Nuo seniausių laikų žmonės rinko informaciją apie pasaulį, kuriame gyvena. Buvo tik vienas mokslas, apjungiantis visą žmonijos tuo metu sukauptą informaciją apie gamtą. Tada žmonės dar nežinojo, kad stebi fizikinių reiškinių pavyzdžius. Šiuo metu šis mokslas vadinamas „gamtos mokslu“.
Ką studijuoja fiziniai mokslai
Laikui bėgant mokslinės idėjos apie juos supantį pasaulį ryškiai pasikeitė – jų daugėja. Gamtos mokslai suskilo į daugybę atskirų mokslų, įskaitant biologiją, chemiją, astronomiją, geografiją ir kitus. Fizika daugelyje šių mokslų nėra paskutinė. Atradimai ir pasiekimai šioje srityje leido žmonijai įgyti naujų žinių. Tai apima įvairių dydžių objektų struktūrą ir elgesį (nuo milžiniškų žvaigždžių iki mažiausių dalelių – atomų ir molekulių).
Fizinis kūnas yra...
Yra specialus terminas „materija“, kuri mokslininkų sluoksniuose vadinama viskuo, kas yra aplink mus. Fizinis kūnas, susidedantis iš materijos, yra bet kokia medžiaga, užimanti tam tikrą vietą erdvėje. Bet koks veikiantis fizinis kūnas gali būti vadinamas fizinio reiškinio pavyzdžiu. Remdamiesi šiuo apibrėžimu, galime teigti, kad bet koks objektas yra fizinis kūnas. Fizinių kūnų pavyzdžiai: mygtukas, užrašų knygelė, sietynas, karnizas, mėnulis, berniukas, debesys.
Kas yra fizinis reiškinys
Bet kokia medžiaga nuolat keičiasi. Vieni kūnai juda, kiti liečia trečius, ketvirti sukasi. Ne veltui prieš daugelį metų filosofas Herakleitas ištarė frazę „Viskas teka, viskas keičiasi“. Tokiems pokyčiams mokslininkai netgi turi specialų terminą – visa tai yra reiškiniai.
Viskas, kas juda, priklauso fiziniams reiškiniams.
Kokie yra fizikinių reiškinių tipai
- Šiluminis.
Tai reiškiniai, kai dėl temperatūros įtakos kai kurie kūnai pradeda transformuotis (kinta forma, dydis ir būsena). Fizinių reiškinių pavyzdys: veikiant šiltai pavasario saulei, varvekliai tirpsta ir virsta skysčiu, prasidėjus šaltiems orams, balos užšąla, verdantis vanduo virsta garais.
- Mechaninis.
Šie reiškiniai apibūdina vieno kūno padėties pasikeitimą kitų atžvilgiu. Pavyzdžiai: laikrodis veikia, kamuolys šokinėja, medis siūbuoja, rašiklis rašo, vanduo teka. Jie visi juda.
- Elektros.
Šių reiškinių prigimtis visiškai pateisina savo pavadinimą. Žodis „elektra“ kilęs iš graikų kalbos, kur „elektronas“ reiškia „gintaras“. Pavyzdys gana paprastas ir tikriausiai daugeliui pažįstamas. Staiga nusivilkus vilnonį megztinį, pasigirsta lengvas traškesys. Jei tai padarysite išjungdami šviesą kambaryje, pamatysite kibirkštis.
- Šviesa.
Kūnas, dalyvaujantis su šviesa susijusiame reiškinyje, vadinamas šviečiančiu. Kaip fizinių reiškinių pavyzdį galime paminėti gerai žinomą mūsų saulės sistemos žvaigždę – Saulę, taip pat bet kurią kitą žvaigždę, lempą ir net ugniagesį.
- Garsas.
Šiam fizikinių reiškinių tipui priklauso garso sklidimas, garso bangų elgesys susidūrus su kliūtimi, taip pat kiti reiškiniai, kažkaip susiję su garsu.
- Optinis.
Jie atsiranda dėl šviesos. Taigi, pavyzdžiui, žmogus ir gyvūnai gali matyti, nes yra šviesa. Šiai grupei taip pat priklauso šviesos sklidimo ir lūžio reiškiniai, jos atspindys nuo objektų ir prasiskverbimas per įvairias terpes.
Dabar jūs žinote, kas yra fiziniai reiškiniai. Tačiau reikia suprasti, kad tarp gamtos ir fizinių reiškinių yra tam tikras skirtumas. Taigi gamtos reiškinyje vienu metu vyksta keli fizikiniai reiškiniai. Pavyzdžiui, kai žaibas trenkia į žemę, atsiranda toks garsas, elektra, šiluma ir šviesa.
Viskas, kas mus supa: ir gyvoji, ir negyvoji gamta, nuolat juda ir nuolat kinta: juda planetos ir žvaigždės, lyja, auga medžiai. O žmogus, kaip žinoma iš biologijos, nuolat pereina bet kokius vystymosi etapus. Grūdų malimas į miltus, akmenų kritimas, verdantis vanduo, žaibas, lemputės švytėjimas, cukraus tirpinimas arbatoje, transporto priemonių judėjimas, žaibai, vaivorykštės yra fizinių reiškinių pavyzdžiai.
O su medžiagomis (geležimi, vandeniu, oru, druska ir kt.) vyksta įvairūs pokyčiai ar reiškiniai. Medžiaga gali būti kristalizuojama, ištirpsta, susmulkinama, ištirpinama ir vėl išskiriama iš tirpalo. Tačiau jo sudėtis išliks tokia pati.
Taigi granuliuotą cukrų galima susmulkinti į tokius smulkius miltelius, kad nuo menkiausio įkvėpimo kaip dulkės pakils į orą. Cukraus dėmes galima pamatyti tik po mikroskopu. Cukrus gali būti padalintas į dar mažesnes dalis, ištirpinus jį vandenyje. Jei iš cukraus tirpalo išgarinsite vandenį, cukraus molekulės vėl susijungs į kristalus. Bet net ir ištirpus vandenyje, o malant cukrus lieka cukrumi.
Gamtoje vanduo sudaro upes ir jūras, debesis ir ledynus. Išgaravęs vanduo virsta garais. Vandens garai yra dujinės būsenos vanduo. Veikiamas žemoje temperatūroje (žemesnėje nei 0˚C), vanduo virsta kieta būsena – virsta ledu. Mažiausia vandens dalelė yra vandens molekulė. Vandens molekulė taip pat yra mažiausia garo ar ledo dalelė. Vanduo, ledas ir garai yra ne skirtingos medžiagos, o ta pati medžiaga (vanduo), esanti skirtingose agregacijos būsenose.
Kaip ir vanduo, kitos medžiagos gali būti perkeltos iš vienos agregacijos būsenos į kitą.
Apibūdindami tą ar kitą medžiagą kaip dujinę, skystą ar kietą, jie reiškia medžiagos būseną įprastomis sąlygomis. Bet koks metalas gali būti ne tik išlydytas (paverčiamas į skystą būseną), bet ir paverčiamas dujomis. Tačiau tam reikia labai aukštos temperatūros. Išoriniame Saulės apvalkale metalai yra dujinės būsenos, nes ten temperatūra siekia 6000˚С. O, pavyzdžiui, anglies dioksidą aušinant galima paversti „sausu ledu“.
Reiškiniai, kai vienos medžiagos nevirsta kitomis, vadinami fiziniais reiškiniais. Dėl fizinių reiškinių gali pasikeisti, pavyzdžiui, agregacijos būsena arba temperatūra, tačiau medžiagų sudėtis išlieka ta pati.
Visus fizinius reiškinius galima suskirstyti į kelias grupes.
Mechaniniai reiškiniai – tai reiškiniai, atsirandantys su fiziniais kūnais, kai jie juda vienas kito atžvilgiu (Žemės apsisukimas aplink Saulę, automobilių judėjimas, parašiutininko skrydis).
Elektros reiškiniai – tai reiškiniai, atsirandantys elektros krūviams atsirandant, egzistuojant, judant ir sąveikaujant (elektros srovė, telegrafija, žaibas perkūnijos metu).
Magnetiniai reiškiniai – tai reiškiniai, susiję su magnetinių savybių atsiradimu fiziniuose kūnuose (geležinių objektų pritraukimas magnetu, kompaso adatos pasukimas į šiaurę).
Optiniai reiškiniai – tai reiškiniai, atsirandantys šviesai sklindant, lūžtant ir atsispindint (vaivorykštė, miražai, šviesos atspindys nuo veidrodžio, šešėlio atsiradimas).
Šiluminiai reiškiniai – tai reiškiniai, atsirandantys kaitinant ir vėsinant fizinius kūnus (tirpstantis sniegas, verdantis vanduo, rūkas, užšąlantis vanduo).
Atominiai reiškiniai – tai reiškiniai, atsirandantys pasikeitus vidinei fizinių kūnų substancijos struktūrai (Saulės ir žvaigždžių švytėjimas, atominis sprogimas).
svetainę, visiškai ar iš dalies nukopijavus medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.
Pamoka numeris 1.Fizika tiria pasaulį, kuriame gyvename, jame vykstančius reiškinius, atskleidžia šiuos reiškinius valdančius dėsnius ir jų tarpusavio ryšį. Tarp daugybės gamtos reiškinių fiziniai reiškiniai užima ypatingą vietą. Jie apima:
Mechaniniai reiškiniai(pavyzdžiui, automobilių, lėktuvų, dangaus kūnų judėjimas, skysčių srautas).
Elektros reiškiniai(pavyzdžiui, elektros srovė, laidų šildymas srove, kūnų elektrifikavimas).
Magnetiniai reiškiniai(pavyzdžiui, magnetų poveikis geležies, žemės magnetinio lauko poveikis kompaso adatai).
Optiniai reiškiniai(pavyzdžiui, šviesos atspindys nuo veidrodžių, įvairių šviesos šaltinių šviesos spindulių išskyrimas).
Šiluminiai reiškiniai(tirpstantis ledas, verdantis vanduo, terminis kūnų plėtimasis).
Atominiai reiškiniai(pavyzdžiui, atominių reaktorių veikimas, branduolių irimas, žvaigždžių viduje vykstantys procesai).
Akustiniai reiškiniai(pvz., aidas).
Pratimas
Pateikite fizikinių reiškinių pavyzdžių: mechaninių, elektrinių, magnetinių, optinių, šiluminių.
Kurie iš šių reiškinių yra fizikiniai reiškiniai?
Jėga
Tonas
Sniego tirpimas
Molekulė
Virimas
Laikas
Vaikščiojimas
Pamoka numeris 2.
Bet kuris mokslas naudoja savo specialius žodžius – mokslinius terminus. Fizikas, kalbėdamas apie kūnų judėjimą, dažniausiai neatsižvelgia į tai, kas tiksliai juda, nes tiriant mechaninį judėjimą tai nėra svarbu daugelyje problemų. Todėl šiais atvejais jie kalba apie fizinį kūną.
Fizinis kūnas - tai visi mus supantys objektai (pavyzdžiui, automobilis, stalas, puodelis, lėlė ir kt.)
Bet koks materialus objektas (fizinis kūnas) susideda iš materijos, kurią galime pamatyti ir liesti.
medžiaga- iš to pagaminti visi mus supantys objektai (pavyzdžiui, fizinis kūnas-puodelis, susideda iš porceliano, porcelianas yra substancija; fizinis kūnas yra šaukštas, susideda iš aliuminio, aliuminis yra medžiaga).
Pratimas.
Pateikite 10 fizinių kūnų ir medžiagų, iš kurių jie susideda, pavyzdžių.
Pamoka numeris 3
Atlikdami eksperimentus susiduriame su fiziniais parametrais, kurie laikui bėgant gali keistis arba ne. Kūnų ar procesų, kuriuos galima keisti, charakteristikos vadinamos fiziniai dydžiai.
Fiziniai dydžiai apima tūrį, masę, ilgį, laiką, greitį, temperatūrą, svorį, plotą ir kt.
Bet koks fizinis dydis matuojamas atskirais vienetais. Paprastai visi fizikiniai dydžiai matuojami tarptautinėje vienetų sistemoje.
Pavyzdžiui, laiko vienetas yra sekundė (1s), ilgio – metras (1m).
Norėdami išmatuoti fizinius dydžius, naudokite matavimo prietaisai. Paprasčiausi matavimo prietaisai yra termometras, chronometras, liniuotė ir kt.
Pratimas.
1.Sumažinkite mįslių apie fizinius įrenginius:
Dvi seserys siūbavo
Buvo ieškoma tiesos.
Ir kai jie pasiekė
Tada jie sustojo.
Ant sienos yra lėkštė
Lėkšte vaikšto strėlė.
Ši rodyklė į priekį
Jis žino mūsų orą.
Eremuška vaikščiojo visą šimtmetį,
Jokio miego jam, jokio miego.
Jis seka žingsnius,
Ir vis tiek jis nepaliks vietos.
2Fiziniai dydžiai ir jų vienetai pateikiami žemiau. Pasirinkite tinkamą atitikmenį.
Ilgis, antras
Laikas, metras
Tūris, kubinis metras
Temperatūra, milimetrai
Išreikškite 1,5 m mm, cm, dm.
Pamoka numeris 4
Fizinis diktantas.
Žodžius: detalė, vanduo, masė, cilindras, termometras, ledo gabalas, tūris, laikas, gyvsidabris, stiklinė, vandens garai, matavimo juosta, aukštis, garų debesys, ledas – išdėliokite keturiose lentelės stulpeliuose:
|
Fizinis kūnas |
medžiaga |
Fizinis kiekis |
prietaisas |
Fiziniai kūnai yra fizinių reiškinių „aktoriai“. Susipažinkime su kai kuriais iš jų.
Mechaniniai reiškiniai
Mechaniniai reiškiniai – tai kūnų judėjimas (1.3 pav.) ir jų veikimas vienas kitam, pavyzdžiui, atstūmimas ar traukimas. Kūnų veikimas vienas kitam vadinamas sąveika.
Su mechaniniais reiškiniais plačiau susipažinsime šiais mokslo metais.
Ryžiai. 1.3. Mechaninių reiškinių pavyzdžiai: kūnų judėjimas ir sąveika sporto varžybų metu (a, b, c); Žemės judėjimas aplink Saulę ir jos sukimasis aplink savo ašį (r)
Garso reiškiniai
Garso reiškiniai, kaip rodo pavadinimas, yra reiškiniai, susiję su garsu. Tai apima, pavyzdžiui, garso sklidimą ore ar vandenyje, taip pat garso atspindėjimą nuo įvairių kliūčių, pavyzdžiui, kalnų ar pastatų. Kai garsas atsispindi, kyla daugeliui pažįstamas aidas.
Šiluminiai reiškiniai
Šiluminiai reiškiniai – tai kūnų įkaitimas ir atšalimas, taip pat, pavyzdžiui, garavimas (skysčio pavertimas garais) ir tirpimas (kietos medžiagos pavertimas skysčiu).
Šiluminiai reiškiniai itin plačiai paplitę: pavyzdžiui, jie sukelia vandens ciklą gamtoje (1.4 pav.).
Ryžiai. 1.4. Vandens ciklas gamtoje
Saulės spindulių sušildytas vandenynų ir jūrų vanduo išgaruoja. Kylant aukštyn garai atvėsta, virsta vandens lašeliais arba ledo kristalais. Jie sudaro debesis, iš kurių vanduo grįžta į Žemę lietaus ar sniego pavidalu.
Tikra šiluminių reiškinių „laboratorija“ yra virtuvė: ar ant viryklės verdama sriuba, ar virdulyje verda vanduo, ar šaldytuve užšąla maistas – visa tai šiluminių reiškinių pavyzdžiai.
Automobilio variklio darbą lemia ir šiluminiai reiškiniai: degant benzinui susidaro labai karštos dujos, kurios stumia stūmoklį (variklio dalį). O stūmoklio judėjimas per specialius mechanizmus perduodamas į automobilio ratus.
Elektriniai ir magnetiniai reiškiniai
Ryškiausias (tiesiogine to žodžio prasme) elektrinio reiškinio pavyzdys yra žaibas (1.5 pav., a). Elektros apšvietimas ir elektrinis transportas (1.5 pav., b) tapo įmanomas dėl elektros reiškinių panaudojimo. Magnetinių reiškinių pavyzdžiai yra geležies ir plieno objektų pritraukimas nuolatiniais magnetais ir nuolatinių magnetų sąveika.
Ryžiai. 1.5. Elektriniai ir magnetiniai reiškiniai ir jų panaudojimas
Kompaso adata (1.5 pav., c) pasisuka taip, kad jos „šiaurinis“ galas nukreiptas į šiaurę būtent todėl, kad rodyklė yra mažas nuolatinis magnetas, o Žemė – didžiulis magnetas. Šiaurės pašvaistė (1.5 pav., d) atsiranda dėl to, kad iš kosmoso skrendančios elektrą įkrautos dalelės su Žeme sąveikauja kaip su magnetu. Elektriniai ir magnetiniai reiškiniai sukelia televizorių ir kompiuterių veikimą (1.5 pav., e, f).
Optiniai reiškiniai
Kur bežiūrėsime, visur matysime optinius reiškinius (1.6 pav.). Tai reiškiniai, susiję su šviesa.
Optinio reiškinio pavyzdys yra įvairių objektų šviesos atspindys. Daiktų atspindėti šviesos spinduliai patenka į akis, dėl kurių mes matome šiuos objektus.
Ryžiai. 1.6. Optinių reiškinių pavyzdžiai: Saulė skleidžia šviesą (-as); Mėnulis atspindi saulės šviesą (b); veidrodžiai ypač gerai atspindi šviesą (c); vienas gražiausių optinių reiškinių – vaivorykštė (g)
Per šimtmečius ir tūkstantmečius žmonija susidūrė su daugybe paaiškinimų, kad ji ne visada galėjo tai padaryti. Orų kaita, dangaus kūnų judėjimas, augalų augimas, liepsnos šviesa, metų laikų kaita – visi šie procesai mūsų protėviams atrodė kaip paslaptingos gamtos paslaptys. Pamažu žmonija priėjo prie daugelio jų materialios prigimties paaiškinimo: vieni – anksčiau, kiti – palyginti neseniai. Atsirado ištisos mokslo šakos, tyrusios tam tikrus gamtos reiškinius.
Ką dažniausiai stebėjo mūsų protėviai? Dienos ir nakties kaita, šaltis ir karštis, debesų ir saulės judėjimas dangumi, lietus ir perkūnija, pučiantis vėjas, grūdų dygimas per dirvą, vandens užšalimas ir ledo tirpimas. Dauguma stebėtų buvo mechaniniai reiškiniai, tai yra susiję su įvairių gyvų ir negyvų kūnų judėjimu ir poslinkiais. Tai apima ir žolės augimą, ir mėnulio judėjimą dangumi.
Mechaninius reiškinius, kurių pavyzdžiai randami visur, kartu su daugeliu kitų, žmonija tyrinėjo šimtmečius. Pradinės žmonijos žinios apie juos supantį pasaulį ilgainiui išaugo į darnią sistemą. Atsirado ištisos mokslo šakos, besispecializuojančios tam tikrų procesų tyrime. Fizika tiria mechaninius reiškinius, tiksliau jos skyrių, vadinamą kinematika – mokslą apie kūnų judėjimą ir poslinkį. Šiuolaikinės kinematikos sampratos remiasi klasikinės Niutono mechanikos postulatais. Jie remiasi mechanistine mus supančio pasaulio sandaros samprata, vyravusia moksle iki XX amžiaus pradžios. Šios idėjos yra visiškai teisingos ir pagrįstos judėjimo, vykstančio palyginti nedideliu greičiu (kalbame ne apie objektus, kurių dydis yra daug mažesnis už jų nuvažiuojamą atstumą), atžvilgiu.
Apskritai mechaniniai reiškiniai yra tam tikra fizikinių reiškinių grupė. Fizikiniai reiškiniai apima tokius reiškinius, kuriuose viena medžiaga nevirsta kita. Tokiu atveju jis gali pasikeisti (vanduo virsta ledu), bet tai viena ir ta pati medžiaga. Įvairių medžiagų sąveikos su vėlesniu naujų formavimusi reiškinius tiria kitas mokslas – chemija.
Mechaniniai reiškiniai nėra vieninteliai fizikoje. Be jų, fizika tiria, kas vyksta elektros (elektros srovės, žaibo, telegrafo), magnetinių (metalinių objektų pritraukimas magnetu, kompaso adatos sukimasis į šiaurę), optinių krūvių atsiradimo, judėjimo, sąveikos metu. atsirandantys šviesos atspindžio ir lūžimo metu (miražai, vaivorykštė, atspindintys objektai veidrodyje ir metantys su juo šešėlį), taip pat terminiai (tirpstantis sniegas, rūkas, verdantis vanduo) ir
Žinoma, mechaniniai reiškiniai yra vieni labiausiai tyrinėtų. Juos tiriantis mokslas – mechanika – pagrindiniu uždaviniu iškelia kūno vietos supančioje erdvėje nustatymą bet kuriuo savavališku laiko momentu. Kūno judėjimas mechanikoje vertinamas ne pats savaime, o kitų kūnų atžvilgiu, vieną iš jų skaičiuojant galima laikyti pradiniu. Judėjimas nagrinėjamas koordinačių sistemoje išilgai trijų viena kitai statmenų ašių, turinčių bendrą atskaitos tašką.
Taip pat atsižvelgiama į tai, kad kūnas gali judėti vienų kūnų atžvilgiu, o ne judėti kitų atžvilgiu. Yra sąvokos apie poslinkį ir kelią, kurį eina kūnai. Taigi mechanika, tirianti kūnų judėjimą, savo pagrindine užduotimi laiko kūno padėties nustatymą bet kuriuo momentu.
Didelę reikšmę tiriant mechaninius reiškinius turi greičio ir laiko sąvokos, kurios būtinos nuvažiuotam atstumui nustatyti. Kūnų judėjimo mokslas taip pat laiko skirtingus – transliacinius, rotacinius, mišrius.
Žinoma, fizika kaip mokslas, tiriantis begalinę gamtos reiškinių įvairovę (mechaninius ir ne tik), yra viena įdomiausių ir patraukliausių žinių šakų.
