Od autorów

Kurs "Podstawy Fizyki" zostały opracowany z przeznaczeniem do samodzielnego studiowania fizyki w ramach studiów zaocznych AGH w systemie Otwartej Edukacji Niestacjonarnej. Materiały został zaprojektowane w taki sposób, że mogą być wykorzystywany samodzielnie w systemie kształcenia na odległość oraz jako materiał pomocniczy w kursach prowadzonych systemem mieszanym (stacjonarnie i na odległość). Szanowny Czytelniku zanim rozpoczniesz naukę fizyki z wykorzystaniem tych materiałów przeczytaj poniższe informacje i koniecznie zapoznaj się z wprowadzeniem zawierającym porady dla studiujących. Znajdziesz tam wskazówki jak efektywnie uczyć się i jak sprawdzać swoje postępy.

Informacje ogólne

  Fizyka jest nauką przyrodniczą badającą najbardziej podstawowe i ogólne własności otaczającego nas świata materialnego i zachodzące w tym świecie zjawiska. Celem fizyki jest poznanie praw przyrody, od których zależą wszystkie zjawiska fizyczne.
   Podstawową metodą badawczą fizyki są obserwacje i doświadczenia. Na ogół proces poznawczy rozpoczyna się od obserwacji jakościowych; rejestrujemy, odkrywamy nowe zjawisko. Następnie przeprowadzamy doświadczenia mające na celu ustalić związki przyczynowe jak i uzyskać informacje ilościowe. Na tej podstawie staramy się sformułować prawa fizyki, które zapisujemy w postaci równań matematycznych. To przejście od obserwacji do modelu matematycznego znane jest jako metoda indukcji. W tej metodzie rozpoczynasz naukę od poznania przykładu lub od wykonania samodzielnego ćwiczenia, które ma na celu zwrócić uwagę na samo zjawisko jak i na czynniki istotne dla tego zjawiska. Ten sposób jest niewątpliwie najbardziej kształcący z punktu widzenia samodzielnej nauki.
   Jednak umiejętności poprawnego wnioskowania i dokonywania uogólnień nie zawsze wystarczają do szybkiego, samodzielnego dotarcia do sformułowań praw fizyki (teorii fizycznych). Dzieje się tak po części dlatego, że prawa fizyki wyrażają związki ilościowe między różnymi wielkościami fizycznymi. Nie wystarczy stwierdzić, że jedna wielkość fizyczna zależy od drugiej (sformułowanie jakościowe) ale trzeba podać ścisłą relację między tymi wielkościami w postaci równania matematycznego, a to wiąże się zawsze z pomiarami określającymi liczbowo stosunek danej wielkości do przyjętej jednostki. Ponadto wszystkie wielkości fizyczne muszą być jednoznacznie określone i znajomość tych definicji jest niezbędna do sformułowania praw fizyki. Dlatego często naukę rozpoczyna się od poznania pewnej ilości definicji wielkości fizycznych, po których wprowadzane są wybrane prawa fizyczne. W większości przypadków prawa te poprzedzone są możliwie prostym wyprowadzeniem, którego celem jest podkreślenie logicznej struktury wnioskowania. Prawa te staraliśmy się zilustrować (uzasadnić) za pomocą różnych faktów doświadczalnych, które są podane w formie przykładów lub ćwiczeń do samodzielnego wykonania. W tej części nauka polega na wyciąganiu wniosków z poznanych uprzednio praw. Ta metoda, w której nowe zjawiska i wyniki doświadczeń przewidujemy jako logiczną konsekwencję poznanych praw (teorii) znana jest jako metoda dedukcji.
   Praktyczne zastosowania pokazujące związek między fizyką i techniką są tym na co powinien zwrócić uwagę przyszły inżynier. Dlatego staraliśmy się zarówno w ćwiczeniach jak i przykładach przedstawić zagadnienia związane z rzeczywistymi sytuacjami. Mają one unaocznić fakt bezpośredniego związku fizyki z codziennym życiem, z jego różnymi aspektami.