Основное содержание
Физика
Course: Физика > Модуль 1
Урок 1: Введение в физикуЧто такое физика?
Давайте подумаем о том, что такое физика и какие темы рассматриваются в вводном курсе физики.
Что такое физика?
Честно говоря, сложно дать точное определение, что такое физика. Дело в том, что физика постоянно меняется по мере того, как человечество движется вперёд и делает новые открытия. Возникают теории, которые не просто дают новые ответы. Они также ставят новые вопросы перед учёными, которые, возможно, с точки зрения прежних физических теорий вообще не имели смысла. Это делает физику интересной и захватывающей наукой, но при этом заставляет учёных часто искать обобщение уже существующих понятий и теорий, которые не обязательно будет по-прежнему актуальны в будущем.
Тем не менее, определения нужно знать. Итак, в этом разделе вы познакомим вас с физическими понятиями. В основном, физики стараются делать следующее.
- Точно определить фундаментальные измеримые величины во вселенной (например, скорость, электрическое поле, кинетическая энергия). Попытка найти наиболее фундаментальное описание окружающего нас мира - это задача, которая исторически всегда являлась важной частью физики. Мы постарались изобразить это на карикатуре ниже.
- Найти соотношения между этими фундаментальными измеримыми величинами (например, законы Ньютона, закон сохранения энергии, специальная теория относительности). Эти закономерности и корреляции выражаются при помощи слов, формул, схем, графиков, диаграмм, моделей и прочими способами, позволяющими выразить некое соотношение так, чтобы люди смогли понять его и использовать в дальнейшем.
Изображение предоставлено: Приключения внутри атома, 1948 General Electric, Джордж Руссос (доступно для всех)
Честно говоря, сведя всю физику всего к двум действиям, мы очень сильно упростили картину и умолчали о многих тонкостях того, что делают физики и как они это делают. Но попытка описать сложный мир простыми и понятными прикладными законами — это и есть главная задача физики как науки. Поэтому, возможно, попытка описать работу физиков простыми и ясными понятиями — не такая уж и плохая идея.
Что я буду изучать в курсе физики Академии Хана?
В курсе физике мы хотим объяснить, почему предметы вокруг нас движутся именно так, а не иначе. Но нам было бы очень трудно объяснить движение, если бы мы не знали, как его описать. Поэтому в разделах Одномерное движение и Двумерное движение, мы первым делом научимся точно описывать перемещение объектов, а затем рассмотрим другие характеристики для некоторых особых случаев кинематики.
Как только мы научимся точно описывать движение, тогда в разделе Силы и законы Ньютона мы узнаем, как с помощью концепции силы можно объяснить почему движение объектов изменяется.
Мы продолжим углублять и расширять наши представления о движении, показывая, что законы сохранения — это ещё один способ объяснить, как движутся предметы. Эти законы описывают ограничения движения в системе. О сохранении энергии мы расскажем в разделе Работа и энергия, а о сохранении импульса — в разделе Столкновения и линейный импульс.
До этого момента мы в основном будем рассматривать объекты, которые движутся с постоянной угловой скорость, поэтому в разделе Момент, момент силы, момент импульса мы узнаем, как описывать и объяснять вращательное движение. Также мы познакомимся с ещё одним законом сохранения — закон сохранения момента импульса.
После этого мы используем наши знания о движении, силах и законах сохранения, чтобы проанализировать некоторые силы и явления. Мы изучим поведение жидкостей и газов в разделах Жидкости и Теплофизика. Затем в разделах Электричество и Магнетизм узнаем о двух новых силах – силах электрического и магнитного взаимодействия. В разделе Цепи мы увидим, как электрические силы вызывают ток. В разделе Оптика мы исследуем способы, с помощью которых электромагнитные волны (то есть свет) могут преломляться и отражаться. Разобравшись со светом, мы перейдём к теории Эйнштейна в разделе Специальная теория относительности. И это только некоторые из тем, которые мы затронем.
К концу курса у вас должно быть хорошее понимание основ физики и математических инструментов, которые используют физики для описания и объяснения законов вселенной. Но никакой краткий обзор не может описать все интересные и захватывающие аспекты физики. Лучший способ о них узнать – это присоединиться к курсу и убедиться в этом самому.
Хотите присоединиться к обсуждению?
Пока нет ни одной записи.