Введение. Курс лекций составлен на основе многолетнего опыта чтения лекций по курсу физики автором в ГГТУ имени п

ПРЕДИСЛОВИЕ

Курс лекций составлен на основе многолетнего опыта чтения лекций по курсу физики автором в ГГТУ имени П. О. Сухого для студентов дневной и заочной форм обучения машиностроительных специальностей и написан в соответствии с требованиями Образовательных стандартов и типовых учебных планов специальностей. Данный курс лекций не заменяет учебника по физике, а является дополнением к нему и предназначен для систематизации знаний, полученных во время лекционных и лабораторно-практических занятий, а также служит пособием для успешной сдачи экзаменов. В нем сжато и лаконично рассмотрены основные определения физических понятий и величин, сформулированы физические законы и закономерности, прослежена логическая связь между рассматриваемыми явлениями и понятиями. После рассмотрения теоретического материала каждая глава заканчивается набором качественных вопросов и задач. Такая структура пособия позволит использовать его при проведении практических, семинарских и лабораторных занятий, а также для самостоятельной работы студентов в течение всего семестра и, особенно, при подготовке к экзаменам. Математические знания, необходимые для работы с пособием, соответствуют уровню обычного курса высшей математики технических университетов.

Автор рассчитывает на то, что и преподаватели кафедры найдут в курсе лекций много полезного для своей работы, выделяя те разделы, которые являются существенными для конкретной специальности, или, напротив, опуская менее значимый материал, который может быть рекомендован студентам для дополнительного изучения.

В заключение автор выражает искреннюю благодарность Беляевой Р.В. за помощь в подготовке и оформлении текстового и графического материала пособия.

Физика есть наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения.

В настоящее время известны два вида неживой материи: вещество и поле. К первому виду материи – веществу – относятся, например, атомы, молекулы и все состоящие из них тела. Второй вид материи образуют электромагнитные, гравитационные и другие поля. Различные виды материи могут превращаться друг в друга. Так, например, электрон и позитрон (представляющие собой вещество) могут превращаться в фотоны (т.е. в электромагнитное поле). Возможен и обратный процесс.

Материя находится в непрерывном движении, под которым понимается всякое изменение вообще. Движение представляет собой неотъемлемое свойство материи, которое несотворимо и неуничтожимо, как и сама материя. Материя существует и движется в пространстве и во времени, которые являются формами бытия материи.

Физические законы устанавливаются на основе обобщения опытных фактов и выражают объективные закономерности, существующие в природе. Эти законы обычно формируются в виде количественных соотношений между различными физическими величинами.

Основным методом исследования в физике является опыт, т. е. наблюдение исследуемого явления в точно контролируемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и воссоздать его каждый раз при повторении этих условий.

Для объяснения экспериментальных данных привлекаются гипотезы. Гипотеза – это научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо факта или явления и требующее проверки и доказательства для того, чтобы стать научной теорией или законом. Правильность высказанной гипотезы проверяется посредством постановки соответствующих опытов, путем выяснения согласия следствий, вытекающих из гипотезы, с результатами опытов и наблюдений. Успешно прошедшая такую проверку и доказательства гипотеза превращается в научную теорию или закон.

Физическая теория – представляет собой систему основных идей, обобщающих опытные данные и отражающих объективные закономерности природы. Физическая теория дает объяснение целой области явлений природы с единой точки зрения.