Що не так з фізикою в сучасній школі. Фізика: основні поняття, формули, закони

Як готуватися до ЄДІ з фізики? Та й чи потрібна старанному учневі якась спеціальна підготовка?

«У школі з фізики п'ятірка. Ходимо на курси. Що ще потрібно? Адже фізика - не література, де треба прочитати 100 книг, перш ніж написати твір. Тут все просто: підставиш числа в формулу - отримаєш свої бали ».

Так зазвичай міркують недалекоглядні батьки і учні. «Для порядку» відвідують підготовчі курси при вузі. За місяць до іспиту звертаються до репетитора: «поднатаскать нас перед ЄДІ і покажіть, як вирішувати типові завдання». І раптом грім серед ясного неба - низькі бали на ЗНО з фізики. Чому? Хто винен? Може бути, репетитор?

Виявляється, що шкільна п'ятірка з фізики нічого не коштувала! Отримати її нескладно - прочитай параграф в підручнику, підніми руку на уроці, зроби доповідь на тему «Життя Ломоносова», - і готово. У школі не вчать вирішувати завдання з фізики, А ЄДІ з цього предмету майже повністю складається із завдань.

Виявляється, що в школі практично немає фізичного експерименту. Учень уявляє собі конденсатор або рамку з струмом так, як йому фантазія підкаже. Очевидно, кожному фантазія підказує щось своє.

Виявляється, у багатьох школах Москви взагалі немає фізики. Часто учні повідомляють: «А у нас фізику веде історик. А у нас фізичка рік хворіла, а потім емігрувала ».

Фізика опинилася десь на задвірках шкільної освіти! Вона давно перетворилася на другорядний предмет, щось на зразок ОБЖ або природознавства.
У школі з фізикою - справжня катастрофа.

Наслідки цієї катастрофи наше суспільство відчуває вже зараз. Гостра нестача фахівців - інженерів, будівельників, конструкторів. Техногенні аварії. Нездатність персоналу справлятися навіть з тим обладнанням, яке побудоване за радянських часів. І в той же час - надлишок людей з дипломами економіста, юриста чи «менеджера з маркетингу».

На інженерні спеціальності багато хто йде лише тому, що там низький конкурс. «У МДІМВ не вийде, в армію не хочемо, значить, підемо в МАІ, доведеться готуватися до ЄДІ з фізики». Ось і готуються зі скрипом, прогулюючи заняття і дивуючись: чому це завдання не наважуються?

До вас це не стосується, правда?

Фізика - це справжня наука. Красива. Парадоксальна. І дуже цікава. «Натискати» тут неможливо - треба вивчати саму фізику як науку.

Немає ніяких «типових» задач ЄДІ. Немає чарівних «формул», в які треба щось підставити. Фізика - це розуміння на рівні ідей. Це струнка система складних ідей про те, як влаштований світ.

Якщо ви вирішили готуватися до ЄДІ з фізики і вступати до технічного вузу - налаштовуйтесь на серйозну роботу.

Ось кілька практичних порад:

Рада 1.
Починайте готуватися до ЄДІ з фізики завчасно. Два роки, тобто 10 і 11 клас - оптимальний термін підготовки. За один навчальний рік ще можна встигнути щось зробити. А почнете за два місяці до іспиту - розраховуйте максимум на 50 балів.

Відразу застерігаємо від самостійної підготовки. Вирішувати завдання з фізики - це майстерність. Більш того - це мистецтво, навчитися якому можна тільки під керівництвом майстра - досвідченого репетитора.

Рада 2.
Фізика неможлива без математики. Якщо у вас є прогалини в математичній підготовці - ліквідуйте їх негайно. Ви не знаєте, чи є у вас ці прогалини? Легко перевірити. Якщо ви не можете розкласти вектор за складовими, висловити невідому величину з формули або вирішити рівняння - значить, займіться математикою.

Адже вирішення багатьох завдань ЄДІ з фізики закінчується отриманням чисельного відповіді. Вам потрібен непрограмований калькулятор з синусами і логарифмами. Офісний калькулятор з чотирма діями або калькулятор в мобільному телефоні - не годиться.
Купіть непрограмований калькулятор на самому початку підготовки, щоб освоїти його на рівні автоматизму. Кожне завдання, яку вирішуєте, доводите до кінця, тобто до правильного чисельного відповіді.

За якими книгам найкраще готуватися до ЄДІ з фізики?

1. Задачник Римкевіч.

Він містить багато простих завдань, на яких добре набивати руку. Після «Римкевіч» формули запам'ятовуються самі собою, і завдання частини А вирішуються без праці.

2. Ще кілька корисних книг:
Бендрик Г. А., Буховцев Б. Б., Керженцев В. В., Мякішев Г. Я. Завдання з фізики для вступників до ВНЗ.
Баканіна Л. П., Белонучкін В. Є., Козел С. М. Збірник завдань з фізики: Для 10-11 класів з поглибленим вивченням фізики.
Парфентьева Н. А. Збірник завдань з фізики. 10-11 клас.

Найголовніше. Щоб успішно готуватися до ЄДІ з фізики, треба чітко усвідомлювати, для чого вам це потрібно. Адже не тільки для того, щоб здати ЄДІ, вчинити і відкосити від армії?
Можливий відповідь може бути таким. Готуватися до ЄДІ з фізики треба для того, щоб стати в майбутньому висококласним, затребуваним фахівцем. Більш того - знання фізики допоможе вам стати по-справжньому освіченою людиною.

Цікавитися навколишнім світом і закономірностями його функціонування і розвитку природно і правильно. Саме тому розумно звертати свою увагу на природні науки, наприклад, фізику, яка пояснює саму сутність формування і розвитку Всесвіту. Основні фізичні закони нескладно зрозуміти. Уже в дуже юному віці школа ознайомлює дітей з цими принципами.

Для багатьох починається ця наука з підручника "Фізика (7 клас)". Основні поняття і та термодинаміки відкриваються перед школярами, вони знайомляться з ядром головних фізичних закономірностей. Але чи знання обмежуватися шкільною лавою? Які фізичні закони повинен знати кожна людина? Про це і піде мова далі в статті.

наука фізика

Багато нюанси описуваної науки знайомі всім з раннього дитинства. А пов'язано це з тим, що, по суті, фізика є однією з областей природознавства. Вона оповідає про закони природи, дію яких впливає на життя кожного, а багато в чому навіть забезпечує її, про особливості матерії, її структуру і закономірності руху.

Термін «фізика» був вперше зафіксований Аристотелем ще в четвертому столітті до нашої ери. Спочатку він був синонімом поняття "філософія". Адже обидві науки мали єдину мету - правильним чином пояснити всі механізми функціонування Всесвіту. Але вже в шістнадцятому столітті внаслідок наукової революції фізика стала самостійною.

Загальний закон

Деякі основні закони фізики застосовуються в різноманітних галузях науки. Крім них існують такі, які прийнято вважати загальними для всієї природи. Мова йде про

Він має на увазі, що енергія кожної замкнутої системи при протіканні в ній будь-яких явищ неодмінно зберігається. Проте вона здатна трансформуватися в іншу форму і ефективно змінювати своє кількісний вміст в різних частинах названої системи. У той же час в незамкненою системі енергія зменшується за умови збільшення енергії будь-яких тіл і полів, які вступають у взаємодію з нею.

Крім наведеного загального принципу, містить фізика основні поняття, формули, закони, які необхідні для тлумачення процесів, що відбуваються в навколишньому світі. Їх дослідження може стати неймовірно захоплюючим заняттям. Тому в цій статті будуть розглянуті основні закони фізики коротко, а щоб розібратися в них глибше, важливо приділити їм повноцінне увагу.

механіка

Відкривають юним науковцям багато основні закони фізики 7-9 класи школи, де більш повно вивчається така галузь науки, як механіка. Її базові принципи описані нижче.

Закон відносності Галілея (також його називають механічною закономірністю відносності, або базисом класичної механіки). Суть принципу полягає в тому, що в аналогічних умовах механічні процеси в будь-яких інерційних системах відліку проходять абсолютно ідентично.
Закон Гука. Його суть в тому, що чим більшим є вплив на пружне тіло (пружину, стрижень, консоль, балку) з боку, тим більшою є його деформація.

Закони Ньютона (являють собою базис класичної механіки):

Принцип інерції повідомляє, що будь-яке тіло здатне складатися в спокої або рухатися рівномірно і прямолінійно тільки в тому випадку, якщо ніякі інші тіла ніяким чином на нього не впливають, або ж якщо вони будь-яким чином компенсують дію один одного. Щоб змінити швидкість руху, на тіло необхідно впливати за будь-якої силою, і, звичайно, результат впливу однакової сили на різні за величиною тіла буде теж відрізнятися.
Головна закономірність динаміки стверджує, що чим більше рівнодіюча сил, які в поточний момент впливають на дане тіло, тим більше отримане їм прискорення. І, відповідно, чим більше маса тіла, тим цей показник менше.
Третій закон Ньютона повідомляє, що будь-які два тіла завжди взаємодіють один з одним за ідентичною схемою: їх сили мають одну природу, є еквівалентними за величиною і обов'язково мають протилежний зміст вздовж прямої, яка з'єднує ці тіла.
Принцип відносності стверджує, що всі явища, що протікають при одних і тих же умовах в інерційних системах відліку, проходять абсолютно ідентичним чином.

термодинаміка

Шкільний підручник, що відкриває учням основні закони ( "Фізика. 7 клас"), знайомить їх і з основами термодинаміки. Її принципи ми коротко розглянемо далі.

Закони термодинаміки, що є базовими в даній галузі науки, мають загальний характер і не пов'язані з деталями будови конкретного речовини на рівні атомів. До речі, ці принципи важливі не тільки для фізики, але і для хімії, біології, аерокосмічної техніки і т. Д.

Наприклад, в названій галузі існує не піддається логічному визначенню правило, що в замкнутій системі, зовнішні умови для якої незмінні, з часом встановлюється рівноважний стан. І процеси, що тривають в ній, незмінно компенсують один одного.

Ще одне правило термодинаміки підтверджує прагнення системи, яка складається з колосального числа частинок, що характеризуються хаотичним рухом, до самостійного переходу з менш вірогідних для системи станів в більш ймовірні.

А закон Гей-Люссака (його також називають стверджує, що для газу певної маси в умовах стабільного тиску результат за такими операціями розподіляється обсягу на абсолютну температуру неодмінно стає величиною постійною.

Ще одне важливе правило цієї галузі - перший закон термодинаміки, який також прийнято називати принципом збереження і перетворення енергії для термодинамічної системи. Згідно з ним, будь-яку кількість теплоти, яке було повідомлено системі, буде витрачено виключно на метаморфозу її внутрішньої енергії і вчинення нею роботи по відношенню до будь-яких чинним зовнішнім силам. Саме ця закономірність і стала базисом для формування схеми роботи теплових машин.

Інша газова закономірність - це закон Шарля. Він говорить, що чим більше тиск певної маси ідеального газу в умовах збереження постійного об'єму, тим більше його температура.

Електрика

Відкриває юним науковцям цікаві основні закони фізики 10 клас школи. В цей час вивчаються головні принципи природи і закономірності дії електричного струму, а також інші нюанси.

Закон Ампера, наприклад, стверджує, що провідники, з'єднані паралельно, по яких тече струм в однаковому напрямку, неминуче притягуються, а в разі протилежного напрямку струму, відповідно, відштовхуються. Часом таку ж назву використовують для фізичного закону, який визначає силу, що діє в існуючому магнітному полі на невелику ділянку провідника, в даний момент проводить струм. Її так і називають - сила Ампера. Це відкриття було зроблено вченим в першій половині дев'ятнадцятого століття (а саме в 1820 р).

Закон збереження заряду є одним з базових принципів природи. Він говорить, що алгебраїчна сума всіх електричних зарядів, що виникають в будь-який електрично ізольованій системі, завжди зберігається (стає постійною). Незважаючи на це, названий принцип не виключає і виникнення в таких системах нових заряджених частинок в результаті протікання деяких процесів. Проте загальний електричний заряд всіх новостворених частинок неодмінно повинен дорівнювати нулю.

Закон Кулона є одним з основних в електростатики. Він висловлює принцип сили взаємодії між нерухомими точковими зарядами і пояснює кількісне обчислення відстані між ними. Закон Кулона дозволяє обґрунтувати базові принципи електродинаміки експериментальним чином. Він говорить, що нерухомі точкові заряди неодмінно взаємодіють між собою з силою, яка тим вище, чим більше твір їх величин і, відповідно, тим менше, чим менше квадрат відстані між розглянутими зарядами і середовища, в якій і відбувається описується взаємодія.

Закон Ома є одним з базових принципів електрики. Він говорить, що чим більше сила постійного електричного струму, що діє на певній ділянці ланцюга, тим більша напруга на її кінцях.

Називають принцип, який дозволяє визначити напрямок в провіднику струму, що рухається в умовах впливу магнітного поля певним чином. Для цього необхідно розташувати кисть правої руки так, щоб лінії магнітної індукції образно стосувалися розкритої долоні, а великий палець витягнути по напрямку руху провідника. У такому випадку інші чотири випрямлених пальця визначать напрямок руху індукційного струму.

Також цей принцип допомагає з'ясувати точне розташування ліній магнітної індукції прямолінійного провідника, який проводить струм в даний момент. Це відбувається так: помістіть великий палець правої руки таким чином, щоб він вказував а іншими чотирма пальцями образно обхопіть провідник. Розташування цих пальців і продемонструє точний напрям ліній магнітної індукції.

Принцип електромагнітної індукції є закономірність, яка пояснює процес роботи трансформаторів, генераторів, електродвигунів. Даний закон складається в наступному: в замкнутому контурі генерується індукції тим більше, чим більше швидкість зміни магнітного потоку.

Оптика

Галузь "Оптика" також відображає частину шкільної програми (основні закони фізики: 7-9 класи). Тому ці принципи не такі складні для розуміння, як може здатися на перший погляд. Їх вивчення приносить з собою не просто додаткові знання, але краще розуміння навколишньої дійсності. Основні закони фізики, які можна віднести до області вивчення оптики, такі:

Принцип Гюйнеса. Він являє собою метод, який дозволяє ефективно визначити в кожну конкретну частку секунди точне положення фронту хвилі. Суть його полягає в наступному: всі точки, які виявляються на шляху у фронту хвилі в певну частку секунди, по суті, самі по собі стають джерелами сферичних хвиль (вторинних), в той час як розміщення фронту хвилі в ту ж частку секунду є ідентичним поверхні , яка огинає все сферичні хвилі (вторинні). Даний принцип використовується з метою пояснення існуючих законів, пов'язаних з заломленням світла і його відображенням.
Принцип Гюйгенса-Френеля відображає ефективний метод вирішення питань, пов'язаних з поширенням хвиль. Він допомагати пояснити елементарні завдання, пов'язані з дифракцією світла.
хвиль. Застосовується в рівній мірі і для відображення в дзеркалі. Його суть полягає в тому, що як спадаючий промінь, так і той, який був відображений, а також перпендикуляр, побудований з точки падіння променя, розташовуються в єдиній площині. Важливо також пам'ятати, що при цьому кут, під яким падає промінь, завжди абсолютно рівний куту заломлення.
Принцип заломлення світла. Ця зміна траєкторії руху електромагнітної хвилі (світла) в момент руху з однієї однорідної середовища в іншу, яка значно відрізняється від першої по ряду показників заломлення. Швидкість поширення світла в них різна.
Закон прямолінійного поширення світла. За своєю суттю він є законом, що належать до сфери геометричній оптики, і полягає в наступному: в будь-який однорідному середовищі (незалежно від її природи) світло поширюється строго прямолінійно, по найкоротшій відстані. Даний закон просто і доступно пояснює утворення тіні.

Атомна і ядерна фізика

Основні закони квантової фізики, а також основи атомної та ядерної фізики вивчаються в старших класах середньої школи та вищих навчальних закладах.

Так, постулати Бора є ряд базових гіпотез, які стали основою теорії. Її суть полягає в тому, що будь-яка атомна система може залишатися стійкою виключно в стаціонарних станах. Будь-яке випромінювання або поглинання енергії атомом неодмінно відбувається з використанням принципу, суть якого наступна: випромінювання, пов'язане з транспортаціі, стає монохроматическим.

Ці постулати відносяться до стандартної шкільної програми, що вивчає основні закони фізики (11 клас). Їх знання є обов'язковим для випускника.

Основні закони фізики, які повинен знати людина

Деякі фізичні принципи, хоч і належать до однієї з галузей цієї науки, проте носять загальний характер і повинні бути відомі всім. Перелічимо основні закони фізики, які повинен знати людина:

Закон Архімеда (відноситься до областей гідро-, а також аеростатіку). Він має на увазі, що на будь-яке тіло, яке було завантажено в газоподібна речовина або в рідину, діє свого роду виштовхує сила, яка неодмінно спрямована вертикально вгору. Ця сила завжди чисельно дорівнює вазі витісненої тілом рідини або газу.
Інша формулювання цього закону наступна: тіло, занурене в газ або рідина, неодмінно втрачає у вазі стільки ж, скільки склала маса рідини або газу, в який воно було завантажено. Цей закон і став базовим постулатом теорії плавання тел.
Закон всесвітнього тяжіння (відкритий Ньютоном). Його суть полягає в тому, що абсолютно всі тіла неминуче притягуються один до одного з силою, яка тим більше, чим більше твір мас цих тіл і, відповідно, тим менше, чим менше квадрат відстані між ними.

Це і є 3 основних закони фізики, які повинен знати кожен, хто бажає розібратися в механізмі функціонування навколишнього світу і особливості протікання процесів, що відбуваються в ньому. Зрозуміти принцип їх дії досить просто.

Цінність подібних знань

Основні закони фізики повинні бути в багажі знань людини, незалежно від його віку та роду діяльності. Вони відображають механізм існування всієї сьогоднішньої дійсності, і, по суті, є єдиною константою в безперервно змінюється.

Основні закони, поняття фізики відкривають нові можливості для вивчення навколишнього світу. Їх знання допомагає розуміти механізм існування Всесвіту і руху всіх космічних тіл. Воно перетворює нас не в просто як шпигунів щоденних подій і процесів, а дозволяє усвідомлювати їх. Коли людина ясно розуміє основні закони фізики, тобто все що відбуваються навколо нього процеси, він отримує можливість управляти ними найбільш ефективним чином, здійснюючи відкриття і роблячи тим самим своє життя більш комфортним.

підсумки

Деякі змушені поглиблено вивчати основні закони фізики для ЄДІ, інші - за родом діяльності, а деякі - з наукової цікавості. Незалежно від цілей вивчення даної науки, користь отриманих знань важко переоцінити. Немає нічого більш задовольняє, ніж розуміння основних механізмів і закономірностей існування навколишнього світу.

Не залишайтеся байдужими - розвивайтеся!

Вчені з планети Земля використовують масу інструментів, намагаючись описати те, як працює природа і всесвіт в цілому. Що вони приходять до законів і теорій. В чому різниця? Науковий закон можна часто звести до математичного твердженням, начебто E \u003d mc²; це твердження базується на емпіричних даних і його істинність, як правило, обмежується певним набором умов. У разі E \u003d mc² - швидкість світла у вакуумі.

Наукова теорія часто прагне синтезувати ряд фактів або спостережень за конкретними явищами. І в цілому (але не завжди) виходить чітке і перевіряється твердження щодо того, як функціонує природа. Зовсім не обов'язково зводити наукову теорію до рівняння, але вона насправді являє собою щось фундаментальне про роботу природи.

Як закони, так і теорії залежать від основних елементів наукового методу, наприклад, створення гіпотез, проведення експериментів, знаходження (або незнаходження) емпіричних даних і висновок висновків. Зрештою, вчені повинні бути в змозі повторити результати, якщо експерименту судилося стати основою для общепрінятного закону або теорії.

У цій статті ми розглянемо десять наукових законів і теорій, які ви можете освіжити в пам'яті, навіть якщо ви, наприклад, не так часто звертаєтеся до скануючого електронного мікроскопу. Почнемо з вибуху і закінчимо невизначеністю.

Якщо і варто знати хоча б одну наукову теорію, то нехай вона пояснить, як всесвіт досягла нинішнього свого стану (або не досягла,). На підставі досліджень, проведених Едвіном Хабблом, Жоржем Леметром і Альбертом Ейнштейном, теорія Великого Вибуху постулює, що Всесвіт почався 14 мільярдів років тому з масивного розширення. У якийсь момент Всесвіт була укладена в одній точці і охоплювала всю матерію нинішньої всесвіту. Цей рух триває і донині, а сама всесвіт постійно розширюється.

Теорія Великого Вибуху отримала широку підтримку в наукових колах після того, як Арно Пензіас і Роберт Вілсон виявили космічний мікрохвильовий фон в 1965 році. За допомогою радіотелескопів два астронома виявили космічний шум, або статику, яка не розсіюється з часом. У співпраці з Прінстонським дослідником Робертом Дике, пара вчених підтвердила гіпотезу Дике про те, що первісний Великий Вибух залишив після себе випромінювання низького рівня, яке можна виявити по всьому Всесвіті.

Закон космічного розширення Хаббла

Давайте на секунду затримаємо Едвіна Хаббла. У той час як в 1920-х роках бушувала Велика депресія, Хаббл виступав з новаторським астрономічним дослідженням. Він не тільки довів, що були й інші галактики крім Чумацького Шляху, але також виявив, що ці галактики несуться геть від нашої власної, і цей рух він назвав розбіганням.

Для того, щоб кількісно оцінити швидкість цього галактичного руху, Хаббл запропонував закон космічного розширення, він же закон Хаббла. Рівняння виглядає так: швидкість \u003d H0 x відстань. Швидкість є швидкість розбігання галактик; H0 - це постійна Хаббла, або параметр, який показує швидкість розширення всесвіту; відстань - це відстань однієї галактики до тієї, з якою відбувається порівняння.

Постійна Хаббла розраховувалася при різних значеннях протягом досить довгого часу, проте в даний час вона завмерла на точці 70 км / с на мегапарсек. Для нас це не так важливо. Важливим є те, що закон являє собою зручний спосіб вимірювання швидкості галактики щодо нашої власної. І ще важливо те, що закон встановив, що Всесвіт складається з багатьох галактик, рух яких простежується до Великого Вибуху.

Закони планетарного руху Кеплера

Протягом століть вчені билися один з одним і з релігійними лідерами за орбіти планет, особливо за те, чи обертаються вони навколо Сонця. У 16 столітті Коперник висунув свою спірну концепцію геліоцентричної Сонячної системи, в якій планети обертаються навколо Сонця, а не Землі. Однак тільки з Іоганном Кеплером, який спирався на роботи Тихо Браге та інших астрономів, з'явилася чітка наукова основа для руху планет.

Три закони планетарного руху Кеплера, що склалися на початку 17 століття, описують рух планет навколо Сонця. Перший закон, який іноді називають законом орбіт, стверджує, що планети обертаються навколо Сонця по еліптичній орбіті. Другий закон, закон площ, говорить, що лінія, що з'єднує планету з сонцем, утворює рівні площі через рівні проміжки часу. Іншими словами, якщо ви вимірюєте площа, створену намальованою лінією від Землі від Сонця, і відстежуєте рух Землі протягом 30 днів, площа буде однаковою, незалежно від положення Землі щодо початку відліку.

Третій закон, закон періодів, дозволяє встановити чіткий взаємозв'язок між орбітальним періодом планети і відстанню до Сонця. Завдяки цьому закону, ми знаємо, що планета, яка щодо близька до Сонця, на кшталт Венери, має набагато більш короткий орбітальний період, ніж далекі планети, на кшталт Нептуна.

Універсальний закон тяжіння

Сьогодні це може бути в порядку речей, але більш ніж 300 років тому сер Ісаак Ньютон запропонував революційну ідею: два будь-яких об'єкта, незалежно від їх маси, надають гравітаційне тяжіння один на одного. Цей закон представлений рівнянням, з яким багато школярів стикаються в старших класах фізико-математичного профілю.

F \u003d G × [(m1m2) / r²]

F - це гравітаційна сила між двома об'єктами, яка вимірюється в ньютонах. M1 і M2 - це маси двох об'єктів, в той час як r - це відстань між ними. G - це гравітаційна стала, в даний час розрахована як 6,67384 (80) · 10 -11 або Н · м ² · кг -2.

Перевага універсального закону тяжіння в тому, що він дозволяє обчислити гравітаційне тяжіння між двома будь-якими об'єктами. Ця здатність украй корисна, коли вчені, наприклад, запускають супутник на орбіту або визначають курс Місяця.

закони Ньютона

Раз вже ми заговорили про один з найвидатніших учених, коли-небудь які живуть на Землі, давайте поговоримо про інших знаменитих законах Ньютона. Його три закони руху складають істотну частину сучасної фізики. І як і багато інших законів фізики, вони елегантні у своїй простоті.

Перший з трьох законів стверджує, що об'єкт в русі залишається в русі, якщо на нього не діє зовнішня сила. Для кульки, що котиться по підлозі, з зовнішніми силами тертя між кулею і підлогою, або ж хлопчик, який б'є по кульці в іншому напрямку.

Другий закон встановлює зв'язок між масою об'єкта (m) і його прискоренням (a) у вигляді рівняння F \u003d m x a. F являє собою силу, що вимірюється в ньютонах. Також це вектор, тобто у нього є спрямований компонент. Завдяки прискоренню, м'яч, який котиться по підлозі, володіє особливим вектором в напрямку його руху, і це враховується при розрахунку сили.

Третій закон досить змістовний і повинен бути вам знаком: для кожної дії є рівна протидія. Тобто для кожної сили, прикладеної до об'єкта на поверхні, об'єкт відштовхується з такою ж силою.

закони термодинаміки

Британський фізик і письменник Ч. П. Сноу одного разу сказав, що невчений, яка б не знала другого закону термодинаміки, був як вчений, який ніколи не читав Шекспіра. Нині відома заява Сноу підкреслювало важливість термодинаміки і необхідність навіть людям, далеким від науки, знати його.

Термодинаміка - це наука про те, як енергія працює в системі, будь то двигун або ядро \u200b\u200bЗемлі. Її можна звести до декількох базових законів, які Сноу позначив наступним чином:

Ви не можете виграти.
Ви не уникнете збитків.
Ви не можете вийти з гри.

Давайте трохи розберемося з цим. Говорячи, що ви не можете виграти, Сноу мав на увазі те, що оскільки матерія і енергія зберігаються, ви не можете отримати одне, не втративши друге (тобто E \u003d mc²). Також це означає, що для роботи двигуна вам потрібно поставляти тепло, однак у відсутності ідеально замкнутої системи деяку кількість тепла неминуче буде йти у відкритий світ, що призведе до другого закону.

Другий закон - збитки неминучі - означає, що в зв'язку зі зростаючою ентропією, ви не можете повернутися до колишнього енергетичного стану. Енергія, сконцентрована в одному місці, завжди буде прагнути до місць більш низької концентрації.

Нарешті, третій закон - ви не можете вийти з гри - відноситься, найнижчою теоретично можливій температурі - мінус 273,15 градуса Цельсія. Коли система досягає абсолютного нуля, рух молекул зупиняється, а значить ентропія досягне найнижчого значення і не буде навіть кінетичної енергії. Але в реальному світі досягти абсолютного нуля неможливо - тільки дуже близько до нього підійти.

сила Архімеда

Після того як древній грек Архімед відкрив свій принцип плавучості, він нібито крикнув «Еврика!» (Знайшов!) І побіг голяка по Сиракузам. Так говорить легенда. Відкриття було ось таким істотним. Також легенда свідчить, що Архімед виявив принцип, коли помітив, що вода у ванній піднімається при зануренні в нього тіла.

Згідно з принципом плавучості Архімеда, сила, що діє на навантажений або частково занурений об'єкт, дорівнює масі рідини, яку зміщує об'єкт. Цей принцип має найважливіше значення в розрахунках щільності, а також проектуванні підводних човнів і інших океанічних суден.

Еволюція і природний відбір

Тепер, коли ми встановили деякі з основних понять про те, з чого почалася Всесвіт і як фізичні закони впливають на наше повсякденне життя, давайте звернемо увагу на людську форму і з'ясуємо, як ми дійшли до такого. На думку більшості вчених, вся життя на Землі має загального предка. Але для того, щоб утворилася така величезна різниця між усіма живими організмами, деякі з них повинні були перетворитися в окремий вид.

У загальному сенсі, ця диференціація сталася в процесі еволюції. Популяції організмів і їх риси пройшли через такі механізми, як мутації. Ті, у кого риси були більш вигідними для виживання, на кшталт коричневих жаб, які відмінно маскуються в болоті, були природним чином обрані для виживання. Ось звідки взяв початок термін природний відбір.

Можна помножити ці дві теорії на багато-багато часу, і власне це зробив Дарвін в 19 столітті. Еволюція і природний відбір пояснюють величезну різноманітність життя на Землі.

Загальна теорія відносності

Альберта Ейнштейна була і залишається найважливішим відкриттям, яке назавжди змінила наш погляд на всесвіт. Головним проривом Ейнштейна була заява про те, що простір і час не є абсолютними, а гравітація - це не просто сила, прикладена до об'єкта або масі. Швидше гравітація пов'язана з тим, що масавикривляє сам простір і час (простір-час).

Щоб осмислити це, уявіть, що ви їдете через всю Землю по прямій лінії в східному напрямку, скажімо, з північної півкулі. Через деякий час, якщо хтось захоче точно визначити ваше місце розташування ви будете набагато південніше і східніше свого вихідного положення. Це тому що Земля вигнута. Щоб їхати прямо на схід, вам потрібно враховувати форму Землі і їхати під кутом трохи на північ. Порівняйте круглий кульку і аркуш паперу.

Простір - це в значній мірі те ж саме. Наприклад, для пасажирів ракети, що летить навколо Землі, буде очевидно, що вони летять по прямій в просторі. Але насправді, простір-час навколо них згинається під дією сили тяжіння Землі, змушуючи їх одночасно рухатися вперед і залишатися на орбіті Землі.

Теорія Ейнштейна справила величезний вплив на майбутнє астрофізики і космології. Вона пояснила невелику і несподівану аномалію орбіти Меркурія, показала, як згинається світло зірок і заклала теоретичні основи для чорних дір.

Принцип невизначеності Гейзенберга

Розширення теорії відносності Ейнштейна розповіло нам більше про те, як працює Всесвіт, і допомогло закласти основу для квантової фізики, що призвело до зовсім несподіваного конфузу теоретичної науки. У 1927 році усвідомлення того, що всі закони всесвіту в певному контексті є гнучкими, призвело до приголомшливого відкриття німецького вченого Вернера Гейзенберга.

Постулювавши свій принцип невизначеності, Гейзенберг зрозумів, що неможливо одночасно знати з високим рівнем точності два властивості частинки. Ви можете знати положення електрона з високим ступенем точності, але не його імпульс, і навпаки.

Пізніше Нільс Бор зробив відкриття, яке допомогло пояснити принцип Гейзенберга. Бор з'ясував, що електрон має якості як частки, так і хвилі. Концепція стала відома як корпускулярно-хвильовий дуалізм і лягла в основу квантової фізики. Тому, коли ми вимірюємо положення електрона, ми визначаємо його як частку в певній точці простору з невизначеною довжиною хвилі. Коли ми вимірюємо імпульс, ми розглядаємо електрон як хвилю, а значить можемо знати амплітуду її довжини, але не положення.

Фізика - точна і фундаментальна наука, яка вивчає загальні закономірності різних природних явищ, а також закони будови і руху матерії. Всі закони і поняття фізики формують основи предмета природознавства.

У середній школі з'являється окремий предмет - фізика, головною метою якого є формування в учнів знання предмета, стилю мислення і наукового світогляду. З сьомого по дев'ятий клас школярі вивчають базовий курс фізики, завдяки якому формується уявлення про фізичну картину світу, вивчаються основні фізичні поняття, терміни і закони, а також основні алгоритми для вирішення задач, розвиваються дослідницькі та експериментальні навички. В кінці дев'ятого класу учні здають ДПА з фізики. За запитом в пошуковій системі «фізика безкоштовно» в Інтернеті можна знайти різні відеоуроки, довідники, книги і статті , які допоможуть підготуватися самостійно .

Експериментальна та теоретична фізика

Дуже важко визначити межу, де закінчується теоретична частина курсу з фізики і починається експериментальна, так як вони дуже тісно взаємопов'язані і доповнюють один одного. Метою експериментальної фізики є проведення різних експериментів для перевірки гіпотез, законів, а також встановлення нових фактів. Теоретична фізика орієнтована на пояснення різних природних явищ виходячи з фізичних законів.

Структура предмета фізика

Структурно предмет фізики поділити досить складно, так як вона тісно пов'язана з іншими дисциплінами. Однак в основі всіх її розділів лежать фундаментальні теорії, закони і принципи, які описують суть фізичних процесів і явищ.

Основні розділи фізики:

механіка - наука про рух і викликають рух силах;
молекулярна фізика - розділ вивчає фізичні властивості тіл з точки зору їх молекулярної будови;
коливання і хвилі - розділ фізики, в якому розглядаються періодичні зміни руху частинок;
теплофізика - група дисциплін з теоретичних основ енергетики;
електродинаміка - розділ, який вивчає властивості електромагнітного поля, електричні і магнітні явища, електричний струм;
електростатика - розділ фізики, в якому розглядається електростатичне поле, а також електричні заряди;
магнетизм - наука про магнітних полях;
оптика вивчає властивості і природу світла;
атомна фізика - розділ фізики про властивості атомів і молекул;
квантова фізика - розділ фізики, який вивчає квантово-механічні та квантово-польові системи, закони їх руху.

Як підготуватися до ДПА з фізики?

Потрібно повторювати і вивчати матеріал відповідно до вимог до ДПА з фізики. У цьому допоможуть різні довідники, посібники та збірники тестових завдань. Корисними будуть по фізики безкоштовнізаняття з розбором демоваріантов ДПА, які представлені на сайті сайт.

Слід цікавитися додатковими матеріалами і взяти участь в пробному тестуванні. Під час виконання тестових завдань відбувається знайомство з особливостями питань. Помічено, що учні, які проходили тестові заняття в результаті набирали більш високі бали. Необхідно скласти план самостійних занять із зазначенням тих, які планується вивчити для ДПА з фізики. Можна почати з найбільш важких і незрозумілих. Також не потрібно намагатися вивчити відразу весь підручник або переглянути всі відеоуроки. Важливо структурувати досліджуваний матеріал, складати плани і таблиці, які допоможуть кращому запам'ятовуванню і повторення. Не завадить чергувати заняття і відпочинок, а також бути впевненим у своїх силах і не думати про невдачі.

В першу чергу потрібно оцінити свій поточний рівень знань і зрозуміти, чого хочеться досягти. Якщо під "з нуля" розуміється повне незнання предмета, то перш ніж кидатися вирішувати купу тестів з будь-яких книг ФІПІ, потрібно постаратися розібратися в самих процесах і законах фізики, на мою думку, розуміння, має бути основним моментом, на який необхідно звертатися увага . Розуміння сильно допоможе вам при вирішенні частини, де є вибір відповіді (якщо він ще є, я не в курсі). І так, щоб почати щось розуміти, потрібно брати підручник, відкривати розділи фізики по-порядку і читати, по кілька разів, не потрібно думати, що прочитавши один раз, вам цього буде достатньо, треба перечитувати, тому запасіться терпінням. З книг по теорії я б рекомендував підручники Г.Я.Мякішева, тільки профільний рівень, кожному розділу присвячена окрема книга. Але не для постійного читання, а на випадок, щоб відкрити незрозумілі місця і прочитати докладніше, подробиця викладу часто вирішує проблему розуміння. А для основного вивчення теорії: mathus.ru, там все в міру коротко і толково розписано. Не бачу сенсу читати щось фундаментальне типу Ландсберга, вже дуже багато часу витратите, для ЄДІ не варто. Відмінним варіантом можуть стати навчальні відео, тільки не аби що. НАСТІЙНО рекомендую відео Михайла Пєнкіна (викладач МФТІ), їх дуже багато в мережі та якіснішим не думаю, що можна знайти. Його ролики, можливо, зможуть вам замінити всі підручники, навіть краще буде, якщо ви почнете саме з них! Далі на рахунок зубріння формул і т.п. Не варто зубрити формули, намагайтеся вирішувати завдання, де ці формули застосовуються, з часом ви їх запам'ятаєте; вчіться виводити формули самостійно, знаючи основні закони, можна отримати практично все що завгодно. Звичайно, скажіть ви, що це складно, з нуля-то, але все ж варто пробувати. На рахунок рішення задач з розрахунками і розгорнутою відповіддю: починайте з простих, як тільки зможете вирішувати, ускладнюйте рівень завдань. Щоб навчитися вирішувати завдання в першу чергу варто розбирати вже вирішені завдання з цікавлять розділів, тому що методи, підходи і взагалі розуміння що робити ніяк не виникне у вас саме, скільки б часу ви не сиділи над завданням. Рекомендую книги "Репетитор з фізики" Касаткіна І.Л., безліч розібраних завдань, читайте розбирайтеся, пробуйте вирішити аналогічну. Якщо готові платити гроші, то не раджу йти до репетитора, а раджу портал http://foxford.ru/, це не реклама. Там можна пройти курси з підготовки, викладачі є унікальні. Найголовніше - не здавайтеся, і не думайте, що все складно, як тільки почнете розбиратися, зрозумієте що хочеться розбиратися далі. Попереджу на рахунок купи матеріалів з інтернету, скрізь можуть бути помилки, а людині який тільки почав, практично не під силу відрізнити хороші матеріали для підготовки від незрозуміло чого, не приймайте на віру першу-ліпшу, намагайтеся розібратися, ставте все під сумнів, це ключ до прогресу. І так, якщо підвести риску:

1) намагатися розуміти

2) починати розбиратися з простого

3) не зациклюватися на нарешіваніі простих завдань, якщо розумієте - з голови не полетить

4) не зубрити

5) використовувати хороші джерела (ті, які я навів, перевірені особисто мною)

Нехай краще ви зрозумієте і з упевненістю відповісте на ЄДІ, ніж назубріте і навирішувати. Зрозуміти все за рік НЕ можливо, можете повірити, фізика не просто алгоритм дій. Але у вас обов'язково повинні бути теми, в які ви вникли, щоб вирішити з упевненістю все з них, або майже все. Так що, коли "пробіжитеся" по всіх майданчиках, варто особливо звертати увагу на ті, які краще даються. Бажаю удачі!