nimelt kaalumise meetod. Seal eeldatakse et materjali pindala on võrdeline massiga, see lubab leida igasuguse kujuga kehade pindalasid. Reemo Voltri

80 Ruumala mõõtmine Kõige vanem ruumala ühik on kamalutäis. Suurem oli hunnik ja väiksem näputäis. Väga vana on ka ühik pang, kuid see oli erinevais maades väga erineva suurusega (väikseim ainult 2 liitrit). Vanas Kreekas oli mahumõõduriistaks amfora, mille mahuks roomlased määrasid 1 kuupjala, see on umbes 27 liitrit. Ühikuid oli äärmiselt palju ja vägagi veidraid. Näiteks Indias oli ühikuks ka püha looma , lehma jalajälg pehmes pinnases, nn lehmajalg. Reemo Voltri

81 Massi mõõtmine Massi mõõtmine toimub kaalumise teel. Vanasti ei tehtud vahet kaalul ja massil. Need probleemid tekkisid alles pärast Newtonit. Andmeid võrdõlgsete kangkaalude kohta on juba 2600 a. e.m.a. Egiptusest. Ligemale 1500 aastat hilisema päritoluga on nn. margapuu e. päsmer (Egiptus). See on mittevõrdõlgne kaal. Vedrukaalud võeti kasutusele 18. sajandil, elektroonilised 20 saj. II poolel. Kaasaegsed kaalumismeetodid lubavad määrata massi täpsusega See on täpsus, mille korral oleks võimalik 1000 tonnise massiga rongi kaaluda 1 g täpsusega. Reemo Voltri

82 Nimetus Väärtus Universum 1050 kg Päike 2 . 1030 kg Maa 6 . 1024 kg
Vaal 105 kg Punane verelible 10-13 kg Vee molekul kg Elektron 10-30 kg Reemo Voltri

83 Füüsika uurib: Kehasid – meie ümber olevad materiaalsed objektid.
Keha kui mudel – paljudel juhtudel ei täpsusta millise kehaga on tegemist, sest see ei oma füüsika seisukohast tähtsust. Nähtuseid - näiteks inerts, hõõrdumine ja iseloomustab neid füüsikaliste suuruste abil – jõud, pinge jne Reemo Voltri

84 Füüsikalised suurused jaotuvad: Skalaarsed ehk arvulised suurused: mass, aeg Vektoriaalsed ehk suunaga suurused: kiirus, jõud Reemo Voltri

85 Kuidas seda füüsikas mõista? v=-4m/s
Negatiivsus? Kuidas seda füüsikas mõista? v=-4m/s füüsikas miinus märk näitab vastupidist suunda esialgsega (kokkulepituga). Kui tegemist skalaarsete suurustega, siis tulebki neid ka vastavalt niimoodi arvutustes kasutada Kui on tegemist vektoritega, siis tuleb neid liita ja lahutada vastavalt vektorite liitmis- ja lahutamisseadustele. Reemo Voltri

86 Füüsika erinevus matemaatikast ?
matemaatika on universaalne keel, mis näiliselt iseseisvalt defineerib oma reeglid, kuid võib samas olla abstraktne Füüsika on nende reeglite looduslikku päritolu avav õpetus, mis peab aga alati säilitama seose loodusega Füüsika kasutatab matemaatikat füüsikaliste nähtuste ja seoste kirjeldamisel ja analüüsimisel. Reemo Voltri

87 keha või selle punkti asukoha muutus ruumis
Liikumine on keha või selle punkti asukoha muutus ruumis Taustkeha – keha või kehade süsteem, mille suhtes uuritavat keha või selle liikumist kirjeldatakse Punktmass – keha mille mõõtmed jäetakse lihtsuse mõttes arvestamata. Reemo Voltri

88 Liikumise liikideks on:
Kulgemine ehk kulgliikumine ehk translatsioon - muutub keha asukoht Ringliikumine - keha trajektooriks on ringjoon. Ringliikumisel on kõveruskeskpunkt kehast väljas (Maa liikumine ümber Päikese). pöörlemine (rotatsioon),- muutub keha asend, on selline ringliikumine, kus keha kõveruskeskpunkt asub keha mõõtmete sees Pöörlemisest räägitakse suurte kehade, mitte punktmasside korral. kuju muutumine ehk kujumine (deformatsioon) jaguneb: plastiline ja elastne võnkumine (ostsillatsioon). Võnkumisel muutub millegi asend või kuju perioodiliselt (korduvalt)n.ö edasi tagasi ehk keha liigub algasendisse tagasi mööda sama teed mis ta sealt ära liikus Laine on võnkumkise kulgemine ehk võnkumise edasi kandumine ruumis Reemo Voltri

89 Mida tähendab liikumise suhtelisus
Keha kiirus ja trajektoor võivad erinevate tasutkehade suhtes olla erinevad näiteid? keha liikumisolekut iseloomustab kiirus Kiiruse ühik m/s 8m/s tähendab? Reemo Voltri

90 Et keha hakkaks liikuma peab teda mõjutatama kas otseselt mõne keha(aine) poolt või mõne välja vahendusel: Välja eriomadused võrreldes ainega: mõõtmete puudumine ja paljude väljade samaaegne üksteist mitte segav eksistents. Igapäevaselt küll teadvustame enim gravitatsiooni välja, aga tänapäeval ilmselt igapäevaselt olulisim elektromagnetväli Saame keha otseselt katsuda, aga kuidas välja “katsuda”? surudes kokku kahe püsimagneti samanimelisi pooluseid kummalgi kehal on oma väli, mille kaudu nad mõjutavad üksteist

91 Vastastikmõju on põhjus, mis muudab kehade liikumisolekut (kiirust)
Vastastikmõju on põhjus, mis muudab kehade liikumisolekut (kiirust). Vastastikmõju intensiivsust kirjeldav füüsikaline suurus on jõud. Jõu tähiseks on F ja mõõtühikuks on 1N – njuuton Vastastikmõju põhiliike on neli: gravitatsiooniline, nõrk, elektromagnetiline ja tugev.

92 Sõnaga vastastikune rõhutatakse asjaolu, et kui üks keha mõjutab teist, siis teine mõjutab ka esimest. Mõju võrdub vastumõjuga. Vastastikmõju käigus toimub aine ja välja ajutine muundumine teineteiseks. Newtoni III seadus väidab, et kaks keha mõjutavad alati teineteist suuruselt võrdsete kuid vastandlikult suunatud jõududega, F1 =  F Mõju ja vastumõju on võrdsed.

93 Sir Isaac Newton - Inglise teadlane (1642. - 1727 a
Sir Isaac Newton Inglise teadlane ( a.) Töötas välja kehade liikumise seadused, gravitatsiooniõpetuse, optika põhiseadused ja terve rea teooriaid matemaatika alal. Ta avastas, et valge valgus koosneb värvilistest osistest ja tema leiutatud on ka peegelteleskoop. Teda loetakse kõigi aegade suuremate mõttehiiglaste hulka..

94 Kiirus ei ole alati ühesugune.
Kui kiirus muutub, siis on tegemist – kiirendusega, mille tähiseks on a Kiirendus- kiiruse muutumise kiirus ehk näitab kui palju kiirus muutub ajaühikus Ühik? Millest sõltub kiirendus ehk see kui palju keha kiirus muutub? Jõud mass

95 Newtoni II seadus - keha kiirendus on võrdeline talle mõjuva jõuga ja pöördvõrdeline keha massiga, a = F/m. Massi mõõtuhik 1 kg ja jõu mõõtühik 1 N. 1 N on jõud mis annab 1 kg kehale kiirenduse Ühikute võrdlus Maa gravitatsiooniväljas liikumine? Näeme, et mida suurem on keha mass seda väiksem on kiirendus ehk kiiruse muutus Kehal on kalduvus mitte muuta oma liikumisolekut ehk kehadel on inertsus. Seega inertsuse mõõduks on mass Inerts – keha omadus säilitada liikumise kiirus ja suund

96 Kas Newtoni II seadus on võrdeline või pöördvõrdeline sõltuvus?
Kas Newtoni II seadus on kiirenduse, massi või jõudefinitsioon? Newtoni II seaduse mittepõhjuslik kuju: F = ma. liikumisolek saab olla püsiv, vaid siis, kui kehale mõjuvad jõud on tasakaalus Newtoni I seadus – keha on paigal või liigub kiirenduseta, kui kehale mõjuvad jõud on tasakaalus; Seega kui keha liigub ühtlase kiirusega siis on talle mõjuvad jõud võrdsed, kuid vastassuunalised

97 Et keha liiguks peab mingi keha või väli tegema tööd
Töö A on füüsikaline suurus, mis kirjeldab protsessi. Mehaanilise töö korral on tegemist kehade omavahelise asendi muutumisega mingi jõu mõjul. Valem A=Fs Ühik 1J (džaul) Töö 1 džaul tehakse kui 1N jõu mõjul liigub keha 1m teepikkuse.

98 Energia on füüsikaline suurus, mis kirjeldab olukorda
Energia on füüsikaline suurus, mis kirjeldab olukorda. Energia on keha või välja võime teha tööd. Energia jaguneb: Kineetiline e. liikumisenergia. Energia on tingitud keha asukoha muutusest teiste kehade suhtes , kus m – keha mass, v – keha kiirus Potentsiaalne energia e. Vastastikmõju energia Ep on tingitud keha asendist teiste kehade suhtes. Raskusjõu korral Ep = mgh, kus m – keha mass, g – raskuskiirendus, h keha kõrgus maapinnast Kuna töö on protsess, mis viib ühest olukorrast teise, siis tööga kaasneb energia muutumine Ühik? 1J (džaul)

99 James Prescott Joule ( ) oli inglise füüsik, Londoni Kuningliku Seltsi liige. James Prescott Joule oli üks energia jäävuse seaduse avastajaid. Uuris peamiselt elektromagnetismi, soojust ja gaaside omadusi. Avastas eletrivoolu soojusliku toime seaduse. Joule'i järgi on nimetatud energiaühik džaul.

100 Elamiseks vajab inimene toitu
Elamiseks vajab inimene toitu. Kui palju on inimesel vaja ööpäevas toitu, et säilitada elutegevus? Kuidas seda hinnata? Selleks oleks vaja teada kui palju energiat inimene päevas kulutab liikumisele, mõtlemisele, jne. ning kui palju soojusenergiat päevas eritub naha kaudu, hingamise kaudu ja teistel viisidel. Kogu see energiakulu tuleb toiduga katta, kusjuures tuleb arvestada seda, et toitu ei omistata 100 %. See on väga keeruline ülesanne. Sellega tegelevad teadlased aastakümneid. Sellise töö tulemusena on kindlaks tehtud, kui palju inimene keskmiselt kulutab energiat ühes sekundis kehapinna 1 m2 kohta. Nimetame seda suurust erienergiakuluks Ee .

101 energiavajadus Tegevus Ee ( J/s m2 = W/m2) Magamine 40 Istumine 50
Mõttetöö Seismine Kõnd (5 km/h) Füüsiline töö (keskmine) Jooks

102 Kuidas kindlaks teha oma kehapinna suurust
Kuidas kindlaks teha oma kehapinna suurust ? On olemas empiiriline seos inimese kehapinna suuruse, massi ja pikkuse vahel: kus mass on antud kilogrammides ja pikkus meetrites. Nüüd saame hinnata oma energiakulu mingi tegevuse korral kui korrutame erienergiakulu tegevuse kestusega sekundites ja oma kehapinna suurusega ruutmeetrites. Organismi põhiainevahetuse energiakulu on hinnatav vanust, sugu ja kehaehitust arvestava Harris- Benedict’i valemiga MEHED 66,5 + (13.75 x kg) + (5.003 x cm) - (6.775 x vanus aastates)= kcal/ööpäevas NAISED 655,1 + (9.563 x kg) + (1.850 x cm) - (4.676 x vanus aastateks)= kcal/ööpäevas

103 Energiakulu tuleb katta toiduga
Energiakulu tuleb katta toiduga. Selleks peame teadma toitainete energiasisaldust ehk kalorsust. Mis on kalor? See on energiahulk, mis kulub 1 g vee temperatuuri tõstmiseks 1 K võrra. 1 cal = 4,2 J. Toiduvajaduse hindamiseks leiame, milline on energiakulu ja võtame selle võrdseks kalorsusega. Sellega eeldame, et kogu toidus olev energia kulub antud tegevusele. Kalorsuse põhjal saab leida toiduaine(t)e koguse, mis katab meie energiakulu.

104 Toiduaine Kalorsus 100 g piima ……………………………………..280 kJ 100 g kodujuustu……………………………… kJ 1 muna…………………………………………..300 kJ g leiba………………………………………800 kJ 100 g kartuleid…………………………………..400 kJ 100 g õunu………………………………………200 kJ 100 g kala ……………………………………….500 kJ 100 g torti……………………………………… kJ 100 g rasvast liha ………………………………..1000kJ 100 g lahjat liha…………………………………..700kJ . Arvutused näitavad, et keskmise füüsilise töö korral tuleks süüa igas tunnis 150 g rasvast liha ja 100 g leiba: see on üks ilus eesti mehe eine.

105 Paljudel juhtudel pole oluline mitte tehtava töö hulk vaid hoopis selle töö tegemise kiirus ehk
Võimsus- töö tegemise kiirus ehk kui palju tehakse tööd ajaühikus Valem N=A/t Ühik? 1W (vatt) Seadme võimsus on1 W sellisel juhul kui tehakse 1 J tööd ühe sekundi jooksul

106 James Watt (1736 –1819) šoti insener, kes leiutas uut tüüpi aurumasina, mis pani aluse tööstuslikule pöördele 18. sajandil. Ta ei olnud küll aurumasina leiutaja, kuid täiustatud ja väga tootliku aurumasina autor. 1775. aastal hakkas ta koos inglise ettevõtja Matthew Boultoniga aurumasinaid tootma. Watti aurumasin tõi pöörde Suurbritannia tööstusse. Terasetootjad kasutasid tema masinat suurte haamrite liikumapanemiseks. Tekstiilitööstuses kasutati seda Richard Arkwrighti leiutatud uute ketrusmasinate käigushoidmiseks. Söekaevandustes ei pidanud inimesed enam sütt kottidega maa peale tassima, sest selle töö tegi nüüd ära ajam, mille pani käima Watti aurumasin. Tema auks on saanud nime võimsuse mõõtühik vatt. "

107 südame võimsus olenevalt olukorrast 1,5 W - 15 W
Elektriseade Võimsus (W) Külmik ( l) 130 Elektripliit 7200 Nõudepesumasin 1700 Kohvimasin 1000 Mikrolaineahi 800 Pesumasin 2000 Triikraud 1200 Teler 57 Arvuti 200 Tolmuimeja 400 Elektriküte (100 m2) 4000 Sooja vee boiler Raadio 10 südame võimsus olenevalt olukorrast 1,5 W - 15 W

108 Kasutegur näitab kasuliku töö ja kogu tehtud töö suhet: = (Akas/ Akogu)*100 %.
Kogu töö sisaldab endas ka tööd mis läheb erinevate takistavate jõudude vastu tehtavaks tööks.

109 suletud süsteem – keha on vastastikmõjus ainult süsteemi siseste kehadega (soojusülekanne, elektrilaengu ülekanne jne) termos avatud süsteem – keha on vastastikmõjus lisaks süsteemi sisestele kehadele ka süsteemi väliste kehadega. avatud termos

110 Füüsika üks olulisi väärtusi avaldub võimes pädevalt ennustada loodusnähtusi (ja nendega kaasnevat) ehk seda nimetatakse ka prognostiliseks (ennustuslik) väärtuseks Loodusnähtuse ennustamine on väide selle nähtuse toimumise kohta tulevikus või mingis teises kohas. Ennustamise aluseks on põhjuslike seoste tunnetamine.

111 Põhjuslikult seotuteks nimetatakse kahte sündmust siis, kui vaatleja suudab neile sündmustele vastavate visioonide vahel luua süllogistliku seose. Reduktiivseks ehk ruumiliseks põhjuslikuks seoseks nimetatakse sellist põhjuslikkust, mille korral põhjuslikult seotud sündmused on korraga vaadeldavad. Ruumiline põhjuslikkus avaldub ühe füüsikalise objekti koosnemises teistest objektidest (nt Liivahunnik koosneb liivateradest. Liivaterade olemasolu on liivahunniku olemasolu põhjus)

112 Kronoloogiliseks ehk ajaliseks nimetatakse sellist põhjuslikkust, mille korral põhjuslikult seotud sündmused ei ole korraga vaadeldavad. Ajaline põhjuslikkus avaldub ühe sündmuse järgnevuses teisele. Nt: raamat paikneb laua kohal õhus ja talle mõjub raskusjõud (sündmus 1, põhjus); raamat on jõudnud laua pinnale (sündmus 2, tagajärg)

113 Põhjuslikkus on liigitatav võimalike tagajärgede arvu järgi:
Fatalistliku põhjuslikkuse korral tundub olevat võimalik ainult üks tagajärg. Juhusliku põhjuslikkuse korral on võimalikke tagajärgi üle ühe, kuid siiski lõplik arv ning me saame hinnata ühe või teise tagajärje esinemise tõenäosust (nt täringuvise). Kaootilise põhjuslikkuse korral on võimalikke tagajärgi lõpmatu arv (nt “õnnevalamine”). Tahtelise põhjuslikkuse korral realiseerub kellegi tahte rakendumise tulemusena üks kindel tagajärg. Näiva põhjuslikkuse korral on nii põhjuse kui tagajärjena vaadeldav sündmus tegelikult põhjustatud mingist kolmandast, esialgu märkamatuks jäänud sündmusest (nt astroloogia).

114 Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda mõningatest üldkehtivatest põhimõtetest ehk printsiipidest Printsiibid on kõige üldisemad tõdemused, mille kehtivust tõestab neist tulenevate järelduste absoluutne vastavus eksperimendiga Printsiip - Millegi tegemist suunav normatiivne juhtmõte, mis ei kuulu tõestamisele. Sõna algallikas on ladina sõna principium ('algus; algpõhjus'). Miks küsimuste ahelad füüsikas Ahel lõppeb printsiibiga(nendime, et loodus lihtsalt on selline, viimane miks küsimus jääb vastuseta). Füüsika suudab küll kirjeldada ja seletada loodusnähtusi mingi tasemeni, kuid mingi piirini jõudes lõpeb seletus printsiibiga.

115 Atomistlik printsiip väidab, et nii aine kui väli ei ole lõputult osadeks jagatavad. Mõlemal on olemas vähimad portsjonid (füüsikalised aatomid), mida aine korral nimetatakse fundamentaal- või alusosakesteks, välja korral aga kvantideks (atomistliku printsiibi kitsas tähendus). Sõna aatom (kr.k. atomos) tähistabki (antud teadmiste tasemel) jagamatut vähimat osakest.

116 Energia miinimumi printsiip väidab, et kõik iseeneslikud (mitte välismõjust tingitud) protsessid kulgevad kehade süsteemi energia kahanemise suunas. Süsteemil on kalduvus energiat loovutada (töö tagavara ära kulutada), liikuda minimaalse energiaga olekusse. Näited? kivi kukkumine, soojuse levik kuumemalt kehalt külmemale, magnetnõela orienteerumine, valguse kiirgumine aatomist .

117 Tõrjutusprintsiip - ainelisi objekte ei saa panna teineteise sisse.
Tõrjutusprintsiip makro ja mikromaailmas (Pauli keeluprintsiip). Väljade liitumine ehk superpositsiooniprintsiip Superpositsiooniprintsiip tuleneb tõrjutusprintsiibi mittekehtivusest välja korral. Näiteks tõrjutusprintsiibi kehtivus aine korral (kaks veejuga põrkuvad kokku) näide mittekehtivusest välja korral (kaks laserikiirt või taskulambi kiirtevihku lähevad teineteisest labi).

118 Absoluutkiiruse printsiip -välja liikumine aine suhtes toimub alati suurima võimaliku kiiruse ehk absoluutkiirusega, aineliste objektide omavaheline liikumine on aga suhteline. klassikaline (Newtoni) füüsika eeldab absoluutkiiruse lõpmatust (piirangu puudumist) Relativistlik füüsika lähtub absoluutkiiruse olemasolust ja uurib liikumisi sellele lähedastel kiirustel. Absoluutkiirus ≡ valguse kiirus vaakumis c e km/s

119 Valgus on inimesele kõige tuntum näide puhtalt väljalise (täpsemalt – nullise seisumassiga) objekti kohta. See liigub ainelise objekti suhtes alati absoluutkiirusega (sõltumata aineliste objektide omavahelisest liikumisest). Relativistliku füüsika loomulikkus: ruum ja aeg on vaid vaatleja kujutlused. Need kujutlused on paljudele vaatlejatele ühised vaid juhul, kui vaatlejad on ühesugustes tingimustes. Erinevates tingimustes on ka vaatlejate kujutlused ajast ning ruumist erinevad ja see peabki nii olema. Relativistlik maailmapilt kujunes välja aastail Einsteini tööde tulemusena. Varasemale lisandus absoluutse kiiruse printsiip. Ilmnes pikkuse ja aja suhtelisus (relatiivsus).

120 Aja aeglustumine e. dilatatsioon tähendab aja aeglustumist sündmuskoha suhtes liikuva vaatleja jaoks. Näide kahe kellaga (üks Maa pinnal, teine Maast eemalduvas kosmoselaevas – kaksikute paradoks). Pikkuste lühenemine e kontraktsioon tähendab keha mõõtmete lühenemist liikumise sihis paigalseisva vaatleja suhtes. Raskused juba absoluutkiirusele lähedase kiirusega liikuva keha kiirendamisel konstantse jõuga ning sellest tulenev massi suurenemine (a → 0 ja seega m → ∞). Mass ja energia kui millegi olemasolu kirjeldavad suurused, sellest tulenev võrdelisus nende vahel ehk samaväärsusseos