I. Механика ньютона

§1. Классическая механика как фундаментальный раздел курса теоретической физики

 Литература:[1] (§§ 1, 2), [2] (§ 1), [3] (§ 1).

 Разъяснения и дополнения.

 Теоретическая и экспериментальная физики – две неотъемлемые стороны единого процесса познания природы.

Задача теоретической физики заключается в том, чтобы путем обобщения множества эмпирических законов установить наиболее общие положения, позволяющие описать возможно более широкий круг явлений.

Посредством теоретической физики осуществляется генерализация знаний, без которой в наше время немыслимо обучение.

 Любая физическая теория включает в себя следующие элементы: основание, ядро, выводы. Структуру ядра теории отражает схема, изображенная на рисунке 1.

Фундаментальные константы (c, e, h, и т. п.) не могут быть вычислены в рамках современной науки. Их значения подбираются эмпирически. Параметры характеризуют отдельный объект исследования: масса, плотность, электропроводность и т. п.

Состояние идеального газа фиксируется полным набором переменных, например, указанием объема и температуры; состояние же электрона в атоме – -функцией, определенной во всех точках пространства.

Законы эволюции описывают изменение состояния с течением времени. Динамические уравнения делают это более детально по сравнению с законами сохранения.

 Теоретическая физика отражает важнейшие черты научного стиля мышления в области физики: опора на научные факты, доказательность выводов, признание познаваемости и причинной обусловленности объективно существующих явлений, относительной истинности и преемственности научных знаний.

 Классическая механика в широком смысле слова изучает нерелятивистские движения макроскопических тел.

Классическая механика как раздел теоретической физики являет собой образец для построения других физических теорий.

 Механика включает в себя два раздела – кинематику и кинетику. Кинетика состоит из динамики и статики. Часто термин «динамика» отождествляется с кинетикой. Тогда статика рассматривается как частный случай динамики.

В систему отсчета чаще всего включают тело отсчета и связанную с ним систему пространственных координат и времени. Представляется методически более целесообразным системой отсчета называть лабораторию, имея в виду тело отсчета и связанные с ним приборы, необходимые для проведения исследований. В классической механике можно свести это понятие просто к телу отсчета, поскольку связь приборов с телом отсчета в нерелятивистской механике несущественна, а наличие необходимых приборов можно считать обеспеченным.

? Задания и контрольные вопросы

1. Расскажите о теоретической физике, ее связи с экспериментальной, особенностях и значении.

2. Расскажите о структуре физических теорий.

3. Какова область применимости классической механики?

4. Расскажите о значении раздела «Классическая механика» курса теоретической физики для профессиональной подготовки учителя физики.

5. Какие модели используются в классической механике?

6. Какими свойствами наделяются пространство и время в классической механике?

7. Чем отличаются друг от друга кинематика и динамика и что у них общего?

8. Расскажите о системе отсчета.