- •Предмет физики
- •Роль физики в науке
- •Материальная точка
- •Совокупное измерение
- •Кинематическое описание движения
- •Прямолинейное движение
- •Угловое ускорение
- •Криволинейное движение
- •Динамика
- •Масса и импульс
- •Первый закон Ньютона
- •Система центра масс
- •Работа и мощность
- •Работа переменной силы в общем случае вычисляется посредством интегрирования:
- •Уравнение состояния идеального газа
- •Первое начало термодинамики
- •Второе начало термодинамики
- •Цикл Карно
- •Средняя кинетическая энергия молекул.
Предмет физики
Физика — это наука о природе в самом общем смыслt. Она изучает материю (вещество и поля) и наиболее простые и вместе с тем наиболее общие формы её движения, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи.
Физику иногда называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы, образованные из них вещества и превращения одного вещества в другое. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.
Физика тесно связана с математикой: математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории почти всегда формулируются в виде математических выражений.
Роль физики в науке
В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.
Физическое понимание процессов, происходящих в природе, постоянно развивается. Большинство новых открытий вскоре получают применение в технике и промышленности.. Несмотря на огромный объём накопленных знаний, современная физика ещё очень далека от того, чтобы объяснить все явления природы.
СИ (Система Интернациональная) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. Тем не менее, в большинстве научных работ по электродинамике используется Гауссова система единиц, из-за ряда недостатков СИ.. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы
Единицы СИ
Основные единицы
Величина |
Единица измерения |
Обозначение |
||
русское название |
международное название |
русское |
международное |
|
Длина |
метр |
metre (meter) |
м |
m |
Масса |
килограмм |
kilogram |
кг |
kg |
Время |
секунда |
second |
с |
s |
Сила тока |
ампер |
ampere |
А |
A |
Термодинамическая температура |
кельвин |
kelvin |
К |
K |
Сила света |
кандела |
candela |
кд |
cd |
Количество вещества |
моль |
mole |
моль |
mol |
Материальная точка
Материа́льная то́чка — тело, обладающее массой, размерами и формой которого можно пренебречь при решении данной задачи.[1] Например, при расчёте пути, пройденного поездом, можно пренебречь его размерами, даже если путь измеряется сантиметрами.
При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси для определения его положения.
Простра́нство-вре́мя (простра́нственно-временно́й конти́нуум) — физическая модель, дополняющая пространство равноправныv временны́м измерением и, таким образом, создающая теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом.
В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения(косвенное,совместное,совокупное) и одно временное измерение, и все четыре измерения органически связаны в единое целое, являясь почти равноправными и способные переходить друг в друга при смене наблюдателем системы отсчета.
В рамках общей теории относительности пространство-время имеет и единую динамическую природу, а его взаимодействие со всеми остальными физическими объектами (телами, полями) — и есть гравитация. Пространство-время непрерывно и с математической точки зрения представляет собой многообразие, которое обычно наделяют лоренцевой метрикой.
Виды измерений
Косвенное измерение
Косвенное измерение — измерение, при котором искомое значение величины находится на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.
-
сопротивление резистора находим на основании закона Ома подстановкой значений силы тока и напряжения, получаемых в результате прямых измерений. (Проводим прямое измерение напряжения, проводим прямое измерение тока, потом на основании полученных ДВУХ чисел получаем косвенное "измерение" сопротивления)
Совместное измерение
Совместное измерение — одновременное измерение нескольких неодноименных величин, для нахождения зависимости между ними. При этом решается система уравнений.
-
определение зависимости сопротивления от температуры. При этом измеряются неодноименные величины, по результатам измерений определяется зависимость.
-
определение зависимости тока от напряжения: меняем напряжение, и смотрим, как при этом меняется ток, проводим соответствующие измерения меняющихся напряжения и тока, получаем зависимость тока от напряжения, а потом определяем, что это за зависимость, и все ее параметры.