Физика. Необходимый теоретический материал по механике.

Физика – (от греч. physis - природа), – наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Предметом её изучения является материя и наиболее общие формы её движения, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи. Материя (в философском понимании) – это понятие, обозначающее объективную реальность, данную человеку в его ощущениях, которое отражается в его сознании и существует независимо от него. Представление о материи как физической реальности прошло исторический путь развития.

В древнегреческой философии (натурфилософии) в центре внимания была проблема первоначала природы (на этом этапе рождается абстракция материи).

В механистической картине мира единственной формой материи выступает вещество, состоящее из дискретных корпускул. Основная абстракция классической механики – материальная точка.

В рамках этой картины мира складывается атомномолекулярное учение о составе вещества. Электромагнитная картина мира формирует представление о двух эквивалентных формах материи: вещество и непрерывное электромагнитное поле. С точки зрения полевой теории волновой процесс выступает как распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля. Современная научная картина мира 8 признает три формы материи: вещество, физическое поле, физический вакуум. Физика – естественная наука, функция которой состоит в выработке и систематизации объективных знаний о действительности.

Ее цель - это описание, объяснение и предсказание явлений и процессов, на основе открытых ею законов и как результат формирование естественнонаучного мировоззрения об окружающем нас мире. В ее основе лежит экспериментальное исследование явлений природы, а её задачи – поиск взаимосвязей между явлениями и формулировка законов, которыми объясняются эти явления. Физика сосредотачивается на изучении фундаментальных и простейших явлений и на ответах на простые вопросы: например, из чего состоит материя, каким образом частицы материи взаимодействуют между собой, по каким правилам и законам осуществляется движение частиц и многое другое. Физику принято делить на макроскопическую и микроскопическую.

Отдельно, так же рассматривают физические разделы, которые находятся на стыке с другими науками (например астрофизика, геофизика, биофизика). Микрофизика включает разделы, которые изучают окружающий мир на микроуровне, то есть то, что не способен уловить человеческий глаз (атомы, кварки, глюоны). Макрофизика, наоборот, не рассматривает малые физические тела и изучает макроскопические (планеты, спутники и другие объекты).

Рассмотрим основные разделы физики и дадим краткую характеристику каждого из них. Макроскопическая физика включает следующие разделы:

 механика (кинематика, динамика, статика, гидродинамика, акустика) – область физики, которая изучает движение тел и взаимодействие между ними.

Основные разделы механики:

Классическая механика изучает движение тел во времени и пространстве, причины и законы движения; подразделяется на статику (равновесие тел), кинематику (движение тел без рассмотрения его причин, 9 без учёта сил, действующих на тела) и динамику (движение тел с учётом причин, вызвавших это движение).

Релятивистская механика – раздел физики, который рассматривает движение тел и частиц при скоростях, сравнимых со скоростью света. Квантовая механика – теоретический раздел физики, который изучает квантовые системы и законы их движения.

 термодинамика – раздел физики, который исследует превращение теплоты в движение и движения в теплоту. Термодинамика рассматривает распространение теплоты в разных средах, физические и химические изменения с поглощением или выделением теплоты.

 оптика – раздел физики, в котором рассматривается свет и все явления, с ним связанные, включая инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.

 электродинамика – раздел физики, который исследует электромагнитное поле и взаимодействие с ним электрических зарядов, а также связь электрических и магнитных явлений. Микроскопическая физика включает следующие разделы:

 статистическая физика – это теоретический раздел физики, который рассматривает свойства макроскопических тел, как систем, состоящих из большого числа мелких частиц (атомов, молекул, протонов), основываясь на свойства этих частиц.

 физика конденсированных сред изучает поведение систем с сильной связью, которые нельзя разделить на более мелкие отдельные части.

 квантовая физика – теоретический раздел физики, который рассматривает квантовые системы, и законы их движения.  ядерная физика – раздел физики, изучающий структуру и свойство атомных ядер, атомные реакции (столкновения атомов).

 физика элементарных частиц изучает структуру и свойства элементарных частиц (протонов, электронов, фотонов, кварков) пути и результаты их взаимодействия.