Je prirodzené a správne zaujímať sa o okolitý svet a zákonitosti jeho fungovania a vývoja. Preto je rozumné venovať pozornosť prírodné vedy, napríklad fyzika, ktorá vysvetľuje samotnú podstatu vzniku a vývoja Vesmíru. Základné fyzikálne zákony sú ľahko pochopiteľné. Už vo veľmi mladom veku škola oboznamuje deti s týmito zásadami.
Pre mnohých táto veda začína učebnicou „Fyzika (7. ročník)“. Školákom sa odhaľujú základné pojmy a a termodynamika, oboznamujú sa s jadrom hlavných fyzikálnych zákonov. Mali by sa však vedomosti obmedziť len na školskú lavicu? Aké fyzikálne zákony by mal poznať každý človek? O tom sa bude diskutovať neskôr v článku.
vedecká fyzika
Mnohé z nuancií opísanej vedy sú známe každému od raného detstva. A je to dané tým, že v podstate je fyzika jednou z oblastí prírodných vied. Vypovedá o prírodných zákonoch, ktorých pôsobenie ovplyvňuje život každého človeka a v mnohom ho aj poskytuje, o vlastnostiach hmoty, jej štruktúre a vzorcoch pohybu.
Termín „fyzika“ prvýkrát zaznamenal Aristoteles v štvrtom storočí pred Kristom. Spočiatku to bolo synonymom pojmu „filozofia“. Obe vedy mali predsa spoločný cieľ – správne vysvetliť všetky mechanizmy fungovania Vesmíru. Ale už v šestnástom storočí sa v dôsledku vedeckej revolúcie fyzika osamostatnila.
všeobecný zákon
Niektoré základné fyzikálne zákony sa uplatňujú v rôznych oblastiach vedy. Okrem nich existujú také, ktoré sa považujú za spoločné celej prírode. Toto je o
Znamená to, že energia každého uzavretého systému, keď sa v ňom vyskytnú nejaké javy, je nevyhnutne zachovaná. Napriek tomu sa dokáže transformovať do inej formy a efektívne meniť svoj kvantitatívny obsah v rôznych častiach menovaného systému. Zároveň v otvorený systém energia klesá pod podmienkou zvýšenia energie akýchkoľvek telies a polí, ktoré s ňou interagujú.
Okrem vyššie uvedeného všeobecný princíp, obsahuje fyzikálne základné pojmy, vzorce, zákony, ktoré sú potrebné na interpretáciu procesov prebiehajúcich v okolitom svete. Ich skúmanie môže byť neuveriteľne vzrušujúce. Preto v tomto článku stručne zvážime základné fyzikálne zákony a aby sme im porozumeli hlbšie, je dôležité venovať im plnú pozornosť.
Mechanika
Mnoho základných fyzikálnych zákonov je odhalených mladým vedcom v ročníkoch 7-9 školy, kde sa plnšie študuje taký vedný odbor ako mechanika. Jeho základné princípy sú popísané nižšie.
- Galileov zákon relativity (nazývaný aj mechanický zákon relativity alebo základ klasickej mechaniky). Podstatou princípu je, že za podobných podmienok prebiehajú mechanické procesy v akomkoľvek inerciálne sústavy odpočítavanie je úplne rovnaké.
- Hookov zákon. Jej podstatou je, že čím väčší vplyv na elastické telo(pružina, tyč, konzola, nosník) zboku, tým väčšia je jeho deformácia.
Newtonove zákony (predstavujú základ klasickej mechaniky):
- Princíp zotrvačnosti hovorí, že každé teleso je schopné byť v pokoji alebo sa pohybovať rovnomerne a priamočiaro len vtedy, ak ho nijakým spôsobom neovplyvňujú žiadne iné telesá, alebo ak sa navzájom nejako kompenzujú. Na zmenu rýchlosti pohybu je potrebné pôsobiť na teleso nejakou silou a samozrejme sa bude líšiť aj výsledok pôsobenia rovnakej sily na telesá rôznej veľkosti.
- Hlavný vzorec dynamiky hovorí, že čím väčšia je výslednica síl, na ktoré v súčasnosti pôsobia dané telo, tým väčšie je jeho zrýchlenie. A teda čím väčšia je telesná hmotnosť, tým je tento ukazovateľ nižší.
- Tretí Newtonov zákon hovorí, že akékoľvek dve telesá vždy interagujú navzájom v identickom vzore: ich sily sú rovnakej povahy, majú rovnakú veľkosť a nevyhnutne majú opačný smer pozdĺž priamky, ktorá tieto telesá spája.
- Princíp relativity hovorí, že všetky javy vyskytujúce sa za rovnakých podmienok v inerciálnych vzťažných sústavách prebiehajú absolútne identickým spôsobom.
Termodynamika
Školská učebnica, ktorá prezrádza žiakom základné zákonitosti („Fyzika. 7. ročník“), ich zoznamuje so základmi termodynamiky. Nižšie si stručne zopakujeme jeho princípy.
Zákony termodynamiky, ktoré sú v tomto odbore vedy základné, majú všeobecný charakter a nesúvisia s detailmi štruktúry konkrétnej látky na atómovej úrovni. Mimochodom, tieto princípy sú dôležité nielen pre fyziku, ale aj pre chémiu, biológiu, letecké inžinierstvo atď.
Napríklad v menovanom odvetví platí nedefinovateľné pravidlo, že v uzavretom systéme vonkajších podmienok pre ktoré sú nezmenené, sa časom nastolí rovnovážny stav. A procesy, ktoré v ňom pokračujú, sa vždy navzájom kompenzujú.
Ďalšie pravidlo termodynamiky potvrdzuje túžbu systému, ktorý pozostáva z obrovského množstva častíc charakterizovaných chaotickým pohybom, po samostatnom prechode z menej pravdepodobných stavov systému k pravdepodobnejším.
A zákon Gay-Lussac (nazývaný tiež hovorí, že pre plyn určitej hmotnosti za podmienok stabilného tlaku sa výsledok delenia jeho objemu absolútnou teplotou určite stane konštantnou hodnotou.
Ďalší dôležité pravidlo toto odvetvie - prvý zákon termodynamiky, ktorý sa tiež nazýva princíp zachovania a transformácie energie pre termodynamický systém. Akékoľvek množstvo tepla, ktoré bolo systému odovzdané, sa podľa neho vynaloží výlučne na metamorfózu jeho vnútornej energie a jej vykonanie práce vo vzťahu k akýmkoľvek pôsobiacim vonkajším silám. Práve táto pravidelnosť sa stala základom pre vytvorenie schémy prevádzky tepelných motorov.
Ďalšou plynovou pravidelnosťou je Charlesov zákon. Uvádza, že čím väčší je tlak určitej hmoty ideálneho plynu pri zachovaní konštantného objemu, tým väčšia je jeho teplota.
Elektrina
Otvára pre mladých vedcov zaujímavé základné fyzikálne zákony 10. ročníka školy. V tejto dobe sa študujú hlavné princípy prírody a zákony pôsobenia elektrického prúdu, ako aj ďalšie nuansy.
Ampérov zákon napríklad hovorí, že paralelne zapojené vodiče, ktorými prúdi prúd v rovnakom smere, sa nevyhnutne priťahujú, v prípade opačného smeru prúdu, resp. Niekedy sa rovnaký názov používa pre fyzikálny zákon, ktorý určuje silu pôsobiacu v existujúcom magnetickom poli na malú časť vodiča, v tento moment vodivý prúd. Hovorí sa tomu tak – sila Ampere. Tento objav urobil vedec v prvej polovici devätnásteho storočia (konkrétne v roku 1820).
Zákon zachovania náboja je jedným z základné princípy prírody. Uvádza, že algebraický súčet všetkých elektrických nábojov vznikajúcich v akomkoľvek elektricky izolovanom systéme je vždy zachovaný (stane sa konštantný). Napriek tomu uvedený princíp nevylučuje výskyt nových nabitých častíc v takýchto systémoch v dôsledku určitých procesov. Avšak, všeobecné nabíjačka všetkých novovzniknutých častíc musí byť nevyhnutne rovný nule.
Coulombov zákon je jedným zo základných princípov elektrostatiky. Vyjadruje princíp sily vzájomného pôsobenia medzi pevnými bodovými nábojmi a vysvetľuje kvantitatívny výpočet vzdialenosti medzi nimi. Coulombov zákon umožňuje experimentálnym spôsobom zdôvodniť základné princípy elektrodynamiky. Hovorí, že náboje s pevným bodom budú určite vzájomne pôsobiť silou, ktorá je tým väčšia, čím väčší je súčin ich veľkostí, a teda čím je menší, čím menší je štvorec vzdialenosti medzi uvažovanými nábojmi a médiom v ku ktorému dochádza k popisovanej interakcii.
Ohmov zákon je jedným zo základných princípov elektriny. Hovorí, že čím väčšia je sila jednosmerného elektrického prúdu pôsobiaceho na určitý úsek obvodu, tým väčšie je napätie na jeho koncoch.
Nazývajú princíp, ktorý vám umožňuje určiť smer vo vodiči prúdu pohybujúceho sa v podmienkach expozície magnetické pole určitým spôsobom. Aby ste to dosiahli, musíte kefu umiestniť pravá ruka aby sa čiary magnetickej indukcie obrazne dotýkali otvorenej dlane a palec vytiahnite v smere jazdy vodiča. V tomto prípade zostávajúce štyri narovnané prsty určia smer pohybu indukčného prúdu.
Tento princíp tiež pomáha zistiť presné umiestnenie čiar magnetickej indukcie priameho vodiča, ktorý momentálne vedie prúd. Funguje to takto: položte palec pravej ruky tak, aby smeroval a obrazne uchopte vodič ďalšími štyrmi prstami. Umiestnenie týchto prstov ukáže presný smer čiar magnetickej indukcie.
Princíp elektromagnetická indukcia je vzor, ktorý vysvetľuje proces činnosti transformátorov, generátorov, elektromotorov. Tento zákon je nasledujúci: v uzavretom okruhu je generovaná indukcia tým väčšia, čím väčšia je rýchlosť zmeny magnetického toku.
Optika
Súčasťou školského vzdelávacieho programu je aj odbor "Optika" (základné fyzikálne zákony: 7.-9. ročník). Preto tieto princípy nie sú také náročné na pochopenie, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Ich štúdium so sebou prináša nielen ďalšie poznatky, ale aj lepšie pochopenie okolitej reality. Hlavné fyzikálne zákony, ktoré možno pripísať odboru optiky, sú tieto:
- Huynesov princíp. Je to metóda, ktorá vám umožňuje efektívne určiť v ktoromkoľvek zlomku sekundy presnú polohu čela vlny. Jeho podstata je nasledovná: všetky body, ktoré sú v určitom zlomku sekundy v dráhe čela vlny, sa v skutočnosti stávajú samy osebe zdrojmi sférických vĺn (sekundárnych), zatiaľ čo umiestnenie čela vlny v rovnakom zlomku sekundy je identický s povrchom, ktorý obchádza všetky sférické vlny (sekundárne). Tento princíp sa používa na vysvetlenie existujúcich zákonov súvisiacich s lomom svetla a jeho odrazom.
- Odráža sa Huygensov-Fresnelov princíp efektívna metóda riešenie problémov súvisiacich so šírením vĺn. Pomáha vysvetliť elementárne problémy spojené s difrakciou svetla.
- vlny. Rovnako sa používa na odraz v zrkadle. Jeho podstata spočíva v tom, že dopadajúci lúč aj ten, ktorý sa odrážal, ako aj kolmica zostrojená z bodu dopadu lúča, sú umiestnené v jednej rovine. Je tiež dôležité mať na pamäti, že v tomto prípade je uhol, pod ktorým lúč dopadá, vždy absolútne rovný uhlu lomu.
- Princíp lomu svetla. Ide o zmenu trajektórie elektromagnetickej vlny (svetla) v momente pohybu z jedného homogénneho prostredia do druhého, ktoré sa od prvého výrazne líši v množstve indexov lomu. Rýchlosť šírenia svetla v nich je rôzna.
- Zákon priamočiareho šírenia svetla. Vo svojej podstate ide o zákon týkajúci sa odboru geometrická optika, a je nasledovné: v akomkoľvek homogénnom médiu (bez ohľadu na jeho povahu) sa svetlo šíri striktne priamočiaro, na najkratšiu vzdialenosť. Tento zákon jednoducho a jasne vysvetľuje vznik tieňa.
Atómová a jadrová fyzika
Na strednej škole sa študujú základné zákony kvantovej fyziky, ako aj základy atómovej a jadrovej fyziky stredná škola a vysokoškolské inštitúcie.
Bohrove postuláty sú teda sériou základných hypotéz, ktoré sa stali základom teórie. Jeho podstatou je, že akýkoľvek atómový systém môže zostať stabilný iba v stacionárnych stavoch. Akákoľvek emisia alebo absorpcia energie atómom nevyhnutne nastáva pomocou princípu, ktorého podstata je nasledovná: žiarenie spojené s transportom sa stáva monochromatickým.
Tieto postuláty odkazujú na štandardné školské osnovy, ktoré študujú základné fyzikálne zákony (11. ročník). Ich znalosti sú pre absolventa povinné.
Základné fyzikálne zákony, ktoré by mal človek poznať
Niektoré fyzikálne princípy, hoci patria do jedného z odvetví tejto vedy, sú predsa len všeobecného charakteru a mali by byť známe každému. Uvádzame základné fyzikálne zákony, ktoré by mal človek poznať:
- Archimedov zákon (platí pre oblasti hydrostatiky, ako aj aerostatiky). Znamená to, že každé teleso, ktoré bolo ponorené do plynnej látky alebo kvapaliny, je vystavené určitej vztlakovej sile, ktorá nevyhnutne smeruje zvisle nahor. Táto sila sa vždy číselne rovná hmotnosti kvapaliny alebo plynu vytlačenej telesom.
- Ďalšia formulácia tohto zákona je nasledovná: teleso ponorené do plynu alebo kvapaliny určite stratí toľko hmotnosti, ako je hmotnosť kvapaliny alebo plynu, do ktorého bolo ponorené. Tento zákon sa stal základným postulátom teórie plávajúcich telies.
- zákon gravitácia(objavil Newton). Jeho podstata spočíva v tom, že absolútne všetky telesá sú k sebe nevyhnutne priťahované silou, ktorá je tým väčšia, čím väčší je súčin hmotností týchto telies, a teda čím menší, tým menší je štvorec vzdialenosti medzi nimi. .
Toto sú 3 základné fyzikálne zákony, ktoré by mal poznať každý, kto chce pochopiť mechanizmus fungovania okolitého sveta a črty procesov v ňom prebiehajúcich. Je celkom ľahké pochopiť, ako fungujú.
Hodnota takýchto vedomostí
Základné fyzikálne zákony musia byť v batožine vedomostí človeka bez ohľadu na jeho vek a druh činnosti. Odrážajú mechanizmus existencie celej dnešnej reality a v podstate sú jedinou konštantou v neustále sa meniacom svete.
Základné zákony, pojmy fyziky otvárajú nové možnosti pre štúdium sveta okolo nás. Ich poznanie pomáha pochopiť mechanizmus existencie Vesmíru a pohybu všetkých kozmických telies. Robí z nás nielen prizerajúcich sa každodenných udalostí a procesov, ale umožňuje nám si ich uvedomiť. Keď človek jasne pochopí základné fyzikálne zákony, teda všetky procesy, ktoré sa okolo neho odohrávajú, dostane možnosť ich čo najefektívnejšie ovládať, objavovať a tým si spríjemňovať život.
Výsledky
Niektorí sú nútení do hĺbky študovať základné fyzikálne zákony na skúšku, iní - podľa povolania a niektorí - z vedeckej zvedavosti. Bez ohľadu na ciele štúdia tejto vedy, prínos získaných poznatkov možno len ťažko preceňovať. Nie je nič uspokojivejšie ako pochopenie základných mechanizmov a zákonitostí existencie okolitého sveta.
Nebuďte ľahostajní – rozvíjajte sa!
Fyzika k nám chodí v 7. ročníku stredná škola, hoci ju vlastne poznáme takmer od kolísky, pretože toto je všetko, čo nás obklopuje. Tento predmet sa zdá byť veľmi náročný na štúdium, no treba ho učiť.
Tento článok je určený pre osoby staršie ako 18 rokov.
Už máš viac ako 18?
Fyziku môžete učiť rôznymi spôsobmi – všetky metódy sú svojím spôsobom dobré (ale nie sú dané každému rovnako). Školský program nedáva úplné pochopenie (a prijatie) všetkých javov a procesov. Dôvodom je nedostatok praktických vedomostí, pretože naučená teória v podstate nič nedáva (najmä ľuďom s malou priestorovou predstavivosťou).
Takže skôr, ako sa pustíte do štúdia tohto najzaujímavejšieho predmetu, musíte si hneď zistiť dve veci – prečo študujete fyziku a aké výsledky očakávate.
Chcete zložiť skúšku a vstúpiť technická univerzita? Skvelé - môžete začať dištančné vzdelávanie na internete. Teraz mnohé univerzity alebo len profesori vedú svoje online kurzy, kde prezentujú celý školský kurz fyziky v pomerne dostupnej forme. Existujú však aj malé nevýhody: prvá - pripravte sa na to, že to nebude zadarmo (a čím chladnejší je vedecký titul vášho virtuálneho učiteľa, tým drahšie), druhá - naučíte sa iba teóriu. Akékoľvek technológie budete musieť používať doma a sami.
Ak máte len problém s učením – nezhoda vo vašich názoroch s učiteľom, vymeškané hodiny, lenivosť alebo jazyk prezentácie je jednoducho nepochopiteľný, potom je situácia oveľa jednoduchšia. Musíte sa len dať dokopy, vziať knihy do rúk a učiť, učiť, učiť. Len tak získate prehľadné predmetové výsledky (a vo všetkých predmetoch naraz) a výrazne zvýšite úroveň svojich vedomostí. Pamätajte - je nereálne učiť sa fyziku vo sne (hoci naozaj chcete). Áno, a veľmi efektívny heuristický tréning neprinesie ovocie bez dobré znalosti základy teórie. To znamená, že pozitívne plánované výsledky sú možné iba vtedy, ak:
- kvalitatívne štúdium teórie;
- rozvíjanie výučby vzťahu fyziky a iných vied;
- vykonávanie cvičení v praxi;
- triedy s rovnako zmýšľajúcimi ľuďmi (ak máte naozaj chuť robiť heuristiku).
DIV_ADBLOCK607">
Začať sa učiť fyziku od nuly je najťažšia, no zároveň najjednoduchšia fáza. Jediným problémom je, že si budete musieť zapamätať veľa dosť protichodných a zložitých informácií v doteraz neznámom jazyku - budete musieť obzvlášť tvrdo pracovať na podmienkach. Ale v zásade je všetko možné a nepotrebujete na to nič nadprirodzené.
Ako sa naučiť fyziku od nuly?
Nečakajte, že začiatok učenia bude veľmi ťažký - je to pomerne jednoduchá veda, za predpokladu, že pochopíte jej podstatu. Neponáhľajte sa s učením mnohých rôznych pojmov – najskôr sa vysporiadajte s každým fenoménom a „vyskúšajte“ si ho vo svojom každodennom živote. Len tak pre vás fyzika môže ožiť a stať sa maximálne zrozumiteľnou – to napchávaním jednoducho nedosiahnete. Preto prvým pravidlom je, že fyziku sa učíme odmerane, bez prudkých trhnutí, bez zachádzania do extrémov.
kde začať? Začnite učebnicami, žiaľ, sú dôležité a potrebné. Práve tam nájdete potrebné vzorce a pojmy, bez ktorých sa v procese učenia nezaobídete. Rýchlo sa ich nenaučíte, je dôvod namaľovať si ich na papier a zavesiť na nápadné miesta (vizuálnu pamäť ešte nikto nezrušil). A potom si ich doslova za 5 minút každý deň osviežite v pamäti, až si ich konečne zapamätáte.
Najkvalitnejší výsledok môžete dosiahnuť približne za rok - ide o úplný a zrozumiteľný kurz fyziky. Samozrejme, prvé posuny bude možné vidieť už o mesiac – tento čas bude úplne stačiť na zvládnutie základných pojmov (nie však hlboké znalosti – prosím nepleťte).
Ale pri všetkej ľahkosti predmetu nečakajte, že sa všetko naučíte za 1 deň alebo za týždeň – to je nemožné. Preto je dôvod sadnúť si k učebniciam dlho pred začiatkom skúšky. A nestojí za to zavesiť sa na otázku, koľko sa môžete naučiť fyziku naspamäť - to je veľmi nepredvídateľné. Je to preto, že rôzne časti tohto predmetu sú podané úplne odlišným spôsobom a nikto nevie, ako vám „pôjde“ kinematika alebo optika. Preto študujte dôsledne: odsek po odseku, vzorec po vzorci. Lepšie je písať definície viackrát a občas si osviežiť pamäť. Toto je základ, ktorý si musíte zapamätať, dôležité je naučiť sa s definíciami pracovať (používať ich). K tomu sa snažte preniesť fyziku do života – používajte pojmy v bežnom živote.
Čo je však najdôležitejšie, základom každej metódy a spôsobu tréningu je každodenná a tvrdá drina, bez ktorej sa nedostavíte výsledky. A to je druhé pravidlo ľahkého štúdia predmetu – čím viac sa naučíte nových vecí, tým to bude pre vás jednoduchšie. Zabudnite na rady ako veda vo sne, aj keď fungujú, s fyzikou určite nie. Namiesto toho sa zamestnajte úlohami – je to nielen spôsob, ako pochopiť ďalší zákon, ale aj skvelé cvičenie pre myseľ.
Prečo študovať fyziku? Na skúšku to odpovie asi 90% školákov, ale vôbec to tak nie je. V živote sa vám to bude hodiť oveľa častejšie ako zemepis – pravdepodobnosť, že sa stratíte v lese, je o niečo nižšia ako pri vlastnej výmene žiarovky. Na otázku, prečo je fyzika potrebná, sa preto dá odpovedať jednoznačne – pre seba. Samozrejme, nie každý to bude potrebovať v plnom rozsahu, ale základné znalosti sú jednoducho potrebné. Preto sa bližšie pozrite na základy – toto je spôsob, ako ľahko a jednoducho pochopiť (nie sa naučiť) základné zákonitosti.
c"> Je možné naučiť sa fyziku sami?
Samozrejme môžete – učiť sa definície, pojmy, zákony, vzorce, snažiť sa aplikovať získané poznatky v praxi. Dôležité bude ujasniť si aj otázku – ako učiť? Na fyziku si vyhraďte aspoň hodinu denne. Nechajte polovicu tohto času na získanie nového materiálu - prečítajte si učebnicu. Nechajte si štvrťhodinu na napchávanie alebo opakovanie nových konceptov. Zvyšných 15 minút je čas na cvičenie. To znamená, sledovať fyzikálny jav, urobte experiment alebo len vyriešte zaujímavú hádanku.
Dá sa rýchlo naučiť fyzika takým tempom? S najväčšou pravdepodobnosťou nie - vaše znalosti budú dostatočne hlboké, ale nie rozsiahle. Ale len tak sa dá fyzika naučiť správne.
Najjednoduchšie to urobíte, ak sa vedomosti strácajú až pre 7. ročník (hoci v 9. ročníku je to už problém). Len obnovíte malé medzery vo vedomostiach a je to. Ale ak máte známku 10 na nose a znalosti z fyziky sú nulové, je to samozrejme ťažká situácia, ale riešiteľná. Stačí si zobrať všetky učebnice pre 7., 8., 9. ročník a ako sa patrí, postupne si preštudovať každú časť. Existuje jednoduchší spôsob - vziať publikáciu pre žiadateľov. Tam je v jednej knihe zhromaždený celý školský kurz fyziky, ale nečakajte podrobné a konzistentné vysvetlenia - pomocné materiály predpokladajú základnú úroveň vedomostí.
Vyučovanie fyziky je veľmi dlhá cesta, ktorú si možno uctiť len pomocou každodennej tvrdej driny.
Mechanika
Kinematické vzorce:
Kinematika
mechanický pohyb
Mechanický pohyb sa nazýva zmena polohy telesa (v priestore) voči iným telesám (v priebehu času).
Relativita pohybu. Referenčný systém
Na opísanie mechanického pohybu telesa (bodu) potrebujete kedykoľvek poznať jeho súradnice. Ak chcete určiť súradnice, vyberte referenčný orgán a spojiť sa s ním súradnicový systém. Často je referenčným telesom Zem, ktorá je spojená s pravouhlým karteziánskym súradnicovým systémom. Na určenie polohy bodu v ľubovoľnom časovom bode je tiež potrebné nastaviť počiatok časovej referencie.
Súradnicový systém, referenčné teleso, s ktorým je spojený, a zariadenie na meranie času tvoria referenčný systém, vzhľadom na ktorý sa uvažuje pohyb telesa.
Materiálny bod
Teleso, ktorého rozmery možno za daných podmienok pohybu zanedbať, sa nazýva hmotný bod.
Teleso možno považovať za hmotný bod, ak sú jeho rozmery malé v porovnaní so vzdialenosťou, ktorú prejde, alebo v porovnaní so vzdialenosťami od neho k iným telesám.
Dráha, dráha, pohyb
Trajektória pohybu nazývaná čiara, po ktorej sa teleso pohybuje. Dĺžka dráhy je tzv spôsob akým sme cestovali.Cesta je skalárna fyzikálna veličina, ktorá môže byť iba kladná.
sťahovanie sa nazýva vektor spájajúci počiatočný a koncový bod trajektórie.
Pohyb telesa, pri ktorom sa všetky jeho body v danom časovom okamihu pohybujú rovnako, sa nazýva progresívne hnutie. Na opísanie translačného pohybu telesa stačí vybrať jeden bod a opísať jeho pohyb.
Pohyb, pri ktorom sú trajektórie všetkých bodov telesa kružnice so stredmi na jednej priamke a všetky roviny kružníc sú kolmé na túto priamku, sa nazýva rotačný pohyb.
Meter a sekunda
Na určenie súradníc telesa je potrebné vedieť zmerať vzdialenosť na priamke medzi dvoma bodmi. Akýkoľvek proces merania fyzikálne množstvo spočíva v porovnaní meranej veličiny s meracou jednotkou tejto veličiny.
Jednotkou dĺžky v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je meter. Meter je približne 1/40 000 000 zemského poludníka. Podľa modernej predstavy je meter vzdialenosť, ktorú svetlo prejde v prázdnote za 1/299 792 458 sekundy.
Na meranie času je zvolený nejaký periodicky sa opakujúci proces. Jednotka času v SI je akceptovaná druhý. Sekunda sa rovná 9 192 631 770 periódam žiarenia atómu cézia počas prechodu medzi dvoma úrovňami hyperjemnej štruktúry základného stavu.
V SI sa dĺžka a čas považujú za nezávislé od iných veličín. Takéto množstvá sa nazývajú hlavné.
Okamžitá rýchlosť
Na kvantitatívnu charakteristiku procesu pohybu tela sa zavádza pojem rýchlosť pohybu.
okamžitá rýchlosť translačný pohyb telesa v čase t je pomer veľmi malého posunutia s k malému časovému intervalu t, počas ktorého k tomuto posunutiu došlo:
;
.
Okamžitá rýchlosť je vektorová veličina. Okamžitá rýchlosť pohybu smeruje vždy tangenciálne k trajektórii v smere pohybu telesa.
Jednotkou rýchlosti je 1 m/s. Meter za sekundu sa rovná rýchlosti bodu, ktorý sa pohybuje priamo a rovnomerne, pri ktorej sa bod posunie na vzdialenosť 1 m za čas 1 s.
Kniha v stručnej a prístupnej forme predstavuje materiál zo všetkých sekcií programu kurzu "Fyzika" - od mechaniky po fyziku atómové jadro a elementárne častice. Pre vysokoškolákov. Je užitočný pri opakovaní preberanej látky a pri príprave na skúšky na univerzitách, technických školách, vysokých školách, školách, prípravných katedrách a kurzoch.
Prvky kinematiky.
Modely v mechanike
Materiálny bod
Teleso s hmotou, ktorej rozmery možno v tomto probléme zanedbať. Hmotný bod je abstrakcia, no jeho zavedenie uľahčuje riešenie praktických problémov (napríklad planéty pohybujúce sa okolo Slnka možno vo výpočtoch brať ako hmotné body).
Systém hmotných bodov
Ľubovoľné makroskopické teleso alebo systém telies možno mentálne rozdeliť na malé interagujúce časti, z ktorých každá sa považuje za hmotný bod. Potom sa štúdium pohybu ľubovoľnej sústavy telies zredukuje na štúdium sústavy hmotných bodov. V mechanike sa najprv skúma pohyb jedného hmotného bodu a potom sa pokračuje v štúdiu pohybu sústavy hmotných bodov.
Absolútne tuhé telo
Teleso, ktoré sa za žiadnych okolností nemôže deformovať a za každých podmienok zostáva vzdialenosť medzi dvoma bodmi (presnejšie medzi dvoma časticami) tohto telesa konštantná.
Dokonale elastické telo
Teleso, ktorého deformácia sa podriaďuje Hookovmu zákonu a po ukončení pôsobenia vonkajších síl nadobudne pôvodnú veľkosť a tvar.
OBSAH
Predslov 3
Úvod 4
Predmet fyzika 4
Prepojenie fyziky s inými vedami 5
1. FYZIKÁLNE ZÁKLADY MECHANIKY 6
Mechanika a jej štruktúra 6
Kapitola 1. Prvky kinematiky 7
Modely v mechanike. Kinematické rovnice pohybu hmotného bodu. Trajektória, dĺžka dráhy, vektor posunutia. Rýchlosť. Akcelerácia a jej zložky. Uhlová rýchlosť. uhlové zrýchlenie.
Kapitola 2 Dynamika hmotného bodu a translačný pohyb tuhého telesa 14
Newtonov prvý zákon. Hmotnosť. Pevnosť. Newtonov druhý a tretí zákon. Zákon zachovania hybnosti. Zákon pohybu ťažiska. Sily trenia.
Kapitola 3. Práca a energia 19
Práca, energia, sila. Kinetická a potenciálna energia. Vzťah medzi konzervatívnou silou a potenciálnou energiou. Plná energia. Zákon zachovania energie. Grafické znázornenie energie. Absolútne odolný zásah. Absolútne nepružný dopad
Kapitola 4 Mechanika pevných látok 26
Moment zotrvačnosti. Steinerova veta. Moment sily. Kinetická energia rotácie. Rovnica dynamiky rotačného pohybu tuhého telesa. Moment hybnosti a zákon jeho zachovania. Deformácie tuhého telesa. Hookov zákon. Vzťah medzi záťažou a stresom.
Kapitola 5 Prvky teórie poľa 32
Zákon univerzálnej gravitácie. Charakteristika gravitačného poľa. Práca v gravitačnom poli. Vzťah medzi potenciálom gravitačného poľa a jeho intenzitou. vesmírne rýchlosti. Zotrvačné sily.
Kapitola 6. Prvky mechaniky tekutín 36
Tlak v kvapaline a plyne. Rovnica kontinuity. Bernoulliho rovnica. Niektoré aplikácie Bernoulliho rovnice. Viskozita (vnútorné trenie). Režimy prúdenia tekutín.
Kapitola 7. Prvky špeciálnej teórie relativity 41
Mechanický princíp relativity. Galileovské premeny. SRT postuláty. Lorentzove premeny. Dôsledky z Lorentzových transformácií (1). Dôsledky z Lorentzových transformácií (2). Interval medzi udalosťami. Základný zákon relativistickej dynamiky. Energia v relativistickej dynamike.
2. ZÁKLADY MOLEKULÁRNEJ FYZIKY A TERMODYNAMIKY 48
Kapitola 8. Molekulárno-kinetická teória ideálnych plynov 48
Odvetvia fyziky: molekulová fyzika a termodynamika. Metóda na štúdium termodynamiky. teplotné stupnice. Ideálny plyn. Zákony Boyle-Mariotga, Avogadro, Dalton. Gay-Lussacov zákon. Clapeyron-Mendelejevova rovnica. Základná rovnica molekulovo-kinetickej teórie. Maxwellov zákon o rozložení molekúl ideálneho plynu v závislosti od rýchlosti. barometrický vzorec. Boltzmannovo rozdelenie. Stredná voľná dráha molekúl. Niektoré experimenty potvrdzujúce MKT. Prenosové javy (1). Prenosové javy (2).
Kapitola 9. Základy termodynamiky 60
Vnútorná energia. Počet stupňov voľnosti. Zákon o rovnomernom rozdelení energie cez stupne voľnosti molekúl. Prvý zákon termodynamiky. Práca vykonaná plynom pri zmene jeho objemu. Tepelná kapacita (1). Tepelná kapacita (2). Aplikácia prvého zákona termodynamiky na izoprocesy (1). Aplikácia prvého zákona termodynamiky na izoprocesy (2). adiabatický proces. Kruhový proces (cyklus). Reverzibilné a nezvratné procesy. Entropia (1). Entropia (2). Druhý zákon termodynamiky. Tepelný motor. Karnova veta. Chladiaci stroj. Carnotov cyklus.
Kapitola 10 Skutočné plyny, kvapaliny a tuhé látky 76
Sily a potenciálna energia medzimolekulovej interakcie. Van der Waalsova rovnica (stavová rovnica reálnych plynov). Van der Waalsove izotermy a ich analýza (1). Van der Waalsove izotermy a ich analýza (2). Vnútorná energia skutočného plynu. Kvapaliny a ich popis. Povrchové napätie kvapalín. Zmáčanie. kapilárne javy. Pevné látky: kryštalické a amorfné. Mono- a polykryštály. Kryštalografický znak kryštálov. Typy kryštálov podľa fyzická vlastnosť. Poruchy kryštálov. Odparovanie, sublimácia, topenie a kryštalizácia. Fázové prechody. Stavový diagram. Trojitý bod. Analýza experimentálneho stavového diagramu.
3. ELEKTRINA A ELEKTROMAGNETIZMUS 94
Kapitola 11 Elektrostatika 94
Elektrický náboj a jeho vlastnosti. Zákon zachovania náboja. Coulombov zákon. Intenzita elektrostatického poľa. Čiary intenzity elektrostatického poľa. Vektorový tok napätia. Princíp superpozície. dipólové pole. Gaussova veta pre elektrostatické pole vo vákuu. Aplikácia Gaussovej vety na výpočet polí vo vákuu (1). Aplikácia Gaussovej vety na výpočet polí vo vákuu (2). Cirkulácia vektora intenzity elektrostatického poľa. Potenciál elektrostatického poľa. Potenciálny rozdiel. Princíp superpozície. Vzťah medzi napätím a potenciálom. ekvipotenciálne plochy. Výpočet rozdielu potenciálu od intenzity poľa. Druhy dielektrík. Polarizácia dielektrika. Polarizácia. Sila poľa v dielektriku. elektrický posun. Gaussova veta pre pole v dielektriku. Podmienky na rozhraní medzi dvoma dielektrickými médiami. Vodiče v elektrostatickom poli. Elektrická kapacita. plochý kondenzátor. Pripojenie kondenzátorov k batériám. Energia sústavy nábojov a osamoteného vodiča. Energia nabitého kondenzátora. Energia elektrostatického poľa.
Kapitola 12
Elektrický prúd, sila a hustota prúdu. Sily tretích strán. Elektromotorická sila (EMF). Napätie. odpor vodiča. Ohmov zákon pre homogénny úsek v uzavretom okruhu. Práca a súčasný výkon. Ohmov zákon pre nehomogénny úsek reťaze (všeobecný Ohmov zákon (GEO)). Kirchhoffove pravidlá pre rozvetvené reťazce.
Kapitola 13. Elektrické prúdy v kovoch, vákuu a plynoch 124
Povaha prúdových nosičov v kovoch. Klasická teória elektrickej vodivosti kovov (1). Klasická teória elektrickej vodivosti kovov (2). Pracovná funkcia elektrónov z kovov. emisné javy. Ionizácia plynov. závislý výboj plynu. Nezávislé vypúšťanie plynu.
Kapitola 14. Magnetické pole 130
Popis magnetického poľa. Základné charakteristiky magnetického poľa. Čiary magnetickej indukcie. Princíp superpozície. Biot-Savart-Laplaceov zákon a jeho aplikácia. Amperov zákon. Interakcia paralelných prúdov. Magnetická konštanta. Jednotky B a H. Magnetické pole pohybujúceho sa náboja. Pôsobenie magnetického poľa na pohybujúci sa náboj. Pohyb nabitých častíc dovnútra
magnetické pole. Vektorová cirkulačná veta B. Magnetické polia solenoidu a toroidu. Tok vektora magnetickej indukcie. Gaussova veta pre pole B. Práca na pohybe vodiča a obvodu s prúdom v magnetickom poli.
Kapitola 15. Elektromagnetická indukcia 142
Faradayove experimenty a dôsledky z nich. Faradayov zákon (zákon elektromagnetickej indukcie). Lenzove pravidlo. EMF indukcie v pevných vodičoch. Otáčanie rámu v magnetickom poli. Vírivé prúdy. Slučková indukčnosť. Samoindukcia. Prúdy pri otváraní a zatváraní okruhu. Vzájomná indukcia. Transformátory. Energia magnetického poľa.
Kapitola 16 Magnetické vlastnosti látky 150
Magnetický moment elektrónov. Dia- a paramagnety. Magnetizácia. Magnetické pole v hmote. Celkový prúdový zákon pre magnetické pole v látke (veta o cirkulácii vektora B). Veta o cirkulácii vektora H. Podmienky na rozhraní dvoch magnetov. Feromagnetika a ich vlastnosti.
Kapitola 17
Vortex elektrické pole. Predpätý prúd (1). Predpätý prúd (2). Maxwellove rovnice pre elektromagnetické pole.
4. KMITY A VLNY 160
Kapitola 18. Mechanické a elektromagnetické vibrácie 160
Vibrácie: voľné a harmonické. Perióda a frekvencia kmitov. Metóda vektora rotačnej amplitúdy. Mechanické harmonické vibrácie. Harmonický oscilátor. Kyvadla: pružinové a matematické. fyzické kyvadlo. Voľné vibrácie v idealizovanom oscilačnom obvode. Rovnica elektromagnetických kmitov pre idealizovaný obrys. Doplnenie harmonické vibrácie rovnaký smer a rovnaká frekvencia. bije. Sčítanie vzájomne kolmých vibrácií. Voľné tlmené kmity a ich analýza. Voľné tlmené kmity pružinového kyvadla. Zníženie útlmu. Voľné tlmené kmity v elektrickom oscilačnom obvode. Faktor kvality oscilačného systému. Nútené mechanické vibrácie. Nútené elektromagnetické oscilácie. Striedavý prúd. prúd cez odpor. Striedavý prúd tečúci cez tlmivku L. Striedavý prúd tečúci cez kondenzátor C. Obvod so striedavým prúdom obsahujúci rezistor, tlmivku a kondenzátor zapojené do série. Napäťová rezonancia (sériová rezonancia). Rezonancia prúdov (paralelná rezonancia). Napájanie uvoľnené v obvode striedavého prúdu.
19. kapitola Elastické vlny 181
vlnový proces. Pozdĺžne a priečne vlny. Harmonická vlna a jej popis. Rovnica postupujúcej vlny. fázová rýchlosť. vlnová rovnica. Princíp superpozície. skupinová rýchlosť. Rušenie vĺn. stojaté vlny. zvukové vlny. Dopplerov jav v akustike. Potvrdenie elektromagnetické vlny. Stupnica elektromagnetických vĺn. Diferenciálnej rovnice
elektromagnetické vlny. Dôsledky Maxwellovej teórie. Vektor hustoty toku elektromagnetickej energie (Umov-Poingingov vektor). Impulz elektromagnetického poľa.
5. OPTIKA. KVANTOVÁ POVAHA ŽIARENIA 194
Kapitola 20. Prvky geometrickej optiky 194
Základné zákony optiky. Úplný odraz. Šošovky, tenké šošovky, ich vlastnosti. Vzorec pre tenké šošovky. Optická sila šošovky. Konštrukcia obrazov v šošovkách. Aberácie (chyby) optických systémov. Energetické veličiny vo fotometrii. Množstvo svetla vo fotometrii.
Kapitola 21 Svetelné rušenie 202
Odvodenie zákonov odrazu a lomu svetla na základe vlnovej teórie. Koherencia a monochromatickosť svetelných vĺn. Rušenie svetla. Niektoré metódy na pozorovanie interferencie svetla. Výpočet interferenčného obrazca z dvoch zdrojov. Pruhy s rovnakým sklonom (interferencia s planparalelnou doskou). Pásy rovnakej hrúbky (interferencia od dosky s premenlivou hrúbkou). Newtonove prstene. Niektoré aplikácie rušenia (1). Niektoré aplikácie rušenia (2).
Kapitola 22 Difrakcia svetla 212
Huygensov-Fresnelov princíp. Metóda Fresnelovej zóny (1). Metóda Fresnelovej zóny (2). Fresnelova difrakcia kruhovým otvorom a kotúčom. Fraunhoferova difrakcia štrbinou (1). Fraunhoferova difrakcia štrbinou (2). Fraunhoferova difrakcia na difrakčnej mriežke. Difrakcia na priestorovej mriežke. Rayleighovo kritérium. Rozlíšenie spektrálneho zariadenia.
Kapitola 23. Interakcia elektromagnetických vĺn s hmotou 221
rozptyl svetla. Rozdiely v difrakcii a prizmatickom spektre. Normálna a anomálna disperzia. Elementárna elektrónová teória disperzie. Absorpcia (absorpcia) svetla. Dopplerov efekt.
Kapitola 24 Polarizácia svetla 226
Prirodzené a polarizované svetlo. Malusov zákon. Prechod svetla cez dva polarizátory. Polarizácia svetla pri odraze a lomu na rozhraní dvoch dielektrík. Dvojitá refrakcia. Pozitívne a negatívne kryštály. Polarizačné hranoly a polaroidy. Štvrťvlnový rekord. Analýza polarizovaného svetla. Umelá optická anizotropia. Otočenie roviny polarizácie.
Kapitola 25. Kvantová povaha žiarenia 236
Tepelné žiarenie a jeho vlastnosti. Zákony Kirchhoffa, Stefana-Boltzmanna, Viedeň. Rayleigh-Jeansove a Planckove vzorce. Získanie konkrétnych zákonov tepelného žiarenia z Planckovho vzorca. Teploty: žiarenie, farba, jas. Voltampérová charakteristika fotoelektrického javu. Zákony fotoelektrického javu. Einsteinova rovnica. hybnosť fotónu. Ľahký tlak. Comptonov efekt. Jednota korpuskulárnych a vlnových vlastností elektromagnetického žiarenia.
6. PRVKY KVANTOVEJ FYZIKY ATÓMOV, MOLEKÚL A PEVNÝCH TELÁ 246
26. kapitola Bohrova teória atómu vodíka 246
Modely atómu od Thomsona a Rutherforda. Lineárne spektrum atómu vodíka. Bohrove postuláty. Experimenty Franka a Hertza. Spektrum atómu vodíka podľa Bohra.
Kapitola 27. Prvky kvantovej mechaniky 251
Korpuskulárno-vlnový dualizmus vlastností hmoty. Niektoré vlastnosti de Broglieho vĺn. Vzťah neistoty. Pravdepodobný prístup k popisu mikročastíc. Popis mikročastíc pomocou vlnovej funkcie. Princíp superpozície. Všeobecná Schrödingerova rovnica. Schrödingerova rovnica pre stacionárne stavy. Pohyb voľnej častice. Častica v jednorozmernej pravouhlej „potenciálnej studni“ s nekonečne vysokými „stenami“. Potenciálna bariéra obdĺžnikového tvaru. Prechod častice cez potenciálnu bariéru. tunelový efekt. Lineárny harmonický oscilátor v kvantovej mechanike.
Kapitola 28. Prvky modernej fyziky atómov a molekúl 263
Atóm podobný vodíku v kvantovej mechanike. kvantové čísla. Spektrum atómu vodíka. ls-stav elektrónu v atóme vodíka. Spin elektrónu. Spin kvantové číslo. Princíp nerozlíšenia identických častíc. Fermióny a bozóny. Pauliho princíp. Rozloženie elektrónov v atóme podľa stavov. Kontinuálne (bremsstrahlung) röntgenové spektrum. Charakteristické röntgenové spektrum. Moseleyho zákon. Molekuly: chemické väzby, pojem energetických hladín. Molekulové spektrá. Absorpcia. Spontánna a nútená emisia. Aktívne prostredia. Druhy laserov. Princíp činnosti pevnolátkového lasera. plynový laser. Vlastnosti laserového žiarenia.
Kapitola 29. Prvky fyziky pevných látok 278
Teória zón pevné látky. Kovy, dielektrika a polovodiče na teórii zón. Vlastná vodivosť polovodičov. Vodivosť elektronických nečistôt (vodivosť typu n). Vodivosť donorových nečistôt (vodivosť typu p). Fotovodivosť polovodičov. Luminiscencia pevných látok. Kontakt elektronických a dierových polovodičov (pn prechod). Vodivosť p-a-prechod. polovodičové diódy. Polovodičové triódy (tranzistory).
7. PRVKY FYZIKY JADROVÝCH A ELEMENTÁRNYCH ČASTÍC 289
Kapitola 30
Atómové jadrá a ich popis. hromadný defekt. Väzbová energia jadra. Spin jadra a jeho magnetický moment. Jadrové presakovanie. modely jadra. Rádioaktívne žiarenie a jeho druhy. Zákon rádioaktívneho rozpadu. Pravidlá premiestňovania. rádioaktívne rodiny. a-rozklad. p-rozpad. y-žiarenie a jeho vlastnosti. Zariadenia na registráciu rádioaktívneho žiarenia a častíc. scintilačný počítač. Pulzná ionizačná komora. počítadlo vypúšťania plynu. počítadlo polovodičov. Wilsonova komora. Difúzne a bublinkové komory. Jadrové fotografické emulzie. Jadrové reakcie a ich klasifikácia. Pozitrón. P + - Rozpad. Elektrón-pozitrónové páry, ich anihilácia. Elektronické snímanie. Jadrové reakcie pôsobením neutrónov. jadrová štiepna reakcia. Reťazová reakcia divízie. jadrové reaktory. Reakcia fúzie atómových jadier.
Kapitola 31
Kozmické žiarenie. Mióny a ich vlastnosti. Mezóny a ich vlastnosti. Typy interakcií elementárnych častíc. Popis troch skupín elementárnych častíc. Častice a antičastice. Neutrína a antineutrína, ich typy. Hyperóny. Zvláštnosť a parita elementárnych častíc. Charakteristika leptónov a hadrónov. Klasifikácia elementárnych častíc. Kvarky.
Periodický systém prvkov D.I. Mendelejev 322
Základné zákony a vzorce 324
Predmetový register 336.
Video kurz „Get an A“ obsahuje všetky témy potrebné pre úspech absolvovanie skúšky v matematike za 60-65 bodov. Kompletne všetky úlohy 1-13 profilu POUŽÍVAJTE v matematike. Vhodné aj na absolvovanie Základného USE v matematike. Ak chcete skúšku zvládnuť s 90-100 bodmi, musíte 1. časť vyriešiť za 30 minút a bezchybne!
Prípravný kurz na skúšku pre ročníky 10-11, ako aj pre učiteľov. Všetko, čo potrebujete na vyriešenie 1. časti skúšky z matematiky (prvých 12 úloh) a 13. úlohy (trigonometria). A to je na Jednotnej štátnej skúške viac ako 70 bodov a bez nich sa nezaobíde ani stobodový študent, ani humanista.
Všetky potrebná teória. Rýchle spôsoby riešenia, pasce a tajomstvá skúšky. Všetky relevantné úlohy časti 1 z úloh Banky FIPI boli analyzované. Kurz plne vyhovuje požiadavkám USE-2018.
Kurz obsahuje 5 veľkých tém, každá po 2,5 hodiny. Každá téma je daná od začiatku, jednoducho a jasne.
Stovky skúšobných úloh. Textové úlohy a teória pravdepodobnosti. Jednoduché a ľahko zapamätateľné algoritmy na riešenie problémov. Geometria. teória, referenčný materiál, analýza všetkých typov úloh USE. Stereometria. Prefíkané triky na riešenie, užitočné cheaty, rozvoj priestorovej predstavivosti. Trigonometria od nuly - k úlohe 13. Pochopenie namiesto napchávania sa. Vizuálne vysvetlenie zložitých pojmov. Algebra. Odmocniny, mocniny a logaritmy, funkcia a derivácia. Podklady pre riešenie zložitých úloh 2. časti skúšky.