Фундаментальные категории классической механики.
Важнейшим моментом в подготовке научной революции XVI—XVII вв., приведшей к рождению нового естествознания, было изменение взглядов на состояние Земли во Вселенной – переход от геоцентрической картины мира к гелиоцентрической.
Законы движения планет, сформулированные И.Кеплером, послужили фундаментом для закона всемирного тяготения.
Закон инерции, сформулированный Галилео Галилеем, положил конец физике Аристотеля – это с одной стороны, и послужил толчком, с другой стороны, развития физической мысли в направлении, приведшем к специальной и общей теории относительности Эйнштейна в ХХ столетии.
Классическая механика дала четкие ориентиры в понимании фундаментальных категорий – пространства, времени и движения материи.
Законы классической механики с большой точностью (но все же приближенно) отражают истинные законы природы. До сих пор с помощью законов, сформулированных И.Ньютоном, производится, например, расчет траекторий искусственных спутников Земли. Пределы применимости классических законов механики устанавливаются в другой теории, возникшей в XX веке – в специальной теории относительности Эйнштейна.
Формирование классической физики, начатое в XVII веке работами Галилея, завершилось в XIX веке созданием Дж. Максвеллом теории электромагнитного поля, положившему начало в XX веке новому этапу в науке – неклассическому.
Невообразимо широк спектр использования этой теории в науке, технике, быту.
|
|
|
Тема 2
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
Общие законы естествознания.
Самыми общими законами естествознания являются законы сохранения. Законы Ньютона являются производными от них. Наиболее общие из них: закон сохранения импульса, момента импульса, сохранения энергии, сохранения заряда.
Закон сохранения импульса (количества движения). Количество движения или импульс – произведение скорости на массу движущегося тела: p=mv. Эта физическая величина позволяет найти изменения движения тела за какой-то определенный промежуток времени. Взаимодействующие тела обмениваются импульсами при сохранении общего импульса.
Закон сохранения импульса: если сумма внешних сил равна нулю, импульс системы тел постоянен.
Закон сохранения момента импульса. Для характеристики вращения твердых тел применяется физическая величина – момент импульса – произведение импульса p=mv на радиус r. Момент импульса замкнутой системы не изменяется во времени. При этом моменты импульса отдельных частиц вращающегося тела могут изменяться, но общий момент импульса постоянен.
Закон сохранения энергии. Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Энергия, отданная одним телом другому, всегда равна энергии полученной другим телом.
|
|
|
Количественная оценка процесса обмена энергией между взаимодействующими телами производится с помощью понятия «работы силы», вызывающей движение.
Энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой.
Закон сохранения заряда. Электрические заряды – это источники электромагнитного поля. Вся совокупность электрических явлений есть проявление существования движения и взаимодействия электрических зарядов. Общая формулировка закона гласит: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов системы остается неизменной во времени.
Принципы современной физики.
1. Принцип симметрии.
Симметрия – однородность, пропорциональность материальных объектов. Если физические законы не меняются при определенных преобразованиях, то законы обладают симметрией (инварианты) относительно этих преобразований.
Симметрии делят на пространственно-временные и внутренние (только для микромира).
Основные принципы среди пространственно-временные:
· Сдвиг времени. Время однородно по всему пространству.
· Сдвиг системы отсчета пространственных координат, т.е. все точки пространства равноправны.
|
|
|
2. Принцип дополнительности Н.Бора.
Понятие дополнительности введено Н.Бором, оно гласит: для характеристики многих физических процессов используется две величины, одна дополняет другую. Принцип ярко проявляется в микромире. Все микрочастицы имеют дуалистическую корпускулярно – волновую природу.
3. Принцип неопределенности.
Принцип неопределенности Гейзенберга – фундаментальный закон микромира, частное выражение принципа дополнительности. Гейзенберг, учитывая двойственную природу микрочастиц, сделал заключение: невозможно одновременно точно охарактеризовать микрочастицу и координатами и импульсом.
Тема 3
ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 182; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!