1.3. Фізика і науково-технічний прогрес. Роль вітчизняних вчених в розвитку фізики.

Фізика є науковою основою техніки. Академік С.І.Вавилов справедливо зазначав, що багато галузей сучасної техніки зобов'язані своїм існуванням застосуванню фізики. Таким є весь механізований транспорт — наземний, морський і повітряний, такою є вся електротехніка, теплотехніка, усі технічні застосування світла, уся автоматика й телемеханіка, значна частина будівельної техніки. У наш час можна переконатися, як нові галузі фізики породжують нові галузі техніки. Наприклад, з ядерної фізики почався розвиток ядерної енергетики, фізика напівпровідників переросла у напівпровідникову техніку, така ж передісторія електронної й обчислювальної техніки, лазерної технології тощо.

Оскільки фізика вивчає найпростіші й найбільш загальні властивості матерії і види її рухів, її розвиток завжди помітно позначався на розвитку всіх інших наук.

Значний вклад у розвиток електротехніки внесли російські вчені. Академік В.В.Петров відкрив електричну дугу, яку згодом П.М.Яблочков використав для освітлення, М.М.Бернадос — для зварювання металів, а М.Г.Слав'янов — для плавлення металів. Е.ХЛенц і Б.СЯкобі встановили принцип оборотності динамомашини. О.Г.Столєтов дослідив функцію намагнічування м'якого заліза, знання якої для побудови електричних машин було необхідне так само, як знання властивостей пари для побудови теплових машин. А.Ф.Пироцький і Д.ОЛачінов розробили та здійснили першу передачу електричної енергії на далеку відстань. М.О.Доліво-Добровольський побудував генератор, мотор, трансформатор і електродинамічні вимірювальні прилади для трифазного змінного струму, який склав основу силового забезпечення сучасного виробництва.

Розвиток техніки, в свою чергу, сприяє вдосконаленню експе­риментальних методів дослідження у фізиці і дальшому її розвитку. У фізичних лабораторіях використовують прилади, виготовлені на основі найновіших досягнень техніки: електронні мікроскопи, автоматичні лічильники й прискорювачі заряджених частинок, лазери та ін.

2.1.1. Простір і час у нерелятивістській фізиці. Системи відліку. Кінематика точки. Перетворення Галілея. Інерціальні системи відліку. Принцип відносності Галілея.

К інематика вивчає зміну положення тіла або його частини у просторі в часі без врахування взаємодія з іншими тілами. Об’єктами дослідження к-ки є реальні тіла в усіх їх багатогранності, ідеалізовані об’єкти (моделі). Матеріальна точка- тіло розмірами якого можна знехтувати, але враховуючи його масу. С-ма відліку утворюється з тіла відліку яке пов’язане з с-ю координат та пристроєм для вимірювання часу. При русі матеріальної точки відносно с-ми відліку кожному моменту часу відповідає певне значення координити . Лінія яку описує м.т. в просторі називають траекторією. Якщо траекторія пряма лінія то рух прямолінійний, якщо крива – криволінійний. Положення м.т. можна задати за допомогою радіусс-вектора При русі м.т. радіус вектор буде ф-ю часу , ,

вектором переміщення частинки М за час t є вектор проведений з початкової в кінцеву точку. Дуга АВ – шлях, довжина траєкторії пройденої м.т. за час t . середня швидківсть руху визначаєтья , миттєве значення швидкості визначається , миттєва швидкість – швидкість м.т. в даний момент часу, або в даній точці траєкторії , значення вектора швидкості , якщо траєкторія руху та рівняння відомі то . Скалярна середня швидкість ,. В кінематиці прийнято що середня швидкість це швидкість усереднена за часом при русі м.т. її швидкість в загальному випадку може змінюватися, як за величиною так і напрямом. Швидкість зміни швидкості з часом х-ть фізичною величиною яку називать – прискоренням. – середнє прискорення. Миттєве прискорення

- тангенціальна складова

- нормальна складова

тангенціальне прискорення х-є швидкість зміни швидкості за величиною. Нормальне (доцентрове) прискорення х-є швидкість зміни швидкості за траєкторією ,

Інерціальна с-ма відліку – с-ма де єдиною причиною присекорення тіл є сила, тобто їх взаємодія з оточуючими тілами. С-ми відліку які рухаються відносно інерціальних с-м з прискоренням наз. не інерціальними. Величини які не змінюються при переході від однієї системи до їншої наз. інваріантами.

Принцип відносності Гагілея

1. Протікання механічних явищ не залеж. від вибору інерціальних с-м відліку.

2. Жодні механічні досліди, проведені в середені інерціальної с-ми відліку не дають можливості встановити, чи с-ма перебуває в стані спокою чи в рівномірному прямолінійному русі.

, , , перетворення Гагілея, час не залежить від системи відліку.

Нехай в момент часу початки обох с-м та відповідні осі співпадють і початок рухомої системи рухається вздовж осі ОХ зшвидкісттю ,позначимкоординати м.т. Р цих с-м відповідно , . Щоб знайти зв’язок між складовими швидкостей точки в обох с-х треба продеференціювати , , , - з-н додавання швидкостей Галілея. Швидкість матеріальної точки відносно не рухомої с-ми відліку дорівнює векторній сумі відносної швидості і переносної шивидкості .

, , .

При рівномірному прямолінійному русі однієї системи відносно іншої прискорення будь-якого тіла в таких системах відліку інваріантні, хоч швидкості відрізняються на величину яка рівна швидкості руху однієї системи відносно іншої. Всі с-ми відліку , котрі рухаються рівнромірно і прямолінійно відносно інерціальних с-м відліку будуть інерціальними.