Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат

1.В-во и маса, принцип эквивалентности. В-во-вид материи, кот. Обладаетмасой покоя. В-во слагается из элементарн. частиц.В-во всегда локализовано вограниченной части прост-ва. Его полож. можно задать при помощи огранич.числам характеристик (степени свободы). Mаса хар-зует кол-во материи. Этоформулировка высококачественная. Вернее гласить, что Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат маса-одна из основныххарактеристик материи, определяющая ее инерционные и грав-ные св-ва. В Т.Ньютона маса расм-лась, как кол-во в-ва. Понятие масы ввел в механикуИ.Ньютон, давая определение импульса - p=mv. Массой он именовал коэф.пропорц-ности m, постоянную для тела величину. Эквивалентное определениемасы вытекает Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и из 2го з-на Ньютона: F=ma Тут маса - это коэф.пропорц-ности меж результирующей силой и вызываемым ею ускорением. Опред.таким обрзом маса хар-зует инертность тела. Опред. таким обрзом маса наз.инертной.

В Т. гравитации Ньютона маса выступает как источник поля сил тяготения. Налюб. тело, помещ. в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат это поле, дествует сила, пропорциональная егособственной массе, массе источника и направленая к источнику. З-н всемирноготяготения: F=G*M1*M2/r^2, где G=6,670*10^(-11)м3/(кг(с2)- грав-наяпостоянная. Из этой формулы можно получить связь меж масой тела и еговесом Р в поле тяготения Земли, if считать, что m1 - маса Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат тела, m2=M - масаЗемли, а r=Rз - радиус Земли: P=G*mM/(R3)^2=m*GM/(R3)^2=mg т.е. P=mg(7.2).Опред. таким обрзом маса наз. гравитационной. Oпыты проявили, чтоинерционная и грав-ная масы при выборе схожей системы единиц равны. Этотфундаментальный з-н природы наз. принципом эквивалентности масс Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат.Экспериментально этот принцип был проверен в 1971 году с очень высокойточностью-10-12. В класич. физике числилось, что маса тела не изменяется ни вкаких процессах. Это утв. формулировалось в виде з-на сохранения масы.Понятие масы получило > глубочайший смысл в рамках релятивистской механики илиТ. отнсит-ти, рассматривающей движение тел с большенными скоростями Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат.Релятивистская механика указывает, что не сущ-вует по отдельности законовсохранения масы и энергии. Они слиты воедино. Это естствено, потому что материя(кол-во кот. хар-ер-ется масой) невозможна без движения (кол-во кот.хар-ер-ется энергией).

2.Научн. способ зания. Метод получить частичные ответы на вопросыпридуман несколько сотен годов назад. Наблюдение Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, размышление и опыт сост. такназываемый научный способ зания, кот. и позволяет давать ответы на многиеинтересующие нас вопросы. Основой научного способа явл. опыт - пробный каменьвсех наших познаний. Опыт, опыт - это единственный арбитр научн. правды.Проводя наблюдения каких-то природных явлений, нереально окутать всепроцесы, с этими явлениями связаные Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Потому необходимо откинуть всевторостепенные факты и выделить осн., т.е. сущность явл-я. Этот процес наз.абстрагированием либо построением модели явл-я. В размышлениях созд-ся основанаблюдаемого явл-я, его модель. Что явл. значимым для даного явл-я, ачто несущественным, вопр разноплановый и непростой. Не всегда он решаетсясразу, на перв Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. шагах наблюдения и размышления. В создаваемой модели должныбыть учтены главные хар-еристики и осн. характеристики изучаемого явл-я. Построенная модель должна не тольковерно обрисовывать наблюдаемое это явление, да и отлично предсказывать егоразвитие в новых усл.. Пророчества Т. проверяются тестом илиопытом - важной частью научного способа зания. С самого началанеобходимо Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат условится, что предполагаться под тем либо другим термином. Впонятие "опыт" будем вкладывать смысл наблюдения за явлением приконтролируемых усл., т.е. наблюдения с возможностью держать под контролем,воспроизводить и изменять хотимым обрзом наружные усл-я. Существеннавозможность создавать как обыденные, так и искусственные (т.е. в природе невстречающиеся) усл-я. Физика, химия, биология Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и ряд других наук называютсяестественными имено поэтому, что в их базе лежит опыт. Для объясненияэкспериментальных фактов привлекаются догадки. Догадка - этопредположение, позволяющее разъяснить и количественно обрисовать наблюдаемоеявление. Обрисовать что-либо количественно можно только на языке арифметики.Меж явлениями природы сущ. устойчивые, повторяющиеся связи - проявлениязаконов природы. Высококачественная формулировка законов может быть Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат время от времени данабез вербования математического аппарата. З-ны, записанные на языке формулпозволяют перейти к > высочайшей ступени зания. Эту ступень именуют Т..Т.е. при определенных усл. выдвинутая догадка может перейти в Т., в основекот. лежат законы. Т. дает представление о закономерностях и существенныхсвязях в опред. облти. З Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат-ны ественых наук устанавливают количественныесоотношения меж наблюдаемыми явлениями, т.е. имеют математическуюформулировку. Естествознание, изучающее количественные (т.е. четкие)соотношения природных явлений, отн. к четким наукам. Понятие "четкое"просит комментариев. Четкие науки, обычно оперируют не с абсолютноточными, а с приближенными величинами. При количественном описании любогонаблюдаемого явл-я всегда клеветают, с какой степенью Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат точности имеют дело,т.е. приводят погрешности измеряемых величин. Догадки должны быть провереныфактами, опытами, здравым смыслом. В собственной облти они должны разъяснять всюсовокупность имеющихся явлений. Но этого не достаточно. Для того, чтоб стать Т.,догадка должна сконструировать количественные дела меж наблюдаемымиявлениями. Практически это значит формулировку законов. Обязательным усл.перевоплощения Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат догадки в Т. явл. пророчество новых, до сего времени ненаблюдавшихся и из узнаваемых теорий не последующих, явлений, и подтверждениеэтих пророчеств в специально поставленных опытах. Необходимо различатьзаконы природы и законы науки. 1вые появляются в особенностях протеканияприродных явлений и процесов и во связи некот. величин. Они неизменныи всегда производятся. Научные законы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат - это попытка обрисовать законы природы наязыке мат. формул и четких формулировок. В предстоящем речь будет идти толькоо их. Научные законы не точны и не постояны. На определенных этапахразвития науки появляется необходимость уточнения наблюдаемых в опыте явленийи пересмотра законов либо границ их применимости. Неизменная проверка опытныхфактов на базе новых экспериментальных Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат методик, позволяющих увел-ть точностьпроведения опыта, нужна всегда на любом уровне познаний.Расхождение экспериментальных данных и имеющихся законов позволяетвыдвигать новые догадки и строить новые Т..

3. Постулативность главных з-нов естествознания. Для описания поведенияпростых и сложных систем необходимо уст-ть "правила игры", т.е. законы котподчиняются те либо другие вид Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат движения материи. В некот. науках, кот. Неотносятся к ессвеным, к примеру геометрия, поступают последующим обрзом.Поначалу формулируются теоремы, а позже из их делаются выводы (аксиомы).Логика построения ественых наук другая, нельзя сходу ввести законы исмотреть, что из их след.. Так поступить нельзя, так как исследователюнеизвестны все законы естествознания. Одной Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат из задач явл. имено ихустановление и формулирование. Но, ответив на кажд. вопр, исследовательнеизбежно ставит несколько новых. Чем больше познается, тем обширнее становятсяграницы непознанного. Установленные на определеном шаге развития наукизаконы, всегда явл. приближенными. По мере накопл. познаний, новыхэкспериментальных фактов, явлений и роста точности измерений появл-сяданые, не укладывающиеся в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат рамки имеющихся законов и эти законыпересматриваются.Есть и другая сторона этого вопроса. Для четкой формулировки законовестествознания, в особ-ти физики, требуются новые определения и понятия,познание спец. разделов арифметики. Исааку Ньютону (1643-1727) для описаниязаконов механики потребовалось сделать совршено новые для собственного времениразделы высшей арифметики: дифференциальное и интегральное исчисление.Физики нередко Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат сталкивались с ситуацией, когда имевшегося математическогоаппарата оказывалось недостаточно для получения количественных формулировокполученного з-на и требовалось создавать спец. математически апарат. З-ныестествознания постулируются на основании наблюдаемых опытнейших фактов.Поначалу идет процес накопл. познаний в опред. облти. Эти результатыанализируются и делается некое предположение. Это предположение невыводится из других законов Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Оно появляется само по себе на основании опыта.Изготовленное умозаключение, сформулированное в виде математической формулы,становится частью догадки. If следующие опыты подтверждают правильностьэтого догадки, оно становится з-ном.З-ны и Т. не абсолютны. Они развиваются по мере накопл. познаний.Фундаментальные законы естествознания обрисовывают большущее кол-во явлений вразных областях Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. И они все подчиняются неким общим правилам. Рассмотримих.Во перв., законы сами по для себя не изменяются. Имено потому они и называютсяфундаментальными. По другому никакая наука не могла бы развиваться. Но, надопомнить о том, что з-н написан для опред. облти явлений.Каждый раз, когда с опред. степенью точности подтверждается Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат какой-нибудь з-н,можно утверждать, что з-н окончателен и ни какой итог его неопровергнет в той облти, для кот. он написан. Но может так случится, чтопоявление новых экспериментальных данных либо теорий приведет к тому, что з-нокажется приближенным. По другому говоря, увел. точности измерений можетобнаружить некорректность Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат даже самых незыблемых законов.При формулировке законов нужно задавать границы их применимости. З-ны иТ. должны обрисовывать всю совокупа явлений в той облти, для кот. Онисформулированы. Они не должны противоречить известным фактам. Более того,они непременно должны предвещать новые, неведомые ранее явл-я.В конце концов, никакой Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат з-н не должен нарушать принцип причинности. Это знчит, чтонельзя что-то поменять в событии кот. уже случилось. Можно воздействовать толькона будущее, но никак не на прошедшее.В заключение отметим, что новые фундаментальные законы нереально вывести врамках старенькых теорий. Рвение некот. создателей сделать это не имеет подсобой никакого основания и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат часто связано только с огромным желанием создателей"пооригинальничать" и внести собственный "вклад в науку".

4. Материя, формы ее существования.В базе всех естественнонаучныхдисциплин лежит понятие материи, з-ны движения и конфигурации кот. изучаются. Взависим. от того, как мы определим это понятие, мы и будем расм-ватьпроявление различн. теорий. Для Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат осознания естественнонаучных теорий, вчастности концепций современ. физики, применимым явл. определение, данноеВ.И. Лениным в монографии . "Материя - естьфилософская категория для обозначения беспристрастной действительности, кот.отображается нашими чувствами, сущ-вует независимо от их. Материя - этооснова (субстанция, субстрат) всех реально имеющихся в мире св-в, связейи форм движения, нескончаемое огромное количество всех имеющихся в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат мире объектов исистем".В этом определении есть 2 главных момента. Во-перв., материясущ-вует беспристрастно, независимо от нас, от чьего-то личного сознанияили чувства. Во-2-х, материя копируется, отображается нашими ощущениямии, след., познаваема. Мы тут исходим из материалистического единства мираиз первичности материи. Материя несотворима и неуничтожаемая. Онабесконечна. Неотъемлемым Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат атрибутом материи явл. ее движение, как формасуществования материи, ее важный атрибут. Движение в самом общем виде -это всякое изменение вообщем. Движение материи полностью, тгда как всякийпокой относителен. Осознать эту идея проще всего при рассмотрении простейшихвидов движения. К примеру, тело лежит относит. Земли, но относит. Солнцаоно движется. Формами существования материи явл. место и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат время.Материя неотъемлема от их. Современная наука оперирует такими структурнымиуровнями, как простые частички и поля, атомы и молекулы,макроскопические тела, геологические системы, планетки и звезды, галактики иметагалактики; совокупы организмов, способных к воспроизводству и,в конце концов, общ-во. Мы будем учить только 1-ые структурные уровни- поля ичастицы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, макроскопические тела. Различают ряд главных форм движенияматерии: механическую, физическую (включая термическую, гравитационную, ядернуюи т.д.), хим, биологическую, общественную. Высшие формы движениявключают в себя > низшие, но не сводятся только к ним. Так, ядерные процесыневозможно обрисовать только формулами класич. механики. В реальном курсебудут рассмотрены только обыкновенные формы движения материи - механическая Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат,физическая и хим. Для описания материи и ее движения необходимоввести количественные меры этих величин исходя из намеченных целей. Массаявл. количественной мерой материи и вводится как для микро- и макрообъектов,так и для полей. Одной из количественных мер движения материи явл. эн-я.Она имеет много форм: механическая, термическая, ядерная, хим Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и т.д.Так как материя не сущ-вует без движения, а движение без материи междуколичественными чертами меры и движения материи должна существоватьсвязь. Эта связь была установлена сначала нашего в. А. Эйнштейном(1879-1955) в работах по Т. отнсит-ти. Мы будем расм-вать 2 вида материи -в-во и поле. К первому Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат отнесем простые частички, атомы, молекулы, всепостроенные из их макросистемы. Ко второму отнесем необыкновенную форму материи,физическую систему с нескончаемым числом степеней свободы. Примерамифизических полей могут служить электрические и грав-ные поля, поляядерных сил, также волновые поля.

5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. ПОЛЕ. ПРИНЦИПЫ БЛИЗКОДЕЙСТВИЯ И ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ. Первнач. в класич. механике утвердилась Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат конц-я, что взаимдействие меж телами происходит через пустое место, кот. не воспринимает роли во содействии, передача взаимдейст. происходит одномоментно. На самом деле дела утверждалась возможность мгновеной передачи какого-нибудь воздействия от 1-го тела другому. При всем этом не оговаривался механизм этой передачи. Но, даные представл. были откинуты, как не надлежащие реальным Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, после открытия и ислед. электрич. и магнитных полей. Понятие поля в применении к электронному и магнитному полям было введено в 30-х гг 19-го в. М. Фарадеем. Согласно концепции близкодействия, взаимодействующие тела делают в кажд точке окружающего их прост-ва особенное сост.-поле, кот. проявляется в силовом воздействии на друг Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. тела, в эти поля помещенные. Экспериментально было показано, что взаимдействие электрически заряженных тел осущ-ется не одномоментно. Перемещение 1ой заряженной частички приводит к изменению сил, действующих на друг. заряж. частичку не в тот же момент, а спустя некое время. В разделяющем частички прост-ве происходит некий процес, кот. распространяется Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат с конечной, хотя и очень большой скор-тью. Был изготовлен вывод, что имеется посредник, осуществляющий взаимдействие меж заряженными частичками. Этот посредник был назван электрическим полем. Любая заряженная частичка делает вокруг себя электрическое поле, действующее на друг. заряженные частички. Скорость распространения электрических волн не превосходит скор. их Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат распространения в вакууме, =ой 3(108 м/с. Тким обрзом, появилась новенькая конц-я - конц-я близкодействия. Согласно этой концепции, взаимдействие телами осущ-ется поср-вом тех либо других полей, безпрерывно распределенных в прост-ве. Взаимодействие тел передается не одномоментно, а через некий просвет времени. Скорость передачи взаимдейст. ограничена скор-тью света в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат вакууме.В современ. физике сущ-вует квантовая Т. поля. Согласно этой Т., люб. поле не безпрерывно, а дискретно. Дискретность значит наличие некот. частиц поля-квантов. Каждому полю соотв-уют свои частички.4 вида взаимодействий и полей: Гравитационные взаимдейст. обеспечивают тяготение тел друг к другу. Слабенькие взаимдейст. несут ответственность за Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат большая часть распадов и перевоплощений элементарн. частиц. Электрические взаимдейст.-это взаимдействие заряженных тел. Сильные взаимдейст. связываются протоны и нейтроны (нуклоны) в атомном ядре. Так как поля заданы в кажд точке прост-ва, т.е. в нескончаемом числе точек, для их описания требуется не конечное, а нескончаемое число характеристик (степеней Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат свободы). Произнесенное не значит, что для описания поля нужно реально задавать нескончаемое число характеристик. Довольно уст-ть з-н, позволяющий отыскивать поле в кажд точке прост-ва. Такими явл.: з-н глобального тяготения для гравитационных полей, з-н Кулона для электрич. полей и з-н Био-Савара-Лапласа для магнитных полей Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат.Особенной формой существования материи явл. волны. Волна представляет из себя процес распространения возмущения какого-нибудь физ. параметра в прост-ве. волны в упругих средах, кот. локализованы в самой среде, и волны (электрические, грав-ные), не ограниченные средой.

6. Сост. сист., ее изм. Во времени. Простая формя движения материи Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат - механическое движение (перемещение тел в прост-ве и времени). В естествознании для описания систем вводятся модели. Простейшей моделью, на кот. комфортно учить механическое движение, явл. вещественная точка, т.е. тело, имеющее массу, но не имеющее геометрических размеров. Тело можно поменять мат. точкой, if в рамках намеченной цели можно пренебречь его размерами Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и формой. Раздел механики, в кот. описывается движение тела, и не вскрываются предпосылки, его вызывающие, наз. кинематикой. Для описания движение тела, нужно ввести систему отсч., относит. кот. задать его координаты, ввести динамические переменные, описывающие изменение положения тела во времени и ввести законы движения тела. Вообщем говоря, сист Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. отсч. должна в себя включать систему тела, кот. мы считаем недвижными и часы. С системой недвижных тел нужно связать систему коорд., к примеру декартовых. Полож-е тчки в координатном прост-ве задается радиусом-вектором r(t). Полож-е тчки в прост-ве со временем изменяется, и конец радиуса Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат-вектора вычерчивает линию, кот. наз. траекторией движения. Линию движения можно разбить на нескончаемо малые участки - dr. Так как перемещение dr, нескончаемо не много, оно лежит на траектории перемещения. Время dt, за кот. происходит это перемещение, тоже нескончаемо не достаточно. Перемещение dr и время dt связаны вместе с помощью динамического Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат параметра-мгновеной скор., определение кот.: ((t)=dr(t)/dt (9.1). Т.о, dr=(dt, след., направл. мгновеной скор. совпадает с направлением простого перемещения dr. По правилу сложения векторов сумма всех dr + r0 даст нам вектор r. Но, операция суммирования по нескончаемо малым величинам наз. интегрированием. вычисление значения r(t), в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат люб. момент времени. r(t)=r0+ 'интеграл от t0 до t'(((t)dt) (9.2). ускорение, кот. тоже явл. векторной величиной и тоже может зависеть от времени и коорд.: a(t)=d((t)/dt (9.3). ==> d((t)=a(t)dt. If ф-я a(t) известна, то с ее помощью можно отыскать скорость тела в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат люб. момент времени, а зная ее, с помощью (9.2) можно отыскать полож. тела в люб. момент времени. ((t)=(0+ 'интеграл от t0 до t'(а(t)dt) (9.4), r(t) = r0 +'интеграл от t0 до t'(((0 +'интеграл от t0 до t'(а(t)dt))dt) либо r(t)=r0+(0(t-t)+ 'интеграл Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат'('интеграл от t0 до t'( а(t)dt)dt) (9.5). В этих формулах (0 - исходная скорость тела, т.е. его скорость в момент времени t0. Т.о, if нам известны изначальное полож. мат. тчки - r0 и исходная скорость-(0, также зависимость вектора скор. либо вектора ускорения от времени, можно отыскать координаты Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат системы в люб. следующий момент времени -r(t). В ряде всевозможных случаев требуется отыскать не только лишь полож. тела, да и тот путь, кот. оно пройдет. Пройденный путь есть скалярная величина, она обозначается S и численно =а длине линии движения. Чтоб отыскать пройденный путь S нужно просуммировать длины Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат вектора dr, т.е. провести интегрирование по модулю вектора dr: S='интеграл от t0 до t'(dr)= 'интеграл от t0 до t'(v(t)dt) (9.6).

7. Осн. положения механики Галилея. Все Т., сделанные до становления современ. физики, базировались на принципе, "Природа не терпит разрывов". Изменение состояния системы происходит не одномоментно, а Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат плавненько. взаимдействие тел происходит одномоментно. З-ны физики всегда базируются на опытах, опытах. Имено в рамках такового подхода Галилей сделал базы класич. механики. Напомним, что в базе механики Аристотеля, доминировавшей в тот период, лежало утв., что скорость тела ~ приложенной силе: v~F. Галилей обосновал неверность. Выполнил опыт Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат в процессе кот. он определял время, нужное для падения тел с верхушки Пизанской башни. Возьмем несколько шаров схожего размера, сделанных из различного в-ва. Они имеют различный вес. Вес тела хар-зует силу тяготения, действующую на тело со стороны Земли. Сила тяготения, действующая на тело =а его весу. If справедливо утв. Аристотеля Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, то различные тела с различным весом должны владеть различными скоростями падения и, соответственно, достигать пов-ти земли при бросании с башни за различные промежутки времени. Но, опыты, проведенные с различными телами проявили, что они достигали пов-ти земли за фактически схожие промежутки времени.Вывод однозначен. Скорость Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат тела не опр-ся приложенной силой. Приложенной силой опр-ся некий другой динамический параметр. Галилею потребовалось много лет и много усилий, чтоб узнать, что все-таки это за параметр. В этой облти более известны его опыты с движением шаров по наклонной плоскости. Шары скатывались по наклонной плоскости, длина кот. и высота были Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат заданы. В процессе опыта Галилей определял путь S, проходимый телом в зависим. от времени t. Им был установлен з-н, являющийся личным случаем 2го з-на Ньютона. Путь, проходимый телом квадратично находится в зависимости от времени: S=v0t + (at^2)/2, где константа a(ускорение) прямо ~ высоте h Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и назад ~ длине пути S. Исходная скорость тела - (0 в его опытах могла изменяться. В опытах Галилея ускорение определялось ускорением свобод. падения: a~gh/s. Анализируя проводимые опыты, Галилей сделал вывод о существовании з-на инерции. Вправду, if устремить длину основание наклонной плоскости к бесконечности, ускорение будет стремиться к нулю Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, знчит, за =ые промежутки времени тело будет проходить =ые отрезки пути и скорость тела будет пост.. Тело будет само по себе двигаться по инерции. Не считая тестов Галилей юзал умозрительные заключения. Он разглядел поведение тел и живых созданий снутри корабля. Их поведение не находится в зависимости от того, стоит Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат корабль у причала либо двигается по размеренной воде с пост. скор-тью. Вывод: if корабль будет двигаться с пост. скор-тью, то находясь снутри корабля нереально найти, движется он либо стоит.

8.Принцип отнсит-ти Галилея. Преобразования Галилея. Галилей ввел понятие инерц. системы отсч., в кот. тело сохраняет сост. покоя Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат либо =мерного прямолинейного движения, if на него не действуют друг. тела (силы).Принцип отнсит-ти Галилея: все физические законы не изменяются (инвариантны) в различных инерц. сист. отсч.. Либо все законы механики инвариантны при применении к ним преобр. Галилея. Для перехода из 1ой инерц. системы отсч. в друг. Галилей Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат ввел преобр.. Пусть имеется инерциальная сист. отсч., полож. тел в кот. задается декартовыми координатами. К примеру, точка А на рис. 10.3. Не считая системы коорд. XYZ (обозначают К), может быть и другая инерциальная сист. коорд., к примеру, X'Y'Z' (назовем ее К'). Инерциальная сист. коорд. К' движется с пост. скор Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат-тью u относит. системы К. Место изотропное, в нем не сущ-вует выделенного направл-я, потому комфортно избрать направл. оси OX совпадающим с направлением скор. u. Т.е. сист. К' движется повдоль оси OX системы отсч. К. Полож-е тчки А в сист-е К задается вектором r(x,y Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат,z) либо его проекциями на оси OX, OY и OZ, кот. равны, соответственно, x, y и z. Полож-е той же тчки в сист-е К' задаются координатами x', y' и z'. Связь меж x, y, z и x', y', z' дается преобразованиями Галилея: x'=x+ut; y Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат'=y;z'=z; t'=t. Дополнительно к преобразованиям коорд. введено преобразование времени (конц-я дальнодействия). Инвариантность значит независимость, неизменность относит. каких-то физических усл-ий. В арифметике под инвариантностью понимается неизменность величины относит. каких-то преобр.. Разглядим, какие характеристики не изменяются при преобразованиях Галилея, т.е. явл. инвариантами этих Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат преобр.. Первый-время. При переходе от 1ой инерц. системы отсч. к другой не изменяется как само время t=t', так и продолжительность какого-нибудь действия 'дельта't : 'дельта't'= t'2 -t'1 = t2 -t1 = 'дельта't (10.2) Кроме времени, постоянным остается расстояние меж 2-мя точками. Обозначим расстояние меж точками А и В через Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат l в сист-е K и l' в сист-е K'. Координаты этих точек, соответственно, xA, yA, zA, xB, yB, zB в сист-е K и x'A, y'A, z'A, x'B, y'B, z'B в сист-е К'. Расстояние меж точками опр-ся их координатам Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат по аксиоме Пифагора: l' = 'корень'( (x'A-x'B)^2 + (y'A-y'B)^2 + (z'A-z'B)^2 ) = 'корень'( (xA + vt - xB -vt)^2 + (yA-yB)^2 + (zA-zB)^2 ) =l. (10.3) Продифференцируем по времени соотношения (10.1) и получим преобр. Галилея для скоростей: V'x=dx'/dt=dx/dt + u=Vx+u; V'y Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат=dy'/dt=dy/dt=Vy; V'z=dz'/dt=dz/dt=Vz; (10.4) Продифференцируем по времени и получим з-н преобр. ускорений при переходе из 1ой инерц. системы отсч. в друг.: a'x=dV'x/dt=dVx/dt + du/dt=dVx/dt=ax; a'y=dV'y/dt=dVy Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат/dt=ay; a'z=dV'z/dt=dVx/dt=ax; (10.5). Из этих выражений видно, что все 3 проекции ускорения на оси коорд. остаются неизмен. при переходе из системы отсч. К в К'. Тким обрзом, ускорение тоже явл. инвариантом преобр. Галилея. З-н сохранения масы был сформулирован уже после Галилея и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат Ньютона. Но, добавим, что в класич. механике маса тела не находится в зависимости от выбора системы отсч. и также явл. инвариантом преобр. Галилея.

9. З-ны класич. механики и их инвариантность относит. преобр. Галилея. 1-ый з-н Ньютона. Всякое тело в инерц. сист-е отсч. сохраняет сост. покоя либо =мерного Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не принудит его поменять это сост.. 2й з-н Ньютона. Ускорение тела прямо пропорционально сумме сил, действующих на него и назад пропорционально его массе. Запишем этот з-н в векторной форме с учетом кинематических соотношений: 'сумма'F(вектор)(t)=ma Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат(вектор)(t)=mdv(вектор)(t)/dt=m(d^2)r(вектор)(t)/d(t^2 ) (10.6.a); 'сумма'F(вектор)(t)= mdv(вектор)(t)/dt=d(mv(вектор)(t))/dt=dP(вектор)(t)/dt (10.6.б). З-н Ньютона, записанный в виде (10.6.а) либо (10.6.б) с мат. тчки зрения имеет вид ДУ. Неважно какая Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат из формулировок (10.6.а,б) 2го з-на Ньютона наз. главным уравнением динамики. Решение этого уравнения явл. осн. задачей динамики (по известному закону движения тела r(t) отыскать действующие на это тело силы, в оборотной задачке по известной зависим. действующих сил от времени 'сумма'F(t) требуется отыскать з Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат-н движения тела r(t)). 3й з-н Ньютона. Силы, с которыми ведут взаимодействие тела равны по величине, обратны по направл-я и ориентированы повдоль полосы взаимдейст.. Этот з-н утверждает, что силовое воздействие на тело носит хар-ер взаимдейст.. Тот же з-н утверждает, что взаимдейст. всех тел Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат явл. центральными. З-н глобального тяготения, открытый Ньютоном, время от времени именуют четвертым з-ном Ньютона. F(вектор)=G(m1)(m2)/r^2 * r(вектор)/r (10.7), где (r(вектор)/r ) единичный вектор, направленный повдоль полосы взаимдейст., определяющий направл. гравитационной силы F(вектор). Тело, двигающееся прямолинейно и =мерно относит. системы отсч Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. К, вследствие уравнений (10.4) движется также прямолинейно и =мерно относит. системы отсч. К'. Это обозначает, что 1-ый з-н Ньютона справедлив во всех инерц. сист. отсч.. В сист-е коорд. К форма записи 2го з-на Ньютона опр-ся уравнениями (10.6). Так как, ускорение и маса инвариантны относит. преобр. Галилея, ур-е (10.6) идиентично записывается Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат в различн. инерц. сист. отсч.. Так как, величина силы не изменяется при переходе от 1ой инерц. системы отсч. к другой, 3-ий з-н Ньютона тоже инвариантен относит. преобр. Галилея. 4й з-н не нуждается в подтверждении инвариантности относит. преобр. Галилея, так как расстояния, масы и силы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат не изменяются при переходе из 1ой инерц. системы отсч. в друг.. ТО., все законы Ньютона инвариантны относит. преобр. Галилея. Это знчит, что они справедливы и записываются схожим обрзом во всех инерц. сист. отсч..

(28) Нередко, не считая радиальный частоты колебаний 'амега'=2'Пи'/T употребляют циклическую частоту 'ню'=1/T. Частота измеряется Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат в Герцах, 1 Гц - это 1 колебание за секунду. В общем случае заместо смещения тчки среды из положения равновесия можно ввести люб. "колеблющийся" параметр. Для звуковых волн таким параметром явл. давление газа в даной точке прост-ва. Звуковые волны - продольные волны и на физическом уровне сводятся к процессу распространения в газе колебаний давления. Эти Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат колебания обычно делают методом колебаний мембраны перпендикулярно ее плоскости. Возникающие перепады давления и представл. собой звуковую волну. Область частот, кот. слышит человеческое ухо лежит в спектре 20-20000 Гц. Другим очень принципиальным видом волн явл. электрические волны. Электрические волны могут появляться и распространятся в пустом прост-ве, т.е. в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат вакууме. Из уравнений Максвелла след., что переменное магнитное поле делает вокруг себя в прост-ве переменное электронное поле. В свою очередь, переменное электронное поле делает вокруг себя в прост-ве переменное магнитное поле. Этот процес приводит к возникновению в прост-ве некой волны - электрической волны. Эта волна явл. поперечной. Напряженности Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат электронного и магнитного полей волны перпендикулярны друг дружке и направл. распространения волны. На рис.18.5 показаны напряженности электронного и магнитного полей в бегущей волне.Особенностью электрических волн явл. то, что для их распространения не требуется никакой среды. Переменные электрические поля могут распространяться в вакууме. Для количественного описания Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат волн вводят 2 понятия: интенсивность волны и объемную плотность энергии волны. Интенсивность волны - это средняя по времени эн-я, переносимая волнами через единичную пл-дь, параллельную волновому фронту, за единицу времени. Большая плотность энергии - это эн-я волн, приходящаяся на единицу объема. Волна - это процес распространения колебаний в прост-ве (в упругой Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат среде , как это имеет место для звуковых волн, либо в вакууме, как это имеет место для электрических волн). Энергия колебаний опр-ся амплитудой и частотой. Она ~ квадрату амплитуды колебаний. В сист-е СИ интенсивность волны выражается в Вт/м2. Без вывода приведем выражения для интенсивности и скор Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. звуковой и электрической волн. Для звуковой волны: J = 1/2 * pvA^2w^2 Vii=sqrt(E/p); Vi=sqrt(G/p) где А - амплитуда колебаний среды, 'амега' - частота, (, (//, (( - скорость волны, продольной и поперечной, 'ро' - плотность среды, в кот. распространяется звуковая волна, E - коффициент Юнга, G - коэф. сдвига. Распространение звука в упругой среде связано с Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат большой деформацией. Потому давление в кажд точке среды безпрерывно колеблется с частотой 'амега' вокруг некого среднего значения. Давление, вызванное звуковой деформацией среды наз. звуковым давлением. Наше ухо принимает звуковые давления неодинаково на различных частотах. Область частот ,кот. принимает ухо лежит в спектре 20 - 20000 Гц. Большей чувствительностью ухо обладает в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат спектре частот около 1000 Гц. На этих частотах ухо способно принимать звуки, звуковое давление в кот. отл-ся на 7 порядков. Для интенсивности электрической волны справедливо: J=1/2*EoHo=1/2*sqrt(E*Eo/M*Mo)*Eo^2=1/2*sqrt(M*Mo/E*Eo)*Ho^2; где Eо и Hо амплитуды напряженности электронного и магнитного полей, 'эпсилонт'(E) и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат 'мю'(M) диэлектрическая и магнитная проницаемости среды, 'эпсилонт'о (Eo) и 'мю'о (Mo) диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума - неизменные, введенные в сист-е СИ. Скорость распространения электрических волн в среде =а V=1/sqrt(EMEoMo);, В вакууме E=M=1, потому скорость электрической волны в вакууме будет =а c=1/sqrt Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат(EoMo) = 3*10^8 m/c. Как видно, она расна скор. света в вакууме - с, что не умопомрачительно, так как свет явл. электрическими волнами.

(29) Базы квантовой механики были заложены в работах конца 19-го, начала 20-го веков. В этих работах вскрывались непримиримые противоречия меж принципами и законами класич. физики и скопленными к тому Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат времени экспериментальными фактами. Поначалу разглядим опыты по излучению и поглощению света. В рамках класич. физики и электродинамики Максвелла источать электрические волны могли только заряженные частички (к примеру электроны), передвигающиеся с ускорением. If ускорение заряженной частички меняется по гармоническому закону с частотой 'амега' (см. формулу (18.3)), то источать Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат такая частичка будет на той же частоте 'амега', т.е. в ее диапазоне будет находиться только одна длина волны (либо частота). Такие диапазоны именуются линейчатыми. If же ускорение частички меняется по хоть какому закону, хорошему от (18.3), либо не изменяется совсем, то диапазоны излучение таких частиц будут сплошными либо непрерывными, т.е Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. в их будут находиться волны со всеми длинами (либо частотами) в неком спектре. На рис.19.1показаны экспериментально наблюдаемые диапазоны излучения нагретого твердого тела и разреженного газа. На рис.19.1 по горизонтали отложены длины волн, на кот. излучается свет, а по вертикали - относительные интенсивности излучения в условных единицах. If Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат диапазон излучения нагретого тела на 1-ый взор не противоречит класич. Т. излучения, то диапазон излучения разреженных газов не может быть объяснен с позиций класич. электродинамики. Исследование диапазона излучения водорода проявили, что длины волн излучения подчиняются обычной закономерности: 1/lambda=R(1/n1^2-1/n2^2), где R(((10967776(((5(м-1) - неизменная Ридберга, нареченная в честь шведского Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат физика Ю.Р.Ридберга((1854-1919), имеющая смысл граничной длины волны меж сплошным и линейчатым диапазоном в минус 1ой степени, n1 и n2((( натур. числа, при этом n1(((n2. Отметим принципиальный момент. Формула, описывающая диапазон излучения водорода содержит набор целых чисел. В квантовой физике имено целые числа играют важную роль при Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат описании поведения микросистем. Пробы получить что-либо схожее с позиций класич. физики были просто глупы. В конце прошедшего в. ряд ученых сделали пробы получить формулы, описывающие излучение нагретых жестких тел. Есcно, что в базе всей теори лежали традиционные представл.. Рэлею в 1900-ом году и Джинсу в 1904-ом году удалось вывести такую Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат формулу, ее график приведен на рис.19.1 пунктиром. В инфракрасной облти диапазона эта зависимость отлично согласуется с тестом, в облти видимого света она расползается с тестом очень очень, а в ультрафиолетовой облти - чертовски. Вывод формулы Релея-Джинса был проведен в рамках класич. физики идеально, а итог вышел Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат абсурдным, так как излучаемая нагретым телом эн-я должна была по этой формуле стремится к бесконечности. Неспособность класич. физики разъяснить излучение нагретого тела окрестили "ультрафиолетовой катастрофой". Существовали еще друг. опыты по фотоэффекту, проведенные в 1888-1890 гг нашим соотечественником А.Г.Столетовым (1839-1896). Мысль опыта заключалась в след-м: световое излучение направлялось на Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат пластинку метала - катод, находящуюся в стеклянной откачанной пробирке (рис.19.2). В этой же пробирке анод. Меж электродами прикладывалось напряжение требуемой полярности. Свет вырывал из кадода электроны, кот. потом попадали на анод. Меняя разность потенциалов меж катодом и анодом можно было найти энергию вырванных электронов и изучить зависимость этой энергии Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат от характеристик электрического излучения. Для определения кин. энергии вырванных электронов нужно было приложить меж анодом и катодом отрицательное напряжение U. Когда сумма кин. и пот. энергий электрона оказывалась отрицательной, электронный ток, создаваемый летящими электронами прекращался. mv^2/2-eU mv^2/2=eUmin. Тким обрзом, измеряя малое задерживающее напряжение меж анодом и катодом, можно было Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат отыскать кинетическую энергию вылетевших электронов. Опыты Столетова проявили, что эн-я вырванных из катода электронов линейно связана с частотой падающего света. Из класич. же Т. следовало, что их эн-я должна быть пропорциональной квадрату амплитуды напряженности электронного поля падающей электрической волны либо интенсивности этой волны. Тким обрзом Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, наблюдалось очевидное расхождение класич. Т. с тестом. В базе "классиче ских" теорий термического излучения и фотоэффекта лежало предположение о непрерывности процеса излучения и поглощения электрических волн, т.е. числилось, что могут поглощаться и испускаться любые порции энергии. Обойти "ультрафиолетовую катастрофу" удалось М.Планку (1858-1947). В 1905 году им был изготовлен доклад на Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат заседании Берлинской Академии, в кот. он предложил правильную формулу, отменно и количественно объясняющую излучение нагретых тел. М.Планк опирался на догадку, что свет испускается порциями - квантами с энергией, =ой E=hV где h((((6,6254(((0,0002)(10-34 Дж(с - неизменная Планка, а v - частота электрического излучения. Есcно, что догадка Планка противоречила традиционным Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат представлениям Т. электрического излучения - электродинамики Максвелла и сначало принималась как абстрактная догадка. Догадку Планка развил А.Эйнштейн. Он представил, что электрическое излучение не только лишь испускается, да и поглощается порциями - квантами. В рамках этого догадки Эйнштейн сумел просто разъяснить опыты по фотоэффекту. Вправду, из з-на сохраненгия энергии след., что поглощенный Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат квант света с энергией E=hv тратится, во-перв., на работу выхода Aв, нужную для вырывания электрона из метала, и, во-2-х, на сообщение электрону кин. энергии. В предположении, что 1 квант энергии может вышибить из металлла только 1 электрон, з-н сохранения энергии записывается: Hv=As+mv^2/2; Это Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат ур-е сейчас наз. уравнением Эйнштейна для фотоэффекта. Из него совершенно точно след., что эн-я фотоэлектронов связана линейной зависимостью с частотой падающего света. Позже А.Эйнштейн в рамках этой догадки сделал квантовую Т. излучения и поглощения света, кот. явл. основой квантовой электродинамики и квантовой электроники.

(30) Строение атома, опыт Резерфорда Сначала нашего Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат в. было понятно, что сущ-вует радиоактивный распад атомов, в процессе кот. из атома вылетают положительно и отриц-но заряженные частички (в том числе электроны). На основании этих тестов предполагалось, что положительный заряд распределен =мерно в границах шара, радиусом порядка a ~ 10-10 м, а электроны находятся снутри этого Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат шара и ведут взаимодействие с отдельными его частями и вместе по закону Кулона. Эта модель атома была предложена в 1903 г. английским физиком Д.Д.Томсоном (1856-1940) и нередко называлась моделью "пудинг с изюмом". Но, прямо до 1911 г., до опыта Э.Резерфорда (1871-1937), не было никаких гипотез, объясняющих линейчатые диапазоны излучения разреженных газов Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Резерфорд поставил опыт по рассеиванию 'альфа'(((частиц (ядер атома гелия), кот. рождались при радиоактивном распаде некот. эл-тов. Все 'альфа'(((частички вылетали с фактически схожими скоростями порядка 107 м/с, проходили через узкую железную фольгу (см.рис.19.3), отклонялись от собственного начального направл-я и регились на дисплее из сернистого цинка в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат виде световых вспышек, видных под микроскопом. В согласовании с моделью атома Томсона 'альфа'(((частички должны были при каждом столкновении с атомом отклоняться на очень маленькие углы, порядка 0,01О(0,1О. В итоге бессчетных столкновений с атомами при просвете через фольгу 'альфа'(((частички должны были отклониться на углы порядка Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат 1О(10О. Частиц, отклонившихся на огромные углы быть не могло, частиц, совершенно не отклонившихся должно было быть сильно мало. Что все-таки наблюдалось в действит-ти? На опыте оказалось, что (99(( частиц вообщем не отклонились от собственного направл-я, т.е. не сталкивались с атомами, пролетая через фольгу. Это значило, что ((99(( из Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат числа отклонившихся частиц при просвете через фольгу испытали только однократное столкновение с атомами. Тким обрзом, в опыте Резерфорда практически наблюдалось столкновение 'альфа'(((частички с одиночным атомом. Оказалось, что 'альфа'(((частички, столкнувшиеся с атомом отклонялись в среднем на еще огромные углы, чем ожидалось. Посреди рассеянных частиц были отклонившиеся Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат на очень огромные углы, прямо до 180О. Угол рассеяния находится в зависимости от силы взаимдейст. 'альфа'(((частички с атомом. Эта сила - сила Кулона очень очень находится в зависимости от расстояния: Fmax=kq'альфа'Qr^-2. В этой формуле k - константа, зависящая от выбора системы единиц, q'альфа' - заряд 'альфа Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат'(((частички, Q - положительный заряд, имеющийся в атоме. В рамках модели Томсона 'альфа'(((частички должны пролетать через атомы. Наибольшая сила их взаимдейст. с атомом будет на границе атома при r=a, т.е. Fmax=kq'альфа'Qa^-2 (на наименьших расстояниях взаимдействие будет происходить не со всем зарядом Q, а только с Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат его частью, уменьшающейся резвее, чем r2. Тким обрзом, очень больш знач. силы Кулона может быть достигнуто только в этом случае, когда положительный заряд атома будет сосредоточен в очень небольшом ядре размером RЯ~10-14 м, т.е. в 10000 раз меньше размеров атома. If в этом ядре будет сосредоточена фактически вся маса Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат атома, то при столкновении с таким ядром 'альфа'(-((частички будут поменять линию движения за счет кулоновских сил взаимдейст.. Из опыта Резерфорда следовало, что атом имеет иную структуру, чем по Томсону. В атоме имеется очень малеханькое положительно заряженное ядро, вокруг кот. крутятся электроны. Масса электронов мала по сопоставлению с масой ядра. Но Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, эта модель атома противоречила класич. электродинамике. В чем все-таки сост. это противоречие? Чтоб электроны не свалились на ядро, они должны вращяться вокруг него подобно планеткам в Солнечной сист-е. Но вращаясь, они испытывают ускорение, и, в согласовании с законами класич. электродинамики, должны источать энергию в виде электрических волн Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Излучая энергию электрон сам был должен ее терять и приближаться к ядру. Через очень куцее время ~ 10-8 с электрон был должен бы свалиться на ядро и атом, соответственно, закончить свое сущ-ние. (31) Корпускулярно - волновой дуализм. Физиками были предприняты пробы сотворения теорий, кот. могли бы разъяснить опыты Э. Резерфорда. Больший Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат след оставила Т. Н. Бора, сделанная в 1913 г. В ее базе лежат 2 постулата. 1-ый постулат. Из всех вероятных орбит электрона в атоме осуществляются только те, кот. подчиняются требованиям дискретности, т.е. не непрерывному рассредотачиванию энергии, а дискретному, разрывному. Электрон, находящийся на таковой орбите не испускает, невзирая на то, что он Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат двигается с ускорением и с тчки зрения класич. электродинамики должен источать электрические волны. Орбиты, двигаясь по кот , электрон не испускает , именуют стационарными. Условие для стационарных орбит Н.Бор получил исходя из постулата М.Планка о квантованности энергий электрического излучения. Согласно этому постулату, эн-я системы (гармонического осциллятора у М Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат.Планка и электрона в атоме у Н.Бора) =а: En=nhw/2П=nhv (cм. Формулу 19.3 ). Этот постулат определяет правило квантования момента кол-ва движения электрона Ln в согласовании с формулой 19.3. Его знач. должно быть равным: Ln = mvr = nh/2п, где m, v и r- маса, скорость и радиус Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат орбиты электрона, h - неизменная Планка, а n натур. число, принимающее значения 1,2,3... 1-ый постулат обусловил принципиальное направл. во всей квантовой физике. Он ввел понятие квантованности характеристик, описывающих движение частички. Эти характеристики : скорость, импульс либо кол-во движения, момент кол-ва движения, радиус орбиты и, естественно, эн-я не могут принимать непрерывный Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат набор значений, как это имело место в класич. физике. Они могут принимать только некий набор дискретных значений. 2й постулат утверждал: при переходе электрона с 1ой стационарной орбиты на друг. излучается либо поглощается квант энергии. Энергия кванта =а разности энергий тех стационарных состояний меж


которыми произошел переход Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. If энергию 1-го состояния обозначить через En, а другого через Em, то излучается квант с частотой Wnm, где Wnm удовлетворяет условию: 2ПhWnm =En-Em.(w-омега,П - пи). Введенные постулаты позволили Н.Бору получить дискретный диапазон излучения атома и для водорода вывести формулу 19.1. Слабенькой стороной Т. Н.Бора была ее Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат внутренняя противоречивость. Она не была ни поочередно класич., ни поочередно квантовой Т.. В силу этого, она не позволяла разъяснять диапазоны > сложных, чем водород атомов. Она явл. только переходным шагом на пути к созданию поочередной Т., объясняющей поведение микросистем. Т. Бора была большим шагом в развитии атомной и всей Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат квантовой физики. Сначала она показала неприменимость представлений класич. физики к микросистемам, в том числе к атому и необходимость введения квантованности характеристик микросистемы. Ограничения Т. Бора проявили неприемлимость традиционного подхода к описанию микросистем. Требовалось выдвинуть новейшую, глобальную идею, на базе кот. можно было бы получить целостную, непротиворечивую Т. микромира. Такая мысль была Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат выдвинута только через 11 лет после сотворения Т. Бора. В 1924 году франц. ученый Луи де Бройль выдвинул догадку о двойственности природы микромира. Он представил, что наночастицы владеют одновремено качествами частиц и волн. Это полож., неприемлемое с тчки зрения класич. физики, оказалось универсальным при описании не только лишь микро Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, да и макромира. Л.д.Бройль представил что все системы, в том числе и наночастицы, владеют как волновыми, так и корпускулярными качествами. Согласно предположению, хоть какому телу, с масой m, передвигающемуся со скор-тью v , соотв. волна: lambda=h/mv (19.4) Формулу 19.4 просто получить применительно к квантам света. Энергия кванта, кот Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат можно приписать массу m, опр-ся с 1ой стороны как Е=mc2 , с другой стороны она =а E=hv-hc/lambda. Приравнивая правые части этих формул и беря во внимание, что для фотона скорость распространения v =а скор. света с, получаем формулу 19.4. Движение тела в прост-ве и времени Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат происходит также, как распростран волны с длиной lambda. Вопрос о корпускулярно-волновом дуализме был предметом обсуждений в течении нескольких 10-ов лет. Первнач. волны Л.де Бройля предполагались как наглядно - реальные волновые процесы типа электрических волн. Позже волны Л.де Бройля трактовались как некие вероятностные волны, описывающие движение частиц. В Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат текущее время можно предложить последующую трактовку корпускулярно-волнового дуализма. При распространении частички в прост-ве ее движение описывается волной. При содействии частички с другими системами она проявляется как корпускула - частичка. Проще всего это проследить на примере фотонов. Электрические волны распространяются в прост-ве по законам распространения волн. Когда электрические Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат волны ведут взаимодействие с телами (примером может служит фотоэффект), то сразу появляются чисто корпускулярные св-ва. Электрические волны поглощаются как частички с опред. энергией.

(32) ОТВЕТ ОТСУТСТВУЕТ! (Волновая ф-я; ур-е Шредингера).

(33) ОТВЕТ ОТСУТСТВУЕТ! (Соотношение неопределенностей Гейзенберга).

Внимание! В след-м разделе некие вопросы перекрываются. Для гарантированно-хорошего ответа Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат на экзамене след. ознакомится с всеми 3 вопрсами (? 34, ? 35, ? 36).

(34) В текущее время конц-я самоорганизации получает все большее распростран не только лишь в естествознании, да и в соц-но гуманитарных разделах наук. Большая часть наук изучает процесы эволюции систем и они обязаны рассматривать механизмы их самоорганизации. Мы под самоорганизацией будем иметь в виду Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат явл-я, процесы , при кот. системы (механические, хим, био и т.д.) перебегают на все > сложные уровни, характеризуемые своими законами, кот. не сводятся только к законам предшествующего у-ня. Такие примеры мы расматривали в прошлых разделах. Концепция самоорганизации в текущее время становится парадигмой. Обычно под парадигмой Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат в науке предполагают фундаментальную Т., кот. применяется для разъяснения широкого круга явлений, относящихся к соответственной облти ислед.. Примерами таких теорий могут служить традиционная механика Ньютона, эволюционное учение Дарвина либо квантовая физика. На данный момент знач. понятия парадигмы еще более расширилось, так как оно применяется не только лишь к отдельным наукам, да Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и к междисциплинарным направл-ям ислед..

(35) Принцип Оборотной Связи. Обычным примером таких междисциплинарных парадигм явл. появившаяся полста лет вспять кибернетика и показавшееся четверть в. спустя синергетика. Под синергетикой в текущее время предполагают область научных ислед., целью кот. явл. выявление общих законмрностей в процессах образования , стойкости и разрушения упорядоченных временных Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и пространственных структур в сложных неравновесных сист. различной природы (физических, хим био , экологических, соц).

(36) Синергетика и Кибернетика. Определим, что лежит в базе кибернетики и синергетики. Кибернетика в главном занималась анализом динамического равновесия в самоорганизующихся сист.. Она опиралась на принцип отрицательной оборотной связи , сглсно кот всякое отклонение системы корректируется управляющем Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат устройством после получения сигнала инфы об этом. Мы с вами сталкивались с таким примером, когда расматривали знаки в уравнениях Максвелла, связывающих магнитные и электронные поля. Отрицательный символ в законе Фарадея и означал, что воздействие корректируется в сторону его уменьшения. Другой пример. Сам отец кибернетики Н.Винер говорил, как Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат появилась эта наука. Она появилась, когда стали изобретать самонаводящиеся зенитные системы. В этих сист. повстречались с таковой ситуацией, когда некорректно поданный корректирующий сигнал приводил к выходу из строя всей системы наведения. В общем речь шла о том, что в сист-е, развивающейся по данным законам, связь должна быть отрицательной Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Пояснение вышесказанному дается рис. 5.1. В синергетике исследуются механизмы появления новых состояний, структур и форм в процесе самоорганизации, а не сохранения либо поддержания старенькых форм. Она опирается на принцип положительной оборотной связи, когда изменение, возникшее в сист-е, не угнетается либо корректируется, а напротив, скапливаются и приводят к разрушению старенькой и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат появлению новейшей системы. С тчки зрения приведенного Н.Винером примера процес саморазрушения зенитного комплекса мог быть описан с синергетических позиций. В то время этот процес числился чисто отрицательным и его старались подавить. Для хар-еристики самоорганизующихся процесов используют различн. определения, начиная от синергетических и кончая неравновесными и даже Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат автопоэтическими либо самообновляющимися. Но, они все выражают 1 и туже идею. В предстоящем у нас пойдет речь о самоорганизующихся сист., кот. явл. открытыми системами , находящимися вдалеке от тчки термодинамического равновесия. Идеи эволюции систем (космогонические, био, физические) получили обширное признание в науке. Но,прямо до реального времени, они формулировались интуитивными понятиями. Терминологический и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат научный подход развивается исключительно в истинное время. В раних теориях эволюций основное внимание обращалось на воздействие среды на систему. Мы > тщательно это разглядим в Т. эволюции Дарвина. В дарвинской Т. Т. происхождения новых видов растений и животных методом ественого отбора главный акцент делался на среду, кот Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. выступала в кач. определяющего фактора. Очевидно, наружные усл-я среды оказывают большущее воздействие на эволюцию, но это воздействие не в наименьшей степенизависит также и от самой системы, ее состояния и внут. расположенности. Приведем 2 примера. У нас есть водяной пар, при его охлаждении он перебегает в новейшую структуру в виде кристаллов.Систем > организованных Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, чем хаотически двигающиеся молекулы воды. Но, этот процес как выясняется, может происходить только тгда, когда в самой среде есть дополнительные центры кристаллообразования. Т. е. нужным усл. явл. сама среда и ее связи. Другой пример. Лазеры. В лазерах хаотическое спонтанное излучение преобразуется в строго организованное индуцированное, следствием чего Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и появл. монохроматическое излучения. В этих примерах мы не использовали четкие хар-еристики упорядоченности либо самоорганизованности структуры. В след-м разделе мы введем меру упорядоченности структуры энтропию и свяжем с ней протекание процесов. С тчки зрения парадигмы самоорганизации стало ясным, что усл. развития не только лишь живых, да и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат динамических систем вообщем явл. взаимдействие системы и среды. Исключительно в итоге такового взаимдейст. происходит обмен веществом, энергией и информацией меж системой и ее окружением. Благодаря этому появляется и поддерживается неравновесность, а это в свою очередь приводит к спонтанному появлению новых структур. Таких как кристаллы либо лазерное излучение.

(34) Самоорганизация как база эволюции Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Тким обрзом , самоорганизация появляется как источник эволюции систем, потому что она служит началом процеса появления отменно новых и > сложных структур в развитии системы. Чтоб осознать, почему самоорганизация выступает в базе эволюции, нужно сказать несколько слов о флуктуациях и хаосе. Разглядим такую систему, как газ. Молекулы газа двигаются случаем, беспорядочно Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Но, в опытах с броуновским движением мы лицезреем, что случайные, беспорядочные движения молекул (микросистем) могут привести и к коллективному движению макроскопических частиц. Флуктуации представл. собой случайные отличия системы на микро уровне. Но итог их деяния может сказаться и на макро уровне, при этом непредсказуемым обрзом. В Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат критич. точке эволюции ,обычно, раскрывается несколько способностей. Какой путь при всем этом изберет сист., в означает. степени находится в зависимости от случайных причин. И в целом поведение системы нельзя предсказать с полной достоверностью. Мы с вами расматривали этот вопр в разделе Физика вероятного. Мы даже указали границы случайности в поведении Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат системы. В микромире выбор поведения системы определен только с точностью до соотношения неопределенностей Гейзенберга. Практически мы проявили, что в самой сист-е заложен хаос, неопределенность. И эта неопределенность в критичных точках поведения системы может привести к развитию новейшей структуры с не предсказанными качествами.

(37) ЕСТЕСТВЕННО - НАУЧНАЯ И ГУМАНИТАРНАЯ КУЛЬТУРЫ Ученые и спецы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат насчитывают > 170 определений понятия культура. Это свидетельствует о универсальности даного явл-я человского общства. Понятием культура обозначают и обыденные явл-я, и сорта растений и интеллектуальные кач-ва чела, и стиль жизни, и систему положительных ценностей и т.д.. В таком контексте все сделанное челом есть культура. Мы используем одно Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат из определений культуры, кот. связано с ее инструментальной трактовкой. Культура - это сист. ср-в человской деят-ти, благодаря кот. реализуются деяния индивидума, групп, населения земли в их содействии с природой и меж собой. Эти ср-ва создаются людьми , повсевременно изменяются и совершенствуются. Принято выделять 3 типа культуры: вещественную, социальную и Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат духовную. Вещественная культура -совокупность ср-в бытия чела и общства. Она вкл различные причины: орудия труда, технику, благсост-е чела и общства. Соц культура - это сист. правил поведения людей в различн. видах общения. Она вкл этикет, профессиональную, правовую, религиозную и т. д. разновидности деят-ти чела. Более Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат тщательно содержательная часть 1ой и 2й культур изучается в других дисциплинах. Духовная культура - это составная часть культурных достижений населения земли. Осн. виды духовной культуры - мораль, право, миропонимание, идеология, иск-во, наука и т.д. Кажд из этих видов духовной культуры сост. из относит. самостоятельных частей. Эти части взаимосвязаны Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и относятся к духовной культуре населения земли. Под наукой в текущее время понимают ту сферу человской деят-ти, ф-я кот. - выработка и теоретич классификация объективн. познаний о действит-ти. Сист. наук условно делится на ественые, публичные и технические науки. В науке принято выделять систему познаний о природе - естествознание, кот. явл Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. предметом естественнонаучной культуры и систему познаний о позитивно важных ценностях бытия индивидума, групп , гос-ва, населения земли - гуманитарные науки либо гуманитарную культуру. До того, как наука оформилась в самостоятельную часть культуры населения земли, познания о природе и ценностях общ-веной жизни входили в другие состояния духовной культуры : практ. опыт, мудрость Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, народная медицина, натурфилософия и т.д. Связь естественнонаучной и гуманитарной культур закл. в след-м: * они имеют единую базу, выраженную в потребностях и интересах чела и населения земли, в разработке хороших усл-ий для самосохранения и самосовершенствования; * производят взаимообмен достигнутыми плодами; * взаимно координируют в процесе развития населения Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат земли; * явл. самостоятельными ветвями единой системы познаний науки и духовной культуры в целом. Мы являемся очевидцами того, как социологи, юристы, экономисты, менеджеры и друг. спецы - гуманитарии начинают использовать в собственной работе системный подход, идеи и способы кибернетики и Т. инфы, познание базовых законов естествознания и а именно физики. Поясним вышеупомянутое Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат примерами из практики. Юрист разбирает дело о столкновении судов. Естественно, ему необходимо знать законы, приняты в мировой практике судовождения. Но, с другой стороны, if он не знает, что такое маса, радиус поворота, скорость, ускорение и т. д. , он не сумеет реально применить свои проф познания. Социолог изучает Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат общ-ное мировоззрение методом опроса. Но как он сумеет оценить степень достоверности результатов, if не имеет представление о Т. вероятности и Т. погрешностей. Без познания этих разделов ественых наук, результаты его пророчеств не будут представлять практической цености. Менеджер рекламирует изделие какого - то предприятия. Отлично понятно, что на выставках либо просмотрах 1-ые вопросы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат всегда касаются техн. сторон изделия. Естественно, вполне ответить на такие вопросы может только спец, имеющий неплохую фундаментальную естественнонаучную подготовку. Но разбираться в этих вопросах должен и менеджер. Существует и другая сторона рассматриваемого вопроса. Наука нередко инкриминируется в тех грехах, в кот. виновата не столько она сама, сколько та Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат сист. институтов, в рамках кот. она работает и развивается. В текущее время разумеется, что развитие науки может приводить к отрицательным последствиям влияющем на все челоство в целом. Животрепещущим становится вопр о соц. ответственности всех людей, а не только лишь ученых за возможность юзания из открытий и достижений. В текущее время Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат сформировалась направл., называемое этикой науки, дисциплине, изучающей нравственные базы научн. деят-ти. В кач. примера можно привести пример из истор. 2й мировой войны. Р.Оппенгеймера именуют папой атомной бомбы. Он являлся координатором и управляющим проекта сотворения атомной бомбы. Она была сотворена и испытана поначалу в Неваде Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, а позже и в Хиросиме и Нагасаке. Позже Оппенгеймер, осознавая тяжесть ответственности, ушел из проекта и стал заниматься деятельностью, направленной на предотвращение юзания атомных бомб. Вышеупомянутое утверждает нас в мысли, что представляется очень принципиальным познакомится с осн. концепциями естествознания. Это нужно для того, чтоб: во перв., сознательно использовать их Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат в собственной деят-ти, во вторых, чтоб получить > ясное и четкое представление о современ. научн. картине мира, кот. дает естествознание. Необходимость внедрения естствено научных способов и законов в практической деят-ти гуманитарных специальностей и привело к постановке того курса, кот. мы будем учить: Физика для гуманитариев.

(38) Связь меж разделами естествознания Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Слово естествознание представляет из себя сочетание 2х слов: естество (природа) и познание. В текущее время под естествознанием предполагается в главном четкое познание о том, что в природе, во Вселенной вправду есть либо по последней мере может быть. Первнач. к физике Аристотель относил трудности устр-ва, происхождения, организации всего Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, что есть во Вселенной, даже жизни. Само слово физика, греческое по происхождению, близко к русскому слову природа. Тким обрзом, сначало естествознание именовалось физикой. В собственном развитии наука прошла 4 стадии развития. На 1ой стадии формулировались общ. представл. о природе, внешнем мире как о кое-чем целом. В этой стадии вышло развитие натурфилософии Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат (философии природы) ставшей вместилищем мыслях и догадок, кот. к 13-15 векам стали зачатками ественых наук. В 15-17 веках последовала аналитическая стадия - мысленное расчленение и выделение частностей, превратившая физику, астрономию, химию, биологию вправду в науки. Позже, поближе к нашему времени, наступила синтетическая стадия исследования природы, характеризуемая воссозданием целостной картины мира Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат на базе ранее познанных частностей. Сейчас настало время доказать не только лишь принципную целостность всего естествознания, но объяснить, почему имено физика, химия и биология стали осн. и самостоятельными разделами науки о природе. Т.е. в текущее время осущ-ется целостная интегрально - дифференциальная стадия развития естествознания, как единой науки о природе. Все описанные Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат стадии исследования природы по сущ-ву представл. звенья 1ой цепи. Кажд из разделов естествознания прощел через эти стадии. Рассмотрев в последующей части кратко ист-ю развития физики мы лицезреем, что она тоже прошла все описанные стадии. Отличие имеется только в том, что описание шагов развития физики мы будем Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат давать с тчки зрения развития способов подхода к изучаемым явлениям. В физике на данный момент также наступает интеграционная стадия, характеризуемая тем, что проводятся пробы сделать единые Т., объединяющие различн. разделы. Примером тому может служить попытка сделать единую Т. поля. Разглядим главные разделы естествознания и связь меж ними. Мы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат уже гласили о движении материи. В порядке возрастания трудности мы приводили последующие формы движения: механическую, физическую, хим, биологическую, общественную. Все формы движения связаны меж собой. Высшие содержат внутри себя низшие, составными части, но ни при каких обстоятельствах не сводятся только к ним. К примеру, нельзя ядерные силы свести Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат к механическим. Разные виды движений, имеющихся в природе изучают различн. разделы естествознания: ФИЗИКА, ХИМИЯ, БИОЛОГИЯ, ПСИХОЛОГИЯ и друг. разделы. В каждом из разделов естествознания имеются свои законы, кот. не могут быть сведены к законам других разделов, но, Т., описывающие сложные структуры, опираются на Т. и законы для обычных структур Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. При всем этом, обычно, по мере усложнения структур и разделов естествознания их законы становятся наименее точными, формулировки приближаются к кач-веным. Чем ниже уровень раздела естествознания, тем труднее и поточнее математические формулировки его законов. Более сложны для осознания законы физики - фундаменте всех ественых наук. В этом разделе мы попытаемся Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат показать связь физики с другими науками, очерти м круг базовых задач, возникающих в пограничных областях и на стыке наук. Но, мы коснемся связей физики с техникой, физики с пром-тью, физики с общ-веной жизнью и физики с искусством. Связь с последнем выслеживается на многих ист-ких примерах, когда выдающиеся архитекторы Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, архитекторы и живописцы прошедшего были одновремено и большими учеными. Химия испытывает на для себя воздействие физики, пожалуй посильнее, чем неважно какая другая наука. На заре собственного развития она игралась важную роль в становлении физики. Эти науки вели взаимодействие очень очень, они были фактически неделимы. Т. атомного строения в Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат-ва получила основательное доказательство имено в хим опытах. Под Т. неорганической химии подвел черту Д.И.Менделеев (1834-1907), создав свою повторяющуюся систему хим эл-тов. Эта сист. выявила много умопомрачительных связей меж разными элементами. Она предсказала сущ-ние многих тгда еще неведомых хим эл-тов. Но, разъяснение системы Менделеева Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат может быть только с опорой на Т. строения атома, т.е. на физическую Т.. В текущее время в неорганической химии остались 2 раздела: физическая химия и квантовая химия. Сами наименования этих разделов молвят о тесноватой связи с физикой. Другая ветвь химии - органическая химия, химия веществ, связаных с актуальными процессами. Одно время Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат подразумевали, что органические в-ва настолько сложны, что их нельзя синтезировать. Но, развитие физики и неорганической химии изменило ситуацию. В текущее время научились синтезировать сложные органические соединения, нужные в жизненых процессах. Главной задачей органической химии явл. анализ и синтез веществ, образующихся в био сист., живых организмах. Отсюда вытекает тесноватая связь химии Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат и физики с другим разделом естествознания, с биологией. Исследование живых организмов позволяет узреть огромное количество чисто физических явлений: циркуляцию и гидродинамику протекания крови, давление в сосудах и т.д. Биология - очень обширное поле деят-ти для приложения физических и хим теорий. К примеру, как осущ-ется Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат зрение, что происходит в глазе. Как квант света ведет взаимодействие с сетчаткой. Но, эти вопросы не осн. в биологии, не они лежат в сути всего живого. Фундаментальные процесы, изучаемые в биологии лежат поглубже, в осознании функционирования клеток, их биохимических циклов. В итоге, в осознании того, что есть жизнь. Понятие жизни не Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат удается свести только к хим либо физ. процесам. Психология изучает отражение действит-ти в процессах деят-ти чела и животных. Эта наука лежит на грани ественых и общ-веных наук. Казалось бы, какая связь может быть у нее с физикой. Давайте разглядим пару примеров. Одной из ветвью психологии явл. физиология Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат чувств. Она расм. связь меж поведением чела и его чувствами. Почему красноватый цвет вызывает тревожные чувства, а зеленоватый напротив. Недаром запрещающий цвет светофора - красноватый, а разрешающий - зеленоватый. Ответ может дать физика. Деньком max излучения солнца приходится на зеленоватый цвет. Денек - самое неопасное время суток, и в процесе Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат эволюции у живых организмов выработалась положительная реакция на зеленоватый цвет. В сумерках max излучения солнца смещен в красноватую область. Сумерки - самое опасное время суток, когда плотоядные животные выходят на охоту. Есcно, что в процесе эволюции выработалось отрицательная реакция на этот цвет. Другой пример из облти криминалистики, кот. условно Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат также можно отнести к ветки психологии, так как она расм. поведения людей в сложных ситуациях, приводящих к преступным случаям. Когда доктор Ватсон спросил, знает ли Шерлок Холмс о Т. Коперника и о строении солн. системы, Холмс ответил, что наверное знал, но постарался об этом запамятовать. Все же, медиком Ватсоном было Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат установлено, что Холмс обладает глубокими познаниями в облти химии и ряда разделов физики. Вправду, на данный момент ни 1 криминалист не может обойтись без такового раздела физики, как механика, поточнее ее прикладного раздела - баллистики, также ряда других. В заключении этого раздела упомянем еще 1 момент, выявляющий связь физики с другими разделами естествознания Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат. Все приборы, применяемые в опытах и опытах сделаны спецами с техническим (т.е. физ.) образованием. Принцип деяния этих устройств основан на физических законах. В итоге, тестер для измерения напряжения либо тока , томограф, получающий пространственную картину внутренних органов, микроанализатор, определяющий уровень загрязненности среды либо потребляемой еды, требуют от работающих определенных Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат познаний. С 1ой стороны - это познание главных механизмов работы прибора, с другой стороны - умение оценивать степень точности характеристик, кот. определяет данный прибор.

10. Äåòåðìèíèçì êëàñè÷. ìåõàíèêè. Ïîä äåòåðìèíèçìîì ïîíèìàåòñÿ ôèëîñîôñêîå ó÷åíèå îá îáúåêòèâíîé çàêîíîìåðíîñòè, âçàèìîñâÿçè è ïðè÷èííîé îáóñëîâëåííîñòè âñåõ ÿâëåíèé ìàò. è äóõîâíîãî ìèðà. Öåíòðàëüíûì ÿäðîì äåòåðìèíèçìà ÿâë. ïîëîæ. î ïðè÷èííîñòè. Èäåÿ äåòåðìèíèçìà ñîñò. â òîì, ÷òî âñå ÿâë-ÿ è ñîáûòèÿ â ìèðå íå ïðîèçâîëüíû, à ïîä÷èíÿþòñÿ îáúåêòèâíûì çàêîíîìåðíîñòÿì, íåç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератàâèñèìî îò íàøèõ çíàíèé î ïðèðîäå ÿâëåíèé. Âñÿêîå ñëåäñòâèå èìååò ñâîþ ïðè÷èíó. äåòåðìèíèçì Ëàïëàñà(1749 - 1827). Ñîãëàñíî êëàññè÷åñêîìó ìåõàíèñòè÷åñêîìó äåòåðìèíèçìó ñóù-âóåò ñòðîãî îäíîçíà÷íàÿ ñâÿçü ìåæäó ôèçè÷åñêèìè âåëè÷èíàìè, õàð-åðèçóþù. ñîñò. ñèñòåìû â êàêîé-òî ìîìåíò âðåìåíè (êîîðäèíàòû è èìïóëüñû) è çíà÷åíèÿìè ýòèõ âåëè÷èí â ëþá. ïîñëåäóþùèé èëè ïðåäûäóùèé ìîìåíòû âðåìåíè. Ïðèíöèï ìåõàíè÷åñêîãî äåòåðìèíèçìà. If èçâåñòíû íà÷àëüíûå êîîðäèíàòû è ñêîð. òåë ñèñòåìû, à òàêæå çàêîíû âçàèìäåéñò. òåë, òî ìîæíî îïðåäåëèòü ñîñò. ñèñòåìû â ëþá. ïîñëåäóþùèé ìîìåíò âðåìåíè. Îòìåòèì, ÷òî äëÿ óñïåøíîãî ïðàêòè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ïîäîáíûõ çàäà÷ çàêîíû âç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератàèìäåéñò. òåë íóæíî çíàòü î÷åíü òî÷íî, ëèáî íóæíî ñìèðèòüñÿ ñ òåì, ÷òî ðàñ÷åò áóäåò àäåêâàòíî îïèñûâàòü ïîâåäåíèå ñèñòåìû ëèøü â îãðàíè÷åííîì âðåìåííîì èíòåðâàëå. Ñâÿçàíî ýòî ñ òåì, ÷òî íåòî÷íîñòè ðàñ÷åòà èìåþò ñâîéñòâî íàêàïëèâàòüñÿ è èñêàæàòü ïîëó÷àþùóþñÿ êàðòèíó, - ÷åì äàëüøå, òåì áîëüøå. Êðîìå òîãî íóæíî èìåòü ââèäó, ÷òî äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è î äâèæåíèè áîëüøîãî êîë-âà âçàèìîäåéñòâóþùèõ òåë íóæíî çàäàòü î÷åíü áîëüø êîë-âî íà÷àëüíûõ äàííûõ, çàêîíîâ âçàèìäåéñò. è ðåøàòü î÷åíü ãðîìîçäêóþ ñèñòåìó äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé. Ñ ïîçèöèé ñåãîäíÿøíèõ çíàíèé î ïðèðîäå ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ìåõàíèñòè÷åñêèé äåòåðìèíèçì Ëàïëàñà íå ðàáîòàåò â ìèêðîìåðå, ãäå ïðîöåñû âçàèìäåéñò. ÷àñòèö ïî ñâîåé ïðèðîäå ÿâë. âåðîÿòíîñòíûìè. Ïðè ñòîëêíîâåíèè 2õ àòîìîâ 1 èç íèõ ìîæåò âîçáóäèòüñÿ (ïåðåéòè â âîç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератáóæäåííîå ñîñò.), à ìîæåò è îñòàòüñÿ â îñíîâíîì, íåâîçáóæäåííîì ñîñò..  ïîñëåäíåì ñëó÷àå àòîìû áóäóò ñòàëêèâàòüñÿ êàê èäåàëüíî óïðóãèå øàðû, â ïåðâîì ñëó÷àå êàê íåóïðóãèå øàðû. Ðåçóëüòàòû ñòîëêíîâåíèÿ â ýòèõ ñëó÷àÿõ áóäóò ñèëüíî ðàçëè÷àòüñÿ, à ðåøèòü, êàê áóäåò ïðîèñõîäèòü âçàèìäåéñòâèå, äî òîãî êàê îíî ïðîèçîéäåò, â ïðèíöèïå íåâîçìîæíî.  ìèêðîìèðå ìîãóò îäíîâðåìåíî ïðîòåêàòü ïðîöåñû, êîò. àáñîëþòíî íåñîâìåñòèìû â ìàêðîìèðå. Êîãäà îïèñûâàåòñÿ êâàíòîâàÿ ìèêðîñèñòåìà, ïðåäñêàçûâàåòñÿ åå ïîâåäåíèå â ðàìêàõ âåðîÿòíîñòíîãî îïèñàíèÿ, íî íå äàåòñÿ îäíîçíà÷íîãî îòâåòà, êàê êîíêðåòíî îíà áóäåò ñåáÿ âåñòè. Ïðè ýòîì âñåãäà îñòàþòñÿ â ñèëå ïðè÷èííî-ñëåäñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератòâåííûå ñâÿçè.

11. ÐÀÁÎÒÀ, êèíåòè÷åñêàÿ ýí-ÿ.Ýíåðãèÿ- íàèáîëåå îáùàÿ êîëè÷åñòâåííàÿ ìåðà äâèæåíèÿ è âçàèìäåéñò. ìàòåðèè. Äëÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû ýí-ÿ îñòàåòñÿ ïîñò., îíà ìîæåò ïåðåõîäèòü èç 1îé ôîðìû â äðóã., íî åå êîë-âî îñòàåòñÿ íåèçìåííûì. If ñèñò. íå èçîëèðîâàíà, òî ýí-ÿ ìîæåò èçìåíÿòñÿ ïðè îäíîâðåìåííîì èçìåíåíèè ýíåðãèè îêðóæàþùèõ òåë íà òàêóþ æå âåëè÷èíó èëè çà ñ÷åò ýíåðãèè âçàèìäåéñò. òåë âíóòðè ñèñòåìû. Ïðè ïåðåõîäå ñèñòåìû èç îäíîãî ñîñòîÿíèÿ â äðóãîå åå ýí-ÿ íå çàâèñèò îò òîãî, êàêèì ïóòåì ïðîèçîøåë ýòîò ïåðåõîä. Ýíåðãèÿ ñèñòåìû â îáùåì ñëó÷àå ìîæåò ïåðåõîäèòü â äðóã. ôîðìû ìàòåðèè. Ïîñêîëüêó ñóù-âóåò ìíîãîîáðàçèå ôîðì äâèæåíèÿ ìàòåðèè, ñóù-âóåò è ìíîãîîáðàçèå âèäîâ ýíåðãèé: êèíåòè÷åñêóþ, ïîòåíöèàëüíóþ è ïîëí ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ. Ðàáîòà ñèëû- ìåðà äåéñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератòâèÿ ñèëû, êîò. çàâèñèò îò ÷èñëåííîé âåëè÷èíû ñèëû è åå íàïðàâë-ÿ, îò ïåðåìåùåíèÿ ò÷êè ïðèëîæåíèÿ ñèëû. If ñèëà F ïîñòîÿíà ïî âåëè÷èíå è íàïðàâë., à ïåðåìåùåíèå ïðîèñõîäèò âäîëü ïðÿìîé, òî ðàáîòà =à ïðîèçâåäåíèþ ñèëû íà âåëè÷èíó ïåðåìåùåíèÿ è êîñèíóñ óãëà ìåæäó íàïðàâëåíèåì ñèëû è ïåðåìåùåíèåì. ðàáîòà - âåëè÷èíà ñêàëÿðíàÿ. Åäèíèöåé èçìåðåíèÿ Äæîóëü (Äæ).  îáùåì ñëó÷àå äëÿ âû÷èñëåíèÿ ðàáîòû ïîä äåéñòâèåì ïåðåìåííîé ñèëû íà êðèâîëèíåéíîì ó÷àñòêå òðàåêòîðèè ââîäÿò ýëåìåíòàðíóþ ðàáîòó dA. Ñ÷èòàåì, ÷òî íà áåñêîíå÷íî ìàëîì ó÷àñòêå ïóòè dr ñèëà íå ìåíÿåòñÿ è ýëåìåíòàðíàÿ ðàáîòà dA îïð-ñÿ êàê: dA=F*dr*cos'àëüôà'=(F'âåêòîð'dr'âåêòîð') (11.2). Ðàáîòà - âåëè÷èíà àääèòèâíàÿ; ðàáîòà ñèëû íà êîíå÷íîì ó÷àñòêå ïóòè (1)R(2) îïð-ñÿ êàê ñóììà ýëåìåíòàðí. ðàáîò. Ñóììèðîâàíèå ïî áåñêîíå÷íî ìàëûì âåëè÷èíàì dÀ åñòü îïåðàöèÿ èíòåãðèðîâàíèÿ: A12='èíòåãðàë îò 1 äî 2'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð)) (11.3), ãäå èíòåãðèðîâàíèå âåäåòñÿ âäîëü òðàåêòîðèè.  âåêòîðíîì àíàëèç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератå òàêîé èíòåãðàë íàç. öèðêóëÿöèåé âåêòîðà ñèëû. Çàìåòèì, ÷òî â ýòîì âûðàæåíèè ëåãêî ïåðåéòè ê äðóãîé ïåðåìåííîé èíòåãðèðîâàíèÿ, êî âðåìåíè. A12='èíòåãðàë îò 1 äî 2'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð)) = 'èíòåãðàë îò t1 äî t2'((F(âåêòîð)V(âåêòîð))dt)= 'èíòåãðàë îò t1 äî t2'(Ndt) (11.4). Ââåäåííàÿ çäåñü âåëè÷èíà N íàç. ìãíîâåíîé ìåõàíè÷åñêîé ìîùíîñòüþ èëè ïðîñòî ìîùíîñòüþ òåëà. N=dA/dt=(F(âåêòîð)dr(âåêòîð)/dt)=(F(âåêòîð)v(âåêòîð)) (11.5). ×òî áóäåò ïðîèñõîäèòü ñ ñèñòåìîé (â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå -ñ ìàò. òî÷êîé) ïðè ñîâåðøåíèè ðàáîòû íàä íåé. Çàïèøåì ýëåìåíòàðíóþ ðàáîòó è âûðàçèì ñèëó â íåì ïðè ïîìîùè 2ãî ç-íà Íüþòîíà. dA=(F(âåêòîð)dr(âåêòîð))=m(a(âåêòîð)dr Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат(âåêòîð))=m(dv(âåêòîð)dr(âåêòîð))/dt=m (dv(âåêòîð)v(âåêòîð))=md(v(âåêòîð)v(âåêòîð))/2=md(v^2)/2=d(mv^2/2) (11.6) Ñëåâà ñòîèò ýëåìåíòàðíàÿ ðàáîòà, à ñïðàâà äèôôåðåíöèàë íåêîòîðîé ô-è ,èìåþùèé ðàçìåðíîñòü ðàáîòû è çàâèñÿùèé îò ñêîð.: äèôôåðåíöèàë ô-è ñêîð., îïðåä-ìîé ñîâåðøåíîé ðàáîòîé. Ïóñòü â íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè t0 ñêîðîñòü òåëà ðàâíÿëàñü (0. Ïîëíóþ ðàáîòó çà ïðîìåæóòîê âðåìåíè îò t0 äî t1 ïîëó÷èì ïîñëå èíòåãðèðîâàíèÿ dA, êàê ýòî ñäåëàíî â ôîðìóëå (11.4). Ñîâåðøàåìàÿ íàä òåëîì ðàáîòà ïðèâåëà ê óâåëè÷åíèþ åãî ñêîð..Òåïåðü ìîæíî ââåñòè ïîíÿòèå êèí. ýíåðãèè: A01=m(v1)^2/2 - m(v0)^2/2 = Ek1-Ek0. (11.7) Êèíåòè÷åñêàÿ ýí-ÿ îïð-ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератÿ ðàáîòîé, êîò. ñîâåðøåíà íàä òåëîì. Ïîëîæèòåëüíàÿ ðàáîòà ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ñêîð. òåëà è ê óâåëè÷åíèþ êèí. ýíåðãèè, îòðèöàòåëüíàÿ - ê óìåíüøåíèþ òîãî è äðóãîãî. If ñèñò. ñîñò. èç ìíîãèõ òåë, òî åå êèíåòè÷åñêàÿ ýí-ÿ ñêëàäûâàåòñÿ èç êèíåòè÷åñêèõ ýíåðãèé âñåõ òåë.

12. Ïîëÿ êîíñåðâàòèâíûõ ñèë. Ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèè . 13. Ç-í ñîõðàíåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè. Êðîìå êèí. ýíåðãèè åñòü åùå ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ, äëÿ êîò. íå ñóù-âóåò îáùåé ôîðìóëû. Ýòî ïîíÿòèå ìîæíî ââåñòè ëèøü äëÿ îãðàíè÷. êëàñà ñèë - äëÿ êîíñåðâàòèâíûõ ñèë. Ýòî ñèëû, ðàáîòà êîò. ïî çàìêíóòîé òðàåêòîðèè =à íóëþ. Ñóùåñòâóåò äðóãîå îïðåäåëåíèå êîíñåðâàòèâíûõ ñèë. Êîíñåðâàòèâíûìè ñèëàìè íàçûâàþòñÿ òàêèå ñèëû, ðàáîòà â ïîëå êîò. íå çàâèñèò îò òðàåêòîðèè è îïð-ñÿ òîëüêî íà÷àëüíûì è êîíå÷íûì ïîëîæåíèåì ñèñòåìû. Íåòðóäíî ïîêàçàòü, ÷òî ýòè îïðåäåëåíèÿ ðàâíîçíà÷íû. Äåéñòâèòåëüíî, if ðàáîòà íå çàâèñèò îò òðàåêòîðèè, òî ïðè îáðàòíîì äâèæåíèè âäîëü òðàåêòîðèè îíà áóäåò òàêàÿ æå, íî ñ îáðàòíûì ç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератíàêîì. Ïðîñóììèðîâàâ äâèæåíèå ïî çàìêíóòîé òðàåêòîðèè, ñîñòîÿùåé èç 2õ êðèâûõ, ïîëó÷àåì â ñóììå 0. Êîíñåðâàòèâíûå ñèëû, êàê ïðàâèëî, çàâèñÿò òîëüêî îò ïîëîæåíèÿ òåëà, à íåêîíñåðâàòèâíûå - îò åãî ñêîð.. Ðàññìîòðèì ïðèìåðû ïîëåé êîíñåðâàòèâíûõ è íåêîíñåðâàòèâíûõ ñèë. Ñèëû òðåíèÿ èëè ñîïðîòèâëåíèÿ ÿâë. íåêîíñåðâàòèâíûìè. Èõ íàïðàâë. îïð-ñÿ ñêîð-òüþ ïåðåìåùåíèÿ òåë. Ñèëû òðåíèÿ âñåãäà íàïðàâëåíû â ñòîðîíó, ïðîòèâîïîëîæíóþ íàïðàâë. äâèæåíèÿ, ò.å.: F(âåêòîð)òð=-(v(âåêòîð)/v)Fòð. Çäåñü v(âåêòîð)/v - åäèíè÷íûé âåêòîð, íàïðàâëåííûé âäîëü ñêîð. òåëà. Ðàáîòà ñèëû òðåíèÿ ïî çàìêíóòîé òðàåêòîðèè l =à: A(l)= 'èíòåãðàë c êðóæêîì îò (l)'(-Fòð((v(âåêòîð)/v)dr(âåêòîð)))= -'èíòåãðàë îò t1 äî t2'(Fòð((v(âåêòîð)/v)dr Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат(âåêòîð)/dt)dt)= -'èíòåãðàë îò t1 äî t2'(Fòð((v(âåêòîð)v(âåêòîð))/v)dt)= -'èíòåãðàë îò t1 äî t2'(Fòð*vdt)=- 'èíòåãðàë c êðóæêîì îò (l)'(Fòð*dl). Êðóæîê ó èíòåãðàëà - èíòåãðèðîâàíèå ïî çàìêíóòîé òðàåêòîðèè. Ïîñëåäíåå ïîäûíòåãðàëüíîå âûðàæåíèå ñêàëÿðíîå, îíî âñåãäà ïîëîæèòåëüíî, ñëåä., ðàáîòà ñèëû òðåíèÿ íà çàìêíóòîé òðàåêòîðèè âñåãäà îòðèöàòåëüíà. Ýòà ðàáîòà òåì áîëüøå ïî ìîäóëþ, ÷åì äëèíåå ïóòü. Âûâîä: ñèëû òðåíèÿ - íåêîíñåðâàòèâíûå ñèëû. Ïðèìåðîì ïîëÿ êîíñåðâàòèâíûõ ñèë ÿâë. ïîëå òÿãîòåíèÿ âáëèçè ïîâ-òè Çåìëè. Ðàáîòà, êîò. çàòðà÷èâàåòñÿ íà ïåðåìåùåíèå òåëà èç ïîëîæåíèÿ r1 â ïîëîæ. r2 =à: A12='èíòåãðàë îò r1 äî r2'(mg(âåêòîð)dr(âåêòîð))='èíòåãðàë îò r1 äî r2'(mg dr(g Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат))=-mg'èíòåãðàë îò h1 äî h2'(dh)=mg(h1-h2). Èç ýòîé ôîðìóëû âèäíî, ÷òî ðàáîòà ñèëû òÿæåñòè çàâèñèò îò âåëè÷èíû ýòîé ñèëû è îò ðàçíîñòè íà÷àëüíîé è êîíå÷íîé âûñîò òåëà. Íèêàêîé çàâèñèì. îò ôîðìû òðàåêòîðèè íåò, à çí÷èò, ñèëà òÿæåñòè êîíñåðâàòèâíà. Òàêæå ïðîñòî ìîæíî äîêàçàòü, ÷òî êîíñåðâàòèâíûìè ÿâë. ñèëû, ñîçäàþùèå îäíîðîäíîå ïîëå. Ïîëå ñèë íàç. îäíîðîäíûì, if â ëþá. òî÷êå ýòîãî ïîëÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà òåëî îäèíàêîâà ïî âåëè÷èíå è íàïðàâë.. Êîíñåðâàòèâíûìè ÿâë. òàêæå ïîëÿ öåíòðàëüíûõ ñèë. Öåíòðàëüíûìè íàçûâàþòñÿ ñèëû, íàïðàâëåííûå âäîëü ëèíèè âçàèìäåéñò. òåë, âåëè÷èíà êîò. çàâèñèò òîëüêî îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó òåëàìè. Òàêîìó óñëîâèþ óäîâëåòâîðÿþò, íàïðèìåð, êóëîíîâñêèå ñèëû è ñèëû òÿãîòåíèÿ.  ïîëå êîíñåðâàòèâíûõ ñèë ìîæíî ââåñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератòè åùå 1 âèä ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè - ïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ. Ïðåæäå ÷åì åå ââîäèòü, âûáèðàþò ò÷êó, â êîò. îíà =à íóëþ. Ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ òåëà â ëþá. òî÷êå ïðîñò-âà îïð-ñÿ ðàáîòîé, êîò. íóæíî ñîâåðøèòü, ÷òîáû ïåðåìåñòèòü òåëî èç ýòîé ò÷êè â ò÷êó ñ íóëåâîé ïîò. ýíåðãèåé. Îòìåòèì 2 ñóùåñòâåííûõ ìîìåíòà, âûòåêàþùèõ èç ýòîãî îïðåäåëåíèÿ. Âî-ïåðâ., ïîñêîëüêó ðàñì-åòñÿ ïîëå êîíñåðâàòèâíûõ ñèë, çíà÷. ïîò. ýíåðãèè òåëà çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ òåëà è âûáîðà ò÷êè íóëåâîé ïîò. ýíåðãèè è íå çàâèñèò îò ôîðìû ïóòè, ïî êîò òåëî ïåðåìåùàåòñÿ. Âî-âòîðûõ, ïîñêîëüêó âûáîð íóëÿ ïîò. ýíåðãèè ïðîèçâîëåí, çíà÷. ïîò. ýíåðãèè îïð-ñÿ ñ òî÷íîñòüþ äî àääèòèâíîé ïîñò., ñëåä. ôèç. ñìûñë èìååò ëèøü ðàçíîñòü ïîòåíöèàëüíûõ ýíåðãèé èëè ïðèðàùåíèå ïîò. ýíåðãèè, íî íå ñàìà ýí-ÿ. Íà ðèñ.11.3 ìû ïðåäñòàâèëè 3 ò÷êè â ïðîñò-âå ïîëÿ êîíñåðâàòèâíûõ ñèë: ò÷êó (b), ò÷êó (ñ) è ò÷êó (î), ïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ â êîò. áóäåì ñ÷èòàòü =îé 0. Îáîçíà÷èì ÷åðåç Abo ðàáîòó, êîò. ñîâåðøàåòñÿ ïðè ïåðåíîñå òåëà èç ò÷êè (b Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат) â ò÷êó (o). If ïåðåìåùàòü òåëî èç ò÷êè (o) â ò÷êó (b), òî ñîâåðøàåìàÿ ïðè ýòîì ðàáîòà áóäåò =à Aob=-Abo, ïîñêîëüêó ìåíÿåòñÿ íàïðàâë. äâèæåíèÿ, íî íå ìåíÿþòñÿ äåéñòâóþùèå íà òåëî ñèëû. Ðàáîòó ïî ïåðåìåùåíèþ òåëà èç ò÷êè (c) â ò÷êó (o) áóäåì îáîçíà÷àòü, êàê Àño. Òî÷íî òàêæå Àñî=-Àîñ. Ïðè ïåðåìåùåíèè òåëà èç ò÷êè (b) â ò÷êó (c) ñîâåðøàåòñÿ ðàáîòà Abc=-Acb. Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ ïîò. ýíåðãèè è ôîðìóëå (11.3) äëÿ âû÷èñëåíèÿ ðàáîòû èìååì: Eï(b)=A(b0)= 'èíòåãðàë îò b äî 0'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð)); Eï(ñ)=A(ñ0)= 'èíòåãðàë îò ñ äî 0'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð)); (11.8). Eï(b)- E Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератï(c)= 'èíòåãðàë îò b äî 0'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð))- 'èíòåãðàë îò ñ äî 0'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð))= 'èíòåãðàë îò b äî 0'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð))+ 'èíòåãðàë îò 0 äî c'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð))= 'èíòåãðàë îò b äî c'(F(âåêòîð)dr(âåêòîð))=A(bc) (11.9) Îêàçàëîñü äîêàçàííûì ñëåäóþùåå óòâ.: ðàáîòà, ñîâåðøàåìàÿ ïðè ïåðåìåùåíèè òåëà â ïîëå êîíñåðâàòèâíûõ ñèë èç ò÷êè (b) â ò÷êó (c), =à ðàçíîñòè ïîòåíöèàëüíûõ ýíåðãèé òåëà â òî÷êàõ (b) è (c). Îäíàêî, ýòà æå ðàáîòà =à ðàçíîñòè êèíåòè÷åñêèõ ýíåðãèé â òî÷êå (ñ) è (b). A(bc)=Eê(b)-Eê(ñ)=Eï(ñ)-Eï(b Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат) => Eê(b)+Eï(b)=Eê(ñ)+Eï(ñ) (11.10) Ïîëó÷èëîñü, ÷òî ñóììà êèí. è ïîò. ýíåðãèè òåëà, êîò. íàç. ïîëíîé ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèåé òåëà, îêàçàëàñü íåèçìåííîé. Òîæå ñàìîå ñïðàâåäëèâî è äëÿ ñèñòåìû ìåõàíè÷åñêèõ òåë. Ïîëó÷èâøååñÿ óòâ. íîñèò íàç. ç-íà ñîõðàíåíèÿ ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè: ïîëíàÿ ìåõàíè÷åñêàÿ ýí-ÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû â êîò. äåéñòâóþò êîíñåðâàòèâíûå ñèëû îñòàåòñÿ íåèçìåííîé. Ìåæäó êîíñåðâàòèâíûìè ñèëàìè è ïîò. ýíåðãèåé äîëæíà áûòü ñâÿçü, ïîñêîëüêó ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ ââîäèòñÿ òîëüêî â ïîëå êîíñåðâàòèâíûõ ñèë. Íàéäåì ýòó ñâÿçü äëÿ ïðîñòåéøåãî ñëó÷àÿ, êîãäà ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ ç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератàâèñèò òîëüêî îò 1îé êîîðäèíàòû. Ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèò ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ âáëèçè ïîâ-òè Çåìëè, ê íåìó è îáðàòèìñÿ. Ïóñòü îñü (oy) íàïðàâëåíà âåðòèêàëüíî ââåðõ è èìååò íîëü íà ïîâ-òè Çåìëè. Òîãäà ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ çàâèñèò òîëüêî îò êîîðäèíàòû y è =à: Eï=mgy. Âîçüìåì ÷àñòíóþ ïðîèçâîäíóþ ïî êîîðäèíàòå y îò ëåâîé è ïðàâîé ÷àñòåé =ñòâà: dEï/dy=mg. Ñïðàâà ñòîèò ñèëà òÿæåñòè, êîò. íàïðàâëåíà ââåðõ, ò.å. ïðîòèâ îñè (oy). Ïî-âèäèìîìó, ïðîèçâîäíîé, ñòîÿùåé â ëåâîé ÷àñòè =ñòâà òîæå ìîæíî ïðèïèñàòü íàïðàâë.; åå ïðîåêöèÿ íà îñü (oy) áóäåò =à (dEï/dy)'subscript y'=-mg=-F'subscript y'.  ñëó÷àå, êîãäà äåéñòâóþùàÿ ñèëà èìååò ïðîåêöèè íà âñå êîîðäèíàòíûå îñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератè, ìîæíî çàïèñàòü àíàëîãè÷íûå âûðàæåíèÿ è äëÿ ïðîåêöèé íà äðóã. îñè. Fx=-dEï/dx; Fy=-dEï/dy; Fz=-dEï/dz (11.11) Äëÿ ñèëû, òàêèì îáðçîì, ñïðàâåäëèâî âûðàæåíèå: F(âåêòîð)=-(e(âåêòîð)x(dEï/dx)+ e(âåêòîð)y(dEï/dy)+ (âåêòîð)z(dEï/dz))=-( e(âåêòîð)x(d/dx)+e(âåêòîð)y(d/dy)+e(âåêòîð)z(d/dz))Eï= -grad Eï (11.12). Ãðàäèåíò ïîò. ýíåðãèè. Îòìåòèì íåêîòîðûå ñâ-âà ýòîãî âåêòîðà. Îñîáåííîñòü åãî ñîñò. â òîì, ÷òî âäîëü êîîðäèíàòíûõ îñåé íóæíî îòêëàäûâàòü íå ÷èñëà, à ìàòåìàòè÷åñêèå îïåðàöèè äèôôåðåíöèðîâàíèÿ ïî ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератîîòâåòñòâóþùåé êîîðäèíàòå. Çà ãðàäèåíòîì îáÿçàòåëüíî äîëæíà ñòîÿòü ñêàëÿðíàÿ ô-ÿ, ê êîò. îí ïðèìåíÿåòñÿ. Ãðàäèåíò ïîò. ýíåðãèè èìååò íàïðàâë., â êîò. ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ óâåëè÷èâàåòñÿ áûñòðåå âñåãî, è âåëè÷èíó, ðàâíóþ ñêîð. ýòîãî óâåëè÷åíèÿ, if äâèãàòüñÿ â ýòîì íàïðàâëåíèè. Èç ñêàçàííîãî ñëåä., ÷òî ñèëû ïîëÿ çàñòàâëÿþò òåëî äâèãàòüñÿ â íàïðàâëåíèè ìèíèìóìà ïîò. ýíåðãèè. Âñå åñòâåíûå ïðîöåñû ñòðåìÿòñÿ ïðèâåñòè ñèñòåìó ê ìèíèìóìó ïîò. ýíåðãèè. Ýòîò âûâîä ñïðàâåäëèâ íå òîëüêî äëÿ ìåõàíèêè, íî è äëÿ äðóãèõ ðàçäåëîâ ôèçèêè è åñòåñòâîçíàíèÿ.

14. Âíóòð. ýí-ÿ ñèñòåìû. Ç-í ñîõð-ÿ ýíåðãèè. Ìû ðàññìîòðåëè âçàèìîïðåâðàùåíèå êèí. è ïîò. ýíåðãèé â ïîëå êîíñåðâàòèâíûõ ñèë. ×òî ïðîèñõîäèò, if äåéñòâóþò íåêîíñåðâàòèâíûå ñèëû. Ìû çíàåì, ÷òî, if Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат òåëó ñîîáùèò ñêîðîñòü (ñîîáùèòü êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ)è ïóñòèòü äâèãàòüñÿ, íàïðèìåð, ïî ïîâ-òè çåìëè, îíî îñòàíîâèòüñÿ çà ñ÷åò ñèë òðåíèÿ. Åãî ïîòåíöèàëüíàÿ ýí-ÿ íå èçìåíèòñÿ, à êèíåòè÷åñêàÿ ñòàíåò =îé íóëþ, êîãäà îíî îñòàíîâèòüñÿ. Äëÿ îòâåòà íà âîïð, âî ÷òî ïåðåøëà êèíåòè÷åñêàÿ ýí-ÿ, íåîáõîäèìî ââåñòè åùå 1 âèä ýíåðãèè- âíóòðåííþþ ýíåðãèþ. Îïðåäåëèì âíóòðåííþþ ýíåðãèþ Åâí êàê ñóììó êèíåòè÷åñêèõ è ïîòåíöèàëüíûõ ýíåðãèé ÷àñòèö (àòîìîâ), ñîñòàâëÿþùèõ òåëî: Åâí=S((Å^i)ïîò+(Å^i)êèí) (11.13) Çäåñü N -÷èñëî ÷àñòèö, i -íîìåð ÷àñòèöû. Ïàðàìåòðîì, õàðàêòåðèçóþùèì âíóòðåííþþ ýíåðãèþ ÿâë. òåìïåðàòóðà òåëà Ò0Ê, âûðàæåííàÿ â ãðàäóñàõ Êåëüâèíà. ×åì áîëüøå òåìïåðàòóðà òåëà, òåì ñ áîëüøåé ñêîð-òüþ äâèãàþòñÿ àòîìû è òåì ñàìûì áîëüøå âíóòðåííÿÿ ýí-ÿ. ×èñëåííî âíóòðåííÿÿ ýí-ÿ =à: Åâí=(Ì/'ìþ')C Ò^0 (11.14) Ì - ìàñà òåëà, ??????ìîëÿðíàÿ ìàñà (÷èñëåííî ðàâíàÿ àòîìíîìó èëè ìîëåêóëÿðíîìó âåñó ñîñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератòàâëÿþùèõ àòîìîâ),Ñ -òåïëîåìêîñòü, ðàâíàÿ ýíåðãèè, êîò. íóæíî ïåðåäàòü 1ìó êèëîãðàììó-ìîëþ, ÷òîáû íàãðåòü åãî íà 1 ãðàäóñ Öåëüñèÿ èëè Êåëüâèíà. Èçìåíåíèå âíóò. ýíåðãèè ïðè ïåðåõîäå ñèñòåìû èç ñîñòîÿíèÿ 1 â ñîñò. 2 ïðîïîðöèîíàëüíî èçìåíåíèþ òåìïåðàòóðû òåëà: Åâí(2)-Åâí(1) = 'äåëüòà'U = (M/m)C 'äåëüòà T^0. Ñóììó êèí., ïîò. è âíóò. ýíåðãèé ñèñòåìû ïðèíÿòî íàçûâàòü ïîëíîé ýíåðãèåé Å.  ðàññìîòðåííîì íàìè ïðèìåðå ñ îñòàíàâëèâàþùåìñÿ òåëîì êèíåòè÷åñêàÿ ýí-ÿ òåëà ïåðåõîäèò âî âíóòðåííþþ ýíåðãèþ, ò.å. èäåò íà íàãðåâàíèå ñèñòåìû. Ñ ó÷åòîì âûøåñêàçàííîãî ìû ìîæåì ñôîðìóëèðîâàòü ç-í ñîõðàíåíèÿ ïîëíîé ýíåðãèè ñèñòåìû: Ïîëíàÿ ýí-ÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû îñòàåòñÿ ïîñò.. Ìû òåïåðü íå êîíêðåòèçèðóåì, êàêèå ñèëû (êîíñåðâàòèâíûå èëè íåêîíñåðâàòèâíûå) äåéñòâóþò â ýòîé ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератèñò-å. Ðàáîòà â ñèñò-å, ñîâåðøàåìàÿ çà ñ÷åò ïîò. ýíåðãèè, ìîæåò ïåðåõîäèòü è â êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ ñèñòåìû, è âî âíóòðåííþþ ýíåðãèþ. Ïðè óâåëè÷åíèè âíóò. ýíåðãèè ñèñò. íàãðåâàåòñÿ.

12.1 Ïîñòóëàòû Ò. îòíñèò-òè. Ê êîíöó ïðîøëîãî â. Ä.Ê.Ìàêñâåëëîì (1831-1879) áûëè ñôîðìóëèðîâàíû îñí. çàêîíû ýëåêòðè÷åñòâà è ìàãíåòèçìà â âèäå ñèñòåìû äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, êîò. îïèñûâàëè ïîñòîÿííûå è ïåðåìåííûå ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ïîëÿ. Ðåøåíèÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà îïèñûâàëè âñþ ãàììó ïîâåäåíèé ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëåé â ïðîñò-âå è âðåìåíè. Èç ñèñòåìû óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà ñëåäîâàëî, ÷òî ïåðåìåííûå ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ïîëÿ ìîãóò ñóùåñòâîâàòü òîëüêî â ôîðìå åäèíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîò. ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ â ïðîñò-âå ïîñëå âîçíèêíîâåíèÿ ñ ïîñò. ñêîð-òüþ, =îé ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератêîð. ñâåòà â âàêóóìå - ñ. Íà âîïð î òîì, â êàêîé ñðåäå ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ ýòî ïîëå, Ò. Ìàêñâåëëà îòâåòà íå äàâàëà. Êëþ÷åâûì ìîìåíòîì Ò. Ìàêñâåëëà ÿâëÿëîñü òî, ÷òî óðàâíåíèÿ Ìàêñâåëëà áûëè íåèíâàðèàíòíû îòíîñèò. ïðåîáð. Ãàëèëåÿ. Ýòî îçíà÷àëî, ÷òî ïðè ïåðåõîäå ñ ïîìîùüþ ïðåîáð. Ãàëèëåÿ èç 1îé èíåðö. ñèñòåìû îòñ÷. â äðóã., óðàâíåíèÿ ìåíÿëè ñâîé âèä. Ýòî îáîçíà÷àëî, ÷òî ïðåîáð. Ãàëèëåÿ íåëüçÿ áûëî ïðèìåíÿòü ïðè îïèñàíèè ýëåêòðè÷. è ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé. Ñòðîãîå ìàòåìàòè÷åñêîå äîêàçàòåëüñòâî íåèíâàðèàíòíîñòè óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà îòíîñèò. ïðåîáð. Ãàëèëåÿ äîñòàòî÷íî ñëîæíî. Ïîýòîìó, ïðîèëëþñòðèðóåì ýòîò ôàêò íà ïðîñòîì è íàãëÿäíîì ïðèìåðå. Äëÿ ýòîãî ïîòðåáóåòñÿ âñïîìíèòü, êàêèå ñèëû äåéñòâóþò íà äâèæóùèåñÿ çàðÿäû â ýëåêòðè÷. è ìàãíèòíûõ ïîëÿõ. Ïóñòü 2 îäíîèìåííûõ çàðÿäà ëåòÿò ñ îäèíàêîâîé ñêîð-òüþ â íàïðàâëåíèè îñè (ox), êàê ýòî ïîêàçàíî íà ðèñ.12.1.  íåïîäâèæíîé ñèñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератò-å îòñ÷. çàðÿäû áóäóò ñîçäàâàòü ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå ïîëÿ, è, ñëåä., áóäóò íàõîäèòüñÿ â ïîëÿõ äðóã äðóãà. Ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå âîçäåéñòâóåò íà çàðÿä ñèëîé Êóëîíà, ìàãíèòíîå - ñèëîé Ëîðåíöà. Íàïîìíèì ôîðìóëû äëÿ âû÷èñëåíèÿ ýòèõ ñèë äëÿ ñëó÷àÿ, ïðèâåäåííîãî íà ðèñóíêå. Fê=1/4Ïè'ýïñèëîíò íóëåâîå'*q1q2/l^2; Fa=q2*v*B1, ãäå B1=4*Ïè*q1*v/'ìþ íóëåâîå'*l^2. Çäåñü B1 - ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ, ñîçäàâàåìàÿ ïåðâûì çàðÿäîì â òî÷êå, ãäå íàõîäèòñÿ 2é. Ñèëà Êóëîíà äëÿ îäíîèìåííûõ çàðÿäîâ âñåãäà ÿâë. ñèëîé îòòàëêèâàíèÿ, à ñèëà Ëîðåíöà â äàííîì ñëó÷àå ÿâë. ñèëîé ïðèòÿæåíèÿ. Òêèì îáðçîì, â íåïîäâèæíîé ñèñò-å îòñ÷. âåëè÷èíà ñèëû âç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератàèìäåéñò. =à: F = FK - FË. If ïåðåéòè ê ñèñò-å îòñ÷., äâèæóùåéñÿ âäîëü îñè (îõ) ñî ñêîð-òüþ ( âìåñòå ñ çàðÿäàìè, òî â íåé çàðÿäû îêàæóòñÿ íåïîäâèæíûìè, è ñèëà Ëîðåíöà íå âîçíèêíåò. Òêèì îáðçîì, ñèëû âçàèìäåéñò. çàðÿäîâ â ðàçëè÷í. èíåðö. ñèñò. îòñ÷. îêàæóòñÿ ðàçíûìè. Ñëåä. è ïîâåäåíèå ÷àñòèö ,èõ äâèæåíèå âî âðåìåíè, áóäåò ðàçíûì â çàâèñèì. îò òîãî, â êàêîé èíåðö. ñèñò-å êîîðä. ìû ðàññìàòðèâàåì ýòî äâèæåíèå. Åñcíî, ÷òî ýòî àáñóðä è îòñþäà ñäåëàåì âûâîä, ÷òî ê äâèæóùèìñÿ çàðÿäàì, çàêîíû äâèæåíèÿ è âçàèìäåéñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератò. êîò. îïèñûâàþòñÿ óðàâíåíèÿìè Ìàêñâåëëà, íåëüçÿ ïðèìåíÿòü ïðèíöèï îòíñèò-òè Ãàëèëåÿ, ò.å. ïðåîáð. Ãàëèëåÿ. Âòîðûì ýòàïîì â ñòàíîâëåíèè ñïåöèàëüíîé Ò. îòíñèò-òè ñòàë îïûò À.À.Ìàéêåëüñîíà (1852-1931), ïðîâåäåííûé â 1881 ãîäó.  îïûòå îïðåäåëÿëàñü ñêîðîñòü ñâåòà â ðàçëè÷í. äâèæóùèõñÿ ñèñò. îòñ÷.. Óæå ãîâîðèëîñü, ÷òî ïî Ò. Ìàêñâåëëà ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû äîëæíû ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ ñî ñêîð-òüþ â âàêóóìå - ñ. Âñòàë âîïð, â êàêîé èíåðö. ñèñò-å îòñ÷. ýòî ïðîèñõîäèò. If òàêîâîé ñ÷èòàòü ñèñòåìó îòñ÷., ñâÿçàííóþ ñ íåïîäâèæíûìè çâåçäàìè, òî ñêîðîñòü íàøåé ïëàíåòû îòíîñèò. íèõ ( = 30 êì/ñ. Ýòà ñêîðîñòü áîëüøàÿ è ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератðàâíèìàÿ ñî ñêîð-òüþ ñâåòà ñ. Ìàéêåëüñîí ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëÿë ñêîðîñòü ñâåòà â ðàçíûõ ñèñò. îòñ÷., à èìåíî, îí èçìåðÿë ñêîðîñòü ñâåòà, èäóùåãî â 2õ ïðîòèâîïîëîæíûõ îòíîñèò. Çåìëè íàïð-ÿõ.  ñîîòâåòñòâèè ñ ïðåîáðàçîâàíèÿìè Ãàëèëåÿ è ïîëîæåíèÿìè êëàñè÷. ìåõàíèêè, ñêîð. ñâåòà â ýòèõ ñèñò. îòñ÷. äîëæíû áûëè áû îòëè÷àòñÿ íà âåëè÷èíó 2v. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòà Ìàéêåëüñîíà îäíîçíà÷íî ïîêàçàëè, ÷òî ñêîðîñòü ñâåòà íå çàâèñèò îò âûáîðà ñèñòåìû îòñ÷. è âñåãäà =à ñ. Ò.å. áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû âî âñåõ èíåðö. ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератèñò. îòñ÷. ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ñ îäèíàêîâîé ñêîð-òüþ ñ(3(108 ì/ñ. Ýêñïåðèìåíòû, ïîäîáíûå îïûòó Ìàéêåëüñîíà ïîâòîðÿëèñü íåîäíîêðàòíî ñî âñå âîçðàñòàþùåé òî÷íîñòüþ. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ñêîðîñòü â ðàçëè÷í. ñèñò. îòñ÷. îäèíàêîâà ñ òî÷íîñòüþ ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ ìì/ñ.

16. Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëîðåíöà.  1904-ì ãîäó ãîëëàíäñêèé ôèçèê Õ.À.Ëîðåíö (1853-1928) âûâåë ïðåîáð. äëÿ ïåðåõîäà èç 1îé èíåðö. ñèñòåìû îòñ÷. â äðóã., îòëè÷íûå îò ïðåîáð. Ãàëèëåÿ. Ñèñò. óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà áûëà èíâàðèàíòíà îòíîñèò. ýòèõ ïðåîáð.. Ïðåîáðàçîâàíèÿ êàñàëèñü è êîîðä., è âðåìåíè. Îáîçíà÷èì êîîðäèíàòû è âðåìÿ íåêîòîðîãî ñîáûòèÿ (íàïðèìåð ïîëîæåíèÿ ìàò. ò÷êè â ïðîñò-âå) â èíåðö. ñèñò-å îòñ÷. Ê ÷åðåç x Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат, y, z, t, à â äðóãîé èíåðö. ñèñò-å îòñ÷. Ê' ÷åðåç x',y',z',t'. Ñèñòåìû îòñ÷. âûáðàíû òàê, ÷òîáû èõ êîîðäèíàòíûå ñåòêè íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè t=t'=0 ñîâïàäàëè, à â äàëüíåéøåì ñèñò. Ê' äâèãàëàñü îòíîñèò. ñèñòåìû Ê ñî ñêîð-òüþ u âäîëü åå îñè (ox). Ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëîðåíöà èìåþò âèä: x'=x-ut/'êîðåíü'(1-(u/c)^2); y'=y; z'=z; t'=(t-ux/c^2)/'êîðåíü'(1-(u/c)^2) (12.1). Ñðàç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератó ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ïðè u/c 'ñòðåìèòñÿ' 0 ïðåîáð. Ëîðåíöà ïåðåõîäÿò â ïðåîáð. Ãàëèëåÿ. Ò.å. ïðåîáð. Ãàëèëåÿ ÿâë. ÷àñòíûì ñëó÷àåì ïðåîáð. Ëîðåíöà ïðè ìàëûõ ñêîðîñòÿõ äâèæåíèÿ. Àíàëèçèðóÿ ñëîæèâøååñÿ ïîëîæ. À.Ýéíøòåéí ðàçðàáîòàë íîâóþ ìåõàíèêó áîëüøèõ ñêîðîñòåé, íàçûâàåìóþ ñåé÷àñ ðåëÿòèâèñòñêîé ìåõàíèêîé èëè ñïåöèàëüíîé Ò. îòíñèò-òè.  îñíîâå ýòîé Ò. ëåæàò 2 ïîñòóëàòà. Ñîãëàñíî ïåðâîìó ïîñòóëàòó ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà âî âñåõ èíåðö. ñèñò. êîîðä. îäèíàêîâà è =à ñêîð. ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà â âàêóóìå - ñ. Ýòîò ïîñòóëàò óòâåðæäàåò ýêâèâàëåíòíîñòü èíåðö. ñèñòåì îòñ÷. îòíîñèò. ñêîð. ñâåòà. 2é ïîñòóëàò ç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератàêë. â òîì, ÷òî âñå ôèçè÷åñêèå çàêîíû è ÿâë-ÿ ôîðìóëèðóþòñÿ è ïðîòåêàþò îäèíàêîâî âî âñåõ èíåðö. ñèñò. îòñ÷., ò.å. èíâàðèàíòíû îòíîñèò. ïðåîáð. Ëîðåíöà. Áàçèðóÿñü íà ýòèõ ïîñòóëàòàõ, Ýéíøòåéí ðàçðàáîòàë Ò. äâèæåíèÿ ñèñòåì ïðè ëþáûõ ñêîðîñòÿõ, âïëîòü äî ñêîðîñòåé ñâåòà.  ðàìêàõ Ò. îòíñèò-òè ïîëó÷åíû âûâîäû, êàçàëîñü áû ïðîòèâîðå÷àùèå çàêîíàì êëàñè÷. ìåõàíèêè. Îäíàêî, âñå âûâîäû ýòîé Ò. ïîäòâåðæäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíî ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ. Ñîãëàñíî ïðèíöèïó ñîîòâåòñòâèÿ ñòàðàÿ Ò. (êëàññè÷åñêàÿ ìåõàíèêà èëè ìåõàíèêà äâèæåíèÿ òåë ïðè ìàëûõ ñêîðîñòÿõ) ÿâë. ÷àñòíûì ñëó÷àåì íîâîé. È íàîáîðîò, íîâàÿ Ò. îòíñèò-òè ïåðåõîäèò â ñòàðóþ êëàññè÷åñêóþ ìåõàíèêó ïðè ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератêîðîñòÿõ äâèæåíèÿ v<

17. Ðåëÿòèâèñòñêàÿ ìåõàíèêà. Ñîêðàùåíèå äëèíû è âðåìåíè. Îáðàòèìñÿ ê ïðåîáðàçîâàíèÿì Ëîðåíöà (12.1). Èç íèõ ñëåä., ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ìàò. ñèñòåì îãðàíè÷åíà ñêîð-òüþ ñâåòà â âàêóóìå ñ. If áû ñêîðîñòü äâèæåíèÿ òåëà ïðåâûñèëà ñêîðîñòü ñâåòà, òî, êàê ñëåä. èç ïðåîáð. Ëîðåíöà, êîîðäèíàòû è âðåìÿ ñòàíóò ìíèìûìè ò.å. ïîòåðÿþò ðåàëüíûé ôèç. ñìûñë. Òåïåðü ðàññìîòðèì íåêîòîðûå ñëåäñòâèÿ èç ïðåîáð. Ëîðåíöà.  êëàñè÷. ìåõàíèêå ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ òî÷êàìè è âðåìÿ áûëè îäèíàêîâûì âî âñåõ èíåðö. ñèñò. îòñ÷..  ðåëÿòèâèñòñêîé ìåõàíèêå îíè îêàçàëèñü ðàçíûìè â ðàçëè÷í. èíåðö. ñèñò. îòñ÷., ò.å. ïåðåñòàëè áûòü èíâàðèàíòàìè. Íî èíâàðèàíòû îòíîñèò. ïðåîáð. Ëîðåíöà äîëæåí áûòü. 1èì èç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат íèõ ÿâë. ñêîðîñòü ñâåòà â âàêóóìå - ñ. Îíà äåéñòâèòåëüíî îäèíàêîâà âî âñåõ èíåðö. ñèñò. îòñ÷.. Äðóãèì èíâàðèàíòîì ýòèõ ïðåîáð. ÿâë. òàê íàçûâàåìûé èíòåðâàë ìåæäó ñîáûòèÿìè. Åãî êâàäðàò ðàâåí: 'äåëüòà'S^2=c^2*'äåëüòà't^2-'äåëüòà'x^2+'äåëüòà'y^2+'äåëüòà'z^2 (12.2). Áëàãîäàðÿ èíâàðèàíòíîñòè èíòåðâàëà ïðîñòðàíñòâî è âðåìÿ îêàçûâàþòñÿ âçàèìîñâÿçàííûìè. Îíè îáðàçóþò åäèíîå ÷åòûðåõìåðíîå ïðîñòðàíñòâî-âðåìÿ. Âäîëü ÷åòâåðòîé îñè îòêëàäûâàåòñÿ ìíèìàÿ âåëè÷èíà ict. ×åòûðåõìåðíîå ïðîñòðàíñòâî-âðåìÿ áûëî âïðâûå ââåäåíî Ã.Ìèíêîâñêèì (1864-1909) è ñåé÷àñ íîñèò åãî èìÿ. Ïîïðîáóåì ïðåäñòàâèòü ñåáå òàêîå ïðîñòðàíñòâî. Ìû óìååì äåëàòü ïðîåêöèè òðåõìåðíîãî ïðîñò-âà íà äâóõìåðíîå. Íàïðèìåð, òàêèì îáðçîì ìû ðèñóåì íà äîñêå òðåõìåðíóþ ñèñòåìó êîîðä. íà ïëîñêîñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератòè - äâóõìåðíîì ïðîñò-âå. Ïðåäñòàâèì ñåáå â îáúåìíîì òðåõìåðíîì ïðîñò-âå ïðîåêöèþ ÷åòûðåõìåðíîãî êóáà. Ýòî áóäóò 2 êóáà, êàæäàÿ èç âåðøèí îäíîãî êóáà ñîåäèíåíà ñ ñîîòâåòñòâóþùåé âåðøèíîé 2ãî êóáà ëèíèåé ÷åòâåðòîãî èçìåðåíèÿ. Ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ òî÷êàìè â ÷åòûðåõìåðíîì ïðîñò-âå è áóäåò èíòåðâàë â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè ãåîìåòðèè. Ïðîàíàëèçèðóåì òåïåðü íà îñíîâå ïðåîáð. Ëîðåíöà îäíîâðåìåííîñòü ñîáûòèé â ðàçíûõ ñèñò. îòñ÷..  êëàñè÷. ìåõàíèêå èñïîëüçîâàëñÿ ïðèíöèï äàëüíîäåéñòâèÿ, êîãäà âçàèìäåéñòâèå ìåæäó òåëàìè îñóùåñòâëÿëèñü ìãíîâåííî ÷åðåç ëþá. ðàññòîÿíèå.  ýòîì ñëó÷àå ìû ìîãëè áû ñòàâèòü îäíî è òîæå âðåìÿ â ðàçíûõ ñèñò. êîîðä.. Ïîïðîñòó ãîâîðÿ ñèíõðîíèçîâàòü âðåìÿ è çàäàâàòü åãî îäíèì è òåì æå. Ðàññ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератìîòðèì ýêñïåðèìåíò ïî ñèíõðîíèçàöèè ÷àñîâ, áàçèðóÿñü íà ïîñòóëàòàõ Ò. îòíñèò-òè. Ïðåäñòàâèì ñåáå ñëåäóþùóþ ñèòóàöèþ (ñì. ðèñ.12.2). Ïåðâûé íàáëþäàòåëü 1 ñòîèò íà çåìëå è ìèìî íåãî äâèãàåòñÿ âàãîí, â ñåðåäèíå êîò. ñòîèò 2é íàáëþäàòåëü 2.  íà÷àëå è êîíöå âàãîíà ðàñïîëîæåíû ÷àñû (1) è (2) êîò. íóæíî ñèíõðîíèçîâàòü. Ýòî ïðîùå âñåãî ñäåëàòü ñëåäóþùèì îáðçîì. 2é íàáëþäàòåëü â âàãîíå ïîñûëàåò ñâåò â 2å ñòîðîíû è â ìîìåíò ïðèõîäà ñâåòà íà ÷àñû, îíè âêëþ÷àþòñÿ ñ íóëÿ è èäóò ñèíõðîííî. Ñ ò÷êè çðåíèÿ íàáëþäàòåëÿ â âàãîíå ÷àñû ïîêàçûâàþò îäèíàê. âðåìÿ. Ðàññìîòðèì, ÷òî ïîêàæóò ÷àñû ïåðâîìó íàáëþäàòåëþ, ñòîÿùåìó íà çåìëå. Ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà ïîñòîÿíà â ëþá. ñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератèñò-å îòñ÷.. Ïîêà ñâåò ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ â êîíåö âàãîíà, ÷àñû 1 ïåðåìåñòÿòñÿ åìó íàâñòðå÷ó è áóäóò âêëþ÷åíû ðàíüøå. ×àñû 2 óéäóò çà âðåìÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà è áóäóò âêëþ÷åíû ïîçäíåå. Òêèì îáðçîì, ñ ò÷êè çðåíèÿ ïåðâîãî íàáëþäàòåëÿ ÷àñû áóäóò ïîêàçûâàòü ðàçíîå âðåìÿ , à ñ ò÷êè çðåíèÿ 2ãî íàáëþäàòåëÿ - îäèíàê.. Âðåìÿ áóäåò ðàçíîå äëÿ 2õ ðàçíûõ íàáëþäàòåëåé, íàõîäÿùèõñÿ â ðàçëè÷í. èíåðö. ñèñò. îòñ÷.. Ê ýòîìó æå ðåçóëüòàòó ìîæíî ïðèéòè è ÷èñòî ôîðìàëüíî, ïðè ïîìîùè ïðåîáð. Ëîðåíöà. Ïîêàæåì ýòî. Ïóñòü â íåïîäâèæíîé ñèñò-å îòñ÷. Ê 2 ñîáûòèÿ ïðîèñõîäÿò îäíîâðåìåíî, ò.å.t1=t2. Íàéäåì ðàçíîñòü 'äåëüòà't'=t2'-t1' â ñèñò-å îòñ÷. Ê', ïåðåìåùàþùåéñÿ îòíîñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератèò. Ê âäîëü îñè x ñî ñêîð-òüþ u. Äëÿ ýòîãî âîñïîëüçóåìñÿ ïðåîáðàçîâàíèåì Ëîðåíöà äëÿ âðåìåíè. 'äåëüòà't'=t2'-t1'=(t2 - u*x2/c^2 - t1 + u*x1/c^2)/'êîðåíü'(1-(u/c)^2)=((t2-t1) + (u/c^2)*(x1-x2))/'êîðåíü'(1-(u/c)^2)=u(x1-x2)/(c^2)*'êîðåíü'(1-(u/c)^2) 'íå ðàâíî' 0, ò.ê. x1'íå ðàâíî'x2. Íå âäàâàÿñü â äåòàëüíûé àíàëèç, óêàæåì, ÷òî èçìåíåíèå äëèòåëüíîñòè ïðîìåæóòêîâ âðåìåíè íå êàñàåòñÿ ïðèíöèïà ïðè÷èííîñòè: if èç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - реферат 2õ ñîáûòèé, îäíî ÿâë. ñëåäñòâèåì äðóãîãî è ðàçäåëåíû ïðîìåæóòêîì âðåìåíè, òî â ëþá. èíåðö. ñèñò-å îòñ÷. ýòè ñîáûòèÿ òàêæå ðàçäåëåíû ïðîìåæóòêîì âðåìåíè, è ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîáûòèé íå íàðóøàåòñÿ. Ò.å. ñëåäñòâèå âñåãäà èäåò ïîñëå ïðè÷èíû. Îáðàòèìñÿ åùå ðàç ê ïðèìåðó, ïðèâåäåííîìó â ïàðàãðàôå 12.1, â êîò. ðàññìàòðèâàëîñü âçàèìäåéñòâèå 2õ äâèæóùèõñÿ çàðÿäîâ, è îòâåòèì íà âîïð, ïî÷åìó æå âñå-òàêè ñèëû âçàèìäåéñò. îêàæóòñÿ äëÿ ðàçíûõ íàáëþäàòåëåé ðàçíûìè. Îòâåò íà íåãî çàêë. â òîì, ÷òî â äâèæóùåéñÿ ñèñò-å îòñ÷. âðåìÿ òå÷åò ìåäëåííåå, è óñêîðåíèå, à çí÷èò, è ñèëà âçàèìäåéñò. óìåíüøèòñÿ. Êðîìå èçìåíåíèÿ õîäà ÷àñîâ íàáëþäàåòñÿ èçìåíåíèå ðàçìåðîâ (óêîðî÷åíèå) áûñ Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератòðî äâèæóùèõñÿ îáúåêòîâ. Ýòîò ýôåêò òîæå ìîæåò áûòü âûâåäåí èç ïðåîáð. Ëîðåíöà. Ñâÿçü äëèíû îòðåçêà, íàïðàâëåííîãî âäîëü ñêîð. äâèæåíèÿ, â ñèñò-å Ê (íàáëþäàåìàÿ äëèíà l) è â ñèñò-å K' (ñîáñòâåííàÿ äëèíà l0) çàäàåòñÿ ôîðìóëîé: l=l0*'êîðåíü'(1-(u/c)^2) (12.4). Ò.î ñîáñòâåííàÿ äëèíà âñåãäà ìàêñèìàëüíà. Îòìåòèì, ÷òî ñîêðàùàþòñÿ ëèøü ðàçìåðû òåëà âäîëü íàïðàâë-ÿ ñêîð. ñèñòåìû K'. Èçìåíåíèå ðàçìåðîâ - êàæóùèéñÿ, íåíàáëþäàåìûé ýôåêò.  ðåëÿòèâèñòñêîé ìåõàíèêå ïðåäñêàçàí åùå öåëûé ðÿä ïàðàäîêñàëüíûõ ñ ò÷êè çðåíèÿ êëàñè÷. ìåõàíèêè ÿâëåíèé.  íàñòîÿùåå âðåìÿ áîëüøèíñòâî èç íèõ íàáëþäàëèñü â ýêñïåðèìåíòàõ. Ïðè ýòîì íå íàáëþäàëîñü îòêëîíåíèé îò ïðåäñêàç Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП - рефератàíèé ñïåöèàëüíîé Ò. îòíñèò-òè.


bileti-po-mezhdunarodnim-ekonomicheskim-organizaciyam-referat.html
bileti-po-osnovam-vozrastnoj-psihologii-za-vesennij-semestr-2001-goda-referat.html
bileti-po-predmetu-antichnaya-kultura-za-osennij-semestr-2000-goda-referat.html