Aanvankelijk was natuurkunde onlosmakelijk verbonden met de natuur. De eerste waarnemingen werden gedaan aan de hand van voorwerpen en verschijnselen die mensen dagelijks omringden. De basiswetten van de natuurkunde werden gevormd op basis van ervaringen, die zich geleidelijk opstapelden van de buitenrand naar het centrum. Pas na verloop van tijd werd de ervaring eerst geformaliseerd in ongelijksoortige wetten en vervolgens in een theorie.
Begrijpelijke natuurkunde vormde de basis voor complexere hypothetische constructies die leidden tot het moderne begrip van de wereld.
Om natuurkunde als wetenschap en de formules die de onderlinge relaties van verschijnselen beschrijven te begrijpen, hoef je alleen maar naar buiten te gaan of uit het raam te kijken. Alle theoretische berekeningen die je in het college hoort, zijn op elk moment zichtbaar.
De val van een steen is de omzetting van potentiële energie in kinetische energie, die de afstand tot de grond aflegt. De spanning van een raamgordijn is het resultaat van luchtmassa’s die op verschillende punten onder verschillende druk bewegen. De gasuitlaat van een auto is een drukactie. Maar als je je vingers in een stopcontact steekt, is het een elektrische stroom.
Dit onderwerp is niet zomaar een paragraaf in een tekstboek of een abstracte opdracht. Alle opgedane kennis moet worden geprojecteerd op de wereld om ons heen en we moeten erover leren in verhouding tot de kennis die we hebben.
Voor het oplossen van natuurkundige problemen is een bepaald algoritme nodig:
- lees de opgave zorgvuldig, zoek uit welke onderdelen van de natuurkunde erbij betrokken zijn;
- schrijf de voorwaarde correct op, zet alle meeteenheden om naar het SI-stelsel: kilometers naar meters, grammen naar kilogrammen;
- Houd een lijst met bekende formules bij de hand. Kies daaruit de formules die nuttig kunnen zijn;
- de tabellen met constanten gebruiken (lichtsnelheid, dichtheid van stoffen, gasconstante, golflengte, volume van 1 mol van een ideaal gas);
- herinner je de wetten die de interactie van de voorgestelde grootheden beschrijven (ze kunnen zowel uit de eerste delen van de wetenschap als uit de kwantumfysica komen);
- ze met behulp van formules combineren om het uiteindelijke antwoord te vinden;
- berekeningen uitvoeren en de meeteenheid van de vereiste grootheid afleiden.