4 Сентября 2009 года

Огнев Игорь Сергеевич (ФИЗИКА)

Науки делятся на:

Естественные	Гуманитарные
Фундаментальные (физика, биология, геология, химия) и прикладные
Фундаментальные делятся на теоретические и экспериментальные

Физика как любая наука делится на: стандартную физику (то, что уже экспериментально подтверждено) и новую физику. Стандартная физика подразделяется на классическую физику (механика – движение классических объектов, электродинамика – изучение электромагнитных полей, термодинамика (статистическая физика) – рассматриваются системы из очень большого числа частиц) – п. 1, 2, и неклассическую физику (квантовая физика, теория гравитации) п. 3, 4. 2 и 3 – электро-слабые взаимодействия.

Земная физика – не устоявшееся понятие. Так же существуют астрофизика (изучает внеземные объекты с точки зрения физики) и космология (изучает вселенную в целом).

Термодинамическое равновесие – когда в системе перестают происходить изменения. Именно с такими объектами работает термодинамика.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ:

1. Гравитационное взаимодействие

2. Электромагнитное взаимодействие

3. Слабое взаимодействие

4. Сильное взаимодействие

11.09.09

Классическая физика

Состав:

1. Механика

2. Термодинамика (с т.з. стат. физики)

3. Электродинамика

Классическая механика

• Потенциальная энергия характеризует взаимодействие, а не тело.

• Кинетическая энергия характеризует то, насколько быстро тело движется. Есть так же средняя энергия.

Занимается описанием и изучением механического движения тел.

Движение – это изменение положения тела в пространстве с течением времени.

Математическое пространство это набор точек, которые условно обозначены. В математике точки обозначаются числами. Каждая точка характеризуется набором чисел. А количество чисел определяет размерность пространства. (x, y, z)

Пространство бывает плоское и трехмерное.

Система отсчета дает возможность полностью описать пространство. Без нее описание движения теряет смыл. Она состоит из точки отсчета, которую подразумевает любое пространство, единицы измерения, системы координат. Если есть точка отсчета, то всегда можно говорить, что в любой момент времени тело занимает определенную точку в пространстве. Это нужно для описания движения.

Функция – это набор чисел, набор положений точки в пространстве.

Ранее…

1. Предполагалось, что для любого тела покой – характерное состояние.

2. Предполагалось, что движение можно описать в терминах абстрактного пространства (без точек отсчета)

О движении нельзя говорить до того, пока не известно, относительно чего тело движется. ДОЛЖНА БЫТЬ ТОЧКА ОТСЧЕТА!!!

Постулаты механики сводятся к 3 законам Ньютона:

1. Инерциальные системы отсчета – такие системы отсчета, в которой на тело не действуют никакие силы. Относительно нее можно описать любое движение (по 1 закону Ньютона). F=mv

2. Если относительно такой системы отсчета рассматривать движение, можно утверждать, что если на тело действую силы, то на него действует ускорение. Чем больше сила, тем больше ускорение. Чем больше масса, тем меньше ускорение. Если ускорение =0, то скорость постоянная.

3. Силы, с которыми взаимодействуют друг с другом тела, равны по модулю, но направлены противоположно.

Чтобы описать движение, нужно:

А) нужно выбрать систему отсчета

Б) из всех систем отсчета нужно выбирать инерциальную систему отсчета

В) F=mv из формулы можно получить положение тела в любой момент времени

Термодинамика

Термодинамика представляет собой науку о тепловых явлениях, в которой не учитывается молекулярное строение тел.

1. Все тела состоят из атомов и молекул. Молекулы состоят из атомов (112в таблице Менделеева). Молекула состоит из ядра и электронов, которые находятся вокруг ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, которые состоят из кварков.

2. Молекулы в телах находятся в постоянном движении. Они имеют некую скорость. Средняя скорость характеризует температуру: чем скорость больше, тем больше температура.

Постулаты термодинамики

E=(mv²)/2 энергия

Энергия системы = сумма энергий частиц, составляющих систему

1. Внутренняя энергия может расходоваться на совершение работы и на нагревание. (закон сохранения энергии: энергия не появляется и не исчезает, а переходит из состояния в состояние). Содержание работы – это сообщение энергии другому телу. Нагревание – передача тепловой энергии, увеличение скорости движения молекул.

2. Передача тепла идет от более нагретых к менее нагретым телам. Этот процесс необратим (в изолированных – замкнутых – системах). Переход может быть как прямым, так и обратным (обратимость). При переходе энергия тела 3 будет больше энергии тела 2, но меньше тела 1.

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

N – число материальных точек

F =0 (силы, действующие на точки)

Характеристика газов: давление, температура, энергия, объем.

Каждую частицу описывают 6 параметров, т.е. 6*N

Функция распределения говорит о том, какова вероятность того или иного положения частицы в пространстве [f (E)]. Она описывает равновесное состояние газа. В 2 объемах должно быть равное число частиц. А отличие от среднего значения и есть флуктуация. В термодинамике флуктуации = 0.

Вероятность флуктуации пропорциональна числу частиц (1/N). Вероятность макроскопических флуктуаций очень мала. Именно поэтому термодинамика их не рассматривает.