Колоквіум

1. Предмет фізика. Фізичні одиниці вимірювання

Фі́зика (від грец. φυσικός природний, φύσις природа) — природнича наука, яка досліджує загальні властивості матерії та явищ у ній, а також виявляє загальні закони, які керують цими явищами; це наука про закономірності Природи в широкому сенсі цього слова. Фізики вивчають поведінку та властивості матерії в широких межах її проявів, від субмікроскопічних елементарних частинок, з яких побудоване все матеріальне (фізика елементарних частинок), до поведінки всього Всесвіту, як єдиної системи (космологія).

Одини́ця вимі́рювання — фізична величина певного розміру, прийнята для кількісного відображення однорідних з нею величин.

2. Механіка та її розділи. Зв’язок фізики з іншими дисциплінами

Класична механіка — розділ фізики, який вивчає рух на основі законів Ньютона та принципу відносності Галілея. Тому її часто називають «Ньютоновою механікою». Класична механіка поділяється на:

статику, тобто фізику тіл у спокої (і вивчає питання їхньої рівноваги)

кінематику, яка вивчає рух тіл, не беручи до уваги сили

динаміку, яка вивчає рух тіл під дією сил.

Об'єкти, які вивчаються механікою, називаються механічними системами. Завданням механіки є вивчення властивостей механічних систем, зокрема їхньої еволюції в часі.

Базовими поняттями класичної механіки є поняття сили, маси та руху. Маса в класичній механіці визначається як міра інерції, або здатності тіла до збереження стану спокою або рівномірного прямолінійного руху при відсутності дії на нього сил. З другого боку, сили, які діють на тіло, змінюють стан його руху, викликаючи прискорення. Взаємодія цих двох ефектів і є головною темою механіки Ньютона.

Іншими важливими поняттями цього розділу фізики є енергія, імпульс, момент імпульсу, які можуть передаватись між об'єктами в процесі взаємодії. Енергія механічної системи складається з її кінетичної (енергії руху) та потенціальної (залежної від положення тіла відносно інших тіл) енергій. Щодо цих фізичних величин діють фундаментальні закони збереження.

Відомо, що фізика впливає на розвиток техніки. Для прикладу вкажемо, що відкриття Фарадеєм явища електромагнітної індукції послужило основою електротехіки. На базі фізики атомного ядра виникла ядерна енергетика. Фізика є фундаментом, на якому виросли такі нові галузі техники, як електро- і радіотехніка, електронна і обчислювальна техніка, приладобудування, ядерна техніка та інші.

3. Матеріальна точка. Система відліку. Шлях, переміщення. Види механічного руху

Матеріа́льна то́чка — в фізиці, зокрема в механіці, тіло, розмірами якого можна знехтувати в умовах даної задачі.

Систе́ма ві́дліку — сукупність нерухомих одне відносно іншого тіл, відносно яких розглядається рух, і годинників, що відраховують час. Це одне з найважливіших понять, яке характеризує пізнавальний процес у фізиці. При вивченні фізичних систем і законів їх взаємодії необхідно встановити спосіб визначення положення, яке займає кожна система, і спосіб відліку моменту часу, який відповідає цьому положенню. Оскільки руху окремо взятого предмета не існує, то і його положення в певні моменти часу можна встановити тільки відносно якихось тіл, які в такому разі вважають за вихідні. Система відліку складається з вихідного тіла відліку (яке може довільно рухатися), пов'язаної з ним системи координат (напр., координатних осей х, у, z) з обраним початком для відліку просторового положення і з фіксованим початковим моментом для відліку часу, а також з відповідних вимірювальних засобів, зокрема масштабів і годинників.

Переміщення - зміна положення якогось матеріального об'єкту. В фізиці - це переміщення фізичного тіла. Переміщенням також називають вектор, який характеризує цю зміну. Має властивість адитивності. Абсолютна величина переміщення, тобто довжина відрізка, що сполучає початкову й кінцеву точку, вимірюеться в метрах у системі СІ та в сантиметрах у системі СГС.

Шлях (нім. Schlag — лінія) — довжина кривої, що задає траєкторію руху тіла. Позначається здебільшого літерою S, вимірюється в одиницях довжини.

Механічним рухом називають зміну положення тіла відносно інших тіл з часом.

У фізиці розглядають різні види руху:поступальний,коливальний,обертальний.

Рух тіла, при якому всі його точки рухаються однаково, називають поступальним рухом. Поступально рухається автомобіль на прямолінійній ділянці шляху, коливається маятник годинника, а стрілки годинника обертаються навколо нерухомої осі.

Коливаннями називають фізичні процеси, які точно чи майже точно повторюються через однакові проміжки часу.

Рух по будь-якій криволінійній траєкторії називається обертальним.