Similar presentations:
Физика в системе естественных наук. Кинематика поступательного движения. (Лекция 1)
1.
Игорь Васильевич Александров,заведующий кафедрой физики,
профессор,
доктор физико-математических наук.
1
2. Дисциплина – физика
23. Балльно-рейтинговая система организации учебного процесса
34.
Балльно-рейтинговая оценкатекущей и промежуточной успеваемости
Раздел
ЛБ
ПЗ
Дом.
задания
I
3б 6=18
15
5
Защита
лабораторных
работ
в срок
4
СНИР (олимпиады,
конференции,
рефераты),
активность на ПЗ,
посещение ЛК и ПЗ)
8
Общее
кол-во
баллов
50
Балльно-рейтинговая оценка
рубежного контроля успеваемости
Тестовые задания
А1-А6
(4×6)
24
Теоретический
вопрос В1
(1×10)
10
Задачи В2 и В3
(8×2)
16
Общее количество
баллов
(24+10+16)
50
4
5.
Критерии оценки успеваемости студентовCумма баллов
Оценка
91-100
Отлично
74-90
Хорошо
61-73
Удовлетворительно
0-60
Неудовлетворительно
5
6. 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).
6
7.
ЛитератураТрофимова 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., ReadingMassachusetts-Palo Alto-London.
7
8.
Содержание сегодняшней лекцииВведение.
• 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.
8
9.
Физика – от греческого слова «фюзис» - природа.Физика - наиболее фундаментальная наука,
занимающаяся основными законами Вселенной.
Физика - базис для изучения астрономии, химии,
биологии, геологии и других фундаментальных наук.
Физика – фундамент для изучения специальных
дисциплин.
9
10.
Физика – основадля формирования правильного мировоззрения.
Решающая роль физики
в борьбе с лженаукой и лжемировоззрением.
Основа физики небольшое число фундаментальных физических
концепций, уравнений и предположений,
описывающих мир вокруг нас.
10
11.
Экспериментальные наблюдения иколичественные измерения –
фундамент физики.
Многократность наблюдений в аналогичных,
контролируемых условиях.
Измерение контролируемых величин
с определенной точностью.
Анализ наблюдений и результатов измерений.
Выдвижение гипотез.
Построение теорий.
11
12.
Физика –основа научно-технического прогресса.
12
13. Механика
1314.
Механическое движение –непрерывное изменение положения объекта
в пространстве и времени.
14
15. Классическая (неквантовая) механика – макроскопические тела, малые скорости.
Релятивистская механика –скорости, сравнимые со скоростью света,
учет требований специальной теории
относительности (СТО).
15
16. Ньютон: – абсолютность пространства и времени – независимость их друг от друга и от присутствия в пространстве каких-либо тел.
Абсолютное пространство – безотносительное кчему-либо внешнему вместилище вещей,
остающееся всегда одинаковым и неподвижным.
Равномерное, безотносительное к чему-либо
внешнему течение абсолютного (истинного,
математического) времени,
обусловленное его внутренней природы.
16
17. 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.
17
18.
Длина, масса и время –три основных физических величины.
18
19.
1960:Международная система единиц измерения СИ.
19
20.
Международная система единиц, СИ (фр. Le SystèmeInternational 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.
20
21.
Длина1120 год, король Англии:
ярд –
расстояние от кончика его
носа до конца вытянутой
руки.
Французский король Луи XIV:
фут –
длина королевской ступни.
21
22.
1960:1 метр – расстояние между двумя линиями
на платиново-иридиевом профиле.
22
23.
Октябрь 1983:1 метр (м) – расстояние, которой свет проходит в вакууме
за время, равное 1/299 792 458 секунды.
23
24.
2425.
1887:1 килограмм (кг) – масса платиново-иридиевого
цилиндра, хранящегося в Международном бюро мер и
весов во Франции.
25
26.
Национальный стандарт(копия № 20) – точная
копия международного
стандарта килограмма
(хранится под двойным
стеклянным колпаком в
хранилище
Национального института
стандартов и технологии в
США).
26
27.
2728.
До 1960:стандарт времени –
продолжительность средних суток в 1900 г.
1 секунда – (1/60)(1/60)(1/24)
от продолжительности средних суток.
Проблема:
скорость вращения Земли вокруг своей оси слегка
меняется во времени.
28
29.
1967:1 секунда (с) - 9 192 631 770 периодов колебаний
излучения, испускаемого атомом изотопа цезия-133.
Погрешность –
1 секунда в 20 миллионов лет.
Атомные часы
29
30.
3031.
Кинематика –описание движения в пространстве и времени
без учета причин, вызвавших это движение.
31
32.
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.
32
33.
Три типа механического движения –поступательное, вращательное и колебательное.
33
34.
Поступательное движение –любая прямая, связанная с движущимся телом,
остается параллельной самой себе.
Все точки тела описывают одинаковые траектории.
34
35.
Прямолинейное и криволинейноепоступательное движение
35
36.
Траектория - линия, описываемая частицейпри своем движении.
36
37.
Перемещение – векторная величина,характеризующая изменение положения частицы
за заданный промежуток времени.
1
r12 2
• r
13
3
37
38.
Путь s – расстояние, отсчитанное вдоль траектории.38
39.
Разница между путем и перемещениемs
r
39
40.
Мгновенная скорость в данной точке траекторииy
dr
r
r dr
x , , or 0
o
x
r d r
v lim
t 0 t
dt
40
41.
Мгновенная скорость в данной точке траекторииds
r
r
s ds
v v lim
lim
lim
.
t 0 t
t 0 t
t 0 t
dt
41
42.
Мгновенная скорость в данной точке траекторииv v x ex v y e y v z ez
ex , e y , ez -
единичные векторы (орты),
параллельные осям системы отсчета
dr
v
r x ex y e y z ez
dt
vx x , v y y , vz z
v x y z
2
2
2
42
43.
Cвязь между путем и мгновенной скоростьюN
s s1 s2 s3 ... s N si
i 1
dsi vi dti
N
s vi ti
i 1
s lim
ti 0
N
v t
i 1
i
i
43
44.
s limti 0
N
v t
i 1
i
i
Cвязь между путем и скоростью
Площадь = vср. n
t2
s v t dt
vср. n
t1
44
45.
Cвязь между перемещением имгновенной скоростью
t2
t2
t1
t1
r12 v t dt dr
45
46.
Среднее значение модуля скоростиВесь пройденный путь
Средняя скорость
Суммарное время в пути
s
v
t 2 t1
t2
1
v
v t dt
t 2 t1 t1
46