Физика (Часть 1): Учебно-практическое пособие, страница 8

Связь физики с другими науками.

Физика тесно связана с другими естественными  науками . Эта связь привела к тому, что физика тесно переплелась с другими науками как астрономия, геология, химия, биология , химфизика и др.

Физика тесно связана с философией. В основе научного познания мира лежит метод диалектического материализма. Диалектика - это наука о всеобщих законах движения, изменения, обновления и развития материи в наиболее далеком от односторонности виде.

Такие крупные  открытия в  области физики,  как закон сохранения  и  превращения  энергии, соотношение неопределенностей и  др. являются ареной борьбы   между материализмом и идеализмом.

Физические основы механики

Простейшей формой движения материи является механическая – изменение взаимного положения тел в пространстве с течением времени. Исторические приоритеты в развитии механики обусловили потребности военного   дела и  техники еще  в древнейшие времена.  Развитие механики начинается со времен  Архимеда (III век до н.э.),   когда он  сформулировал  закон равновесия рычага и закон  равновесия  плавающих тел. Основные законы механики установлены Галилеем (XYI век) и окончательно сформулированы   Ньютоном (XYII век).  В настоящее  время механика  подразделяется  на 3 отдельные части:

1.  Классическая механика Галилея- Ньютона;

2.  Релятивистская  механика, основанная на специальной теории относительности;

3.  Квантовая механика.

Классическая механика делится  на 3  раздела: кинематику, динамику и статику.

Кинематика изучает движение тел, не  рассматривая причин, которые  вызвали  это движение.

Динамика  изучает законы движения тел во взаимосвязи с причинами, которые  вызывают или  изменяют движение.

Статика изучает законы равновесия  этих сил.  

1. Модели в  механике.  Система отсчета.  Кинематические

характеристики движения.

В физических  исследованиях часто используют научную абстракцию . При  изучении   движения или свойств тел не  принимают  во  внимание несущественные для  данной  задачи характеристики тела, например, его размеры, строение, внутреннее состояние и т.п. Простейшим  примером научной абстракции  или физической моделью   является   понятие материальной  точки.

Материальная точка -  это   тело,  размерами которого  можно пренебречь  ( они  пренебрежимо малы по сравнению с масштабами движения и  расстояниями) в данной  задаче. Например, рассматривая движение Земли  в Солнечной  системе,   молекулы   в  сосуде, их можно считать  материальными   точками.

Система материальных точек.  Всякое  тело можно мысленно разделить на такие части, каждую  из которых можно рассматривать как материальную точку в данном масштабе движения, Тогда изучение движения тела или системы тел сводится к изучению движения системы материальных точек.

Абсолютно твердое тело – тело, которое ни при   каких условиях в данной задаче не может деформироваться и   расстояние между  двумя частицами   этого тела остается постоянным.

    Изучение механического движения начнем с простейшего - поступательного.

Поступательное движение – это движение,  при котором любая прямая, жестко связанная с движущимся  телом, остается параллельной своему первоначальному положению. Движение  в механике  рассматривается как перемещение материальных  точек (или  просто точек)  или   их  систем в пространстве и во времени.

Положение  материальной точки   определяется по отношению  к телу отсчета, считаемому неподвижным. Связанная с  ним  система  координат и часов называется  системой отсчета. Положение  точки А в декартовой  системе  координат в  данный момент времени определяется   координатами x, y, z или радиусом –вектором  r  (рис.1).