01. Что изучает физика. Физические явления, наблюдения, опыты. Механика
7 мин
Видео доступно по абонементу
Уроки физики в 10-м классе будут посвящены многим разделам, и первый из них – это механика. Но прежде вспомним, что такое физика и какие способы изучения физических явлений существуют.
«Физика» является по происхождению греческим словом со значением «природа», но надо понимать, что физика изучает неживую природу.
Физика – это наука, изучающая наиболее общие свойства тел и явлений неживой природы.
Методы изучения физических явлений:
наблюдение;
эксперимент;
моделирование.
Наблюдение – самый старый способ изучения. До средних веков ученые всего мира изучали физические явления в основном при помощи наблюдений. Считается, что первым человеком, который проявил себя в наблюдении, был Аристотель (см. рис. 1), древнегреческий философ и ученый.
Примерно в средние века начинает развиваться второй способ исследования физики – эксперимент. Одним из самых известных экспериментаторов того времени является Галилео Галилей, итальянский физик, астроном и философ (см. рис. 2).
Физический эксперимент – воспроизведение природных или создание новых физических явлений и процессов в определенных условиях с целью исследования, испытания.
На основе наблюдений и физических экспериментов можно строить различные догадки, гипотезы, придумывать объяснения – модели, использовать доступную математику и компьютерное моделирование для описания изучаемых явлений. Моделирование в физике является основой понимания сути явлений и процессов окружающего мира.
Если модель построена правильно, то она позволяет предусмотреть и результаты других экспериментов и наблюдений – даже таких, которые еще никто и никогда не проводил.
Указанные выше исследования связаны между собой. Сначала мы наблюдаем то, как двигаются планеты; затем ставим опыты о движении тел на Земле или относительно нее. После моделирования такого движения, можно получить определенный закон.
В результате исследований выводятся закономерности. Однако прежде всего вводятся характеристики физических явлений (температура, скорость). После на основе взаимосвязей между этими физическими величинами выводятся физические законы, предлагаются гипотезы, которые проверяются практикой, и затем появляется физическая теория.
Механическое движение тел изучается в разделе физики, который называется механикой.
Слово «механика» греческое и переводится на русский язык как «искусство построения машин».
Главная задача механики – определение местоположения тела в любой момент времени.
Движение – это изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел.
Для того чтобы охарактеризовать движение, необходимо ввести такие важные понятия, как система отсчета, которая состоит из системы координат, счетчик времени, и обязательно тело отсчета, относительно которого мы определяем движение. Также необходимо ввести характеристики движения. Это в первую очередь пройденный путь, перемещение, скорость, ускорение.
Одна из основных частей механики, которая называется кинематикой, рассматривает движение тел без выяснения причин этого движения. Кинематика отвечает на вопрос: как движется тело? Другой важной частью механики является динамика, которая рассматривает действие одних тел на другие как причину движения. Динамика отвечает на вопрос: почему тело движется именно так, а не иначе.
Список литературы
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский. Физика 10. – М.: Просвещение, 2008.
Касьянов В. А. Физика 10. – М.: Дрофа, 2000.
М. М. Балашов, А. И. Гомонова, А. Б. Долицкий и др. Физика: Механика 10. – М.: Дрофа, 2004.
Домашнее задание
Какова главная задача механики?
Какие методы изучения физических явлений вы знаете?
Вопросы в конце параграфов 1–5. Касьянов В.А. Физика 10 (см. список рекомендованной литературы).