Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский Государственный Университет»

Кафедра “Математическое обеспечение и применение ЭВМ ”

Основные законы физики

Реферат по дисциплине

“Теоретические основы физики”

Автор работы Михейкин В.А

Группа 11ВП1

Специальность 231000

Руководитель работы Суровицкая В.Г

Работа сдана “__” _______2011г

Работа защищена “__” _______2011г

Оценка _______

Содержание

• Введение

• 1 Основные теории

• 2 Классическая механика

  • 2.1 Основные понятия

  • 2.2 Основные законы

  • 2.3 История

• 3 Электромагнитное взаимодействие

• 4 Термодинамика

  • 4.1 Разделы термодинамики

  • 4.2 Физический смысл

  • 4.3 Основные формулы

• 5 Статистическая физика

  • 5.1 Основные законы

  • 5.2 Математические методы

  • 5.3 Ученые и университеты

  • 5.4 Классические работы

• 6 Квантовая механика

  • 6.1 История

  • 6.2 Математические основания квантовой механики

  • 6.3 Принцип неопределенности

  • 6.4 Необычные явления

  • 6.5 Разделы квантовой механики

• 7 Теория относительности

  • 7.1 Область применения

  • 7.2 Специальная теория относительности

  • 7.3 Общая теория относительности

• Заключение

• Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Физика - наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности природы, строение и законы движения материи.

Принято считать, что в своей основе физика является наукой экспериментальной, поскольку открытые ею законы основаны на установленных опытным путем данных. В целом физика разделяется на экспериментальную, и теоретическую.

В зависимости от ориентированности на потребителя получаемого знания выделяют фундаментальную и прикладную физику. В основе физики лежат фундаментальные физические принципы и теории, которые охватывают все разделы физики и наиболее полно отражают суть физических явлений и процессов действительности.

От ранних цивилизаций, возникших на берегах Тигра, Евфрата и Нила (Вавилон, Ассирия, Египет), не осталось никаких свидетельств о достижениях в области физических знаний, за исключением овеществленных в архитектурных сооружениях, бытовых и т.п. изделиях знаний. Возводя различного рода сооружения и изготавливая предметы быта, оружия и т.д., люди использовали определенные результаты многочисленных физических наблюдений, технических опытов, их обобщений.

Физические представления в Древнем Китае появились также на основе различного рода технической деятельности, в процессе которой вырабатывались разнообразные технологические рецепты. Естественно, что прежде всего вырабатывались механические представления.

В Древней Индии основу натурфилософских представлений составляют учение о пяти элементах - земле, воде, огне, воздухе и эфире. К VI в. до н.э. эмпирические физические представления в некоторых областях обнаруживают тенденцию перехода в своеобразные теоретические построения (в оптике, акустике). Фалес, высказавший мысль о том, что все вещи произошли из воды, по сути произвел революционный переворот в мировоззрении, означавший отказ от мифологического объяснения явлений действительности Вслед за Фалесом по этому пути пошли Гераклит, высказавший идею об огне, как первооснове всего существующего, Анаксимандр - апейроне, Анаксагор - гомеомериях, Анаксимен - воздухе. Эмпедокл - четырех стихиях (огне, воздухе, воде и земле). Предшествующие концепции не допускали существования пустоты.

Основные теории

Хотя физика имеет дело с разнообразными системами, некоторые физические теории применимы в больших областях физики. Такие теории считаются в целом верными при дополнительных ограничениях. Например, классическая механика верна, если размеры исследуемых объектов намного больше размеров атомов, скорости существенно меньше скорости света, и гравитационные силы малы. Эти теории всё ещё активно исследуются; например, такой аспект классической механики, как теория хаоса был открыт только в XX веке. Они составляют основу для всех физических исследований.

Теория	Основные разделы	Понятия
Классическая механика	Законы Ньютона — Лагранжева механика — Гамильтонова механика — Теория хаоса — Гидродинамика — Механика сплошных сред	Вещество — Пространство — Время — Энергия — Движение — Масса — Длина — Скорость — Сила — Мощность — Работа — Закон сохранения — Момент инерции — Угловой момент — Момент силы — Волна — Действие — Размерность
Электромагнетизм	Электростатика — Электричество — Магнитостатика — Магнетизм — Уравнения Максвелла — Электродинамика	Электрический заряд — Напряжение — Ток — Электрическое поле — Магнитное поле — Электромагнитное поле — Электромагнитное излучение
Термодинамика и Статистическая физика	Тепловая машина — Молекулярно-кинетическая теория	Температура — Постоянная Больцмана — Энтропия — Свободная энергия — Термодинамическое равновесие — Статистическая сумма — Микроканоническое распределение — Большое каноническое распределение
Квантовая механика	Уравнение Шрёдингера — Интеграл Фейнмана — Квантовая теория поля	Гамильтониан — Тождественные частицы — Постоянная Планка — Измерение — Квантовый осциллятор — Волновая функция — Нулевая энергия — Перенормировка
Теория относительности	Специальная теория относительности — Общая теория относительности	Принцип относительности — 4-вектор — Пространство-время — Скорость света — Тензор энергии-импульса — Кривизна пространства-времени — Чёрная дыра