Предмет физики

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Липецкий государственный технический университет

Кафедра физики

И биомедицинской техники

ЛЕКЦИЯ № 01

(вводная)

По разделу «Механика»

учебного курса «Общая физика»

1. Физика, ее содержание и структура

1. Предмет физики.

2. Методы физического исследования.

3. Важнейшие этапы истории физики.

Физические величины и их измерение

4. Понятие физической величины.

5. Единицы измерения физических величин.

6. Прямые и косвенные измерения.

7. Размерность физических величин.

8. Международная система единиц СИ.

Определение погрешностей измерений

9. Погрешности при прямых измерениях.

10. Определение случайных погрешностей.

11. Определение систематических погрешностей.

12. Определение погрешностей табличных величин

Обработка результатов эксперимента

13. Погрешности при косвенных измерениях.

14. Правила округления результатов вычислений.

15. Правила построения графиков.

16. Метод наименования квадратов.

Составил: _____________ Т.А.Герасименко

Липецк – 2014

Лекция 1(вводная).

1. Физика, ее содержание и структура

Предмет физики

1.1. Материя, как объект познания

Физика есть наука о наиболее общих свойствах и формах движения материи. Физические формы движения материи (механическая, тепловая, электромагнитная и др.) имеют место в «неживой» природе, но они же являются составляющими частями более сложных форм движения, относящихся к миру «живой» материи.

Материя – объективная реальность, которая дается человеку в его ощущениях, существуя независимо от его сознания и ощущений. Отдельные свойства материи могут копироваться, фотографироваться, измеряться органами чувств человека и специальными приборами, созданными им. Из этого следует, что материя познаваема.

Физика – наука, которая непрерывно развивается, как и всякая другая наука, т.к. чем шире круг познания, тем больше периметр границ с непознанным.

Связь с философией:

Академик С.И.Вавилов отметил в одной из своих статей: «…предельная общность значительной части содержания физики, ее факторов и законов искони сближала физику с философией… Иногда физические утверждения по своему характеру таковы, что их трудно отличить от философских утверждений, и физик обязан быть философом».

Справедливость этого высказывания подтверждают факты истории развития науки. Такие, например, как попытки изобрести вечный двигатель, неиссякаемые источники энергии, попытки найти мельчайшую частицу вещества. И таковой поначалу считали молекулу, затем атом, затем электрон.

И только вооруженный знанием философии естествоиспытатель знает, что не может быть вечного двигателя, что нет самой маленькой неделимой частицы вещества, как нет и самой крупной – вселенная бесконечна. Это трудно представить непосвященному человеку, но это так, и в этом сходятся физика и философия.

В настоящее время известны два вида существования материи: вещество и поле.

К первому виду материи – веществу – относятся, например, атомы, молекулы и все построенные из них тела.

Второй вид материи образует магнитные, электрические, гравитационные и другие поля.

И если вещество способно отражаться в органах ощущения человека, то поле мы не видим и не ощущаем. Это не значит, что поля нет. Человек может обнаружить наличие полей опосредовано. В том, что магнитное поле материально легко убедиться, посмотрев, например, на работу магнитных кранов, электрических машин. Можно взять два магнита и попробовать соединить их одноименными полюсами, и убедиться, что это невозможно. Вы не увидите никакого вещества между полюсами, но невидимые силы препятствуют соединению одноименных полюсов магнитов точно также, как притягивают одноименные полюса. Эти опыты убеждают: поле материально.

Различные виды материи могут превращаться друг в друга. Так, например, электрон и позитрон, представляющие собой вещество, могут превращаться в фотоны, т.е. в электромагнитное поле. Возможен и обратный процесс.

Материя находится в непрерывном движении. Нет движения – нет материи. Движение – неотъемлемое свойство материи, которое несотворимо и неуничтожимо, как и сама материя.

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

1.2. Методы физического исследования

Французский материалист-просветитель Дени Дидро в работе «Мысли к объяснению природы» так характеризовал путь научного познания: «Мы располагаем тремя главными средствами исследования: наблюдением природы, размышлением и экспериментом.

Наблюдение собирает факты; размышление их комбинирует; опыт проверяет результат комбинаций. Необходимы прилежание для наблюдения природы, глубина для размышления и точность для опыта».

Физические законы устанавливаются на основе обобщения опытных фактов и выражают объективные закономерности, существующие в природе. Основными методами физического исследования являются

– опыт,

– гипотеза,

– эксперимент,

– теория.

Найденные законы обычно формулируются в виде количественных соотношений между различными физическими величинами.

Опыт или эксперимент является основным методом исследования в физике. Для объяснения экспериментальных данных привлекаются гипотезы.

Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо факта или явления. После проверки и подтверждения гипотеза становится научной теорией или законом.

Физические законы – устойчивые повторяющиеся объективные закономерности, существующие в природе.

Физическая теория представляет собой систему основных идей, обобщающих опытные данные и отражающих объективные закономерности природы.

Поиск по сайту: