Predavanja iz fizike za studente RGFN-a

Uvod
1.1 Fizikalne veliˇcine i fizikalne jedinice
Svijet oko nas priliˇcno je sloˇzen. Da bismo si olakˇsali njegovo prouˇcavanje, koristimo se
pokusima i modelima. Pokus ili eksperiment je osnovni alat moderne fizike. Uz njegovu
pomo´c stjeˇcemo nova saznanja o svijetu oko nas, ali i provjeravamo ranije steˇceno znanje.
Pokus u svojoj biti pretstavlja namjerno izazivanje i praˇcenje nekog procesa u kontroliranim
uvjetima. Pri tome se pokuˇsava shvatiti o ˇcemu ovisi odvijanje prouˇcavanog procesa. Sastavni
dio pokusa je toˇcno mjerenje svih fizikalnih veliˇcina koje u sklopu pokusa djeluju na
njegov tok i rezultat.
Pokus zavrˇsava detaljnom analizom dobivenih rezultata, a rezultati analize ugraduju se
u postoje´ca fizikalna saznanja. Vrlo ˇcesto pokus se ponavlja u istom ili malo promijenjenom
obliku sve dok fiziˇcari nisu sasvim sigurni da potpuno razumiju odvijanje prouˇcavane pojave.
Prilikom analize izvrˇsenih pokusa stvarna situacija se maksimalno pojednostavljuje i
zamjenjuje pojednostavljenim fizikalnim modelom kojeg je lakˇse analizirati. Opis tako
pojednostavljenog modela pretstavlja tzv. fizikalnu teoriju. Uspijeva li fizikalna teorija
dobro opisati prouˇcavanu pojavu ona se prihvaˇca i koristi. Teorije koje ne odgovaraju rezultatima
pokusa modificiraju se ili u potpunosti odbacuju. Teorije koje se pokazuju ispravnima
u svim mogu´cim situacijama nakon iscrpnih provjera i ponovljenih pokusa polagano prelaze
u fizikalne zakone. Ovdje je vaˇzno napomenuti da fizikalni zakoni uglavnom nisu apsolutni,
ve´c vrijede unutar odredenih granica. Izvan tih granica oni se ne smiju koristiti jer njihova
predvidanja ne odgovaraju stvarnosti. Fizikalni zakoni se radi potrebne preciznosti najˇceˇs´ce
zapisuju jezikom matematike. Tako dobivamo fizikalne formule i relacije.
U opisivanju fizikalnih modela i procesa sluˇzimo se razliˇcitim parametrima (varijablama),
koje u fizici op´cenito nazivamo fizikalne veliˇcine. Za razliku od matematiˇckih varijabli ˇcija
veliˇcina je u danom sluˇcaju potpuno odredena njihovom brojˇcanom vrijednoˇsˇcu, fizikalne
veliˇcine uz brojˇcanu vrijednost posjeduju i tzv. dimenziju.