1

«Жаратылыстану» ұғымы екі сөзден құралған — «жаратылыс» (табиғат) және «тану» немесе «білу». Бұл сөздің синонимі ретінде «табиғаттану» деген терминді келтіруге болады. Қазіргі кезде жаратылыстану термині дәл жаратылыстану ұғымын білдіреді. Дәл жаратылыстану — бұл толығынан қалыптастырылып дайындалған (көбіне математикалық формулалармен) Ғаламдағы бар немесе бар болуы мүмкін барлық нәрселер туралы нақты білім (ғылым). Дегенмен, бұл ғылымның Табиғат туралы білімдердің ақырғы қорытындысы емес екендігі айқын, ол тек адамзатқа өзінің қазіргі даму кезеңінде белгілі болып отырған білім жетістігі ғана.

Жаратылыстануды не нәрсе қызықтырады? Танымның осы өте кең саласының алдында тұрған проблемалар сан алуаи: ғаламның құрылысы мен пайда болуынан Жердегі керемет құбылыс — тіршілік өмірдің молекулярлық механизмдерін танып білуге дейін.

Ертеректе орыс тіліне «табиғат» деген сөздің синонимі ретінде өте кең тараған латын термині «натура» (паіига) енген еді. Осы сөздің негізінде тек қана европа елдерінде (Германияда, Швецияда, Голландияда) жаңа «Nаtиrwis-sепsсһаft» ұғымы пайда болып, бұл кейіннен халықаралық термин «натурфилософия» (табиғат философиясы) деген сөздің негізі болды.

Бүкіл Әлемдегі барлық заттардың құрылысы, пайда болуы, дамуы, құрамы немесе органикалық тіршілікті зерттеу проблемалары алғашқыда «физика» немесе «физиология» іліміне жататын. Сонау ерте замандарда Аристотель (б.з.д. 384-322) оларды «физиктер» немесе «физиологтар»деп атады, өйткені ежелгі грек сөзі «физис» «табиғат» деген ұғымға өте жақын, алғашында пайда болу, жасау дегенді білдірді. Мұндай анықтама XX ғасырда өмір сүріп отырған біз үшін біршама таңданарлық болуы мүмкін. Орта мектепте жаратылыстық ғылымдар деп әдетте физиканы, химияны, биологияны, астрономияны, географияны есептейді. Ал жоғары мектепте жаратылыстық ғылымдар саны оларды тар мамандандырылған пәндерге бөлуге байланысты көбейе түседі.

Қазіргі кезде жаратылыстанудағы ғылыми зерттеулер шеңбері айрықша кең. Жаратылыстық ғылымдар жүйесіне негізгі ғылымдар — физика, химия және биологиямен қатар көптеген басқа ғылымдар — география, геология, астрономия, тіпті, жаратылыстық және гуманитарлық ғылымдар шекарасында тұрған ғылымдар да, мысалы, психология енеді. «Психологтардың мақсаты адам мен жануарлардың мінез-құлықтарын зерттеу болып табылады.Бір жағынан психология жоғары жүйке қызметі физиологиясы саласында жұмыс жасап және мидың қызметін бақылайтын био-логтардың ғылыми жетістіктеріне сүйенеді. Екіншіден, бұл ғылым әлеуметтану саласынан да білімдерді пайдалана отырып, әлеуметтік, қоғамдық құбылыстармен де шұғылданады. Мысалы,әлеуметтік психология қоғамдағы адамдар топтарының қарым-қатынасын зерттейді. Психология барлық жаратылыстық ғылымдардың білімдерін жинақтап, жаратылстық білімнің жоғарғы сатысы мен мақсаты Адам мен Қоғамды танып білу болатын ғылымдар арасына қойылған көпірше қызметін атқарады,

2

Физика - табиғат туралы ғылым ретінде «бірінші ұстаз» атанған гректің ұлы ойшылы Аристотельдің шығармаларында баяндалды. «Физика» грекше фюзис-табиғат дегенді білдіреді. Бұл сөздің ғылыми мағынасын байытуда тарихта «екінші ұстаз» атанған біздің ұлы бабамыз - Әбу Насыр әл-Фарабидің еңбегі зор. Ал орыс тіліне «физика» деген сөзді алғаш енгізген ұлы ғалым М.В. Ломоносов болатын. Физиканың негізгі мақсаты - табиғатта болып жатқан әр түрлі физикалық құбылыстарды зерттеп, оларды өзара байланыстыратын заңдарды ашу. Мысалы, дененің жерге құлап түсуі Жердің оны өзіне тартуына байланысты туындайды. Жылдың төрт мезгілінің (қыс, көктем, жаз, күз) ауысуы Жердің Күнді айнала эллипс бойымен қозғалуы арқылы түсіндіріледі. Бұл мысалда төрт түрлі табиғат құбылыстары (дененің құлауы, Жердің тартуы, жыл мезгілдерінің ауысуы, Жердің Кунді айнала қозғалуы) аталып отыр. Осындай құбылыстардың арасындағы байланыстарды зерттей келе, физикада Ньютон заңдары, астрономияда Кеплер заңдары ашылды. Осылайша табиғат құбылыстары арасындағы байланыстарды табу арқылы физика заңдары ашылады. Физиканың ғылыми тілін игеріп, заңдарын оқып үйрену үшін қолданылатын арнайы сөздерді терминдер деп атайды. Мысалы, жол, жылдамдық, куиі сияқты сөздер физика тілінде жиі қолданылатын терминдер болып табылады. Физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың мағынасын терең ашып беретін арнайы терминдер физикалық ұғымдар деп аталады. Мысалы, физикада материя, дене, зат сияқты ұғымдар жиі қолданылады. Әлемде не бар болса, соның бәрі материя деп аталады. Мысалы, материяға өсімдіктер мен жануарлар, Ай мен Күн, жұлдыздар мен планеталар, сондай-ақ жарық және басқа да сәулелер жатады. Кеңістікте белгілі пішіні және нақты көлемі бар жеке тұрған нәрсе дене деп аталады. Мысалы, Ай, қасық, өшіргіш, үстел, судың тамшысы денелер болып табылады. Дене белгілі бір заттардан тұрады. Дененің шығу табиғатын және сапалық қасиеттерін сипаттайтын материя түрін зат деп айтады. Мысалы, затқа күміс, су және ауа жатады. Үстел - дене болса, оны құрайтын ағаш - зат. Шеге - дене, шегені құрайтын темір - зат. Ағаш та, темір де дененің сапалық қасиеттерін сипаттайды. Дене бір ғана заттан түзілуі мүмкін. Мысалы, су, оның буы және мүз - бұлардың барлығы да бір ғана заттан тұрады. Алайда, бір тамшы су мен мүз кесегі дене деп қарастырылады да, бу тек зат болып есептеледі. Өйткені будың денеге тән нақты көлемі және пішіні жоқ.

3

Қозғалыс – екі нүктенің ара қашықтығы сақталатын евклидтік кеңістікті геометриялық  + a, – y sіn =х cos түрлендіру. Кеңістіктегі бағдарын сақтау не сақтамауына байланысты қозғалыс меншікті (1-текті қозғалыс) немесе меншіксіз (2-текті қозғалыс) деп аталады. Жазықтықта меншікті қозғалыс тік бұрышты координаттар жүйесінде (х,у) мынадай формулалар арқылы берілуі мүмкін: х + b, + y cos =x sіn y мұндағы a мен b параметрлері жазықтықтың (a, b) векторына +a,+ y sіn =хcos  параметрі жазықтықтың координаттар бас нүктесінен айналуын сипаттайды. Жазықтықтағы меншіксіз қозғалыс тік бұрышты координаттарда (х, у) мынадай формулалар арқылы берілуі мүмкін: хпараллель көшірілуін, ал +b.– y cos =xsіn y

Кеңістікте қозғалыстың аналит. түрі, оның меншікті немесе меншіксіз болуына байланысты анықтауышы 1-ге немесе –1-ге тең матрицасы ортогональды сызықтық түрлендірулер арқылы беріледі. Біз өміріміздің алғашқы күндерінен бастап-ақ айналамыздағы болып жатқан алуан түрлі өзгерістерге, әсіресе дыбыс, қозғалыс сияқты физикалық құбылыстарға ерекше назар аударамыз. Бізді қоршаған әлемнен әр түрлі қозғалыстарды жиі бақылауға болады. Мысалы, аспандағы қалықтаған бұлтты, ұшып бара жатқан ұшақты, жүріп келе жаткан машинаны, піскен алманың жерге құлап түскенін, үстел үстімен қозғалған арбашаны, серіппеде тербеліп тұрған шарды және тағы басқаларды көреміз. Бұл жағдайлардың бәрінде де дене қозғалды дейміз.

Кинематика (гр. kіnma, kіnmatos – қозғалыс)– механиканың, дене қозғалысының геометриялық қасиеттерін, олардың массасы мен әсер етуші күштерді ескермей зерттейтін бөлімі. Классикалық механиканың бөлімі.

Ол дененің неліктен осылай қозғалатынын түсіндірмейді, бірақ "Дене қалай қозғалады?" деген сұраққа жауап береді. Қозғалыс Кинематикасындағы әдістер мен тәуелділіктер әр түрлі механизмдердегі, машиналардағы, т.б. қозғалыстарды есептеуде, сондай-ақ динамика есептерін шешуде пайдаланылады. Соның ішінде қозғалыстың екі түрі болады. Олар: ілгермелі және айнымалы. Ілгермелі қозғалыс - дененің кез келген екі нүктесін қосатын түзу сызық өзіне-өзі параллель күйде қозғалатын. Мұндай қозғалыс кезінде дененің барлық нүктелері бірдей қозғалады, сондықтан ілгермелі қозғалысты қарастырылады, оның тек бір ғана нүктесінің қозғалысын қарастыру жеткілікті. Бұл жағдайда қозғалысты сипаттау үшін материал нүкте ұғымын қолдануға болады. Механикалық қозғалыс - дегеніміз уақыт өтуіне қарай дененің немесе оның кейбір бөліктерінің санақ денесі деп аталатын басқа денелерге қатысты кеңістіктегі орын ауыстыруы. Зерттелетін нысанның қасиеттеріне байланысты Кинематика: нүктелер Кинематикасы, қатты денелер Кинематикасы және үздіксіз өзгеріп отыратын орта (деформаланатын денелердің, сұйықтықтардың, газдардың) Кинематика сы болып бөлінеді.^[1] Жерге қатысты белгілі бір биіктіктен түсірілген денелер қозғалыс бағытын өзгертпей, вертикаль бағытта жер бетіне жетеді. Жоғарыдан түсірілген дене еркін түсу қозғалысы барысында Жердің тартылысы әсерінен денелер тұрақты және бағыты төменге бағытталған үдеуге ие болады (g=9.8 м/²). Жерге қатысты белгілі бір биіктіктен бастапқы жылдамдықсыз түсірілген дененің Жердің тартылысы әсерінен жасайтын қозғалысы дененің еркін түсуі дейміз. Еркін түсу қозғалысын сипаттайтын теңдеулер: h=1/2gt²( t уақытта жүрілген жол), V=gt (t уақыттан кейінгі жылдамдық), V=2gh(Уақытқа тәуелсіз жылдамдық) Дененің шеңбер бойымен өзара тең аралығында бірдей жол жүруі бірқалыпты шеңбер бойымен қозғалыс деп аталады. Дененің шеңбер бойымен қозғалыс барысында дененің бір айналымға жұмсалған уақыты период Т, ал бірлік уақытта жұмсалған айналым саны жиілік ʋ деп аталады ^[1] Санақ жүйесі деп санақ дененсінен, онымен байланысқан координаталар жүйесінен және уақыт есептейтін аспаптан тұратын жүйені айтады. Координаталар жүйесі мен санақ жүйесі бір нәрсе емес және оларды шатастыруға болмайды.

4

Табиғаттағы күштер[өңдеу]

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет

Табиғатта әр түрлі күштер кездеседі. Күш денелердің қозғалуына әсер етеді.

Егер сіз партаның үстіндегі кітапты жай қозғасаңдар ол бірден қозғала қоймайды. Оған себеп болған үйкеліс күшінің әсері. Егер кітапты қатты қозғасаңыз ол бір бағытта сырғанай бастайды. Үйкеліс күшінің әсерінен кітап біраз жерге барып тоқтауы мүмкін. Яғни үйкеліс кез келген дененің қозғалуын тежейді немесе оны тоқтатады.

Кез келген дененің үстіңгі беті біз ойлағандай теп тегіс бола бермейді. Оны микроскоп арқылы байқауға болады. Дененің беті бұдыр болып келсе үйкеліс күші жоғарылайды. Сондьқтан да қағаз бетіне қаламсаппен жазғанда оның ізі қалады, ал әйнектің бетіне жазсаңдар, оған жазу түспейді. Себебі оның беті өте тегіс, үйкеліс күші өте аз. Бәтеңкелеріңнің табанына қарап көріңдерші, нені байқайсыңдар. Неге табандары бұдыр-бұдыр болып келген? Не себепті? Ал мұз айдынындағы сырғанақ тебушілердің конькиінің табаны тегіс болады. Себебі үйкелісті азайтып тез козғалу үшін қажет. Үйкелісті азайтудың бірден-бір жолы арнайы майды жағу. Мысалға, жұмыс істеп тұрған машинаның тетіктері шыдамды болуы үшін, бірін - бірі үйкелеуден сақтау үшін ұдайы майлап отырады.

Егер сендер бір нәрсені қолдарыңнан түсіріп алсаңдар, ол әрдайым жерге құлап түседі. Бүндай күшті тартылыс күші деп атайды. Тартылыс күші болмаса жер бетіндегі денелер (ағаш, үй, адам, жануар) ғарыштық кеңістікке ұшып кеткен болар еді. Осыдан 300 жыл бұрын ағылшын ғалымы Исаак Ньютон Бүкіләлемдік тартылыс Заңынашты. Тартылыс күші Күн жүйесіндегі ғаламшарларды Күннің айналасында өз орбиталарында ұстап тұр. Тартылыс күші Жер атмосферасында ұстап тұр. Бұдан басқа көптеген процестер тартылыс күшіне байланысты болады.

Табиғаттағы күштердің түрлері[өңдеу]

Серпiмдiлiк күшi Денелердiң кез-келген көлемi мен пiшiнiн өзгертуiн деформация деп атайды.Деформация серпiмдi және серпiмсiз болып екіге бөлiнедi Егер денеге әсер ететiн күштiң әсерi тоқтағанда дене бастапқы күйге қайтып келетiн болса, онда мұндай деформация серпiмдi деп аталады.Егер күштiң әсерi тоқтағанда дене бастапқы күйге қайтып келмесе деформация серпiмсiз немесе пластикалық деп аталады.Серпiмдi деформация кезiнде дененiң абсолют деформациясы түсiрiлген күшке тура пропорционал болады. мұндағы: -пропорционалдық коэффициент (қатаңдық), өлшем бірлігі .Денелердiң қатаңдығы дененiң тегіне және өлшемдерi мен пiшiнiне тәуелдi болады. Серпiмдiлiк күшi Табиғаты жағынан электромагниттiк күштерге жатады. Серпiмдiлiк күшi әрқашан абсолют деформацияға қарама-қарсы бағытталады. - бұл Гук заңы деп аталады. Түсiрiлген күштiң күш түсетiн ауданға қатынасы- механикалық кернеу деп аталады.Осы өрнектi ескере отырып, Гук заңын келесi түрде жазуға болады: мұндағы - Юнг модулi, заттың серпiмдi қасиетiн анықтайтын шама, өлшем бiрлiгi – Паскаль, - дененiң салыстырмалы деформациясы. және екенiн ескере отырып, алатынымыз Бұдан серпiмдiлiк коэффициентiнiң өрнегiн аламыз:

Үйкелiс күшi Бiр-бiрiне қатысты қозғалатын денелердiң арасында немесе бiр ғана денелердiң бөлшектерiнiң арасында пайда болатын және әрқашан қозғалысқа қарама-қарсы бағытталған күштi үйкелiс күшi деп атайды.Үйкелiс күшi табиғаты жағынан электромагниттiк күштерге жатады. Қатты денелердiң арасында пайда болатын үйкелiс күшiн сыртқы үйкелiс күшi деп атайды.Ал бiр ғана дененiң бөлшектерiнiң арасында болатын үйкелiс күшiн iшкi үйкелiс күшi деп атайды.Егер бiр-бiрiне қатысты қозғалатын қатты денелер арасында сұйық қабаты болса, мұндай үйкелiс күшi - сұйық үйкелiс күшi деп, ал сұйық қабаты болмаса - құрғақ үйкелiс күшi деп аталады. Құрғақ үйкелiс күшi сырғанау және домалау үйкелiс күштерi болып екiге бөлiнедi. Қозғалмай тұрған денелердiң арасында пайда болатын денелердiң күшiн тыныштық үйкелiс күшi деп аталады.Үйкелiс күшi дененiң түсiретiн нормаль қысымына пропорционал. мұндағы: - үйкелiс коэффициентi. Үйкелiс коэффициентi денелердiң тегіне және беттерiнiң тегiстiгiне тәуелдi болады.

Кедергi күшi Қатты денелердiң сұйықтар мен газдарда қозғалғанда пайда болатын және дененiң қозғалысына қарсы бағытталатын күштi кедергi күшi деп атайды.Кедергi күшi денелердiң пiшiнiне, дене бетiнiң тегiстiгiне және ортаның тегіне тәуелдi болады. Аз жылдамдықта кедергi күшi дененiң жылдамдығына тура пропорционал болады.Өте үлкен жылдамдықтарда кедергi күшi жылдамдықтың квадратына тура пропорционал болады.

Ауырлық күшi және салмақ Дененiң жерге тартылу салдарынан денеге түсетiн күштi ауырлық күшi деп атайды.Ауырлық күшi дененiң қозғалысына тәуелсiз, әрқашан дененiң массасына тура пропорционал.Дененiң жерге тартылу салдарынан тiрекке немесе аспаға түсiретiн күшiн салмақ деп атайды.Дене түзу сызықты бiрқалыпты қозғалған жағдайда, салмақ: Дене тiк жоғары а үдеумен қозғалған жағдайда дененiң салмағы та-ға артады. Дене тiк төмен а үдеумен қозғалған жағдайда дененiң салмағы та-ға кемидi. Дененiң тiрекке немесе аспаға салмақ түсiрмейтiн күйiн –салмақсыздық деп атайды.

Бүкiл әлемдiк тартылыс заңы Денелердiң бiр-бiрiне тартылыс күшi осы денелердiң массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал және денелердiң ара қашықтықтарының квадратына керi пропорционал болады мұндағы: - гравитациялық тұрақты деп аталады.Тартылыс күшi - центрлiк күштерге жатады, яғни денелердiң центрлерiн қосатын түзудiң бойымен бағытталады.Ньютонның бүкiл әлемдiк тартылыс заңымен анықталатын гравитациялық масса деген ұғым бар.Бұл масса денелердiң тартылыс өрiстерiн қоздыру және тартылыс өзгерiстерiнiң әсерiн сезiну қабiлетiн сипаттайды. Сонда бұл қандай масса? Дәл өлшеулердiң нәтижесiнде инерттiк масса гравитациялық массаға тең екенi анықталды. Сондықтан оларды ерекше бөлудiң қажетi жоқ. Денелердiң бiр-бiрiмен тартылу күшi материяның ерекше бiр түрi гравитациялық өрiс арқылы берiледi. Гравитациялық өрiстi сандық сипаттау үшiн гравитациялық өрiстiң кернеулігі деп аталатын шама енгiзiлген.