Предмет физики и ее связь с другими науками

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет» МИФИ

___________________________________________

Волгодонский инженерно-технический институт

Краткий конспект лекций по физике

Для студентов заочной формы обучения

Технических направлений подготовки

Механика. Молекулярная физика. Термодинамика.

Волгодонск

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.
Раздел 1. Механика
1. 1. Физические модели. Система отсчета (СО). Траектория. Длина пути. Вектор перемещения
1.2. Скорость. Ускорение.
1.3. Кинематика вращательного движения
1.4. Законы Ньютона. Силы в природе 1.5. Закон сохранения импульса. Центр масс 1.6.Энергия. Работа. Мощность. Кинетическая и потенциальная энергия. 1.7. Закон сохранения механической энергии. Виды ударов. 1.8. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращения 1.9. Момент силы и момент импульса. 1.10. Поле тяготения. 1.11. Деформации твердых тел (ТТ) 1.12 элементы специальной теории относительности
Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика
2.1 Основные понятия молекулярно-кинетической теории (МКТ) и термодинамики. Опытные законы идеального газа. 2.2 Уравнение Менделеева–Клайперона и основное уравнение МКТ 2.3 Распределения Максвелла и Больцмана 2.4 Элементы молекулярной кинетики. Явления переноса 2.5 Степени свободы. Внутренняя энергия идеального газа (ИГ), работа, количество теплоты. Первое начало термодинамики. 2.6 Теплоемкость 2.7 Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатический и политропный процессы 2.8 Круговой процесс. Цикл Карно 2.9 Энтропия. Второе начало термодинамики. 2.10 Строение реальных веществ. 2.11. Газ Ван-дер-Ваальса. 2.12 механика жидкостей

ВВЕДЕНИЕ

Предмет физики и ее связь с другими науками

Физика – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, законы ее движения (физика – наука о наиболее общих формах движения материи).

Под движением понимают всякое изменение, происходящее в материальном мире. Формы движения: механическая, тепловая, оптическая, ядерная, химическая, психическая, социальная. Физика изучает первые 4 формы. Физика относится к числу точных наук, ее понятия и законы могут быть количественно охарактеризованы, поэтому, например, эмоции, чувства (психическая форма движения) пока не являются предметом физики. Физика – естественная наука. Она является основой всего естествознания и тесно связана с другими естественными науками – химией, биологией, астрономией и т.д. Границы между физикой и естественными науками условны. На стыке этих наук рождаются новые отрасли знания – биофизика, геофизика, физическая химия и другие.

В соответствии с многообразием предмета исследования естественными науками в зависимости от критерия классификации подразделяется:

- по объекту: физика элементарных частиц, физика ядра, физика атомов и молекул и т.д.

- по процессам и формам движения: механика материальной точки и твёрдого тела, сплошных сред, электродинамика, термодинамика, теория тяготения, физика волновых процессов и т.д.

- по целям исследования: теоретическая, экспериментальная и прикладная (техническая) физика.

Целью экспериментальной физики является постановка и проведение наблюдений и опытов по обнаружению новых физических явлений и проверке данных по уже известным явлениям. Целью теоретической физики является установление закономерностей (связей, общего для широкого круга процессов, объектов) известных физических явлений и предсказание существования новых явлений (рекомендации по постановке экспериментов и выбору путей и способов исследования). Следует отметить, что не все процессы, изучаемые современной физикой, наглядны и исследуются прямо (и) экспериментально. Прикладная (техническая) физика занимается разработкой путей использования физических представлений о свойствах и поведении объектов для нужд человека. Таким образом, развитие физики протекает по известной схеме - философской спирали познания.

Физика является теоретической основой всех технических дисциплин (электро- и радиотехника, сопротивление материалов, электроника и др.) и, наряду с математикой, базой инженерного образования.