Nội dung text Chương 1_Đơn vị, đại lượng vật lý và vectơ..docx
3 Vật lý là một trong những khoa học cơ bản nhất. Các nhà khoa học của tất cả các ngành sử dụng các ý tưởng của vật lý, bao gồm các nhà hóa học nghiên cứu cấu trúc của các phân tử, các nhà cổ sinh vật học cố gắng tái tạo cách khủng long đi bộ và các nhà khí hậu học nghiên cứu cách các hoạt động của con người ảnh hưởng đến bầu khí quyển và đại dương. Vật lý cũng là nền tảng của tất cả các kỹ thuật và công nghệ. Không một kỹ sư nào có thể thiết kế một chiếc TV màn hình phẳng, một cái chân giả, hoặc thậm chí là một cái bẫy chuột tốt hơn mà không hiểu các định luật vật lý cơ bản. Nghiên cứu vật lý cũng là một cuộc phiêu lưu. Bạn sẽ thấy nó đầy thử thách, đôi khi bực bội, đôi khi đau đớn và thường rất bổ ích. Nếu bạn đã từng tự hỏi tại sao bầu trời có màu xanh, làm thế nào sóng vô tuyến có thể truyền qua không gian trống rỗng, hoặc làm thế nào một vệ tinh ở trên quỹ đạo, bạn có thể tìm ra câu trả lời bằng cách sử dụng vật lý cơ bản. Bạn sẽ thấy vật lý như một thành tựu cao chót vót của trí tuệ con người trong nhiệm vụ tìm hiểu thế giới và bản thân chúng ta. Trong chương mở đầu này, chúng ta sẽ xem xét một số điều sơ bộ quan trọng mà chúng ta sẽ cần trong suốt quá trình nghiên cứu của mình. Chúng ta sẽ thảo luận về bản chất của lý thuyết vật lý và việc sử dụng các mô hình lý tưởng hóa để đại diện cho các hệ thống vật lý. Chúng tôi sẽ giới thiệu các hệ thống đơn vị được sử dụng để mô tả đại lượng vật lý và thảo luận về các cách mô tả độ chính xác của một số. Chúng ta sẽ xem xét các ví dụ về các vấn đề mà chúng ta không thể (hoặc không muốn) tìm ra câu trả lời chính xác, nhưng ước tính sơ bộ có thể hữu ích và thú vị. Cuối cùng, chúng ta sẽ nghiên cứu một số khía cạnh của vectơ và đại số vectơ. Chúng ta sẽ cần các vectơ trong suốt quá trình nghiên cứu vật lý để giúp chúng ta mô tả và phân tích các đại lượng vật lý, chẳng hạn như vận tốc và lực, có hướng cũng như độ lớn. 1.1. BẢN CHẤT CỦA VẬT LÝ Vật lý là một khoa học thực nghiệm. Các nhà vật lý quan sát các hiện tượng của tự nhiên và cố gắng tìm ra các mô hình liên quan đến các hiện tượng này. Những mô hình này được gọi là lý thuyết vật lý hoặc khi chúng được thiết lập rất tốt và được sử dụng rộng rãi, các định luật hoặc nguyên tắc vật lý. CHÚ Ý: Ý nghĩa của "lý thuyết". Lý thuyết không chỉ là một suy nghĩ ngẫu nhiên hay một khái niệm chưa được chứng minh. Thay vào đó, lý thuyết là một lời giải thích về các hiện tượng tự nhiên dựa trên quan sát và các nguyên tắc cơ bản được chấp nhận. Một ví dụ là lý thuyết tiến hóa sinh học được thiết lập tốt, là kết quả của quá trình nghiên cứu và quan sát sâu rộng của các thế hệ nhà sinh vật học.