Мпс россии

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Аммер С.А., Карелин Б.В.

ФИЗИКА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Курс лекций для студентов технических

специальностей

Воронеж 2004

УДК 53

ББК 32

А 73

Физика. Учебное пособие. С.А.Аммер, Б.В.Карелин.

Российский гос.откр.техн.университет путей сообщ. В. 2004

Курс лекций по физике для студентов технических специальностей написан в соответствии с программой и преследует цель помочь студентам, обучающимся без отрыва от производства, овладеть основами физической науки при внедрении современных методов информационных технологий.

Рецензент:

1. Введение

Физика – одна из фундаментальных наук. Неоценима ее роль в современной интеграции естественных наук, построении научной картины мира и формировании мировоззрения и экологического мышления. Физика – это наука о наиболее общих свойствах и формах движения материи, о наиболее общих законах природы.

Физика – наука экспериментальная, т.е. в основе методов познания природы лежит эксперимент. Для объяснения опытных данных выдвигаются гипотезы– научные предположения. Правильность их опять проверяется в опытах. Только после подтверждения правильности гипотеза становится научнойтеорией.

Физика тесно связана с другими науками (философией, химией, биологией, астрономией, и др.), имеет с ними лишь условные границы. Тесно связана физика и с математикой, которая дает ей методы и математический аппарат исследований. Большинство физических законов имеют четкое математическое выражение.

Стимулом к развитию физических исследованийслужили потребности человека, его стремление облегчить труд, удовлетворить свою любознательность. Открытия в области физики способствовали развитию новых отраслей техники. В свою очередь, техника, развиваясь, ставила новые проблемы перед физикой. При этом сама физическая наука обогащалась новыми техническими средствами. Например, открытие и изучение элементарных частиц было бы немыслимо без мощных ускорителей и другой сложной аппаратуры. Компьютеризация облегчила и ускорила научный поиск, расширила его возможности.

Велик вклад в современную физику таких российских ученых как Иоффе, Мандельштам, Вавилов, Курчатов, лауреатов нобелевской премии академиков Ландау, Тамма, Черенкова, Прохорова, Франка, Басова, Капицы, Алферова и др.

Законы физики устанавливаются связь между физическими величинами, единицами их измерения; с 1963 г. в нашей стране введена Международная система единиц СИ.

2. Физические основы механики

Механика рассматривает ограниченный круг вопросов, связанных с механическим движением материальных тел и происходящими при этом их взаимодействиями. Под механическим движением понимается изменение с течением временивзаимного положения тел или их частей впространстве.Времяхарактеризует последовательность, длительность событий.Пространство- расположение материальных объектов, их протяженность.

Основы механики были заложены итальянским ученым Галилеем (1564-1642) и английским физиком Ньютоном (1643-1727). Классическая механика, рассматривает движение макроскопических тел со скоростями, значительно меньшими скорости света. Она базируется на следующих постулатах:

1. Действие одних тел на другие распространяется мгновенно.

2. Пространство и время независимы друг от друга, абсолютны и изотропны.

3. Масса рассматривается как мера количества вещества.

В начале ХХ века эти постулаты подверглись кардинальному пересмотру, что привело к созданию одной из величайших научных теорий-теории относительности. По Эйнштейнупространство и время неотделимы от материи и ее движенияи имеют относительный, а не абсолютный характер. Свойства пространства и времени оказались зависимы от материальных тел и их движения. Быстрые движения макроскопических тел со скоростями, близкими к скорости света, рассматриваетрелятивистская механика илиспециальная теория относительности.Свойства и движения микрочастиц описываетквантовая механика.Теория относительности и квантовая механика не отвергают классическую механику, они развивают ее на принципиально новой основе.