Урок перший. Зародження й розвиток фізики як науки. Для чого потрібні людству фізика й інші природничі науки? Учені не завжди про це замислюються.
Їм просто дуже цікаво розгадувати загадки природи. Але наука вимагає чимало коштів. І ці кошти... знаходяться. Їх виділяють і держави, і приватні компанії.
Навіщо? Відповідь проста. Наука приносить величезну користь і прибуток.
Історія фізики це історія відкриттів, кожне з яких поглиблює наше розуміння природи. І за будь-яким відкриттям стоїть людина, а частіше група людей, чиї зусилля пробивають стіну невідомості та незнання, підіймають науку на новий щабель розвитку. Саме про таких людей можна сказати, вони створюють фізику.
Хто ж ці люди, чиї імена? нерозривно пов'язані з прогресом фізичної науки. Сьогодні ми назвемо лише декого, але продовжуючи вивчення курсу фізики, ви дізнаєтесь про десятки уславлених дослідників природи і першовідкривачів невідомого.
Фізики й астрономи стародавньої Греції. Величезний вплив На встановлення фізичних понять і закономірностей здійснили мислителі стародавньої Греції. До прикладу, Демокріт, роки життя близько 460-го та близько 370-го років до нашої ери, висунув ідею атомарної будови матерії. Експериментально цю ідею було підтверджено тільки на початку ХХ століття. Арістотель, роки життя 384-322 до н.е., узагальнив та систематизував знання в галузі суспільних і природничих наук свого часу.
Роботи Арістотеля до... 16 століття вважалися безумовною істиною. Уявлення філософа про звукові хвилі збереглися і в сучасній фізиці.
Аристарх Самоський. Роки життя близько 310-го, близько 230-го до нашої ери. Висунув ідею геліоцентричної будови світу від грецького «геліус» «сонце», відповідно до якої в центрі Всесвіту розташоване нерухоме сонце, а навколо нього обертаються планети. Евклід жив у третьому столітті до нашої ери. основи геометричної оптики, сформулював закон прямолінійного поширення світла та закон відбивання світла.
Кут відбивання дорівнює куту падіння. Архімед, роки життя близько 287-212 до н.е. запровадив поняття Центротяжіння побудував теорію рівноваги важеля, дав означення моменту сил, експериментально визначив закони плавання тіл.
Здобутки вченого в інженерії основа для багатьох сучасних механізмів. Одним з тих, хто поклав початок нової ери у фізиці, був Галілео Галілей, роки життя 1564-1642. Засновник експериментальної фізики.
Відкрив принцип відносності в механіці. Обґрунтував геліоцентричну будову світу. Створив телескоп. Зробив відкриття в астрономії.
Винайшов термометр. Ісаак Ньютон. Роки життя 1643-1727.
Заклав основи сучасного природознавства. Творець класичної механіки. У своїй книзі «Математичні начала натуральної філософії» Ньютон сформулював основні закони механіки, які визначили розвідок фізики на 300 років наперед. Починаючи з XVIII століття. Бурхливо розвивалася галузь фізики, пов'язана з використанням теплових двигунів.
На її розвиток найбільше вплинули дві події. Винайдення англійським інженером Джеймсом Ваттом роки життя 1736-1819 теплової машини. У 1785 році одна з таких машин.
була встановлена на пивоварному заводі в Лондоні і виконувала роботу 24 коней. Та вихід роботи французького інженера і фізика Саді Карно, роки життя 1796-1832. Міркування про рушійну силу вогню.
та про машини, здатні розвивати цю силу. Учений проаналізував наявні на той час парові машини і вивів умови, за яких коефіцієнт корисної дії машин сягає максимального значення. У створення сучасної науки про електричні та магнітні явища Визначальний внесок здійснили французькі фізики Шарр Кулон, роки життя 1736-1806, Андре Марі Ампер, роки життя 1775-1836, та данський фізик Ганс Ерстет, роки життя 1777-1806. Британські фізики Майкл Фарадей, роки життя 1791-1867 і Джеймс Максвелл, роки життя 1831-1879.
Джеймс Максвелл створив Теорію електромагнітного поля, яка стала теоретичною основою для сучасної електротехніки та радіозв'язку. 20-те століття стало часом тріумфального проникнення електромагнетизму в інженерну практику і, зрештою, у життя суспільства. Електродвигуни, лампи, телебачення, комп'ютери, засоби зв'язку та багато іншого війшли в повсякденне життя людей.
Розвиток фізики у ХХ столітті. Ернест Резерфорд, роки життя 1871-1937. Встановив структуру атома як системи, що складається з малого за розмірами ядра, яке має позитивний заряд, та електронів, заряджених негативно. Ернест Резерфорд вважається батьком ядерної фізики.
Нільс Бор, роки життя 1885-1962, творець квантової теорії планетарного атома, розроблював фізичні ідеї квантової механіки. Альберт Ейнштейн, роки життя 1879-1955. Один із засновників сучасної теоретичної фізики створив загальну теорію відносності, яка стала фундаментом наукової космології. За словами самого вченого, справжня мета його досліджень завжди полягала в тому, щоб допомогтися спрощення теоретичної фізики та її об'єднання в цілісну систему.
Сучасні уявлення про Великий вибух, Чорні діри, розширення Всесвіту із прискоренням, про темну енергію, пов'язані з працями Габбла, Опенгеймера, Снайдера, Уїллера, Гокінга та інших. Едвін Габбл, роки життя 1889-1953, виявив розширення Всесвіту. і сформулював закон Габбла, за яким швидкість взаємного віддалення розбігання галактик є пропорційною відстані між ними. Створив також класифікацію галактик.
Стівен Вільям Гокінг. Роки життя 1942-2018. Фізик-теоретик, відомий своїми дослідженнями в астрофізиці, зокрема теорії чорних дір, популяризатор наукових знань.
Які питання турбують сучасних фізиків? Райнер Вайс, Варіка Баріш і Кіп Есторн. отримали Нобелівську премію 2017 року за відкриття гравітаційних хвиль, зафіксованих у Лазерно-Інтерферометричній гравітаційно-хвильовій обсерваторії. Нині в Європейській організації з ядерних досліджень CERN в Женеві Активно проводять експерименти з дослідження процесів, що відбувається під час зародження Всесвіту.
Тож, чекаємо на нові відкриття. Розв'язування задач. Задача 1. Чим прославився Архімед як інженер?
Які його винаходи зараз можна побачити навіть на дитячих майданчиках? Відповідь. Архімед, роки життя близько 287-212 до н.е., відкрив закони важеля, розробив методи визначення складу сплавів.
Він винайшов блоки і гвинти. для піднімання вантажів, сконструював кілька військових метальних машин, а також гвинтовий насос Архімедів-гвинт. Архімедів-гвинт один із перших типів насосів для підйому води у вигляді вала-гвинта, встановленого у похилій трубі, яка занурена у воду.
При обертанні, наприклад, від вітряного чи іншого двигуна, гвинтова поверхня вала переміщує воду по трубі на висоту до 4 метрів. Гвинт дотепер використовується для підйому води в дельті Нілу в Єгипті. На дитячих майданчиках традиційно присутня гойдялка-балансир.
яка сконструйована по принципу важеля і працює за його законами. Задача 2. Уявіть, що ви SMM-менеджер освітньої установи та напишіть переконливий пост на тему, чому дизайнерові чи будь-якому іншому сучасному фахівцю необхідно вивчати фізику. SMM-менеджер це фахівець, який працює в соціальних мережах з метою популяризації бренду.
Компанії або окремої персони. Цього спеціаліста наймають найчастіше саме з метою просування та популяризації компанії у соціальних мережах, у яких концентрується відповідна зацікавлена цільова аудиторія. Спробуйте виконати це творче завдання самостійно.
Задача 3. Унаслідок неправильного використання технологій загинули і ще можуть загинути тисячі людей, змінилися і можуть змінитися на гірше долі мільйонів. Наведіть приклади на підтвердження або спростування цієї тези. Відповідь. Одним з таких прикладів, коли від порушення правил експлуатації та техніки безпеки, загинули люди, а ще більше зазнали руйнівного впливу на своє здоров'я, є аварія на Чорнобильській АЕС. Спробуйте самостійно пригадати ще подібний приклад на підтвердження цієї тези.
З метою самоперевірки спробуйте дати відповіді на наступні запитання. 1. Які етапи розвитку пройшла фізика як наука? 2. Які ідеї розвивалися на кожному з етапів?
3. Якими проблемами опікується сучасна фізика? 4. Назвіть імена відомих вам учених. Фізиків. П'яте.
У якій галузі фізики вони працювали? Шосте. Відкриття в яких областях фізики дозволили створити побутові пристрої?
Домашнє завдання. Опрацювати параграф перший. Вправа №1. Пункти 1, 2, 3, 4 та 5. Усно.
Якщо вам сподобалось, не забудьте про лайк, підписку та поширте відео серед тих, кому воно теж може бути цікавим. Дякуємо за увагу.