Билет 25. Роль физики в формировании научно картины мира. Наблюдение и описание физических явлений. Физический эксперимент. Измерение физической величины.

Физика изучает наиболее общие законы природы. Именно развитие науки о природе дало в руки человека со­временную технику. Основную роль сыграла здесь физика.

Она служит фундаментом техники. Строительная тех­ника, гидротехника, теплотехника, электротехника и энерге­тика, радиотехника, светотехника и другие выросли на основе физики.

Познавая законы природы, человек научился созда­вать то, чего никогда не было в природе. Было изобретено ра­дио, построены громадные электрические машины, освобожде­на внутриатомная энергия. Человек вышел в космическое про­странство.

По­нятиями физики и ее законами пользуются в любом разделе естествознания. В настоящее время физика глубокими корнями вросла в астрономию, геологию, химию, биологию и другие естествен­ные науки. Широта и общность содержа­ния приводят физику по наибо­лее принципиальным положени­ям в непосредственное соприкос­новение с философией.

Физика не только помогает объяснять явления, рассматриваемые в этих науках, а главное, предоставля­ет им современные методы исследования. Физика - экспери­ментальная наука.

В физике изучаются механические, электрические, магнитные, световые, тепловые и звуковые явления. Явлениями называют любые превращения или проявления свойств вещества, которые происходят без изменения его состава. Для описания физических явлений вводятся физические понятия и физические величины.

Основными методами изучения природы в физике являются:

· Наблюдение;

· эксперимент;

· Измерение физических величин.

Ученые, наблюдая за явлениями природы, замечают их особенности, закономерности. На основе проведенных наблюдений выдвигаются гипотезы, которые затем проверяются в эксперименте. Так зарождаются теории, в основу которых ложатся законы и закономерности процессов и явлений. Иногда гипотезы не подтверждаются, тогда ученые возвращаются к этапу выдвижения новой гипотезы, и цикл повторяется.

В процессе проведения эксперимента часто необходимо провести измерения. Измерить физическую величину – это значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу – эталон. В физике применяются две основные системы единиц: интернациональная система единиц (СИ) и система СГС (сантиметр, грамм, секунда).

Для измерения физических величин применяют физические приборы.

В процессе измерения могут быть допущены ошибки, связанные с погрешностью приборов, особенностями восприятия информации человеком (обман зрения, скорость реакции и др.).

Для характеристики возможной ошибки, допущенной в процессе измерения, вводятся понятия абсолютной и относительной погрешности измерений.

Абсолютная погрешность показывает, на какую величину могли ошибиться. Обозначается символом ∆, единицы измерения соответствуют единицам измеряемой величины (например, погрешность измерения длины ∆L измеряется в метрах, погрешность измерения напряжения ∆U измеряется в Вольтах). Абсолютная погрешность отсчета при прямых измерениях считается равной половине цены деления прибора, которым проводятся измерения.

Например. Вольтметр показывает значение 4,4В. Цена деления вольтметра составляет 0,2В. Следовательно, с учетом погрешности найденная величина равна U=4,4 В ±0,1В.

Относительная погрешность показывает, каков процент возможной ошибки при измерениях. Относительная погрешность обозначается ɛ и находится ·100%. Измеряется в процентах.

Для предыдущего примера .

Познание - длительный и труд­ный процесс. Мир огромен и очень сложен. Многое мы не зна­ем совсем, о многом лишь начинаем догадываться. Не знаем с достоверностью структуру элементарных частиц. Не знаем, что было с Вселенной до «Великого взрыва» и что будет с ней в дальнейшем. Только недавно ученые приступили к изучению живых организмов на молекулярном уровне. Физика – наука призванная помочь людям в познании мира.