Введение

Физика — наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Понятия физики и её законы лежат в основе всего естествознания. Физика относится к точным наукам и изучает количественные закономерности явлений.

В соответствии с многообразием исследуемых объектов и форм движения материи физика подразделяется на ряд дисциплин (разделов), в той или иной мере связанных друг с другом. По изучаемым объектам физика делится на физику элементарных частиц, физику ядра, физику атомов и молекул, физику газов и жидкостей, физику твёрдого тела, физику плазмы.

В соответствии с различными формами движения материи в физике выделяют: механику материальной точки и твёрдого тела, механику сплошных сред, термодинамику и статистическую физику, электродинамику (включая оптику), теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля. Указанные разделы физики частично перекрываются вследствие глубокой внутренней связи между объектами материального мира и процессами, в которых они участвуют.

Физика является фундаментом для всех общеинженерных и специальных дисциплин. Знания в области физики необходимы инженерам как при эксплуатации действующих машин и механизмов, так и при конструировании новых.

Основные единицы СИ

В настоящее время общепринятой является Международная система единиц — СИ. Эта система содержит семь основных единиц: метр, килограмм, секунда, моль, ампер, кельвин, кандела и две дополнительные — радиан и стерадиан.

Метр (м) — единица длины. До 1960 г. международным эталоном метра была штриховая мера длины — брусок из платиноиридиевого сплава. В I960 г. было принято в качестве метра 1650763,73 длин волн в вакууме излучения, возникающего в результате переходов между уровнями 2р₁₀ и 5d₅ криптона .

В 1983 г. принято новое определение метра, основанное на значении скорости света. По новому соглашению 1 м — это расстояние, проходимое в вакууме плоской электромагнитной волной за 1/299792458 долю секунды. Новое определение метра дано с учётом современных достижений лазерной техники.

Килограмм (кг) — единица массы. В качестве килограмма взята масса международного прототипа, хранимого в Международном бюро мер и весов (г. Севр, близ Парижа).

Секунда (с) — единица времени. 1 с равна 9192631770 периодам излучения, соответствующего энергетическому переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия .

Моль — единица количества вещества. В одном моле содержится столько молекул (атомов, ионов), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода С¹².

Ампер (А) — единица силы тока. 1 А равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум прямолинейным параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого создаёт на участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2  10^-7 Н/м.

Кельвин (К) — единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды¹. Применяется как единица Международной практической температурной шкалы, 1 К = 1 °С.

Кандела (кд) — единица силы света. 1 кд равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 54010¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 183 Вт/ср.

Радиан (рад) равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.

Стерадиан (ср) равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.