Wybierz Zbiory Które Zawierają Tylko Wielkości Fizyczne

Rozpatrując różne zestawy pojęć, staramy się zidentyfikować te, które w całości składają się z wielkości fizycznych. Wielkości fizyczne to cechy, które można zmierzyć i wyrazić za pomocą liczb. Są to podstawowe elementy opisu świata przyrody i stanowią fundament fizyki.

Rozważmy zatem kilka potencjalnych zbiorów i zbadajmy ich zawartość:

Zestaw A: Czas, Temperatura, Uczucie, Kolor, Smak Zestaw B: Masa, Prędkość, Długość, Siła, Energia Zestaw C: Piękno, Dobro, Zło, Gęstość, Opór Zestaw D: Napięcie, Natężenie prądu, Magnetyzm, Jasność, Wilgotność Zestaw E: Miłość, Nienawiść, Wzrost gospodarczy, Moc, Ciśnienie

Analizując każdy z tych zestawów, musimy ocenić, które z wymienionych elementów spełniają kryteria wielkości fizycznej, czyli czy są mierzalne i dają się wyrazić liczbowo za pomocą jednostek.

Zestaw A zawiera czas, temperaturę, uczucie, kolor i smak. Czas i temperatura są bezsprzecznie wielkościami fizycznymi. Mierzymy czas w sekundach, minutach, godzinach, latach itd. Temperaturę mierzymy w stopniach Celsjusza, Kelwinach, Fahrenheita. Uczucie, kolor i smak są jednak subiektywne i trudne do obiektywnego zmierzenia. Kolor można opisać za pomocą długości fali światła, co stanowi parametr fizyczny, jednak percepcja koloru jest subiektywna. Podobnie smak, choć można analizować skład chemiczny substancji wywołujących smak, sam smak jest doznaniem subiektywnym. Uczucie jest stanem emocjonalnym, niemierzalnym w obiektywny sposób. Zatem Zestaw A nie zawiera wyłącznie wielkości fizycznych.

Zestaw B składa się z masy, prędkości, długości, siły i energii. Wszystkie te elementy to podstawowe wielkości fizyczne. Masę mierzymy w kilogramach, gramach, tonach. Prędkość mierzymy w metrach na sekundę, kilometrach na godzinę. Długość mierzymy w metrach, centymetrach, kilometrach, calach. Siłę mierzymy w niutonach. Energię mierzymy w dżulach. Każda z tych wielkości ma precyzyjnie zdefiniowane jednostki i metody pomiaru. Zatem Zestaw B wydaje się być obiecujący.

Zestaw C zawiera piękno, dobro, zło, gęstość i opór. Gęstość i opór to wielkości fizyczne. Gęstość mierzymy w kilogramach na metr sześcienny lub gramach na centymetr sześcienny. Opór (elektryczny) mierzymy w omach. Piękno, dobro i zło są to pojęcia filozoficzne i etyczne, niemierzalne w sposób obiektywny. Są one subiektywne i zależą od indywidualnych przekonań i wartości. Zatem Zestaw C nie zawiera wyłącznie wielkości fizycznych.

Zestaw D zawiera napięcie, natężenie prądu, magnetyzm, jasność i wilgotność. Napięcie mierzymy w woltach, natężenie prądu w amperach. Magnetyzm można charakteryzować za pomocą różnych wielkości fizycznych, takich jak indukcja magnetyczna (mierzona w teslach) czy moment magnetyczny. Jasność, choć kojarzona z subiektywnym odczuciem, może być mierzona obiektywnie jako strumień świetlny (w lumenach) lub natężenie oświetlenia (w luksach). Wilgotność, czyli zawartość wody w powietrzu, mierzymy w procentach wilgotności względnej. Zatem wszystkie elementy Zestawu D są wielkościami fizycznymi lub dają się wyrazić za ich pomocą.

Zestaw E zawiera miłość, nienawiść, wzrost gospodarczy, moc i ciśnienie. Moc i ciśnienie są wielkościami fizycznymi. Moc mierzymy w watach, a ciśnienie w paskalach. Miłość i nienawiść są stanami emocjonalnymi, trudnymi do obiektywnego zmierzenia. Wzrost gospodarczy, choć mierzony wskaźnikami ekonomicznymi, takimi jak PKB, nie jest wielkością fizyczną w ścisłym tego słowa znaczeniu. Jest to wskaźnik ekonomiczny, obliczany na podstawie różnych danych, a nie bezpośrednio mierzona cecha fizyczna. Zatem Zestaw E nie zawiera wyłącznie wielkości fizycznych.

Podsumowanie dotychczasowych ustaleń

Na podstawie przeprowadzonej analizy, Zestaw B (Masa, Prędkość, Długość, Siła, Energia) oraz Zestaw D (Napięcie, Natężenie prądu, Magnetyzm, Jasność, Wilgotność) wydają się najbardziej obiecujące. Musimy jednak upewnić się, że nie ma żadnych ukrytych subtelności, które mogłyby podważyć nasze wstępne wnioski.

Szczegółowa analiza potencjalnych kandydatów

Przyjrzyjmy się jeszcze raz Zestawowi B (Masa, Prędkość, Długość, Siła, Energia). Każda z tych wielkości jest fundamentalna dla fizyki. Masa opisuje ilość materii, prędkość opisuje zmianę położenia w czasie, długość opisuje rozmiar, siła opisuje oddziaływanie między obiektami, a energia opisuje zdolność do wykonywania pracy. Wszystkie te wielkości są dokładnie zdefiniowane i posiadają swoje jednostki w układzie SI. Nie ma wątpliwości, że Zestaw B zawiera wyłącznie wielkości fizyczne.

Teraz przeanalizujmy Zestaw D (Napięcie, Natężenie prądu, Magnetyzm, Jasność, Wilgotność). Napięcie (potencjał elektryczny) i natężenie prądu to podstawowe wielkości w elektrotechnice, mierzone odpowiednio w woltach i amperach. Magnetyzm, jak wspomniano wcześniej, może być charakteryzowany przez wielkości takie jak indukcja magnetyczna. Jasność, mierzona w lumenach lub luksach, jest obiektywnym parametrem fizycznym. Wilgotność, wyrażana w procentach, również jest mierzalna i związana z zawartością wody w powietrzu. Zatem i Zestaw D zawiera tylko wielkości fizyczne.

Ostatecznie, zarówno Zestaw B, jak i Zestaw D, spełniają kryteria i zawierają wyłącznie wielkości fizyczne. Wybór między nimi zależy od konkretnych kryteriów, które nie zostały określone w zadaniu. Zakładając, że wszystkie wielkości fizyczne są równie "ważne", można wybrać dowolny z nich.