"Да будут святы те, кто в творческом пылу,
Исследуя
весь мир, открыли в нем законы".
Э. Верхарн
"Разумом он превосходил род человеческий".
Слова Лукреция на скульптуре И. Ньютона
ПРИМЕРНЫЕ ПЛАНЫ УРОКОВ ПО МЕХАНИКЕ
(ДИНАМИКА)
Выполнил: А. Найдин
г. Новокузнецк
2011
Тому, кому удается найти идею, позволяющую проникнуть несколько глубже в вечную тайну природы, оказана великая милость.
А .Эйнштейн Урок 21/1. И. Ньютон - основатель классической механики
Цель урока: установить различие между кинематикой и динамикой. Обсудить догалилеевские попытки понять динамику.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: обобщающая таблица "Классическая механика".
План урока: 1. Вступительная часть 1-2 мин.
2. Работа над ошибками 20 мин.
3. Объяснение 20 мин.
4. Задание на дом 2-3 мин.
II. Работа над ошибками, допущенными при выполнении контрольной работы.
III. В основе классической механики лежат законы динамики. Динамика - раздел механики, в котором изучается движение взаимодействующих тел. Эти законы открыты Галилеем и Ньютоном. Начало механике (и динамике) было положено в трудах Аристотеля в IV веке до н.э. (384-322 гг. до н.э.). Древнегреческие ученые, к числу которых принадлежит Аристотель, утверждали, что главное средство изучения природы - размышление, его помощник - наблюдение. Взгляды Аристотеля на природу:
Пространство и время конечны; за сферой неподвижных звезд нет ни пространства, ни времени, ни движения.
Движется только движимое.
Скорость падения соответственна весу падающего тела.
Аристотель считал, что у мужчин больше зубов, чем у женщин, хотя был дважды женат.
Первичная материя непрерывна, неделима, тела сплошные, атомов не существует.
Атомов нет, потому что мы их не видим.
Скорость свободно падающего тела пропорциональна его массе и обратно пропорциональна плотности среды υ = k·m/ρ. В пустоте ρ = 0 и поэтому υ → ∞, что невозможно и пустоты нет.
Представления Аристотеля были неверными, но оставались незыблемыми в течение двух тысячелетий потому, что согласовывались с жизненным опытом и благодаря авторитету ученого.
Родоначальником экспериментального метода в физике был Галилео Галилей (1564-1642 гг.). Он сумел преодолеть многие ошибочные представления Аристотеля и вплотную подошел к тем понятиям и законам, которые были позднее сформулированы Ньютоном.
Девиз Галилея: "Тот, кто болтает о природе, вместо того, чтобы наблюдать ее и с помощью экспериментов заставить говорить, никогда не познает ее. Лишь опыт снимает покрывала с тайн природы".
"Число дураков бесконечно!".
Галилей
Так, например, Галилей установил, что "скорость, однажды сообщенная движущемуся телу, строго сохраняется, если устранены внешние причины ускорения или замедления", Галилей пришел к этому выводу, изучая движение различных тел по наклонной плоскости.
"
Наука
спустилась с небес на Землю по наклонной
плоскости Галилея".
Анри Бергсон
Другие научные открытия Галилея: принцип относительности в механике, независимость ускорения падающих тел от их веса, законы ускоренного движения и т.д.
Однако основные понятия механики, такие как масса, сила еще не были определены, не была установлена связь между силой и ускорением, не был точно сформулирован закон инерции. Это все удалось сделать И.Ньютону, который еще и открыл закон всемирного тяготения, разработал теорию движения небесных тел, объяснил важнейшие особенности движения Луны, дал объяснение приливов и отливов, создал дифференциальное и интегральное исчисление.
Вот, как, например, Ньютон определил массу: "Количество материи (масса), есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально плотности и объему ее".
m = ρ·V
Определив основные понятия, И.Ньютон сформулировал три основных закона классической механики и закон всемирного тяготения, с помощью которых можно решить основную задачу механики для различных движений.
Открытие планеты Нептун. Космические полёты.
Границы применимости механики Ньютона.
"Самой судьбой он был поставлен на поворотном пункте умственного развития человечества".
А.Эйнштейн
"Если мы видели дальше других, то это потому, что стояли на плечах гигантов".