Теория:
Что такое физика?
Физика — это наука, с помощью которой мы можем понять, как устроен мир. Само слово физика происходит от древнегреческого physis, которое переводится как природа. Это наука о наиболее общих законах природы, о материи, её свойствах, движении и преобразовании. Под материей в физике понимается то, что существует в природе независимо от нашего сознания. Физика изучает всё: от элементарных частиц до галактик, от движения автомобилей до молний в небе.
Изучая физику, мы постигаем законы, по которым живёт Вселенная.
Почему физика так важна?
Когда ты включаешь свет, запускаешь компьютер или бросаешь мяч в корзину, ты сталкиваешься с физикой. Без неё мы не смогли бы объяснить, почему падают предметы, почему светит солнце и как работает интернет. Физика повсюду.Всё, что нас окружает: телефоны, автомобили, самолёты, космические ракеты, — создано благодаря знанию физики. Её открытия привели к появлению электричества, телевизоров, лазеров и даже современных игр.
Почему радуга такая красивая? Почему ночью становится холодно? Как летают птицы? На все эти вопросы отвечает физика.
Рис. \(1\). Радуга
Физика исследует следующие виды явлений:
- механические — это явления, которые происходят с физическими телами при их движении относительно друг друга (например, движение автомобиля, парохода);
- электрические — это явления, которые возникают при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (например, искрение соединений проводов, молния);
- магнитные — это явления взаимодействия тел при воздействии на них магнитов (например, Земля как магнит, поведение стрелки компаса, работа GPS навигатора);
- световые — это явления, которые происходят при распространении, преломлении и отражении света (например, радуга, сверкание молнии);
- тепловые — это явления, которые происходят при нагревании и охлаждении физических тел (например, нагревание или охлаждение воды, таяние льда);
- звуковые — это явления, представляющие собой распространение механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле под звуком имеют в виду эти колебания, воспринимаемые органами чувств животных и человека (например, звуки природы, шум двигателя).
Исследования в физике
Физика — экспериментальная наука, в рамках которой исследование явлений природы (явление — процесс изменения состояния какого-либо объекта, вещества) происходит согласно следующим циклическим этапам:
1) наблюдение, результатом которого является сбор фактов о явлении;
2) обобщение информации о фактах с целью выдвижения предположений (гипотез);
3) моделирование эксперимента по проверке гипотезы (мысленное проектирование условий, этапов проведения эксперимента);
4) проведение эксперимента по проверке гипотезы (длительного по времени) и/или сбор большого количества данных — физических параметров, которые описывают явление;
5) расчёт достоверности полученных численных данных, которые позволяют «оцифровать» наблюдаемое явление;
6) формулировка вывода о верности/неверности выдвинутой гипотезы (в случае если гипотеза неверна, то начинается новый цикл исследования с пункта \(1\)).
Рис. \(2\). Изображение физического эксперимента
Источники:
Рис. 1. Радуга. Лицензия Shutterstock. (Дата обращения: 22.01.2025).
Источники:
Рис. 2. By Physics Department Ateneo de Manila University — Photonics Laboratory, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29882077.