Цель любой науки — получение знаний о различных сферах человеческого бытия. Одной из таких сфер является окружающий нас мир, природа, Вселенная. Их изучением занимается наука физика, курс которой начинается в 7 классе школы. Поговорим кратко о том, какие явления изучает физика, что входит в сферу интересов этой науки.
Механические явления — это явления, происходящие в результате движения (в узком смысле как перемещения в пространстве) и взаимодействия предметов. Сюда входит также явление взаимного притяжения небесных тел. Световые явления — это всё, что связано с распространением и действием света. Тепловые явления включают выработку теплоты, и обмен теплотой между телами. Электрические явления — это явления, связанные с такими особыми свойствами вещества, как электрические заряды и магнетизм.
Физические законы
Наблюдения и опыты показывают, что абсолютное большинство явлений происходят не хаотично, а вполне предсказуемо и закономерно. Для каждого явления можно указать причину, следствия и ряд взаимосвязанных явлений.
Например, любой предмет на Земле стремится упасть на её поверхность. Падая, он приобретает некоторую скорость. Если при этом он задевает другие предметы — он теряет часть скорости, а задетые им предметы начинают двигаться. Всё перечисленное — это механические явления, изучаемые физикой.
При этом для каждого конкретного предмета можно указать меру, с которой будет происходить падение, а затем — задевание других предметов и последующие движения. Все эти меры — степень взаимодействия Земли и предмета, скорость падения предмета и её изменение во времени, взаимодействие предмета с другими и скорости последующих движений — называются физическими величинами. Физические величины связываются друг с другом с помощью математических формул и закономерностей, которые называются физическими законами.
Например, основной закон динамики (второй закон И. Ньютона) связывает такие величины, как сила, действующая на тело, масса тела и ускорение, получаемое телом. Записывается он следующей математической формулой:
$$overrightarrow a = {overrightarrow F over m}$$
Зная силу, действующую на тело, и его массу, можно найти ускорение, получаемое телом в результате действия этой силы. Для нашего примера, зная силу тяжести, действующую на предмет и его массу, можно найти ускорение, получаемое этим предметом. А затем, зная ускорение и время, с помощью законов кинематики (специального раздела физики) можно найти скорость падающего предмета в любой момент времени.
Цель физики — открыть и изучить физические законы, действующие в природе и использовать их в жизни. В любой области, изучаемой физикой, существует ряд физических законов, описывающих явления в самом общем виде. Одновременное действие всех этих законов и порождает то многообразие природы, которое существует в мире.
Что мы узнали?
Физика — это наука о природе, которая изучает механические, световые, тепловые, электрические явления. Явления описываются с помощью физических величин, связываемых математическими формулами, которые называют физическими законами. Целью физики является открытие и изучение физических законов.
