Природа непрерывно и закономерно изменяется. Естествознание включает в себя группу наук технических и гуманитарных.
Концепция современного естествознания (КСЕ) составляет основу современного естествознания, раскрывает смысл единства явлений природы.
№3 Научные кризисы и революции.
В развитии любой науки имеются переломные этапы: кризисы и революции. Переломный этап в наук характеризующийся выходом из кризиса на качественно новый уровень знаний называется научной революцией.
Кризис в науке – это научная ситуация, из которой нет выхода в рамках известных научных теорий.
В результате научной революции существенно меняются научные мышления, методы познания мира, принимаемая научная картина мира.
1я науч. революция (15-16вв)- начало процесса становления научного современного естествознания. Кризис, который породил эту революцию-несостоятельность геоцентрической системы мира (Клавдий Втолимей 2 в. Н.э.) ИСТОК ЭТОЙ РЕВОЛЮЦИИ –геоцентрическое учение Николая Коперника.
2я науч. революция (17-18 в)в- промышленная (Галилей, Теплер, Ньютон) В учениях этих ученых были заложены основы нового механического ествествознания, что в дальнейшем впервые в науке позволило представить 1-ую научную картину мира-механическую.
3я науч.революция (2я половина 18в и начало 19) –Сущность этой революции-начало процесса стихийной диалектизации естественных наук. (Диалектика-учение о развитиии науки, общества)
Научно-техническая революция(2я половина 20го в и наше время) - постиндустриальная эпоха.переход ко всеобщей информатизации общества. Особенности:
1)привела к технологическому перевороту в развитии производительных сил общества. Сущность этого переворота состоит в превращении науки в непосредственную силу общства. Систематическое научное знание постепенно становится преобладающим по значению фактором роста благосостояния общества по сравнению с его традиц. источниками как природные ресурсы и труд.
2) НТР сопровождается глубокими и многообразными социологическими последствиями и преобразованиями во всех сферах общества, т.к. влечет за собой новые профессиональные и социальные разделения труда. Порождает новые отрасли и методы деятельности, изменяет рынок труда.
3) Внедрение нтр доходит до каждого человека планеты.
Вывод: НТР привел к резкому экономическому росту развития общества в целом. Совершенствование техники опережает рост производства, что способствует его непрерывной модернизации. Горизонт современной модернизации менее 5ти лет.
№4 Материя,пространство, время-фундаментальные понятия.
Материя -всё, что существует реально, объективно,независимо от нашего сознания и знаний.. Материя непрерывна и законоизменяется. Любое изменение материи называется движением.
Виды:
· Вещество
· Физическое поле
· Физический вакуум
Материя – объективная реальность, обнаруживаемая через ощущения.
Движение - изменение положения тела в пространстве
Виды движения:
механическое движение (изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени, при этом тела взаимодействуют по законам механики):
поступательное движение
криволинейное движение
прямолинейное движение
вращательное движение
равноускоренное движение (равнозамедленное движение)
равномерное движение
покой
Поступательное движение, при котором любая прямая линия, связанная с телом, остается при движении параллельной самой себе.
Вращательное движение или вращение тела вокруг своей оси, считающейся неподвижной.
Сложное движение (включает два предыдущих)
Тепловое движение — процесс хаотического (беспорядочного) движения частиц, образующих вещество
Физ.картины мира: механические, электромагнитные, квантово-полевая, единая.
Фундаментальное взаимодействие: гравитационное, электромагнитное, сильные, слабые.
Структура материи:
· Мега (мегамир – это мир объектов, которые несоизмеримо больше человека.
Проще говоря, вся наша Вселенная – это мегамир.)
· Макро ( Макромир «населяют» только те объекты, которые по своим размерам соизмеримы с размерами человека. К объектам макромира можно отнести и самого человека)
· Микро ( в физике, концепции современного естествознания в качестве микромира изучаются молекулы.)
Время- величина, характеризующая длительность и последовательность явлений.
Пространство -Протяженность, неограниченнае видимыми пределами
Понятия времени, материи и пространства неразрывно связаны между собой и порознь не меют смысла.
№5
Энергия - способность производить работу. Одно из основных свойств материи- мера её движения.
Энергии сохранения закон, один из наиболее фундаментальных законов, согласно которому важнейшая физическая величина —энергия
сохраняется в изолированной системе. Этому закону подчиняются все без исключения известные процессы в природе. В изолированной системе энергия может только превращаться из одной формы в другую, но ее количество остается постоянным. Если система не изолирована, то ее энергия может измениться либо при одновременном изменении энергии окружающих систему тел на такую же величину, либо за счет изменения энергии взаимодействия системы с окружающими телами. При переходе системы из одного состояния в другое изменение энергии не зависит от того, каким способом (в результате каких взаимодействий) осуществляется переход. Причина этого заключается в том, что энергия — однозначная функция состояния системы. Изменение энергии в системе происходит при совершении работы и при передаче системе некоторого количества теплоты.
№6 Фундаментальное взаимодействие.
Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:
гравитационного
электромагнитного
сильного
слабого
В физике механическая энергия делится на два вида — потенциальную и кинетическую энергию. Причиной изменения движения тел (изменения кинетической энергии) является сила (потенциальная энергия) (см. второй закон Ньютона Исследуя окружающий нас мир, мы можем заметить множество самых разнообразных сил: сила тяжести, сила натяжения нити, сила сжатия пружины, сила столкновения тел, сила трения, сила сопротивления воздуха, сила взрыва и т. д. Однако когда была выяснена атомарная структура вещества, стало понятно, что все разнообразие этих сил есть результат взаимодействия атомов друг с другом. Поскольку основной вид межатомного взаимодействия — электромагнитное, то, как оказалось, большинство этих сил — лишь различные проявления электромагнитного взаимодействия. Одно из исключений составляет, например, сила тяжести, причиной которой является гравитационное взаимодействие между телами, обладающими массой.
№7 Универсальные физические постоянные
Фундамента́льная физи́ческая постоя́нная (вар.: конста́нта) — физическая величина, характеризующая не отдельные тела, а физические свойства нашего мира в целом. Фундаментальные физические постоянные возникают при математическом описании окружающего мира с помощью теоретической физики. Часто сюда же относят и некоторые другие физические постоянные, так или иначе связанные с конкретными телами.
Слово «постоянная» подразумевает, что численное значение этой величины не меняется со временем. В реальности это может быть и не так (например, в последние годы появились свидетельства в пользу того, что постоянная тонкой структуры меняется в ходе эволюции Вселенной). Однако даже если эти величины и меняются со временем, то крайне медленно, и сколько-нибудь заметные изменения стоит ожидать лишь на масштабах порядка возраста Вселенной.
Стоит различать размерные и безразмерные физические постоянные. Численное значение размерной величины зависит от выбора единиц измерения. Численное же значение безразмерных постоянных более фундаментально, так как оно не зависит от системы единиц.
К Ф. п. относятся: Скорость света, Планка постоянная, заряд электрона, постоянные тонкой структуры, Авогадро, Ридберга и т.д. В число Ф. п. входят как независимые постоянные, так и их комбинации.
№8
| Основные понятия и законы классической механики.Классическая механика как основа технологий Класси́ческая меха́ника — вид механики (раздела физики, изучающей законы изменения положений тел в пространстве со временем и причины, это вызывающие), основанный на законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «Ньютоновской механикой». Первый закон Первый закон Ньютона (закон инерции) гласит: существуют такие системы отсчета, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий на неё (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называют инерциальными. Следовательно, инерциальными являются такие системы отсчета, относительно которых материальная точка при отсутствии на нее внешних воздействий или их взаимной компенсации покоится или движется равномерно и прямолинейно. Второй закон В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе. Третий закон Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны. №9 Закон сохранения количества движения (импульса),энергии и момента количества движения.Принцип реактивного движенияЗакон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы (В замкнутой системе на тела не действуют внешние силы) есть величина постоянная. Из законов Ньютона можно показать, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяется суммой приложенных сил. В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона. p=mV.[кг*м/с] Направление импульса всегда совпадает с направлением скорости тела. Закон сохранения энергии — фундаментальный закон природы, заключающийся в том, что энергия изолированной (замкнутой) физической системы сохраняется с течением времени. Энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую. Является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы. Закон сохранения момента импульса (закон сохранения углового момента) — векторная сумма всех моментов импульса (относительно любой оси) для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. В соответствии с этим, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем. Закон сохранения момента импульса есть проявление изотропности пространства. Знание закона сохранения импульса во многих случаях дает возможность выполнить расчеты результата взаимодействия тел, когда значения действующих сил неизвестны. Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение — это такое движение тела, которое возникает после отделения от тела его части. На основании закона сохранения импульса при отсутствии внешних сил сумма векторов импульсов взаимодействующих тел остается постоянной. До начала работы двигателей импульс ракеты и горючего был равен нулю; следовательно, и после включения двигателей сумма векторов импульса ракеты и импульса истекающих газов равна нулю. Принцип реактивного движения был известен еще в Древней Греции. За 120 лет до новой эры Герон Александрийский построил паровой "реактивный двигатель".Он состоял из наполненного водой закрытого сосуда и пустой сферы с двумя отводными трубочками, загнутыми на концах в противоположные стороны.Сосуд ставился на огонь. Образующийся при кипении воды пар вызывал значительное повышение давления в сфере и устремлялся по трубочкам наружу с большой скоростью.Сфера начинала вращаться в направлении, противоположном направлению вытекания пара из трубочки. Это была первая реактивная паровая турбина |
| на практике, прежде всего в авиации.Что такое современный реактивный двигатель? Представьте себе расширяющуюся внутри трубу (диффузор) с открытым передним отверстием, которая движется в воздушной среде.Давление и температура воздуха в трубе растут. Где-то в середине трубы в уплотненный воздух (газодинамическое уплотнение) впрыскивается горючее, и вследствие высокой температуры воздуха в трубе оно самопроизвольно загорается.При горении воздух нагревается еще больше, его давление повышается (термодинамическое уплотнение) и он устремляется в заднюю часть трубы, которая имеет форму расширяющегося сопла (сопло Лаваля). |
№10
Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы, их применение в технике и технологиях.
Агрегатные состояния вещества
Все вещества могут существовать в трех агрегатных состояниях - твердом, жидкоми газообразном. Четвертым агрегатным состоянием вещества часто считают плазму. Переходы между ними сопровождаются скачкообразным изменением ряда физических свойств (плотности, теплопроводности и др.).
Агрегатное состояние зависит от физических условий, в которых находится вещество. Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимодействии при разных условиях.
Фа́зовый перехо́д (фазовое превращение) в термодинамике — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. С точки зрения движения системы по фазовой диаграмме при изменении её интенсивных параметров (температуры, давления и т. п.), фазовый переход происходит, когда система пересекает линию, разделяющую две фазы. Поскольку разные термодинамические фазы описываются различными уравнениями состояния, всегда можно найти величину, которая скачкообразно меняется при фазовом переходе
Применение металл можно расплавить чтобы онтбыл мягким и тягучим и сделать из него тоЯ, что намнужно.вот это и есть применение агрегатного состояния
Нередко изменения агрегатного состояния вещества позво-
ляет очень просто решать до этого почти неразрешимые техни-
ческие задачи. Например, как заполнить послойно емкость сме-
шивающимися между собой жидкостями
№11Развитие твердотельной электроники.Технологии микроэлектроники. Развитие нанотехнологии