Jaką zasadą opisujemy ruch rakiety, jak objaśnić ruch Księżyca wokół Ziemi, jakie są własności fizyczne cieczy i gazów, albo w jakich warunkach ciepło zamienia się na pracę mechaniczną?
Jak wyjaśnić zjawisko błękitu nieba, a jaki ruch wykonuje wahadło zegara, albo co jest podstawą działania instrumentów muzycznych?
Co powoduje przepływ prądu elektrycznego, czym jest światło słoneczne, albo jaka temperatura panuje we wnętrzu gwiazd?
Odpowiedzi na te pytania, znajdziemy w nowej publikacji Oficyny Wydawniczej Politechniki Warszawskiej pt. „Fizyka w działaniu”. Dobór treści książki jest pochodną wieloletniego doświadczenia dydaktycznego autora na Politechnice Warszawskiej. Podręcznik będzie użyteczny zarówno dla studentów różnych kierunków, na których prowadzone są przedmioty omawiające zjawiska fizyczne, a także dla kandydatów na studia w wyższych uczelniach technicznych. Może też wzbudzić zainteresowanie nauczycieli fizyki w szkołach średnich, którzy chcieliby porównać swoje metody dydaktyczne z wykorzystanymi w tekście sposobami dydaktycznymi, a także uczniów szkół średnich, którzy chcieliby pogłębić swoją wiedzę w zakresie fizyki. Podręcznik omawia bowiem zagadnienia z dziedziny fizyki na poziomie trudności polskich szkół średnich. Ponieważ część potencjalnych czytelników tej publikacji może nie dysponować umiejętnością posługiwania się rachunkiem różniczkowym i całkowym (np. uczniowie szkół średnich), autor zrezygnował z jego stosowania.
Zawartość podręcznika „Fizyka w działaniu” może również zainteresować osoby, które od czasu egzaminu maturalnego straciły kontakt z fizyką, a którym obecnie, przy lekturze książek popularyzujących współczesne odkrycia naukowe i ich techniczne zastosowania, brakuje znajomości podstawowych pojęć i zasad fizyki.
W pierwszym rozdziale przedstawiona jest kinematyka, która stanowi dział fizyki, i w którym bada się ruch ciał bez podania przyczyny tego ruchu. Drugi rozdział omawia podstawy zasad dynamiki. Ruch ciał pod działaniem sił jest wyznaczony przez trzy prawa ruchu sformułowane przez Newtona. W trzecim rozdziale prawa dynamiki objaśniają ruch Księżyca wokół Ziemi. Rozwiązanie tego problemu stanowiło punkt wyjścia do sformułowania przez Newtona prawa powszechnego ciążenia ciał.
W czwartym rozdziale czytelnik zaznajamiany jest ze znaczeniem pojęcia energii w fizyce, na podstawie przykładów energii mechanicznej. Opis niektórych własności cieczy i gazów stanowi treść piątego rozdziału. W szóstym rozdziale, przedstawienie podstaw termodynamiki zaczynamy od definicji szeregu pojęć, specyficznych dla termodynamiki, z którymi nie spotykamy się w życiu codziennym.Siódmy rozdział – to pierwsze kroki na terenie kinetycznej teorii gazów. Stanowi ona zaczątek działu fizyki, który współcześnie nosi nazwę fizyki statystycznej i obejmuje własności wszystkich systemów fizycznych, a więc gazów, cieczy i ciał stałych, w których skład wchodzą wielkie liczby atomów lub molekuł.
W ósmym rozdziale zajmujemy się drganiami harmonicznymi, a ruchem falowym atomów lub molekuł w gazach – w dziewiątym. W rozdziale dziesiątym koncentrujemy się na zjawiskach związanych z dźwiękiem. Scharakteryzowane zostały źródła dźwięku, sposób powstawania dźwięku oraz własności dźwięków rozróżnianych przez człowieka.
Zjawiskami elektrycznymi, które nie zależą od czasu, czyli elektrostatyką zajmiemy się w jedenastym rozdziale. Z kolei zjawiskami, które towarzyszą przepływowi stałego prądu elektrycznego – w dwunastym rozdziale. W trzynastym rozdziale scharakteryzujemy podstawowe własności trwałych magnesów, które wykorzystuje się w generatorach prądu zmiennego. Związkiem między elektrycznością i magnetyzmem zajmiemy się w czternastym rozdziale.
W piętnastym rozdziale omówiona została szczególna teorii względności – ciała stałe, ciecze i gazy o temperaturze wyższej od bezwzględnego zera, wysyłają fale elektromagnetyczne o rożnych długościach, które nazwiemy promieniowaniem. Ponieważ własności tego promieniowania zależą od temperatury źródła promieniowania, nazywamy je promieniowaniem cieplnym. W szesnastym rozdziale przedstawimy narodziny fizyki kwantowej, która wzięła początek w badaniach własności promieniowania cieplnego, czyli w dziedzinie pokrewnej termodynamice.W siedemnastym rozdziale opisane zostały kolejne etapy rozwoju fizyki atomowej, a w osiemnastym – przedstawiamy informacje z dziedziny fizyki jądrowej, które są niezbędne dla elementarnego zrozumienia procesu rozszczepienia jądra atomowego w reaktorze jądrowym.
Większość rozdziałów zakończona jest ćwiczeniami wraz ze szczegółowymi rozwiązaniami. Odgrywają one istotną rolę w uzyskaniu minimum umiejętności posługiwania się zasadami fizyki do rozwiązywania problemów fizycznych. Istotną część książki stanowią rysunki, których szczegółowe opisy zawierają uzupełnienia tekstu. W zakończeniu rozdziału lub grup rozdziałów wymienione zostały te umiejętności, które można uznać za niezbędne dla zrozumienia dalszych części tekstu.
### Tytuł tego dzieła odzwierciedla bardzo trafnie jego treść. Autor w dość skondensowanej, ale przystępnej formie przedstawił te zagadnienia fizyczne, które są fizyką „w działaniu”, czyli te, które można zaobserwować w życiu. Wykorzystując swoje wieloletnie doświadczenie dydaktyczne autor dokonał pewnej selekcji tematów, dlatego niektóre są opracowane nieco szerzej, nie brakuje jednak podstawowych informacji, koniecznych do zrozumienia całości prezentowanych zagadnień. […]
Autor (z konieczności) nie stosuje rachunku różniczkowego i całkowego, co nie przeszkodziło w przedstawieniu podstaw fizyki na złożonym poziomie, a nawet „wymusiło” bardzo elementarne wytłumaczenie niektórych skomplikowanych zagadnień. Przykładem może być rozdział poświęcony szczególnej teorii względności, gdzie prawie nie ma wzorów. Po uważnym przeczytaniu tego rozdziału, nawet nie znając podstaw fizyki, czytelnik może zrozumieć podstawowy problem tej teorii. Takie przedstawienie trudnego tematu prostym językiem dowodzi, że autor jest nie tylko wysokiej klasy teoretykiem, ale również doskonałym dydaktykiem.
Prof. dr hab. Tadeusz Hilczer (fragmenty recenzji wydawniczej)