МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКИ.docx для 10-класс

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКИ

Тема 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКИ

В физике существуют уникальные методы исследования процессов и явлений в природе.

Физика - наука экспериментальная. Поэтому процесс экспериментирования требует особых условий. Это сделано для того, чтобы на исследуемый процесс не было внешнего влияния.

Кроме того, взаимосвязь между физическими параметрами процесса задается математическими выражениями. Соответственно, физики смогли очень четко сказать, каким будет процесс дальше или каким он был раньше. Великий итальянский физик Галилео Галилей писал: «Чтобы понять Книгу Природы, вы должны знать ее письменный язык. Это язык математики.

Наблюдения показывают, что для многих событий существуют определенные закономерности. Такие предположения называются научными гипотезами.

Чтобы проверить гипотезу, ученые проводят эксперимент. Для этого создаются особые условия, приближенные к естественным.

Модель процесса или события создается для формулирования гипотезы, проведения эксперимента и объяснения его результатов. Модель процесса - это краткое, упорядоченное и важное положение дел. Примеры этого - концепции материальной точки и идеального газа.

Во время эксперимента полностью избежать внешних воздействий невозможно. Однако в идеальных условиях можно предсказать результат. Эта идеальная ситуация называется научной идеализацией. Это вещи, которые со стороны кажутся сложными, но они показывают, что законы, которые ими управляют, просты.

Если гипотеза о физических процессах подтверждается, она становится физическим законом.

Основное содержание механики составляют три закона, сформулированные великим английским ученым Исааком Ньютоном, закон всемирного тяготения, а также законы упругости и трения. Для газовых процессов были обнаружены законы, регулирующие взаимосвязь между давлением, объемом и температурой. Взаимодействие между заряженными частицами в состоянии покоя регулируется законом, открытым французским физиком Шарлем Кулоном.

Свод законов, объясняющих широкий круг явлений, называется научной теорией. Например, законы Ньютона составляют классическую теорию механики. Законы, сформулированные английским физиком Д.К. Максвеллом, составляют содержание классической теории электромагнетизма.

Научная теория включает в себя законы, а также определения физических величин и концепций, используемых для формулирования этих законов.

Самое главное, что все обнаруживаемые величины в физической теории должны быть измерены экспериментально.

Все физические законы и теории должны быть верными. Потому что при создании теории всегда используется модель процесса и события. Соответственно, существуют ограничения для применения законов и теорий.Например, законы классической механики действительны только для объектов, движущихся со скоростью, намного меньшей, чем скорость света. Это было доказано на ускорителях элементарных частиц. Классическая механика также не может точно описать движение частиц очень малой массы (электронов).

Новые физические теории не опровергают предыдущие, а дополняют и уточняют их. Одним из важнейших требований новой физической теории является принцип соответствия. Это означает, что в определенных границах новая теория должна соответствовать предыдущей.

V. 1. Почему все обнаруживаемые величины в физической теории должны быть измерены экспериментально?

2. Когда гипотеза становится физическим законом?

участвует в нескольких действиях одновременно. Например, корабль, идущий по реке, человек, идущий в вагоне поезда, груз, упавший с летящего самолета, и так далее. В этом случае, если корабль, движущийся по реке, движется в одном направлении со скоростью vx из-за гравитационной силы своего двигателя, вода перемещает его в направлении потока со скоростью v2. В этих примерах тело участвует в двух движениях.

Возникает вопрос. Зависит ли скорость vx, которую корабль получает от силы тяжести двигателя, от скорости реки? Зависит ли время, необходимое для падения груза с самолета, от скорости самолета?

Эксперименты показывают, что скорость корабля не зависит от скорости воды, а время посадки не зависит от скорости самолета!