Фізика - наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища »Народна Освіта

У перекладі з давньогрецької слово «фізика» означає «природа». Фізика - наука про природу, одна з природних наук. звернемося до тлумачного словника. Словом «природа» зазвичай називають навколишній нерукотворний світ. Але існує й інше тлумачення: природа - це сутність, основну властивість чого-небудь. Згадайте: «природа блискавки», «природа вулканічної діяльності», «природа тіл Сонячної системи». Спробуємо визначити, в якому ж розумінні використано слово «природа» в назві предмета, який ви починаєте вивчати.

дізнаємося, як зароджувалася фізика

Ще в давнину люди почали досліджувати навколишній світ. Перш за все це було викликано повсякденними потребами: надійно захиститися від негоди і хижаків, зібрати урожай, протистояти ворогові і т. Д. Людям потрібно було навчитися піднімати і переміщати важкі камені, щоб будувати будинки з міцними стінами; виплавляти метал з руди, щоб виготовляти плуги, сокири, наконечники стріл ...

Але не тільки практичні потреби спонукали людей до вивчення природи. Допитливість, притаманна людині, підштовхувала його до пошуку відповідей на численні запитання (рис. 1.1): як виникли Земля і Сонце, Місяць і зірки? як літають птахи і як плавають риби? чому трапляються землетруси, повені, посухи, пожежі? звідки з'явилася людина і яке його призначення? Так почала зароджуватися наука про природу, яку сьогодні називають природознавство (природознавство). Згодом обсяг знань збільшувався і єдина «наука про природу» стала розпадатися на окремі дисципліни (рис. 1.2).

Ще в давні часи виникла астрономія - наука, що вивчає розташування і рух небесних тіл, пізніше - філософія (в перекладі

з давньогрецької це слово означає «любов до мудрості»). Філософи збирали знання про навколишній світ, доповнювали їх власними ідеями і передавали учням. Засновником фізики вважають давньогрецького філософа Аристотеля (рис. 1.3). Одну зі своїх робіт, в якій були систематизовані природничо-наукові знання, що існують на той час, Аристотель назвав «Фізика».

з'ясовуємо, що вчені називають матерією

Почувши слово «матерія», багато хто з вас напевно представлять якусь тканину. Але для вчених це поняття набагато ширше! Матерія - це все те, що нас оточує.

Спостерігаючи світ навколо, ви бачите різноманітні фізичні тіла (рис. 1.4). Будь-яке фізичне тіло складається з речовини - металу, пластику, дерева, повітря і т. Д. Речовина - це один з видів матерії.

Щ Фізичне тіло - це об'єкт з речовини, що має зовнішній кордон.

Фізичні тіла можуть бути твердими (олівець, камінь), рідкими (краплі дощу, рослинне масло в пляшці), газоподібними (повітря в повітряній кульці). Багато тіл мають тверді, рідкі та газоподібні складові (живі істоти, автомобілі, хмари). Спробуйте навести ще кілька подібних прикладів.

У Х1Х в. вчені встановили, що крім речовини існує ще один вид матерії - поле. За допомогою електромагнітного поля - невидимих ​​електромагнітних хвиль - ми, наприклад, маємо можливість спілкуватися по мобільному телефону, капітан корабля може визначити координати свого судна через супутник. На подібних хвилях працюють радіо і телебачення. Світло теж є прикладом електромагнітного поля.

Речовина і поле розрізняються своїми властивостями, проте можуть перетворюватися один в одного. Світло Сонця і зірок, народження елементарних частинок в сучасних прискорювачах - результати таких перетворень.

В кінці ХХ ст. вченими були відкриті нові матеріальні сутності - темна матерія і темна енергія, фізична природа яких поки не встановлена. За даними 2013 року, Всесвіт тільки на 4,9% складається з «звичайної» матерії (речовини і поля), а на 95,1% - з темної матерії і темної енергії. Питання про властивості цих загадкових субстанцій - одна з головних проблем сучасної фізики.

Розглядаємо фізичні явища

Світ навколо нас безперервно змінюється. Тіла переміщаються відносно один одного, деякі з них стикаються і, можливо, руйнуються, з одних тіл утворюються інші ... Перелік таких змін можна продовжувати і продовжувати - недарма ще давньогрецький філософ Геракліт (бл. 544-483 рр. До н. Е. ) сказав: «все тече, все змінюється». Зміни в природі вчені називають природними явищами (рис. 1.5).

Щоб краще зрозуміти складні природні явища, вчені розглядають їх як сукупність фізичних явищ - явищ, які можна описати за допомогою фізичних законів.

Так, грозу можна розглядати як сукупність блискавки (електромагнітне явище), грому (звукове явище), руху хмар, падіння крапель дощу (механічні явища) і ін. (Рис. 1.6).

Розгляньте приклади деяких фізичних явищ, наведені в таблиці. Здавалося б, що може бути спільного між польотом ракети, падінням каменю, бігом коня, обертанням Землі? Відповідь проста. Всі ці явища - механічні, і описуються вони одними законами - законами механічного руху.

Наведемо ще один приклад. Знімаючи светр або розчісуючи волосся пластмасовою гребінцем, ви, напевно, звертали увагу на виникнення крихітних іскорок. Ці іскорки і потужний розряд блискавки відносяться до електромагнітних явищ (рис. 1.7), а значить, підкоряються одним і тим же законам. Тому для дослідження електромагнітних

фізичні явища

приклади

механічні

Політ ракети, падіння каменя, біг коня, обертання Землі навколо Сонця

звукові

Дзвони, спів птахів, тупіт копит, гуркіт грому, бесіда

теплові

Замерзання води, танення снігу, нагрівання їжі, згоряння палива в циліндрі двигуна

електромагнітні

Розряд блискавки, електризація волосся, тяжіння магнітів

світлові

Світіння електричної лампочки, сонячні і місячні затемнення, веселка

явищ не обов'язково чекати грози. Досить вивчити, як поводяться безпечні іскорки, щоб зрозуміти, чого чекати від блискавки і як уникнути можливої ​​небезпеки.

Вивчаючи фізичні явища, вчені, зокрема, встановлюють їх взаємозв'язок. Так, розряд блискавки (електромагнітне явище) обов'язково супроводжується значним підвищенням температури в каналі блискавки (тепловим явищем). Дослідження цих явищ в їх взаємозв'язку дозволило не тільки краще зрозуміти природне явище - грозу, а й знайти шлях для практичного застосування електричного розряду. Прикладом може бути електрозварювання - спосіб з'єднання металевих деталей за допомогою електричного розряду (див. Рис. 1.7) (кожен, хто проходив повз будівельного майданчика, напевно бачив робітників у захисних масках і сліпучі спалахи). Електрозварювання - це приклад практичного використання результатів наукових досліджень.

з'ясовуємо, що вивчає фізика

Фізика - це наука, що вивчає найбільш загальні закономірності явищ природи, властивості, будова матерії і закони її руху.

Фізика є основною з природничих наук. Чому так? Чим вона відрізняється від інших природничих наук - біології, хімії, астрономії, географії і т. Д.

По-перше, фізика вивчає найбільш загальні закономірності, які визначають структуру і поведінку самих різних об'єктів - від гігантських зірок до дуже маленьких атомів.

По-друге, закони фізики є основою для всіх природничих наук. Наприклад, в астрономії закони фізики пояснюють причини світіння і будова зірок, утворення планет, рух космічних об'єктів. У географії закони фізики застосовують для пояснення клімату, течій річок, освіти рельєфу. У хімії саме фізика пояснює напрям і швидкість протікання хімічних реакцій.

переконуємося, що фізика є основою техніки

Порівняємо морські подорожі в старовину і сьогодні (рис. 1.8). На відміну від вітрильників минулого, судно ХХ1 в. має двигун і не

залежить від примх вітру. У сучасного капітана є докладна карта; судно має GPS-навігатор, завдяки якому завжди відомі курс і місце розташування судна; сонар, що попереджає про підводні скелі і рифах; радар, який виявить айсберги, скелі і інші судна в умовах поганої видимості *. У разі аварії завжди можна викликати допомогу по радіо. Очевидно, що з сучасним обладнанням морські подорожі стали більш швидкими і безпечними.

Протягом всієї історії люди створювали технічні пристрої на основі фізичних знань.

Вивчення теплових явищ привело до створення теплових двигунів, які встановлюють на автомобілях і мотоциклах, судах і літаках, теплових електростанціях і ракетоносіях.

Завдяки відкриттям в області електрики ми маємо можливість висвітлювати приміщення і вулиці, користуватися телевізором, телефоном, комп'ютером, праскою, пральною машиною та ін.

Приблизно половина електроенергії в нашій країні виробляється на атомних електростанціях, створених завдяки відкриттям в галузі ядерної фізики.

Лікарі і будівельники, мандрівники і хлібороби, енергетики і машинобудівники користуються пристроями і технологіями, створення яких стало можливим завдяки знанню законів, свого часу відкритих фізиками.

підводимо підсумки

Всесвіт складається з різних видів матерії - речовини і поля. Нещодавно були відкриті темна матерія і темна енергія, природа яких поки точно не встановлена. Всі фізичні тіла «побудовані» з речовини.

GPS - всесвітня система визначення місцезнаходження; сонар - пристрій для дослідження морського дна за допомогою ультразвукових хвиль; радар - пристрій для виявлення об'єктів за допомогою електромагнітних хвиль. Про GPS-навігаторі, сонар, радарі см. Також на «Енциклопедичний сторінці» в кінці розділу 1.

У природі постійно відбуваються зміни, які називають природними явищами. Складні природні явища розглядають як сукупність фізичних явищ - таких, які можна описати за допомогою фізичних законів. Фізичні явища бувають теплові, світлові, механічні, звукові, електромагнітні та ін.

Фізика є основною з природничих наук. Вона вивчає найбільш загальні закономірності явищ природи, властивості та будова матерії, закони руху матерії.

Контрольні питання

1. Що означає слово «фізика» в перекладі з грецького? 2. Що таке матерія? Які існують види матерії? 3. Наведіть приклади фізичних тіл. Вкажіть, які це тіла (рідкі, тверді, газоподібні, що мають змішану структуру). 4. Наведіть приклади фізичних явищ - електромагнітних, теплових, світлових, механічних, звукових. 5. Що вивчає фізика? 6. Чому фізика є основою для всіх природничих наук? 7. Наведіть докази того, що фізика - основа техніки.

Вправа № 1

1. Назвіть речовини, з яких складаються такі тіла: підручник, олівець, футбольний м'яч, стакан, автомобіль.

2. Проаналізуйте наведене нижче пропозицію і заповніть таблицю *.

Дослідник поклав шматок олова в сталевий посудину і розплавив олово в полум'я газового пальника.

3. Визначте, про якому фізичному явищі йдеться в кожному реченні.

Обертається гвинт електром'ясорубки. Дріт нагрілася в полум'я пальника. Навколишній світ ми бачимо різнокольоровим.

4. Подумайте, які фізичні явища можна «побачити» в природних явищах: виверження вулкана; повінь; сходження сніжної лавини; «Падіння» зірки.

5. Наведіть приклади застосування фізичних знань в побуті.

6. Закономірності яких фізичних явищ слід знати, щоб створити автомобіль?

7. Уявіть, що ви потрапили на безлюдний острів. Як ви можете дізнатися, з яких речовин складаються навколишні тіла і в якому агрегатному стані вони знаходяться? Спробуйте записати план ваших досліджень і проілюструвати його.

Зрозуміло, таблиці, наведені в підручнику, слід переносити в зошит. Кількість стовпців в таблиці повинно бути таким, як у підручнику, а ось кількість рядків, як правило, потрібно збільшити.

Це матеріал підручника Фізика 7 клас Бар'яхтар, Довгий