1.1.3. Фізичні величини та їх вимірювання

Різні фізичні властивості матерії та її рух визначаються з кількісного боку відповідними фізичними величинами. Характерною ознакою фізичних величин є їх вимірність. Вимірювання величин зводиться до порівняння даної величини з однорідною їй величиною, взятою за одиницю. На­приклад, довжину вимірюють, порівнюючи з довжиною еталона - метра; масу тіла порівнюють з масою еталона - кілограма і т.д.

Різні фізичні величини перебувають у певних залежностях, що виражаються фізичними формулами і законами. Ці залежності дають змогу визначити одні величини через інші, зручніші і досяжні для вимірювання. Наприклад, середню швидкість руху знаходять через відношення довжини шляху до відповідного проміжку часу; розмір молекули - через об'єм та площу розливу гасу на поверхні води; розмір ядра атома - через ефективний переріз розсіяння пучка нейтронів на речовині і т. д.

Щоб з'ясувати будь-яку величину, треба насамперед визначити, яку властивість матерії чи явища вона характеризує, а потім і способи та одиниці її вимірювання. Наприклад, маса є мірою інертності і тяжіння тіл; швидкість є величина, що характеризує кожний момент руху; робота є фізичною величиною, яка визначає перетворення руху з однієї форми в іншу і т. д.

1.1.4. Фізичні поняття, закони і теорії

Процес наукового пізнання при­роди характеризується певною стадійністю і рангованими результа­тами. На першій стадії проходить виділення і вивчення споріднених фактів, виявлення в них особливого і узагальнюючого, що лягає в основу наукового поняття. В поняттях відображаються фрагменти дійсності. Наприклад, в понятті сили - передача руху, в понятті електричного струму - потік заряджених частинок і т. д.

Фізичні об'єкти і процеси в природі перебувають у певних при­чинних зв'язках між

собою. Завдання фізики полягає в тому, щоб розкрити ці зв'язки і встановити деякі загальні закономірності, яким підлягає певна область різних явищ. Такі суттєві відношення між предметами і явищами називаються фізичними законами. Напри­клад, за законом, встановленим Гуком, величина деформації про­порційна діючій силі й ін.

Надбання відповідних наукових понять, фактів, законів і наслідків з них на певному етапі переростають в якісно вищу і найбільш об'ємну форму наукового пізнання - теорію. Інакше теорії на­зивають структурними одиницями наукових знань. Такими є кла­сична механіка Ньютона, молекулярно-кінетична теорія будови речовини й ін.

Набуті внаслідок наукового дослідження предметів і явищ при­роди фізичні поняття, закони і теорії об'єктивно відображають структуру і розвиток матеріального світу. Оскільки наші знання про природу далеко не повні і пізнання природи є процесом, що невпинно продовжується й удосконалюється, то наявні наукові здобутки не є чимось непохитним, раз назавжди встановленим. Вони відображають тільки один із ступенів пізнання людиною природи.

З розвитком науки до деяких законів було внесено поправки, окреслено межі застосування, сформовано більш загальні закони і якісно нові теорії - теорію відносності і квантову механіку.