Предмет физики, и ее связь с другими науками, техникой.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ФИЗИКЕ

С компьютерными моделями

(часть 1)

для студентов специальностей

080502, 080801, 220201

КОРОЛЕВ - 2008

Донской А.Д., Сабо С.Е. Лабораторный практикум по физике, с компьютерными моделями. – Королев: КИУЭС, 2008, 130 с.

Рецензент: д.ф.-м.н., профессор Борисов В.Ф.

Лабораторный практикум составлен в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по специальности утвержденных Министерством образования РФ 14.04.2000г. и учебными планами КИУЭС, утвержденными 28.09.2007г.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ. 3

ВВЕДЕНИЕ. 4

ДОПУСК К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ………………………………………12

ОФОРМЛЕНИЕ ДОПУСКА…………………………………………………….12

ОФОРМЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ К ЗАЧЕТУ……………………13

1.1 Проверка закона сохранения механической энергии…………….15

1.2 М еханические колебания……………………………………………..39

1.3 Распределение Максвелла…………………………………………….63

1.4 Цикл Карно……………………………………………………………….86

1.5 Исследование зависимости мощности и К.П.Д. источника постоянного тока от внешней нагрузки……………………………116

НЕКОТОРЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ СВЕДЕНИЯ…………………………………….134

ВВЕДЕНИЕ

Предмет физики, и ее связь с другими науками, техникой.

Слово «Физика» происходит от греческого слова physis – природа. В эпоху античной культуры наука охватывала всю совокупность знаний о природных явлениях (естествознание).

По мере дифференциации знаний, объектов и методов исследований науки о природе разделились на ряд наук, в том числе и на физику.

Физика – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, и законы ее движения.

Таким образом, предметы исследования физики является изучение общих закономерностей, явлений природы, физической формы движения материи (механические, магнитные, внутриатомные и внутриядерные процессы).

Физика – фундамент, на котором строятся все естественные и прикладные науки (физическая химия, биофизика, металлофизика, астрофизика и т. д.). Развиваясь с помощью физики, эти науки ставят перед ней новые задачи, разрешая которые физика развивается и совершенствуется сама.

Методом физических исследований является материалистическая диалектика.

Основой окружающего мира является материя «…объективная реальность, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них».

Неотъемлемым свойством материи, формой существования материи является движение, то есть любое изменение, превращение, взаимодействие форм материи, а также перемещение их в пространстве.

Таким образом, метод материалистической диалектики учит нас рассматривать все явления окружающего нас мира (физические в том числе) во взаимосвязи и взаимодействии, в развитии и изменении путем перехода количества в качество, обусловленном борьбой внутренних противоположностей, заложенных в этих явлениях.

Как мы познаем, изучаем окружающий нас мир?

Всякое физическое исследование начинается с наблюдения, то есть изучения физических явлений в естественной, природной обстановке. Затем на основе логических размышлений, обобщений высказывается гипотеза – предположение, объясняющее эти явления. Гипотеза проверяется экспериментом в искусственных лабораторных условиях. После проверки гипотеза становится научной теорией, которая в дальнейшем проверяется практикой, дополняется и уточняется.

«От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике – таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности».

Физика оказывает большое влияние на развитие производства. Физика дала электроэнергию, все виды транспорта, радиосвязь, телевидение, ядерную энергию и т. д.

Физика относится к точным наукам и изучает количественные закономерности между величинами, определяющими данное явление природы.

Физикам, приходится иметь дело с измерением различных физических величин.

В международной системе единиц (System International), SI (СИ) за основные единицы измерения приняты: кг – масса, м – длина, сек – время, К – температура, А – сила тока.

Остальные единицы измерения можно выразить через основные, используя соответствующие законы физики.

1 кг – масса платиново-иридиевого цилиндра в Севре.

1 сек – время, равное периодов колебаний излучения изотопа атома цезия Cs .

1 м – 1650763, 73 длин волн спектральной линии изотопа криптона Kr при переходе электрона в атоме между уровнями и .

При решении задач по физике обязательно указывать размерность физических величин в СИ.

Пример