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Physik ist, wie der Name schon sagt, eine Naturwissenschaft, die aus dem Griechischen stammt:
physis bedeutet Natur;
physikos bedeutet der Natur.
Die Physik untersucht im Allgemeinen unbelebte Materie, die Eigenschaften der Materie und die Evolution der Materie.
Der Hauptgegenstand des Studiums der Physik sind die Körper. Korpus kann jedes Objekt jeder Größe in jedem Aggregatzustand sein:
• feste, künstlich hergestellte Objekte, wie Teile, Geräte, Mechanismen;
• feste Gegenstände, die in der Natur anzutreffen sind: Felsen, Holz;
• Flüssigkeitsmengen, egal wie klein oder groß:
◦ wasser in einem Glas;
◦ das gesamte Wasser eines Sees, Meeres oder Ozeans;
• Gasmengen, egal wie klein oder groß:
◦ luft, die in einem Ballon enthalten ist;
◦ alle terrestrischen Atmosphären;
• Himmelskörper: Planeten, Sterne;
• Mikroskopische Partikel: Moleküle, Atome, Protonen, Neutronen, Elektronen, ...
Die Körper haben verschiedene Eigenschaften, die klassifiziert werden können in:
• Abmessungen (Länge, Breite, Höhe, Dicke, Durchmesser, ...), Umfang, Fläche, Volumen – die alle als geometrische Maße bezeichnet werden können;
• geometrische Form:
◦ regelmäßig: Würfel, Quader, Prisma, Pyramide, Zylinder, Kegel, Kugel;
◦ unregelmäßig;
• Position – der Ort im Raum, an dem sich ein Körper zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet;
• Geschwindigkeit – zeigt an, wie schnell sich ein Körper bewegt;
• Masse – drückt in einer bestimmten Weise die Stoffmenge aus und wird in kg gemessen;
• Gewicht – zeigt, wie hart das Objekt von der Erde oder möglicherweise einem anderen Himmelskörper heruntergezogen wird. Gewicht ist eine Art von Kraft und wird in N (Newton) gemessen. Ein Objekt mit einer Masse von 1 kg hat auf der Erde ein Gewicht von 9,81N, aber auf dem Mond wird es mit nur 1,63N viel leichter.
Unter Umständen hat ein Körper kein Gewicht mehr, sondern behält seine Masse, so dass Masse und Gewicht unterschiedliche Begriffe sind, die nicht verwechselt werden sollten.
Dichte
• Härte;
• chemische Zusammensetzung – aus welchen Stoffen sie besteht und in welchen Anteilen;
Zul.
• thermischer Zustand – Temperatur;
• Aggregatzustand: fest, flüssig, gasförmig, Plasma;
• Schmelz-, Siedetemperatur;
zul.
Farbton
• Oberflächenstruktur;
• Oberflächenoptik: glänzend, matt;
• Geschmack;
• der Geruch;
• körperliche Abnutzung – wenn Werkzeuge, Werkzeuge;
• veralterung – ob es sich um verschiedene Geräte oder Anlagen handelt, die technologisch veraltet sind oder nicht;
• moralische Eigenschaften: Wohlwollen, Böswilligkeit, Großzügigkeit, Geiz – wenn es um Menschen geht;
• ästhetischer Wert: schön, hässlich;
Sie sind die Eigenschaften, die Körper objektiv besitzen, also unabhängig vom subjektiven Eindruck des Betrachters. Die obige Liste enthält fast ausschließlich physikalische Eigenschaften. Wir haben Ausnahmen für Immobilien markiert, die sind keine physikalischen Eigenschaften und verbleiben in der allgemeinen Eigenschaftskategorie.
Sind diejenigen physikalischen Eigenschaften, die gemessen und damit quantitativ ausgedrückt werden können:
Alle geometrischen Maße (Länge, Breite, Höhe, Fläche, Volumen) können gemessen werden, sind also physikalische Größen.
Die geometrische Form ist anzugeben, aber nicht zu messen. Es ist eine physikalische Eigenschaft, aber keine physikalische Größe.
Gegenstände können gewogen werden. Masse und Gewicht sind physikalische Größen.
Sogar die Farbe kann quantitativ ausgedrückt werden, das heißt, sie kann auf irgendeine Weise gemessen werden. Zum Beispiel hat blaues Licht eine Wellenlänge von 450 nm, grün hat 550 nm und rot hat 650 nm. Nahwerte wie 440nm, 560nm oder 640nm entsprechen bestimmten Schattierungen von Blau, Grün, Rot.
Geschmack und Geruch gelten nicht als physikalische Größen, es gibt keine Möglichkeit, sie zu messen.
În general, corpurile nu sunt izolate, ci alcătuiesc sisteme, în interiorul cărora corpurile interacționează, adică se influențează reciproc (fiecare din corpuri acționează asupra celorlalte). Un exemplu este sistemul solar, alcătuit din Soare și planete. Planetele se învârt în jurul Soarelui. De ce? Fiindcă au loc interacțiuni între Soare și planete: există o atracție reciprocă între Soare și planete. Altfel, planetele nu ar rămâne în sistemul solar, ci s-ar împrăștia prin Univers. Interacțiunile corpurilor sunt hotărâtoare pentru o anumită evoluție a întregului sistem.
Wechselwirkungen sind auch physikalische Eigenschaften von Körpern.
Im Allgemeinen bleiben die Körper um uns herum im Laufe der Zeit nicht unverändert. Sie verändern ihre Eigenschaften: Sie verändern ihre Position (sie bewegen sich), sie verändern ihre Form, sie schmelzen, sie verdampfen, sie kondensieren, sie kristallisieren, sie emittieren Licht, Wärme...
Diese Änderungen der physikalischen Eigenschaften werden als physikalische Phänomene oder physikalische Prozesse bezeichnet. Beispiele:
• Sturz von Körpern, Bewegung von Planeten;
• Wassergefrieren, Eisschmelzen; Dampfkondensation, Wasserverdampfung;
• Blitz, Blitz;
• Lichtemission, Lichtreflexion, Regenbogen;
Physikalische Phänomene treten hauptsächlich aufgrund der Wechselwirkungen von Körpern auf.
Physikalische Phänomene treten nicht zufällig auf, sondern unter bestimmten Bedingungen und nach bestimmten Regeln, die als physikalische Gesetze bezeichnet werden. Physikalische Gesetze sind wissenschaftliche Wahrheiten, die nach wiederholten Beobachtungen physikalischer Phänomene, Verallgemeinerungen, Schlussfolgerungen und Überprüfungen festgelegt wurden.
Ein Beispiel ist das Gesetz der Schwerkraft. Dieses Gesetz besagt, dass:
• alle Körper im Universum die Eigenschaft haben, dass sie sich gegenseitig anziehen;
• desto stärker die Anziehung, da die Körper eine größere Masse haben und näher beieinander liegen.
Die Kenntnis der physikalischen Gesetze hilft, physikalische Phänomene vorherzusagen.
Physische Phänomene treten überall um uns herum auf, aber sie können in einem speziell eingerichteten Raum, einem Labor, mit experimentellen Mitteln reproduziert werden. Der Zweck des Experiments ist es, die physikalischen Gesetze zu beobachten, besser zu verstehen, nützliche Anwendungen dieser Gesetze zu finden und diese Wissenschaft schließlich weiterzuentwickeln.
Je nach Art der untersuchten Phänomene lassen sich die Inhalte der Physik in thematische Bereiche (Kapitel) unterteilen:
• Mechanische Phänomene (mechanisch);
• Thermische Phänomene (Thermodynamik);
• Elektrische und magnetische Phänomene (Elektrizität und Magnetismus);
• Optische Phänomene (Optik).
Wir haben hier nur die Kapitel aufgelistet, die auf Level I studiert werden.
Logischerweise beginnt das Studium der Physik mit der Mechanik.
Die Physik hat vor allem technische Anwendungen. Alle Maschinen, Mechanismen, Geräte arbeiten nach physikalischen Gesetzen. Durch die Anwendung physikalischer Gesetze werden Naturphänomene sinnvoll genutzt.
Exemple:
• Fulgerele și trăsnetele sunt fenomene naturale înspăimântătoare, dar la ora actuală aceste fenomene naturale sunt utilizate pe scară largă în aplicații tehnice:
◦ Numeroase dispozitive produc scântei electrice pentru aprinderea focului, scânteile fiind niște fulgere în miniatură;
◦ Se folosesc aparate de sudură cu arc electric. Ele produc un fel de trăsnete cu durată mai lungă, spre a fi posibilă topirea și sudarea metalelor;
◦ În corpurile de iluminat cu descărcare în gaz se produc descărcări electrice controlate și susținute, care transformă gazul în plasmă și se obține lumină, fiindcă plasma este luminoasă.
• Microparticulele (protoni, electroni, atomi, molecule) se atrag sau se resping și astfel formează legături între ele. Aceste interacțiuni fac să apară forțe și între obiectele mai mari:
◦ magneții se atrag sau se resping;
◦ obiectele electrizate se atrag sau se resping;
◦ curentul electric produce efecte magnetice;
◦ gazele încălzite fac presiune.
Motoarele (electrice sau termice) funcționează prin utilizarea forțelor care apar în asfel de cazuri.
