Билеты по Курсу физики для гуманитариев СПБГУАП

1.В-во и маса, принцип эквивалентности. В-во-вид материи, кот. Обладаетмасой покоя. В-во слагается из элементарн. частиц.В-во всегда локализовано вограниченной части прост-ва. Его полож. можно задать с помощью огранич.числам параметров (степени свободы). Mаса хар-зует кол-во материи. Этоформулировка качественная. Правильнее говорить, что маса-одна из основныххарактеристик материи, определяющая ее инерционные и грав-ные св-ва. В Т.Ньютона маса расм-лась, как кол-во в-ва. Понятие масы ввел в механикуИ.Ньютон, давая определение импульса - p=mv. Массой он назвал коэф.пропорц-ности m, постоянную для тела величину. Эквивалентное определениемасы вытекает и из 2го з-на Ньютона: F=ma Здесь маса - это коэф.пропорц-ности между результирующей силой и вызываемым ею ускорением. Опред.таким обрзом маса хар-зует инертность тела. Опред. таким обрзом маса наз.инертной.

В Т. гравитации Ньютона маса выступает как источник поля сил тяготения. Налюб. тело, помещ. в это поле, дествует сила, пропорциональная егособственной массе, массе источника и направленая к источнику. З-н всемирноготяготения: F=G*M1*M2/r^2, где G=6,670*10^(-11)м3/(кг(с2)- грав-наяпостоянная. Из этой формулы можно получить связь между масой тела и еговесом Р в поле тяготения Земли, if считать, что m1 - маса тела, m2=M - масаЗемли, а r=Rз - радиус Земли: P=G*mM/(R3)^2=m*GM/(R3)^2=mg т.е. P=mg(7.2).Опред. таким обрзом маса наз. гравитационной. Oпыты показали, чтоинерционная и грав-ная масы при выборе одинаковой системы единиц равны. Этотфундаментальный з-н природы наз. принципом эквивалентности масс.Экспериментально этот принцип был проверен в 1971 году с очень высокойточностью-10-12. В класич. физике считалось, что маса тела не меняется ни вкаких процессах. Это утв. формулировалось в виде з-на сохранения масы.Понятие масы приобрело > глубокий смысл в рамках релятивистской механики илиТ. отнсит-ти, рассматривающей движение тел с большими скоростями.Релятивистская механика показывает, что не сущ-вует по отдельности законовсохранения масы и энергии. Они слиты воедино. Это естствено, так как материя(кол-во кот. хар-ер-ется масой) невозможна без движения (кол-во кот.хар-ер-ется энергией).

2.Научн. метод познания. Способ получить частичные ответы на вопросыпридуман несколько сотен лет назад. Наблюдение, размышление и опыт сост. такназываемый научный метод познания, кот. и позволяет давать ответы на многиеинтересующие нас вопросы. Основой научного метода явл. опыт - пробный каменьвсех наших знаний. Опыт, эксперимент - это единственный судья научн. истины.Проводя наблюдения каких-либо природных явлений, невозможно охватить всепроцесы, с этими явлениями связаные. Поэтому нужно отбросить всевторостепенные факты и выделить осн., т.е. суть явл-я. Этот процес наз.абстрагированием или построением модели явл-я. В размышлениях созд-ся основанаблюдаемого явл-я, его модель. Что явл. существенным для даного явл-я, ачто несущественным, вопр неоднозначный и сложный. Не всегда он решаетсясразу, на перв. этапах наблюдения и размышления. В создаваемой модели должныбыть учтены главные хар-еристики и осн. параметры изучаемого явл-я. Построенная модель должна не тольковерно описывать наблюдаемое это явление, но и хорошо прогнозировать егоразвитие в новых усл.. Предсказания Т. проверяются экспериментом илиопытом - важнейшей частью научного метода познания. С самого началанеобходимо договорится, что подразумеваться под тем или иным термином. Впонятие "опыт" будем вкладывать смысл наблюдения за явлением приконтролируемых усл., т.е. наблюдения с возможностью контролировать,воспроизводить и изменять желаемым обрзом внешние усл-я. Существеннавозможность создавать как обычные, так и искусственные (т.е. в природе невстречающиеся) усл-я. Физика, химия, биология и ряд других наук называютсяестественными имено потому, что в их основе лежит опыт. Для объясненияэкспериментальных фактов привлекаются гипотезы. Гипотеза - этопредположение, позволяющее объяснить и количественно описать наблюдаемоеявление. Описать что-либо количественно можно лишь на языке математики.Между явлениями природы сущ. устойчивые, повторяющиеся связи - проявлениязаконов природы. Качественная формулировка законов может быть иногда данабез привлечения математического аппарата. З-ны, записанные на языке формулпозволяют перейти к > высокой ступени познания. Эту ступень называют Т..Т.е. при определенных усл. выдвинутая гипотеза может перейти в Т., в основекот. лежат законы. Т. дает представление о закономерностях и существенныхсвязях в опред. облти. З-ны ественых наук устанавливают количественныесоотношения между наблюдаемыми явлениями, т.е. имеют математическуюформулировку. Естествознание, изучающее количественные (т.е. точные)соотношения природных явлений, отн. к точным наукам. Понятие "точное"требует комментариев. Точные науки, как правило оперируют не с абсолютноточными, а с приближенными величинами. При количественном описании любогонаблюдаемого явл-я всегда оговаривают, с какой степенью точности имеют дело,т.е. приводят погрешности измеряемых величин. Гипотезы должны быть провереныфактами, опытами, здравым смыслом. В своей облти они должны объяснять всюсовокупность имеющихся явлений. Но этого мало. Для того, чтобы стать Т.,гипотеза должна сформулировать количественные отношения между наблюдаемымиявлениями. Фактически это означает формулировку законов. Непременным усл.превращения гипотезы в Т. явл. предсказание новых, до сих пор ненаблюдавшихся и из известных теорий не сл