- •Лекция 1. Введение.
- •2. Материя. Основные представления о строении материи в современной физике.
- •3. Содержание и структура курса общей физики.
- •4. Предмет и задачи механики.
- •Движение точки по окружности. Векторы угловой скорости и углового ускорения.
- •Л е к ц и я №4. Д и н а м и к а м а т е р и а л ь н о й т о ч к и
- •1. Первый закон Ньютона (закон инерции)
- •2. Второй закон Ньютона
- •3. Третий закон Ньютона Воздействие тел друг на друга всегда носит характер взаимодействия. Если тело 2 действует на тело 1 с силой ,то и тело 1 действует на тело 2 с силой.
- •4. Силы
- •4.1. Сила гравитации, сила тяжести и вес
- •4.2. Упругие силы
- •4.3. Силы трения
- •З а к о н с о х р а н е н и я и м п у л ь с а
- •1. Закон сохранения импульса
- •2. Центр масс и закон его движения
- •3. Реактивное движение. Движение тел с переменной массой
- •Закон сохранения момента импульса
- •1. Момент силы и момент импульса относительно неподвижного начала
- •2. Уравнение моментов
- •3. Закон сохранения момента импульса
- •4. Движение в поле центральных сил
- •Л е к ц и я № 5. П р и н ц и п о т н о с и т е л ь н о с т и г а л и л е я , э л е м е н т ы ч а с т н о й ( с п е ц и а л ь н о й ) т е о р и и о т н о с и т е л ь н о с т и
- •1. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея
- •2. Постулаты частной теории относительности
- •3. Преобразования Лоренца
- •4. Закон сложения скоростей в релятивистской механике
- •5. Понятие о релятивистской динамике
- •5.1 Масса в ньютоновской и релятивистской механике
- •5.2 Энергия, импульс в релятивистской механике
- •5.4 Кинетическая энергия релятивистской частицы
- •6. Заключение
- •Лекция №7 Движение тела переменной массы. Уравнение Мещерского и Циолковского.
Лекция 1. Введение.
Предмет физики. Методы физического исследования. Связь физики с другими науками и техникой.
Материя. Основные представления о строении материи в современной физике.
Содержание и структура курса общей физики.
Предмет и задачи механики.
Краткий исторический обзор развития механики.
Предмет физики. Методы физического исследования. Связь физики с другими науками и техникой.
Физика есть наука о наиболее общих свойствах и формах движения материи.
Следовательно, задача физики заключается в изучении строения материи и форм ее движения (а именно: механического, молекулярного, теплового, электромагнитного, внутриатомного и внутриядерного) с целью открытия объективных законов природы для использования в интересах человека.
Чтобы выполнить задачу физики, необходимы методы исследований, позволяющие этого добиться.
Французский материалист-просветитель Дени;(Дидро;(в работе «Мысли к объяснению природы» так характеризовал путь научного познания: «Мы располагаем тремя главными средствами исследования: наблюдением природы, размышлением и экспериментом. Наблюдение собирает факты; размышление их комбинирует; опыт проверяет результат комбинаций. Необходимы прилежание для наблюдения природы, глубина для размышления и точность для опыта».
Методы исследований:
а) экспериментальный;
б) теоретический.
Основным методом исследования в физике является эксперимент (опыт), т.е. наблюдение исследуемого явления в точно контролируемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и воссоздать его каждый раз при повторении этих условий.
Физика всегда и всегда будет наукой опытной. Любое физическое исследование начинается с опыта и опытом заканчивается.
Данные новых опытов уточняют физические законы и границы их применимости, уточняют физические теории.
Эксперименты проводятся с помощью физических моделей.Физической модельюназывается схематизация изучаемых явлений, характеризующих процесс или свойства тел. В свою очередь свойства тел характеризуютсяфизическими величинами.
Физическими величинаминазываются характеристики процессов или свойств тел, которые могут быть определены количественно с помощью тех или иных измерений.
Из курса «математическая обработка результатов измерений» вы уже знаете, что измерения могут быть произведены всегда лишь с ограниченной точностью, вследствие несовершенства измерительных приборов.
МОРИ: «Измерением называется нахождение значений физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств»
Точность измерения физических величин повышается по мере развития техники.
Физика тесно связана с другими науками, такими как:
математика;
астрономия;
химия, геология;
философия и др.
Как отметил в одной из своих статей академик С. И. Вавилов «Предельная общность значительной части содержания физики, ее фактов и законов искони сближала физику с философией… Иногда физические утверждения по своему характеру таковы, что их трудно отличить и отделить от философских утверждений и физик обязан быть философом» ([1], с.11).
Особое место занимает использование в физике математики, т.к. физические законы обычно выражаются в виде математических зависимостей между физическими величинами.
Математический аппарат позволяет не только выражать количественно физические зависимости, но и исследовать их.
Пример: ([??], № 1,32) Мяч бросили с начальной скоростьюv0под угломк горизонту. Требуется, допустим, найти: на каком максимальном расстоянииSxmaxот места бросания мяч (диск, копье, ядро, граната) упадет на землю.
Sxmax=sin 2.
Sуmaxпри:
а) v0max(при обеспечении максимального значения начальной скорости);
б) = 45 sin 2 = sin 90 = 1;
в) S=f(g) (Ташкент-Москва).
На стыке наук возникли новые:
– астрофизика;
– геофизика;
– химическая физика;
– биофизика и др.
Физика тесно связана с техникой.
Развитие физики движет НТП, ускоряет техническое развитие. В свою очередь развитие техники ускоряет развитие физики.
На основе физических достижений появляются новые разделы техники.
Например, при математическом описании колебательного движения. Анализ этих уравнений может привести к неожиданным новым физическим зависимостям, позволяющим, допустим, выйти на меры борьбы с такими отрицательными явлениями как:
– резонанс;
– флаттер;
– бафтинг.
* открытие Фарадеем электромагнитной индукции привело к появлению электротехники;
* достижения в оптике – к оптическая техника;
* достижения в нелинейной оптике – лазерная техника;
* успехи в атомной и ядерной физике – к появлению атомной (ядерной) энергетики;
* развитие физики твердого тела, полупроводников – полупроводниковая техника;
* гидродинамика и гидростатика – к аэродинамике и динамике стратостатов и космических кораблей, а также кораблей и подводных лодок.
и т. д.