Введение

1. Физика как наука.

Физика (греч. «фюзис» - природа) – наука о природе.

Всякие изменения, происходящие в природе, называют физическими явлениями.

Физика изучает механические, тепловые, электрические, магнитные, звуковые, световые и другие явления (физические явления).

Задача физики состоит в том, чтобы изучать явления, находить и описывать их причины.

Специальные слова, которые используются в физике для краткости и удобства, общения, называются физическими терминами.

Физическое тело (тело) – все то, что обладает формой и объемом.

Вещество – то, из чего состоят физические тела.

Материя – то, что реально существует в окружающем нас мире и, действуя на наши органы чувств, вызывает ощущения.

Материя может существовать в двух формах:

• вещество,

• поле.

Основными методами изучения физических явлений являются наблюдение и эксперимент (опыт).

Наблюдение – целенаправленное осмысленное восприятие специально отобранных тел и процессов связанное с их существованием.

Эксперимент (опыт) – это процесс, проводимый человеком по заранее обдуманному плану при помощи вспомогательных средств для получения ответа на поставленный вопрос о природных явлениях и закономерностях.

2. Физические величины и их измерение.

а) Свойства тел и явления количественно описываются физическими величинами.

Физические величины принято обозначать буквами латинского и греческого алфавитов.

Латинский алфавит		Греческий алфавит
Буквы	Название буквы	Буквы	Название буквы
A a	а	Α α	альфа
B b	бе	Β β	бета
C c	це	Γ γ	гамма
D d	де	Δ δ	дельта
E e	е	Ε ε	эпсилон
F f	эф	Ζ ζ	дзета
G g	же	Η η	эта
H h	аш	Θ θ	тэта
I i	и	Ι ι	йота
J j	жи	Κ κ	каппа
K k	ка	Λ λ	ламбда
L l	эль	Μ μ	мю
M m	эм	Ν ν	ню
N n	эн	Ξ ξ	кси
O o	о	Ο ο	омикрон
P p	пе	Π π	пи
Q q	ку	Ρ ρ	ро
R r	эр	Σ σ	сигма
S s	эс	Τ τ	тау
T t	те	Υ υ	ипсилон
U u	у	Φ φ	фи
V υ	ве	Χ χ	хи
W w	дубль-ве	Ψ ψ	пси
X x	икс	Ω ω	омега
Y y	игрек
Z z	зет

Физическую величину можно измерить.

Измерить физическую величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

Для каждой физической величины приняты свои единицы измерения.

Для удобства все страны мира используют единые единицы измерения физических величин. В настоящее время принята Международная система единиц (сокращенно СИ – Система Интернациональная (от англ. SI – Systeme Internationale)). В СИ выбираются единицы только для нескольких физических величин. Эти единицы называют основными.

В механике, например, единица длины – метр или [l] = 1 м;

единица массы – килограмм или [m] = 1кг;

единица времени – секунда или [t] = 1 с.

Для других физических величин единицы устанавливают с помощью законов, которые связывают их с основными. Полученные таким образом единицы физических величин называют производными единицами. Например, единица скорости – метр в секунду или [υ] = 1 , т. к. .

В физике для сокращения записи больших и малых значений физических величин применяют кратные и дольные единицы. Эти единицы образуются путем добавления соответствующей приставки к наименованию основной единицы (например, кило+метр=километр).

Приставки для образования кратных и дольных единиц.

Наименование приставки		Обозначение приставки	Множитель
Дольные	пико	п	10–12
	нано	н	10–9
	микро	мк	10–6
	милли	м	10–3
	санти	с	10–2
	деци	д	10–1
Кратные	дека	да	101
	гекто	г	102
	кило	к	103
	мега	М	106
	гига	Г	109
	тера	Т	1012

б) Для измерения физических величин необходимы различные физические приборы.

Физические приборы бывают цифровые и шкальные.

Прежде, чем начать проводить измерения с помощью шкального прибора, необходимо определить цену деления шкалы и пределы измерения этого прибора.

Цена деления – это значение изменения физической величины, соответствующее наименьшему делению шкалы измерительного прибора.

Для определения цены деления шкалы прибора необходимо:

• Выбрать на шкале два ближайших оцифрованных штриха;

• Подсчитать количество делений между ними;

• Разделить разность чисел около штрихов на количество делений.

Пределы измерения определяются максимальным (наибольшим) и минимальным (наименьшим) значениями физической величины, которые могут быть измерены с помощью данного прибора.

в) Измерение любой физической величины никогда не бывает абсолютно точным. При измерениях неизбежны погрешности (неточности, ошибки), которые обусловлены несовершенством приборов, воздействием внешних факторов (ветер, колебания зданий и т.д.), индивидуальными свойствами наблюдателя.

Для того чтобы результат измерения был ближе к истинному значению, необходимо проводить измерения одной и той же величины несколько раз.

Т огда истинное значение измеряемой физической величины будет лежать в интервале ,

где – истинное значение измеряемой величины;

- среднее арифметическое значение результатов отдельных измерений физической величины;

- средняя абсолютная погрешность измерений.

, где x_i – значения результатов отдельных измерений величины;

n – число проведенных измерений.

, где Δx_i – абсолютная погрешность отдельного измерения;

n – число проведенных измерений.

Абсолютная погрешность измерения равна разности между результатом измерения и средним значением физической величины.

Результат измерения записывают так:

Если повторные измерения дали одинаковые результаты, то истинное значение измеряемой величины лежит в интервале ,

где – истинное значение измеряемой величины;

x – значение физической величины, полученное в результате измерения;

Δx – абсолютная погрешность измерения.

В этом случае абсолютная погрешность измерения равна половине цены деления шкалы прибора. ,

где x_c –цена деления шкалы прибора.

Примечание: При сложении и вычитании физических величин их абсолютные погрешности складываются, т.е. если и , то .

При умножении физических величин и истинное значение их произведения записывается так: .

При делении физических величин и истинное значение их частного записывается так: .

Качество измерений характеризуется относительной погрешностью.

Относительная погрешность равна отношению средней абсолютной погрешности к среднему значению измеренной физической величины. Относительную погрешность выражают в процентах.

Задание: 1) Время некоторого процесса измерялось с помощью секундомера. В серии из десяти опытов получены следующие результаты: 89,56 с; 89,54 с; 89,50 с; 89,60 с; 89,58 с; 89,50 с; 89,62 с; 89,48 с; 89,60 с; 89,62 с.

Определите среднее значение времени процесса; абсолютную погрешность каждого опыта серии; среднюю абсолютную погрешность и относительную погрешность измерения времени данного процесса. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу в рабочей тетради:

№ опыта	xi, с	, с	, с	, с	ε, %
1
2
…
10

Запишите результаты измерения времени данного процесса.

2)Измерьте с помощью миллиметровой линейки длину и ширину тетради и запишите результат с учетом погрешности.