
- •1. Предмет изучения физики.
- •2. Физическое явление и его модель.
- •3. Цель физического описания.
- •4. Физические и математические модели объектов.
- •5. Физические величины и физические законы.
- •Категории научных моделей.
- •7. Структура научного знания.
- •8. Физика Аристотеля (основные положения).
- •9. Физика Галилея-Ньютона (основные положения).
- •Аксиоматический метод в физике.
- •11. Возможности аксиоматической системы.
- •12. Аксиоматика механики Ньютона.
- •Физические величины и физические законы как следствия аксиоматики Ньютона.
- •Модели механики Ньютона.
- •Физические величины, характеризующие систему материальных точек: импульс системы, момент импульса системы, потенциальная энергия.
- •Центр масс и его свойства.
- •Основные характеристики механической волны.
- •Термодинамический подход.
- •Термодинамические параметры: температура, количество теплоты, количество работы.
- •20. Равновесное состояние. Термическое уравнение состояния.
- •21. Термодинамический процесс. 22. Квазистатический процесс. Равновесный и обратимый процессы
- •23. Внутренняя энергия термодинамической системы как функция состояния.
- •24. Теплота и работа как меры передачи энергии.
- •Неравноценность теплоты и работы.
- •26. Первое начало термодинамики.
- •27. Второе начало термодинамики.
- •28. Циклические процессы. Цикл Карно и его к.П.Д.
- •29. Статистический подход.
- •30. Фундаментальные распределения Гиббса.
- •31. Электрический заряд и его свойства.
- •32. Закон Кулона и интерпретация механизма взаимодействия зарядов в модели дальнодействия.
- •Электрический ток и его характеристики.
- •34. Потенциальная функция и работа при движении заряда под действием кулоновских сил.
- •35. Закон Ома.
- •36. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Напряжение.
- •37. Закон Джоуля.
- •Закон взаимодействия элементов тока и его интерпретация в модели дальнодействия.
- •39. Токи проводимости и токи молекулярные. Вектор намагниченности.
- •40. Электромагнитная индукция.
- •Модель близкодействия Фарадея и интерпретация взаимодействия зарядов в этой модели.
- •Интерпретация взаимодействия элементов токов в модели близкодействия.
- •43. Законы Био-Савара.
- •Закон Ампера.
- •Вектор магнитной индукции.
- •46. Классификация вещества по магнитным свойствам.
- •Математическая сущность статистических полей.
- •48. Уравнения Максвелла как полная система аксиом.
- •Аксиоматика Максвелла в интегральной форме и физический смысл законов.
- •54. Модель «геометрическая оптика». Законы отражения и преломления.
- •55. Монохроматический луч. Дисперсия. Нормальная и аномальная дисперсия.
- •Фундаментальная модель волновой оптики и её свойства.
- •57. Поляризация света.
- •58. Явление интерференции.
- •Дифракция и условия её наблюдения.
7. Структура научного знания.
В структуре системы научного знания принято выделять три составляющих «наука переднего края», «твёрдое ядро», «история физики» Каждая из составляющих имеет свои специфические цели.
Цель «науки переднего края» ‑ генерировать новое знание. Процесс генерации нового знания нельзя формализовать. Спектр знаний науки «переднего края» широк: от знаний, удовлетворяющих всем научным критериям, до «сумасшедших идей». К «науке переднего края» относятся незавершённые теории различных разделов физики, например, квантовая теория поля, кварковая теория, теория физического вакуума и т.п.
Цель «твёрдого ядра» ‑ играть роль базисного достоверного знания как фундамента для проведения практических действий прикладного характера и/или получения новых знаний; так, в него входят фундаментальные законы и их следствия, проверенные опытом, физические принципы, феноменологические законы с установленными границами существования.
Цель «истории физики» ‑ дать развёрнутую панораму динамики знания. Это позволяет использовать исторический материал в научной работе предметного или мировоззренческого характера, поскольку «аристотелевская динамика или термодинамика флогистонной теории – это некогда общепринятые концепции природы не были в целом не менее научными, не более субъективистскими, чем сложившиеся в настоящее время»
Нормально функционирующая научная познавательная система включает языковую(1), логическую(2), референциональную (3, т.е рефлексивную) компоненты (подсистемы).
1.В науке используется обычный разговорный язык, математический язык, графический язык символов и образов
2. Логическая компонента, содержащая правило вывода следствий. Логическая система не создаёт аксиом (посылок), но работает по ним. Получение новых знаний из старых производится в рамках строгих правил. Этими правилами в науке служат логические правила. В логике исходные знания носят названия посылок (аксиом), а новые, которые получают как результат проведения логических операций с посылками, называют заключениями (следствиями).
Цель логического процесса – полное перенесение значений с посылок на заключения (по формальным строгим правилам) с контролем последовательности выкладок (промежуточных выводов) и конечного результата.
3.Подсистема, содержащая средства для контроля за качеством знаний, называется рефлексивной.
8. Физика Аристотеля (основные положения).
Аристотель считал, что мир такой, каким мы его видим. С помощью разума можно однозначно из этих наблюдений получить знания об объектах мира, тождественные самим объектам. Другими словами, разум в состоянии определить истину о мире на основе наблюдений и использования научных методов и правил.
Основа метода физики Аристотеля – поиск начал. Применяя к началам правило логики (которые Аристотель и разработал) можно было получать описание как точную копию наблюдаемых объектов и событий. Аристотель нашёл самые общие начала, относящиеся к миру в целом. Этими началами являлись:
материя, некий субстрат, который мог находиться в двух состояниях: оформленной материи» и «неоформленной материи». Наблюдаемый мир представляет «оформленную материю»;
противоположности, факторы, которые вводили материю в заданные состояния: форма вводит материю в оформленное состояние; лишённость вводит материю в неоформленное состояние (в состояние «лишённой формы»);
божественная среда – эфир, из которого состоят звёзды и на который не распространяется действие противоположностей;
природа – внутренний источник движения естественных тел, т.е. тел, образовавшихся без участия людей.
Аристотель находит конкретные противоположности у материальных тел, в качестве первичных (главных) противоположностей Аристотель выбирает две пары: тёплое и холодное, влажное и сухое. Сочетания этих противоположностей дают первичные вещества или элементы: огонь, воздух, вода, земля. Эти первичные вещества имеют внутренний источник движения, поскольку огонь и воздух поднимаются вверх, а вода и земля падают вниз, причём по прямолинейной траектории. Такое самодвижение Аристотель назвал естественным. Для него не надо никаких внешних факторов. Однако под действием внешних факторов тела могут двигаться и по другим траекториям. Такие движения Аристотель назвал насильственными. Например, круговое движение. Используя правила соединения и разъединения элементов можно создавать более сложные вещества, а также превращать одни вещества в другие.
Подчеркнём, что данная теория относилась только к материальным телам. Божественные тела, состоящие из эфира, этим правилам не подчинялись. Так круговое движение для них считалось движением естественным.