Физика в системе естественных наук. Кинематика поступательного движения. (Лекция 1)

Содержание

Слайд 2

Дисциплина – физика

Дисциплина – физика

Слайд 3

Балльно-рейтинговая система организации учебного процесса

Балльно-рейтинговая система организации учебного процесса

Слайд 4

Балльно-рейтинговая оценка текущей и промежуточной успеваемости Балльно-рейтинговая оценка рубежного контроля успеваемости

Балльно-рейтинговая оценка
текущей и промежуточной успеваемости

Балльно-рейтинговая оценка
рубежного контроля успеваемости

Слайд 5

Критерии оценки успеваемости студентов

Критерии оценки успеваемости студентов

Слайд 6

Содержание 1-й раздел (1-й семестр) –– Механика, статистическая физика и термодинамика

Содержание

1-й раздел (1-й семестр) ––
Механика, статистическая физика и термодинамика
(ЛК- 24

часа, ПЗ – 18 часов, ЛБ – 24 часа, зачет).
2-й раздел (2-й семестр) ––
Электричество и электромагнетизм
(ЛК- 24 часа, ПЗ – 16 часов, ЛБ – 20 часов, зачет).
3-й раздел (3-й семестр) ––
Волновая оптика. Квантовая физика
(ЛК- 30 часов, ПЗ – 14 часов, ЛБ – 24 часа, экзамен).
Слайд 7

Литература Трофимова Т.И. Курс физики. И.В. Савельев, Курс общей физики, том

Литература

Трофимова Т.И. Курс физики.
И.В. Савельев, Курс общей физики, том 1.
Raymond

A. Serway, John W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, International Student Edition, Thomson Brooks/Cole.
Ричард Фейнман, Роберт Лейтон, Мэттью Сандс, Фейнмановские лекции по физике, Addison-Wesley Publ. Company, Inc., Reading- Massachusetts-Palo Alto-London.
Слайд 8

Содержание сегодняшней лекции Введение. Физика в системе естественных наук. Физика и

Содержание сегодняшней лекции
Введение.
Физика в системе естественных наук.
Физика и научно-технический

прогресс.
Роль физики в образовании.
Общая структура и задачи дисциплины «Физика».  
Кинематика поступательного движения.
Пространство и время в механике Ньютона.
Основные характеристики криволинейного движения: скорость и ускорение.
Слайд 9

Физика - наиболее фундаментальная наука, занимающаяся основными законами Вселенной. Физика -

Физика - наиболее фундаментальная наука, занимающаяся основными законами Вселенной.

Физика - базис

для изучения астрономии, химии, биологии, геологии и других фундаментальных наук.

Физика – от греческого слова «фюзис» - природа.

Физика – фундамент для изучения специальных дисциплин.

Слайд 10

Основа физики - небольшое число фундаментальных физических концепций, уравнений и предположений,

Основа физики -
небольшое число фундаментальных физических концепций, уравнений и предположений,

описывающих мир вокруг нас.

Физика – основа
для формирования правильного мировоззрения.

Решающая роль физики
в борьбе с лженаукой и лжемировоззрением.

Слайд 11

Экспериментальные наблюдения и количественные измерения – фундамент физики. Измерение контролируемых величин

Экспериментальные наблюдения и
количественные измерения –
фундамент физики.

Измерение контролируемых величин
с определенной

точностью.

Многократность наблюдений в аналогичных, контролируемых условиях.

Анализ наблюдений и результатов измерений.

Выдвижение гипотез.

Построение теорий.

Слайд 12

Физика – основа научно-технического прогресса.

Физика –
основа научно-технического прогресса.

Слайд 13

Механика

Механика

Слайд 14

Механическое движение – непрерывное изменение положения объекта в пространстве и времени.

Механическое движение –
непрерывное изменение положения объекта
в пространстве и времени.

Слайд 15

Классическая (неквантовая) механика – макроскопические тела, малые скорости. Релятивистская механика –

Классическая (неквантовая) механика – макроскопические тела, малые скорости.

Релятивистская механика –
скорости,

сравнимые со скоростью света,
учет требований специальной теории относительности (СТО).
Слайд 16

Ньютон: – абсолютность пространства и времени – независимость их друг от

Ньютон: – абсолютность пространства и времени – независимость их друг от

друга и от присутствия в пространстве каких-либо тел.

Абсолютное пространство – безотносительное к чему-либо внешнему вместилище вещей, остающееся всегда одинаковым и неподвижным.

Равномерное, безотносительное к чему-либо внешнему течение абсолютного (истинного, математического) времени,
обусловленное его внутренней природы.

Слайд 17

Специальная теория относительности (СТО): – неразрывная связь между пространством и временем.

Специальная теория относительности (СТО): – неразрывная связь между пространством и временем.

Единое

четырехмерное пространство-время.

Общая теория относительности (ОТО) –
искривление четырехмерного пространства в присутствии тяготеющих масс.

Слайд 18

Длина, масса и время – три основных физических величины.

Длина, масса и время –
три основных физических величины.

Слайд 19

1960: Международная система единиц измерения СИ.

1960:
Международная система единиц измерения СИ.

Слайд 20

Международная система единиц, СИ (фр. Le Système International d’Unités, SI) -

Международная система единиц, СИ (фр. Le Système International d’Unités, SI) - система единиц

физических величин, современный вариант метрической системы.

СИ - наиболее широко используемая система единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике.

СИ - основная система единиц в большинстве стран мира и почти всегда используется в области техники,
даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы.

Слайд 21

1120 год, король Англии: ярд – расстояние от кончика его носа

1120 год, король Англии:
ярд –
расстояние от кончика его носа до

конца вытянутой руки.

Французский король Луи XIV:
фут –
длина королевской ступни.

Длина

Слайд 22

1960: 1 метр – расстояние между двумя линиями на платиново-иридиевом профиле.

1960:
1 метр – расстояние между двумя линиями
на платиново-иридиевом профиле.

Слайд 23

Октябрь 1983: 1 метр (м) – расстояние, которой свет проходит в

Октябрь 1983:
1 метр (м) – расстояние, которой свет проходит в вакууме

за время, равное 1/299 792 458 секунды.
Слайд 24

Слайд 25

1887: 1 килограмм (кг) – масса платиново-иридиевого цилиндра, хранящегося в Международном

1887:
1 килограмм (кг) – масса платиново-иридиевого цилиндра, хранящегося в Международном

бюро мер и весов во Франции.
Слайд 26

Национальный стандарт (копия № 20) – точная копия международного стандарта килограмма

Национальный стандарт (копия № 20) – точная копия международного стандарта килограмма

(хранится под двойным стеклянным колпаком в хранилище Национального института стандартов и технологии в США).
Слайд 27

Слайд 28

До 1960: стандарт времени – продолжительность средних суток в 1900 г.

До 1960:
стандарт времени –
продолжительность средних суток в 1900 г.

Проблема:


скорость вращения Земли вокруг своей оси слегка меняется во времени.

1 секунда – (1/60)(1/60)(1/24)
от продолжительности средних суток.

Слайд 29

1967: 1 секунда (с) - 9 192 631 770 периодов колебаний излучения, испускаемого атомом изотопа цезия-133.

1967:
1 секунда (с) - 9 192 631 770 периодов колебаний

излучения, испускаемого атомом изотопа цезия-133.
Слайд 30

Слайд 31

Кинематика – описание движения в пространстве и времени без учета причин, вызвавших это движение.

Кинематика –
описание движения в пространстве и времени
без учета причин, вызвавших

это движение.
Слайд 32

Материальная точка (частица) – тело, размерами которого в условиях данной задачи

Материальная точка (частица) – тело,
размерами которого в условиях данной задачи

можно пренебречь.

Система отсчета – совокупность неподвижных относительно друг друга тел, по отношению к которым рассматривается движение,
и отсчитывается время часов.

Механическая система – совокупность тел, выделенная для рассмотрения.

Слайд 33

Три типа механического движения – поступательное, вращательное и колебательное.

Три типа механического движения –
поступательное, вращательное и колебательное.

Слайд 34

Поступательное движение – любая прямая, связанная с движущимся телом, остается параллельной

Поступательное движение –
любая прямая, связанная с движущимся телом, остается параллельной

самой себе.

Все точки тела описывают одинаковые траектории.

Слайд 35

Прямолинейное и криволинейное поступательное движение

Прямолинейное и криволинейное поступательное движение

Слайд 36

Траектория - линия, описываемая частицей при своем движении.

Траектория - линия, описываемая частицей
при своем движении.

Слайд 37

Перемещение – векторная величина, характеризующая изменение положения частицы за заданный промежуток

Перемещение – векторная величина,
характеризующая изменение положения частицы
за заданный промежуток времени.

1

2

3




Слайд 38

Путь s – расстояние, отсчитанное вдоль траектории.

Путь s – расстояние, отсчитанное вдоль траектории.

Слайд 39

Разница между путем и перемещением

Разница между путем и перемещением

Слайд 40

• • Мгновенная скорость в данной точке траектории



Мгновенная скорость в данной точке траектории

Слайд 41

Мгновенная скорость в данной точке траектории ds

Мгновенная скорость в данной точке траектории

ds

Слайд 42

Мгновенная скорость в данной точке траектории

Мгновенная скорость в данной точке траектории

Слайд 43

Cвязь между путем и мгновенной скоростью

Cвязь между путем и мгновенной скоростью

Слайд 44

Cвязь между путем и скоростью

Cвязь между путем и скоростью

Слайд 45

Cвязь между перемещением и мгновенной скоростью

Cвязь между перемещением и мгновенной скоростью