1. Введение.

1. Физику можно назвать наукой о наиболее общих свойствах и законах движения материи.

2. Два вида материи - вещество (атомы, молекулы, тела) и поле (гравитационное, электромагнитное). Взаимное превращение различных видов материи ( e+ e возможен обратный процесс.

3. Материя находится в непрерывном движении, под которым в диалектике понимается всякое изменение вообще. Движение - неотъемное свойство материи, которое неуничтожимо, как сама материя.

4. Материя существует и движется в пространстве и во времени, которые являются формами бытия материи.

5. Форм движения материи много. Предмет «Физика» изучается в порядке усложнения форм движения материи и делится на следующие разделы: механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм, оптика, физика атома и атомного ядра.

6. “Физика” – от греческого “физис” – природа. Так называлось сочинение Аристотеля (3 в. до н.э.), содержащие все имевшиеся к тому времени сведения о природе (астрономии, медицине, земледелии). Позднее, когда знание стали обширными, физика разделились на ряд наук: физику, химию, биологию, астрономию, геологию и др. Среди них физика заняла ведущее место, т.к. ее выводы и законы являются наиболее общими теоретическими для других наук (например, законы сохранения).

7. В основе физического исследования лежит диалектический метод познания:

а) первый этап исследования – наблюдение явления, т.е. исследование явления в естественных условиях его протекания (“живое созерцание”);

б) на основе наблюдения строится гипотеза – научное предположение о причине наблюдаемого явления и его связи с другими (“абстрактное мышление”);

в) истинность гипотезы проверяется на практике с помощью дополнительных наблюдений или специально поставленных опытов, экспериментов; эксперимент – это изучение явления в искусственных условиях его протекания;

г) в случае подтверждения гипотезы строится модель явления и теория, описывающая поведение модели. Любая физическая теория относится к вполне определенной модели явления, поэтому имеет вполне определенные границы применимости. Например, механика Ньютона основана на модели абсолютного пространства и независимого от него абсолютного времени. Модель пространства и времени была заменена более точной моделью единого пространства и времени (модель Эйнштейна).

д) правильность теории проверяется практикой (физическая теория - система основных идей, обобщающих опытные данные и отражающих объективные закономерности природы).

е) большое значение имеет метод физических абстракций (идеальный газ, материальная точка, абсолютно черное тело). Широко используются основные формы умозаключений: анализ и синтез, индукция и дедукция. Анализ – расчленение; синтез – объединение ; индукция – от частного к общему; дедукция – от общего к частному.

8. Физику подразделяют на так называющую классическую физику и физику квантовую.

Классической называется та физика, начало которой было положено Ньютоном и создание которой было завершено в начале XX столетия.

Ньютоновская механика оказалось настолько плодотворной, что у физиков сложилось представление о том, что любое физическое явление можно объяснить с помощью ньютоновских законов.

На рубеже XIX и XX веков возникала ситуация, которую назвали “ кризисом в физике”. К этому времени такие блестящие достижения физики как открытие электрона (1897г.), создание электронной теории, теории относительности, квантовой теории требовали пересмотра установившихся понятий о пространстве и времени, о массе и т.д. Многие физические законы оказались приближенными. Процесс познания мира бесконечен. Наши знания на каждой ступени развития науки обусловлены исторически достигнутым уровнем познания и не могут считаться окончательными, полными. Они по необходимости являются относительными знаниями, т.е. нуждаются в дальнейшем развитии, в дальнейшей проверке и уточнении. Вместе с тем, всякая подлинно научная теория, несмотря на свою относительность и неполноту, содержит элементы абсолютного, т.е. полного знания, означает ступень в познании объективного мира.

Эти особенности в своей совокупности означают, что физические теории следует рассматривать как относительные истины на пути познания истинной природы вещей, абсолютной истины. В этом состоит один из основных принципов диалектики – учения об абсолютной и относительной истине.

9. Развитие физики тесно связано с развитием человеческого общества, с потребностями практики, с развитием производительных сил. Физические открытия приводили к развитию технических наук, к созданию новых отраслей техники (лазерная и полупроводниковая техника). В свою очередь развитие техники побуждает к развитию физики, требуя разрешения физических проблем, связанных с дальнейшим техническим прогрессом. Техника снабжает физику новыми, более совершенными приборами, создавая условия для развития науки.

10. Роль физики в создании материально-технической базы и укреплении обороноспособности страны.

История развития физики свидетельствует, что каждое очередное фундаментальное открытие явилось не только базой для дальнейшего развития цивилизации, но и использовалось для совершенствования военной техники. Достижения в области физики атомного ядра привели к созданию ядерного оружия; открытие явления индуцированного (вынужденного) излучения света атомами привело к созданию квантовых генераторов электромагнитных волн, т.е. к созданию лазерного оружия; явление интерференции в тонких пленках положено в основу создания самолетов и приборов “невидимок”и т.д.

9. Физические законы выражаются в виде математических соотношений между физическими величинами. Под физическими величинами понимают измеряемые характеристики (свойства) физических объектов: предметов, состояний, процессов. В физики применяются 7 основных величин: длина, время, масса, температура, сила тока, количество вещества, сила света, остальные величины производные.

Необходимо различать скалярные и векторные величины. Скалярные величины полностью характеризуются численными значениями и единицей измерения; могут иметь положительное или отрицательное численное значение (исключение составляет температура по шкале Кельвина).

Векторная величина полностью характеризуется численным значением, единицей измерения и направлениям.

Для указания на векторный характер физической величины над обычным ее обозначением ставится стрелка , часто векторы обозначаются также жирным шрифтом. Если направление векторной величины не существенно, а важны лишь численное значение и единица измерения, называемые величиной вектора , то именуют или просто А. Векторная величина геометрически изображается вектором, т.е. отрезком, имеющим определенное направление и длину.

Математические операции над векторными величинами подчиняются особым закономерностям.

1.Сложение векторов

а) и сонаправлены

б) и направлены противоположно

в) , используется правило параллелограмма

2. Вычитание векторов

 

3. Производная вектора

,

– знак изменения

d – знак бесконечно малого изменения.

Понятие интеграла.

Если n – велико, а   - мало, то

При 

Свойства интегралов: 

Примеры интегралов:  ,