2018-02-14
3195
Основные этапы развития физики
| Всю историю физики можно условно разделить на три основных этапа: · древний и средневековый, · классической физики, · современной физики. Первый этап развития физики иногда называют донаучным. Однако такое название нельзя считать полностью оправданным: фундаментальные зерна физики и естествознания в целом были посеяны еще в глубокой древности. Это самый длительный этап. Он охватывает период от времен Аристотеля до начала XVII в., поэтому и называется древним и средневековым этапом. Начало второго этапа – этапа классической физики – связывают с одним из основателей точного естествознания – итальянским ученым Галилео Галилеем и основоположником классической физики, английским математиком, механиком, астрономом и физиком Исааком Ньютоном. Второй этап продолжался до конца XIX в. К началу XX столетия появились экспериментальные результаты, которые трудно было объяснить в рамках классических представлений. В этой связи был предложен совершенно новый подход – квантовый, основанный на дискретной концепции. Квантовый подход впервые ввел в 1900 г. немецкий физик Макс Планк (1858–1947), вошедший в историю развития физики как один из основоположников квантовой теории. Его трудами открывается третий этап развития физики – этап современной физики, включающий не только квантовые, но и классические представления. Характерная особенность третьего этапа развития физики – современного этапа – заключается в том, что наряду с классическими широко внедряются квантовые представления, на основании которых объясняются многие микропроцессы, происходящие в пределах атома, ядра и элементарных частиц, и в связи с которыми возникли новые отрасли современной физики: квантовая электродинамика, квантовая теория твердого тела, квантовая оптика и многие другие. |
Пространственно временные системы отсчета. Материальная точка
|
|
|
Совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение, и отсчитывающих время часов образует систему отсчета.
Движение одного и того же тела относительно различных систем отсчета может иметь разный характер. Описать движение тела – указать для каждого момента времени его положение в пространстве.
Тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь, называется материальной точкой. Вопрос о том, можно ли данное конкретное тело рассматривать, как материальную точку ил нет, зависит не от размеров этого тела, а от условия задачи.
3. Кинематика точки. Траектория, скорость, ускорение.
Материальная точка при своем движении описывает некоторую линию. Эта линия называется траекторией. В зависимости от траектории различают прямолинейное движение, движение по окружности, криволинейное движение.
Прямолинейный отрезок, проведенный из точки 1 в точку 2, называется перемещением частицы. Перемещение характеризуется численным значением и направлением и, кроме того, складывается по правилу параллелограмма, следовательно, перемещение есть вектор.
В физике под скоростью понимают векторную величину, характеризующую не только быстроту перемещения частицы по траектории, но и направление, в котором движется частица в каждый момент времени. Скорость есть первая производная радиус-векторачастицы по времени.
Быстрота изменения вектора V, как и быстрота изменения любой функции времени, определяется производной вектора V по t. Ускорение – вторая производная от радиус-вектора. Тангенциальное ускорение – ускорение, которое направлено касательно к траектории движения. Нормальное ускорение – ускорение, которое направлено перпендикулярно траектории движения. Возникает всегда, если тело движется по окружности.
|
|
|
4. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности. Преобразования Галилея.
Первый закон Ньютона формулируется следующим образом: всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние. Система отсчета, в которой выполняется первый закон Ньютона, называется инерциальной системой отсчета.
Положение о том, что все механические явления в различных инерциальных системах отсчета протекают одинаковым образом, вследствие чего никакими механическими опытами невозможно установить, покоится данная система отсчета или движется прямолинейно и равномерно, носит название принципа относительности Галилея
