Izvorni kod stranice Klasična fizika

{{Opća fizika}}
[[datoteka:Modernphysicsfields.svg|mini|300px|desno|Osnovna podjela [[fizika|fizike]].]]

[[datoteka:LeverPrincleple.svg|mini|desno|300px |[[Poluga]] je čvrsto tijelo koje se može okretati oko neke čvrste točke, [[Oslonac|oslonca]] ili zgloba i vrijedi: '''F<sub>1</sub>D<sub>1</sub> = F<sub>2</sub>D<sub>2</sub>'''.]]

[[datoteka:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|300px|mini|desno|[[Newtonov zakon gravitacije]]: "Dva tijela se privlače uzajamno [[sila|silom]] koja je proporcionalna (u skladu) [[Množenje|umnošku]] njihovih [[masa]], a obrnuto proporcionalna [[kvadrat]]u njihove međusobne udaljenosti."]]

[[datoteka:Aeolipile_illustration.png|mini|desno|300px|[[Heronova kugla]] ili [[eolipile]].]]

[[datoteka:Translational motion.gif|mini|desno|300px|[[Temperatura]] [[idealni plin|idealnog plina]] je mjera prosječne [[kinetička energija|kinetičke energije]] [[molekula]].]]

[[datoteka:Leonardo helicopter.JPG|mini|desno|300px |Skica [[helikopter]]a [[Leonardo da Vinci |Leonarda da Vincija]].]]

[[datoteka:Hot metalwork.jpg|mini|desno|300px|[[Obrada metala]] u [[kovanje|kovačnici]]. Žuto-narančasti žar je vidljiv kao dio [[toplinsko zračenje|toplinskog zračenja]] emitiranog zbog visoke temperature. Svi ostali predmeti na slici također odašilju toplinsko zračenje kao i užareni predmet, ali manje sjajno, i na dužim [[valna duljina|valnim duljinama]] koje ljudsko oko ne može vidjeti. Dakako [[Infracrveno zračenje|infracrvena]] [[digitalna video kamera|kamera]] će pokazati zračenje. ]]

[[datoteka:Aerogelflower filtered.jpg|mini|300px|desno|[[Aerogel]] ima [[Toplinska vodljivost|koeficijent toplinske vodljivosti]] ''k'' između 0,004 - 0,04 W/mK.]] 

'''Klasična fizika''' je područje [[fizika|fizike]] razvijeno prije 1900. godine i utemeljena na Newtonovim zakonima mehanike ([[Newtonovi zakoni gibanja]] i [[Newtonov zakon gravitacije]]) i [[Maxwellove jednadžbe|Maxwellovim jednadžbama elektromagnetizma]], to jest [[klasična mehanika]], [[termodinamika]], statistička fizika, [[kinetička teorija plinova]], [[elektromagnetizam]] i [[optika]]. Potkraj 19. stoljeća teorije klasične fizike nisu mogle objasniti tada opažene eksperimentalne pojave: [[fotoelektrični učinak]] (emisiju [[elektron]]a iz [[metal]]a pod djelovanjem [[svjetlost]]i), [[Arthur Holly Compton|Comptonov učinak]] ([[raspršenje]] svjetlosti na [[elektron]]u), [[toplinsko zračenje]] ugrijanih krutih tijela ([[zračenje]] crnog tijela), linijski [[Spektar (fizika)|spektar]] atoma i neovisnost [[brzina svjetlosti|brzine svjetlosti]] o brzini gibanja izvora svjetlosti (Michelson-Morleyjev pokus). Objašnjavanje tih pojava dovelo je do [[kvantna mehanika|kvantne mehanike]] i [[Teorija relativnosti|relativističke fizike]]. <ref> '''klasična fizika''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=69776] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>

Temelje klasične fizike postavili su u 16. i 17. stoljeću [[Galileo Galilei]] i [[Isaac Newton]] otkrivanjem zakona mehanike. Osim što je postavio svoja [[Newtonovi zakoni gibanja|3 zakona gibanja]] (s pomoću kojih i danas proučavamo gibanja tijela u svakodnevnim uvjetima), Newton je odredio i [[Newtonov zakon gravitacije|Opći zakon gravitacije]] (koji točno objašnjava zamršena gibanja [[planet]]a, ali je i uzorom za kasnije popisivanje električnih i magnetskih sila). Procvat otkrića iz toga doba vodi u razvoj klasične fizike, koja uz mehaniku obuhvaća i [[termodinamika|termodinamiku]], [[optika|optiku]], [[akustika|akustiku]] te [[elektromagnetizam]].

U drugoj polovici 19. stoljeća [[James Clerk Maxwell]] postavio je prvo ujedinjenje sila uvođenjem pojma fizikalnog polja (zaslugu za svoje djelo Maxwell daje svojemu prethodniku [[Michael Faraday|Michaelu Faradayu]], koji je uveo silnice, a ovaj pak za to smatra zaslužnim [[Ruđer Bošković|Ruđera Boškovića]] i njegove točkaste izvore sila). Ondašnje ukupno znanje o [[elektricitet]]u i [[magnetizam|magnetizmu]] Maxwell sažimlje u 4 zakona elektromagnetizma, koja mu potom omogućuju predviđanje postojanja [[elektromagnetski valovi|elektromagnetskih valova]] (godine 1867. predlaže da je i vidljiva [[svjetlost]] elektromagnetski val). [[Maria Skłodowska-Curie]] otkrila je da se [[kemijski element]]i mogu pretvarati jedni u druge i protumačila je [[radioaktivnost]] 1898.

== Klasična mehanika ==
{{Glavni|Klasična mehanika}}

'''Mehanika''' ([[Latinski jezik|kasnolat]]. ''mechanica'' < [[Starogrčki jezik|grč]]. ''μηχανιϰὴ'' [''τέχνη''], od ''μηχανιϰός'': domišljat) je grana fizike koja proučava tijela u [[gibanje|gibanju]].  Klasična mehanika dijeli se na [[kinematika|kinematiku]], [[dinamika|dinamiku]] i [[statika|statiku]]. Kinematika se bavi geometrijom gibanja tijela bez obzira na uzroke gibanja; postavlja vezu među elementima gibanja ([[putanja]], [[brzina]], [[ubrzanje]] i tako dalje) te proučava posebnosti različitih vrsta gibanja (translacija, rotacija, sferno gibanje i slično). Dinamika se bavi djelovanjem [[sila]] na tijelo kao uzrokom gibanja; postavlja jednadžbe gibanja i opće zakone dinamike, kao što su zakon [[kinetička energija|kinetičke energije]], zakon [[količina gibanja|količine gibanja]], kinetičkoga momenta i slično. Statika proučava ravnotežu tijela i postavlja uvjete za sile kako bi se ta [[Ravnoteža (mehanika)|ravnoteža]] uspostavila. Prema tijelima kojih gibanje odnosno ravnotežu proučava, može biti: mehanika krutih tijela, mehanika čvrstih tijela ili [[nauka o čvrstoći]], te [[mehanika fluida]] ([[hidromehanika]]; [[aeromehanika]]). Mehanika krutih tijela bavi se proučavanjem gibanja i ravnoteže tijela kod kojih se relativni položaj točaka tijela ne mijenja. Često je dovoljno proučavati samo gibanje [[težište|težišta]], što se onda svodi na mehaniku čestice (materijalne točke). Mehanika čvrstih tijela ili [[nauka o čvrstoći]] proučava promjene oblika (pomaci, [[deformacija|deformacije]]) i unutrašnje sile ([[naprezanje]]) čvrstih tijela, koja mogu biti [[elastičnost|elastična]], [[plastičnost|plastična]], visokoelastična i slično. Zakone mehanike primijenjene za potrebe [[građevinarstvo|građevinarstva]], [[strojarstvo|strojarstva]], [[Brodogradnja|gradnje brodova]], zrakoplova i tako dalje proučava primijenjena ili tehnička mehanika. Specifična su područja mehanike [[nebeska mehanika]] i [[statistička mehanika]], a prema metodi rješavanja problema razlikuje se i eksperimentalna mehanika. <ref> '''mehanika''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=39893] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Termodinamika ==
{{Glavni|Termodinamika}}

'''Termodinamika''' je dio nauke o toplini koji proučava pretvorbu [[toplina|topline]] u [[mehanički rad]] i obratno. Osnivačem moderne termodinamike smatra se [[Nicolas Léonard Sadi Carnot]], koji je u svojem eseju ''Razmišljanja o pokretačkoj moći vatre'' ([[Francuski jezik|fran]]. ''Réflexions sur la puissance motrice du feu'', 1824.) dao principe rada idealnoga [[Toplinski stroj|toplinskoga stroja]]. Eksperimentalne osnove termodinamike postavio je [[James Prescott Joule]] u nizu [[pokus]]a (1840. – 1843.), koji su nedvojbeno dokazali da se prijelaz rada u toplinu odvija uvijek po istim kvantitativnim zakonima. Bit termodinamike čine njezini osnovni zakoni:
* '''Nulti zakon termodinamike''' određuje [[temperatura|temperaturu]] kao funkciju stanja sustava. Ako su dva sustava u ravnoteži s trećim, onda su i međusobno u ravnoteži. Ta postavka traži da su im u tom slučaju i jednake temperature. 
* [[Prvi zakon termodinamike]] izveo je [[Hermann von Helmholtz]] (1847.) na temelju Jouleovih i Carnotovih radova. Prema tom je zakonu zbroj količina topline i mehaničkog rada u zatvorenom sustavu stalan. Zakon se dakle bavi pretvorbom toplinske [[energija|energije]] u mehaničku.
* [[Drugi zakon termodinamike]] upućuje na smjer u kojem se odvija pretvorba toplinske energije u mehaničku. Do toga je zakona došao već Carnot 1824. On je proučavao idealne uvjete prelaska topline u rad i zaključio da su za prelazak topline u rad potrebna dva spremnika topline na različitoj temperaturi; prelaskom topline iz toplijega spremnika u hladniji samo se dio topline pretvara u rad, a ostatak topline prelazi u spremnik niže temperature (gubitak). Bit je drugoga zakona termodinamike da se pri prelasku topline u rad dio topline uvijek gubi.

Prva dva zakona termodinamike mogu se odrediti i kao nemogućnost ''perpetuuma mobile'' ([[Latinski jezik|latinski]]: neprestano pokretljivo) 1. i 2. vrste: perpetuum mobile 1. vrste bio bi toplinski stroj koji bi radio bez ulaganja energije, a perpetuum mobile 2. vrste bio bi stroj koji bi toplinu iz jednoga spremnika izravno i bez posrednika pretvarao u rad. Neostvarivost ''perpetuuma mobile'' obiju vrsta iz mnogobrojnih pokusa je dokaz za prvi i drugi zakon termodinamike. <ref> '''termodinamika''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=60967] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Statistička fizika ==
{{Glavni|Statistička mehanika}}

'''Statistička fizika''' je grana [[Teorijska fizika|teorijske fizike]] koja objašnjava makroskopska svojstva tvari kao posljedicu zakona gibanja [[atom]]a i [[molekula]]. Njezina je osnovna pretpostavka da se promatrani fizikalni sustav sastoji od velikoga broja čestica. Odstupanja od termodinamičkog opisa su to veća, ili vjerojatnija, što je sustav manji. Makroskopske veličine ([[tlak]], [[temperatura]] te iz njih izvedene veličine poput [[Toplinska vodljivost|toplinske vodljivosti]]) uvode se s pomoću prosječnih vrijednosti mehaničkih parametara čestica (položaj, [[brzina]], [[količina gibanja]], [[kinetička energija]]) u faznom prostoru. <ref> '''statistička fizika''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=57895] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Kinetička teorija plinova ==
{{Glavni|Kinetička teorija plinova}}

'''Kinetička teorija plinova''' je tumačenje makroskopskih svojstava [[plin]]ova na temelju gibanja njihovih molekula. Osnovne su postavke teorije: 
* [[molekule]] su najmanji djelići tvari koji sadrže kemijska svojstva makroskopske tvari; 
* molekule su u stalnom, kaotičnom gibanju ([[kinetička energija]] molekularnoga sustava predstavlja [[toplina|toplinu]]); 
* međusobno djelovanje molekula i njihovo djelovanje na stijenke posude u kojoj se plin nalazi može se smatrati, na bazi klasične mehanike, kao sudari; 
* zbog velikoga broja molekula primjenljive su metode statističke fizike. 

Ako se zanemari međusobno djelovanje molekula, govori se o idealnom plinu, za koji se jednostavno izračunavaju temeljne termodinamičke veličine: tlak, temperatura i specifični [[toplinski kapacitet]]. Kinetičkom teorijom plinova objašnjavaju se i druge pojave, primjerice [[difuzija]], [[Brownovo gibanje]], [[viskoznost]] i [[toplinska vodljivost]]. Za [[Realni plin|realne plinove]] teorija daje ili približne rezultate, primjenljive u određenom rasponu temperatura i tlakova, ili se u razmatranje moraju uključiti [[potencijalna energija]] te svojstva molekula koja utječu na njihovo međudjelovanje i koja, općenito uzevši, ovise o temperaturi. <ref> '''kinetička teorija plinova''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=31495] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Elektromagnetizam ==
{{Glavni|Elektromagnetizam}}

'''Elektromagnetizam''' je grana klasične fizike koja istražuje uzroke i uzajamnu povezanost [[Elektricitet|električnih]] i [[Magnetizam|magnetskih]] pojava, objašnjava svjetlosne pojave i zakone optike te sve ostale vrste [[Elektromagnetsko zračenje|elektromagnetskih valova]]. Razvoj elektromagnetizma započeo je početkom 19. stoljeća pokusima [[Hans Christian Ørsted]]a i [[Michael Faraday]]a, proširio se teorijskim radovima [[James Clerk Maxwell]]a, koji je sve zakonitosti elektromagnetizma sažeo u 4 jednadžbe ([[Maxwellove jednadžbe]]), pokusima i teorijskim radovima [[Hendrik Antoon Lorentz]]a i [[Heinrich Rudolf Hertz]]a, a vrhunac je dosegnuo u specijalnoj teoriji relativnosti [[Albert Einstein]]a. <ref> '''elektromagnetizam''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=17627] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Optika ==
{{Glavni|Optika}}

'''Optika''' (prema [[Starogrčki jezik|grč]]. ''ὀπτιϰὴ'' [''τέχνη'']: [znanost] o vidu) je grana fizike koja se bavi svojstvima i širenjem [[svjetlost]]i te međudjelovanjem svjetlosti i tvari. Svjetlošću se naziva elektromagnetsko zračenje koje se sastoji od vidljivoga dijela spektra elektromagnetskih valova s rasponom [[valna duljina|valnih duljina]] od 380 do 780 [[metar|nm]], koje ljudsko oko razlikuje kao boje, od ljubičaste s najmanjom do crvene s najvećom valnom duljinom. U širem smislu, optika se bavi i [[Infracrveno zračenje|infracrvenim]], [[Ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastim]], a djelomice i [[Rendgenske zrake|rendgenskim zračenjem]]. Klasična se optika dijeli na geometrijsku i valnu (fizikalnu) optiku, dok su novije grane nelinearna, neslikovna i kvantna optika. <ref> '''optika''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=45342] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Akustika ==
{{Glavni|Optika}}

'''Akustika''' (grč. ''ἀϰουστıϰός'': slušni) je grana fizike koja se bavi proučavanjem nastajanja, širenja i osjetom [[zvuk]]a. Izvori zvuka su tijela koja titraju [[frekvencija|frekvencijom]] od 16 do 20 000 [[Hz]] u nekom elastičnom sredstvu, na primjer napeta struna ili glazbena vilica u zraku. Najjednostavniji je oblik titranja izvora zvuka harmoničko titranje. Harmoničko titranje stvara harmoničke valove. Čisti [[ton]] nastaje ako se frekvencija titranja ne mijenja. Složeni tonovi sadrže više frekvencija. Po Fourierovu teoremu složeni ton može se prikazati kao zbroj [[sinus]]nih titranja osnovnom frekvencijom (''ν<sub>0</sub>'') i višim harmonicima frekvencije ''n · ν<sub>0</sub>,'' (''n'' = 1, 2, 3, ...). Šum je posljedica potpuno nepravilna titranja. Valovi nastali titranjem izvora frekvencijom većom od 20 kHz opisuju se kao [[ultrazvuk]] (mogu ih čuti neke životinje, na primjer psi i šišmiši), a frekvencijom manjom od 16 Hz kao [[infrazvuk]] (mogu ih čuti na primjer patke i slonovi).

Brzina zvučnih valova ovisi o sredstvu kroz koje se ti valovi šire. Tako je [[brzina zvuka]] u zraku ([[tlak]]a 101,3 kPa i [[temperatura|temperature]] 0 °C) 331 m/s, u vodi 1485 m/s, a u staklu 5500 m/s. Ako se izvor ili prijamnik zvučnih valova gibaju u odnosu na sredstvo kroz koje se valovi šire, prijamnik bilježi promjenu frekvencije ([[Dopplerov efekt|Dopplerov učinak]]). Zvučni valovi prenose energiju (jakost zvuka). Ljudsko uho osjeća zvukom izazvanu promjenu tlaka zraka ([[Akustika|akustički]] tlak). Za zvučni val frekvencije 1 kHz i jakosti koja odgovara pragu čujnosti (ććI<sub>0</sub>ćć = 10–12 W/m²), amplituda pomaka čestice iznosi oko 10–11 m, dok je amplituda akustičkoga tlaka oko 2 · 10<sup>–5</sup> [[Pa]]. Za zvuk na granici bola pomak je čestice 10–5 m, a akustički tlak 30 Pa. Glasnoća zvuka jest osjet jakosti zvuka u ljudskom uhu. Ovisi o jakosti i frekvenciji zvuka. Razina glasnoće izražena u [[fon]]ima jest, dogovorno, jednaka razini jakosti u [[decibel]]ima za zvuk frekvencije 1000 Hz u cijelom području od granice čujnosti do granice bola. Početci akustike pripisuju se [[Pitagora|Pitagorinim]] pokusima s [[titranje]]m niti. Radovi [[John William Strutt Rayleigh]]a bili su bitan prinos razvoju moderne akustike u 19. stoljeću. <ref> '''akustika''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=1265] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Izvori ==
{{izvori}}

{{Opće grane u fizici}}

[[Kategorija:Fizika]]