«МАОУ Лицей 180»

Бибиков Д.Н.

Тела. Поля.

Кинематика и Динамика

материальной точки.

Учебное пособие

Нижний Новгород 2016

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом Лицея 180

Рецензенты:

М.А. Урутина , учитель высшей категории МБОУ СОШ №62 кандидат педагогических наук

Е.В. Корчагин, заслуженный учитель России

Л.А. Новожилова, учитель высшей квалификационной категории МАОУ лицей №180

Тела. Поля. Кинематика и Динамика материальной точки: учеб. Пособие Д.Н. Бибиков. Н.Новгород : МБОУ Лицей 180, 2014. – 116 с.

Данное учебное пособие посвящено разделу физики «Механика».

Учебное пособие содержит изложение теоретических и методологических основ физических явлений на макро- и микроуровне. В нем представлены цели, задачи и основные подходы к решению задач образования на основе Федерального закона Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации"

Учебное пособие предназначено для учащихся, обучающихся по программам углублённого изучения физики и математики.

© Бибиков Д.Н.

2015

1. Понятие о материи.

Физика – одна из ведущих естественных наук. «Фюзис» с греческого – природа. Всё, что окружает нас, мы называем материей. « Материя » – есть объективная реальность, данная нам через ощущения. Под ощущением мы понимаем не только наши органы чувств, но и различные приборы: телескопы, микроскопы, измерительные приборы и т. д. Материя постоянно изменяется в пространстве и во времени. Свойства пространства и времени зависят от материи. Основные свойства материи – движение и взаимодействие. Движение не только как перемещение, но как любое изменение: нагревание тела, превращение воды в пар и т.д. Взаимодействие в физике, воздействие тел или частиц друг на друга (притяжение или отталкивание), приводящее к изменению состояния их движения и изменению их формы. Для описания этих изменений (явлений) вводят количественные оценки (физические величины): скорость, температура, объем. Физическая величина, свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. К физическим величинам, характеризующим свойства объектов, относятся длина, масса, электрическое сопротивление и т.п., к физическим величинам, характеризующим состояние системы, – давление, температура, магнитная индукция и т.п., к физическим величинам, характеризующим процессы, – скорость, мощность и др. Измерить физическую величину - значит сравнить её с однород­ной, эталонной величиной, принятой за единицу измерения. Длину стола можно срав­нить с единицей длины метром, но не с килограммом! Для вся­кого измерения недостаточно знания единицы, нужен прибор, который измеряет эту величину. Например, линейка, штанген­циркуль, амперметр, вольтметр и т.д.

Все единицы физических величин собраны в систему. В насто­ящее время пользуются международной системой физических единиц – «СИ». В любой системе есть основные единицы, приня­тые по договоренности, и производные, которые выражаются через закономерности между физическими величинами.

На современном этапе развития естествознания исследователи различают следующие виды материи: вещество, физическое поле и физический вакуум. Мы будем рассматривать два вида вещество (частицы) и поля (пространства с определёнными свойствами), хотя на уровне элементарных частиц вещество может иметь свойства поля, а поля – свойства частиц.

К веществу мы отнесём элементарные частицы, атомы, молекулы, макротела. Поля: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Основные единицы можно увеличивать и уменьшать, путем умножения или деления на 10, 100 и т.д. Это обозначается приставками : санти, мили, кило, мега и т.д.

По степени сложности вещество можно расположить следующим образом:

1. Микротела

2. Элементарные частицы.

3. Атомы (состоят из элементарных частиц).

4. Молекулы (состоят из атомов).

5. Макротела (состоят из молекул).

6. Тела, состоящие из множества молекул.

7. Малые космические тела(кометы, астероиды..)

8. Планеты.

9. Звёзды.

10. Звёздные скопления. Галактики. Вселенная.

Мы видим, что в природе существуют связанные системы. Наличие связанных систем говорит о том, что существует взаимное влияние частей системы друг на друга - взаимодействие.

Физические объекты проявляют себя в движении и взаимодействии. Существует четыре вида фундаментальных взаимодействий:

1. Гравитационные взаимодействия (тяготение).

2. Электромагнитные взаимодействия.

3. Сильные (ядерные) взаимодействия.

4. Слабые взаимодействия.

Взаимодействия передаются особым видом материи - полями, поэтому у них соответствующие названия. Но поля это самостоятельный вид материи и они могут существовать отдельно от вещества.

Основными величинами, характеризующими взаимодействие и движение, являются: сила, импульс, энергия. Между физическими величинами существуют устойчивые связи, которые записываются в виде математических уравнений и называются физическими законами: закон Архимеда F=ρgV, закон Ома .

Все законы можно разделить на общие и частные. Общие законы имеют место во всех явлениях природы – это закон сохранения и превращения энергии, закон всемирного тяготения, закон взаимодействия заряженных тел, закон сохранения заряда и некоторые другие. Частные законы проявляют себя при определённых условиях, для небольшого круга физических явлений. Например, закон Архимеда, закон Шарля, закон Ома.

Физика теснейшим образом связана со многими науками, являясь часто для них фундаментом, особенно для технических наук. Большинство открытий физики послужили важнейшими вехами развития техники. Например, открытие электромагнитной индукции стало базой для электротехники, открытие электромаг­нитных волн — для радиотехники и т.д. Но и развитие техники, способствует более быстрому развитию физики, так как техника вооружает физику новейшими приборами для исследований и подчас ставит задачи для самих исследований.

Задачи

1. Перевести 36 км/час в м/с.

2. Перевести 15 м/с в км/час

3. Перевести 30 м³/мин в литры/сек

4. Перевести 10000 литров/час в м³/с

Вопросы:

1. Что в переводе с греческого означает «фюзис».

2. Что такое материя?

3. Что мы понимаем под ощущениями?

4. Каковы основные свойства материи?

5. Что такое взаимодействие?

6. К чему приводит взаимодействие?

7. Что такое физическая величина?

8. Назовите некоторые физические величины.

9. Что значит измерить физическую величину?

10. Какие виды материи вы знаете?

11. Какие виды фундаментальных взаимодействий вы знаете?

12. Какова основная функция полей?

13. Какие поля вы знаете?

14. Что такое физический закон?

Домашнее задание 1:

1. Перевести 144 км/час в м/с

2. Перевести 100 м³/час в литры/сек

3. Перевести 100 см/мин в м/с

4. Перевести 70 м/с в км/час

5. Перевести 1000 см²/мин в м²/сек