№1 Предмет физики

Физика — это наука о природе в самом общем смысле (часть природоведения). Она изучает вещество (материю) и энергию, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи.

Некоторые закономерности являются общими для всех материальных систем, например, сохранение энергии, — такие свойства называют физическими законами. Физику иногда называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки (биология, геология, химия и др.) описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы и образованные из них вещества. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.

Физика тесно связана с математикой: математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории почти всегда формулируются в виде математических выражений, причём используются более сложные разделы математики, чем обычно в других науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физических теорий (см. математическая физика).

Разделы механики

Механика - наука о движении материальных объектов и взаимодействии между ними.

1 Класси́ческая меха́ника — вид механики (раздела физики, изучающей законы изменения положений тел и причины, это вызывающие), основанный на 3 законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «Ньютоновской механикой». Важное место в классической механике занимает существование инерциальных систем. Классическая механика подразделяется на кинематику (которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин), статику (которая рассматривает равновесие тел) и динамику (которая рассматривает движение тел).

2 Релятивистская механика — раздел физики, рассматривающий законы механики (законы движения тел и частиц) при скоростях, сравнимых со скоростью света. При скоростях значительно меньших скорости света переходит в классическую (ньютоновскую) механику.

3 Механика сплошных сред — раздел механики, посвященный движению газообразных, жидких и твёрдых деформируемых тел.

4 Ква́нтовая меха́ника (другие названия: волновая механика, матричная механика) — раздел теоретической физики, описывающий квантовые системы и законы их движения.

Основными понятиями квантовой кинематики являются понятия наблюдаемой, состояния, среднего значения.

Важнейшими разделами механики являются классическая механика и квантовая механика.

Методы физического исследования: Теоретический и экспериментальный

Разделы физики на стыке наук: Астрофизика Агрофизика Биофизика Геофизика Космология Радиофизика Физика атмосферы Математическая физика Химическая физика Физическая химия Техническая физика Материаловедение.

Физическая модель — это модель, создаваемая путем замены объектов моделирующими устройствами, которые имитируют определённые характеристики либо свойства этих объектов. При этом моделирующее устройство имеет ту же качественную природу, что и моделируемый объект. Физические модели используют эффект масштаба в случае возможности пропорционального применения всего комплекса изучаемых свойств.

№2 Элементы кинематики материальной точки

В конце XVIII — начале XIX в. в науке о движении тел (механике) постепенно стал формироваться раздел, в котором давалось лишь математическое описание того, как движутся тела, без выяснения причин, почему они так движутся. В 1818г. польский математик и философ Юзеф Вронский (1776—1853) назвал этот раздел форономией. Однако более широкое распространение получило другое его название — кинематика (от греч. «кинематос» — «движение»), которое впервые появилось в 1834 г. в одной из работ французского учёного Анд-ре Мари Ампера (1775—1836). Кинематика даёт в руки исследователя мощный «инструмент», позволяющий работать в области изучения движения. Она объясняет, какими способами и какими математическими средствами

можно описать перемещение тела из одного места в другое. Из множества факторов, влияющих на движение тел, здесь учитывается лишь то, что оно происходит в пространстве и во времени. Но соотношения между расстояниями в пространстве изучаются в геометрии, а свойства времени — в науке, называемой хронометрией (от греч. «хронос» — «время» и «метрео» — «измеряю»). Поэтому можно сказать, что кинематика представляет собой объединение геометрии и хронометрии (или геометрию пространства-времени). В кинематике не рассматриваются физические свойства тел (инертность и способность взаимодействовать) и потому отсутствуют такие понятия, как масса и сила. Основными в ней являются лишь геометрические характеристики движения — перемещение, скорость и ускорение. Наиболее «молодое» из перечисленных понятий — ускорение. В качестве особой физической величины оно было введено в физику в 1841 г. французским учёным Жаном Виктором Понселе (1788— 1867). Вот почему именно этот год считают годом создания кинематики как самостоятельной науки.

Радиус-вектор

Ра́диус-ве́ктор (обычно обозначается или просто ) — вектор, задающий положения точки в пространстве относительно некоторой заранее фиксированной точки, называемой началом координат.Для произвольной точки в пространстве, радиус-вектор — это вектор, идущий из начала координат в эту точку.Длина радиус-вектора, или его модуль, определяет расстояние, на котором точка находится от начала координат, а стрелка указывает направление на эту точку пространства.