1. Физика пәнінің қарастыратын негізгі мәселелері.

Физика – табиғ ат заң дарын зерттейтін негізгі жаратылыстану ғ ылымдарының бірі.

Соң ғ ы уақ ытта плазма физикасы, элементарлық бө лшектер физикасы, жартылай ө ткізгіштер физикасы, биофизика, қ атты денелер физикасы т. б. физиканың жаң а салалары интенсивті тү рде қ олғ а алынып дамытыла бастады.

Жалпы физика курсы бірнеше бө лімдерге бө лінеді: 1) механика, 2) молекулалық физика, 3) электр жә не магнетизм, 4) оптика, 5) атомдық жә не ядролық физика.

Механикалық қ озғ алыс заң дары физиканың бірінші бө лімі – механикада қ арастырылады.

Біз механикағ а жатқ ыза алатын физикалық дү ниенің негізгі модельдері мыналар: 1) ньютондық, немесе классикалық, механика; 2) арнайы релятивистік механика; 3) кванттық, немесе толқ ындық, механика.

Механика: кинематика, динамика жә не статика.

Жалпы физика курсындағ ы механиканы оқ ып ү йренуді бастау ү шін, біз, физика пә ні мен физикалық зерттеулер ә дістеріне қ атысты бірнеше қ ысқ аша, жалпы ескертпелерді, сондай-ақ, кейбір негізгі ұ ғ ымдардың анық тамаларын келтіре кетуді жө н санадық.

Физиканың эксперименттік жә не теориялық ә дістері. Физика – тә жірибеге сү йенетін ғ ылым; ол қ олданатын негізгі мә ліметтер мен физиктер жасайтын қ орытындылар эксперимент нә тижесінде тә жірибеден алынады. Алайда, негізінен математиканың қ ұ ралдары мен ә дістеріне сү йене отырып жасалатын теориялық талдаусыз ешқ андай да белгісіз заң дылық тарды тү птеп зерттеу мү мкін болмағ ан еді.

Модельдер. Абстракциялар жә не модельдердің шектеулілігі.

Физикалық заң дар. Барлық қ ұ былыстар мен ү рдістер ө зара белгілі бір себеп-салдарлық байланыста болады. Бақ ылаулар мен тә жірибелер негізінде оқ ымыстылар ә ртү рлі шамалардың ө згерулері арасындағ ы заң ды байланыстарды ашып, белгілі бір себептік ө зара байланыстарды анық тайды.

2. Физикалық шамалар жә не оларды ө лшеу. Табиғ аттағ ы қ ұ былыстарды бір-бірімен салыстыра сипаттау ү шін физикалық шамалар деп аталатын айрық ша терминдер колданылады. Мысалы, шапқ ан аттың, ұ шқ ан қ ұ стың жә не тасбақ аның қ озғ алыстарын салыстыра сипаттау ү шін ү ш тү рлі физикалық термин қ олданылады. Олардың бірі - уақ ыт, екіншісі - журілген. жол, ү шіншісі - жылдамдық. Бұ ларды физикалық шамалар деп атайды.

Физикалық шамалар қ ұ былыстарды ғ ана емес, денелердің де қ асиеттерін сипаттау ү шін қ олданылады. Мә селен, денелердің беріктігін сипаттау ү шін қ аттылық деген шама енгізіледі. Ә рбір физикалық шаманың ө лшем бірліктері (қ ысқ аша бірліктері) болады. Мысалы, ұ зындық бірлігі - метр, температура бірлігі – градус, Метр – ұ зындық бірлігі, Килограмм – масса бірлігі, Секунд – уақ ыт бірлігі, Градус – температура бірлігі, Моль – зат мө лшерінің бірлігі, Ньютон – кү ш бірлігі.

Физикалық шамаларды колданғ анда (жазғ анда, айтқ анда) олардың бірліктерін міндетті тү рде атап отыру керек. Физикалық шаманың мә ні деп, оның ө лшем бірлігі кө рсетілген сандық мә нін айтады. Мысалы, дене 10 секунд қ озғ алғ ан болса, оның козғ алу уақ ытын £ =10 секунд (қ ысқ аша 10 с) деп жазамыз. Ал £ =10 деп атаусыз жазсақ, онда мағ ынасыздық пайда болады. Физикалық шамалардың бірлігі ү лкен де, кіші де бола алады. Физикалык шаманың бірлігі ірі болғ ан сайын, оның сан мә ні кішірейе береді. Мысалы, ұ зындық тың километр (км) деген ірі бірлігі метр (м) деген кіші бірлігіне карағ анда мың есе ү лкен, яғ ни 1 км = 1000 м. Сондық тан 1, 5 км = 1500 м; 0, 5 км = 500 м, т. б. Сондай-ак уакыт бірліктерін алатын болсак: 1 мин = 60 с; 1, 5 мин = 90 с деп жаза аламыз. Физикалық шаманы ө лшеу дегеніміз - оны ө лшем бірлік ретінде алынғ ан біртекті басқ а бір шамамен салыстыру. Физикалық шамаларды арнайы аспаптардың кө мегімен ө лшейді. Сызғ ыш – ұ зындық тың ө лшеу қ ұ ралы, Таразы – массаның ө лшеу қ ұ ралы, Секундомер – уақ ыттың ө лшеу қ ұ ралы, Термометр – температураның ө лшеу қ ұ ралы, Динамометр – кү штің ө лшеу қ ұ ралы.

3. Физикалық шамалардың ө лшем бірліктері. Физикалық ө лшем бірліктер жү йесі. Ә рбір физикалық шаманың ө лшем бірліктері (қ ысқ аша бірліктері) болады. Мысалы, ұ зындық бірлігі - метр, температура бірлігі - градус. Қ ысым, салмақ, масса, куіи, жылу ө ткізгіштік, электр ө ткізгіштік, жарық жылдамдыгы сияқ ты физикалық жә не астрономиялық шамалар бірліктері бізге бұ рыннан белгілі.

Бірліктер жү йесі – физикалық шамалардың негізгі бірліктерінің кейбірін ғ ана (ұ зындық, масса жә не уақ ыт) қ амтитын, ал қ алғ ан ө лшеу бірліктері сол негізгі бірліктердің туындысы ретінде анық талатын жү йе; физикалық теориялардың негізінде қ ұ ралғ ан, физикалық шамалардың табиғ атта болатын ө зара байланысын кө рсететін, физикалық шамалардың қ андай да бір жү йесінің негізгі жә не туынды бірліктерінің жиынтығ ы.

Бірліктердің абсолюттік жү йесіне енетін кез келген физикалық шаманың туынды бірліктерін анық тағ анда, сол шаманы негізгі бірліктер арқ ылы ө рнектелетін шамалармен байланыстыратын формула қ олданылады. Бұ л формуладағ ы пропорционалдық коэффициент бірге тең деп ұ йғ арылады. Бірліктердің абсолюттік жү йесін ғ ылымғ а тұ ң ғ ыш рет 19 ғ асырдың 30-жылдары неміс ғ алымы Карл Гаусс енгізген. Ол негізгі бірліктер ретінде: ұ зындық бірлігіне миллиметрді, масса бірлігіне миллиграмды жә не уақ ыт бірлігіне секундты алғ ан. Бірліктердің абсолюттік жү йесі қ азіргі уақ ытта ескірген жү йе болып саналады.

Бірліктердің табиғ и жү йесі – негізгі бірліктер ретінде іргелі физикалық тұ рақ тылар қ абылданғ ан (мысалы, гравитациялық тұ рақ ты – G, вакуумдағ ы жарық жылдамдығ ы – с, Планк тұ рақ тысы – һ, Больцман тұ рақ тысы – k, Авогадро саны – NА, электрон заряды – е, электронның тыныштық массасы – me, т. б. ) жү йе. Бірліктердің табиғ и жү йесінің негізгі бірліктерінің шамасы табиғ ат қ ұ былыстарына байланысты анық талады; бұ л оның – ө лшем бірліктерін таң дау практикалық ө лшеу талабынан туатын басқ а жү йелерден ө згешелігі. Бірліктердің табиғ и жү йесінің алғ ашқ ы нұ сқ асын 1906 жылы неміс физигі Макс Планк ұ сынғ ан.

Бірліктердің СГС жү йесі – ү ш негізгі ө лшем бірлігінен (сантиметр, грамм, секунд: СГС) тұ ратын физикалық шамалардың бірліктер жү йесі. Ол 1881 жылы электриктердің Парижде ө ткен 1-халық аралық конгресінде қ абылданғ ан. Бірліктердің СГС жү йесінің ө лшеу бірліктері физика мен астрономияның теориялық жұ мыстарында ғ ана қ олданылады.

Жә не бұ дан ө зге, біз кү нделікті қ олданатын ХБЖ да бар.

4. Негізгі жә не туынды ө лшем бірліктері.

Алғ аш рет физикалық шама бірліктері туралы тү сінікті 1832 жылы неміс ғ алымы Карл Гаусс (1777-1855) енгізді. Ол ерікті тү рде бірнеше тә уелсіз шамаларды таң дауды ұ сынды. Бұ л шамалардың бірліктері негізгі деп аталды. Содан кейін шама арасындағ ы заң дық байланысты қ олдана отырып басқ а шамалардың бірліктері қ ұ рылғ ан болатын, олар туынды деп аталынды. Негізгі жә не туынды бірліктер физикалық шама бірлігінің жү йесі болып табылады.

Алғ ашқ ы ү ш негізгі бірлік (метр, килограмм, секунд) механикалық табиғ аты бар барлық шамалардың ү йлесімді туынды бірліктерін қ ұ растыруғ а мү мкіндік береді. Ал қ алғ ан тө рт негізгі бірлік (ампер, кельвин, кандела, моль) механикалық табиғ аты болмайтын шамалардың ү йлесімді туынды бірліктерін қ ұ растыру ү шін қ осылғ ан

Ал туынды бірліктер – осы негізгі бірліктердің қ атысуы арқ ылы жасалатын физикалық ө лшем бірліктері. Мысалы айтсақ, ү деу-м/ , тығ ыздық -кг/ , жиілік(герц)-1/с, кү ш(ньютон, Н)- кг*м/ , жұ мыс(дж)-Н*м, т. с. с.

5. Физикалық шамалардың ө лшемділігі. Халық аралық бірліктер жү йесі. Ө лшемдік анализ. Ө лшемділік, физикалық шамалардың ө лшемділігі – берілген физикалық шамалардың басқ а негізгі шамалармен байланысын кө рсететін ө рнек; берілген бірліктер жү йесінде негізгі етіп алынғ ан шама бірлігі ө згерген кезде шама бірлігі қ анша есе ө згеретіндігін кө рсететін ө рнек.

Ө лшемділік белгілі кө рсеткішке дә режеленген негізгі физикалық шамалар символдарының кө бейтіндісі тү рінде жазылады. Мысалы, ү деу (символы а) ү шін ө лшемділік: [а]=LT–2, мұ ндағ ы L – ұ зындық тың, Т – уақ ыттың ( 2) дә режеде ө лшемділік символдары. Барлық негізгі шамалар нө лдік дә реже арқ ылы енетін шамаларды ө лшемсіз шамалар деп атайды.

Ө лшем бірліктерінің халық аралық жү йесі (фр. Systè me International d'unité s, SI) — ө лшемдердің халық аралық қ алыпы, метрикалық жү йесінің заманауи нұ сқ асы.

Халық аралық бірлік жү йесі (International Sistem Units) — 1960 жылы Парижде ө ткен мө лшер мен салмақ туралы XI Генералдық конференцияда барлық ғ ылыми, техникалық, халық шаруашылығ ы салаларғ а жә не білім жү йесіне арналып, қ абылдағ ан физикалық шамалардың ә мбебап бірлік жү йесі. SI кү нделікті ө мірмен қ атар ғ ылым жә не техникада ә лемдегі ең кө п пайдаланатын бірліктер жү йесі болып табылады. Бұ л жү йе мына ө лшемдерге негізделінеді: ұ зындық, жол жә не орын ауыстыру ү шін — метр, масса ү шін — килограмм, уақ ыт ү шін — секунд.

Метр, килограм, секунд бірі-бірімен ү йлестіріліп қ олдануы мү мкін. Бұ л ә ртү рлі ө лшемдер жасайды. Мысалы, кө лем, қ уат, қ ысым, жылдамдық дегендер ү шін. Бірліктердің Халық аралық Жү йесінің артық шылығ ы — оның ғ ылым мен техниканың барлық саласын қ амтитын ә мбебаптығ ы жә не пропорционалдық коэффициенттері болмайтын тең деулер негізінде қ ұ рылатын туынды бірліктерінің бір-бірімен ү йлесімділігі. Сондық тан есептеу кезінде егер барлық шамалардың мә нін Бірліктердің Халық аралық Жү йесінің бірліктері арқ ылы ө рнектейтін болсақ, онда формулағ а бірлік таң дауғ а тә уелді емес коэффициeнттерді ендірудің қ ажеті болмайды. Алғ ашқ ы ү ш негізгі бірлік (метр, килограмм, секунд) механикалық табиғ аты бар барлық шамалардың ү йлесімді туынды бірліктерін қ ұ растыруғ а мү мкіндік береді. Ал қ алғ ан тө рт негізгі бірлік (ампер, кельвин, кандела, моль) механикалық табиғ аты болмайтын шамалардың ү йлесімді туынды бірліктерін қ ұ растыру ү шін қ осылғ ан (мысалы, ампер — электрлік жә не магниттік, кельвин — жылулық, кандела — жарық, моль — молекулалық физика мен химия саласындағ ы шамалар ү шін). Ондық еселік бірліктер мен ү лестік бірліктердің аталуы арнаулы қ осымша жалғ аулардың кө мегімен қ ұ растырылады.

Кей уақ ытта ү лкендеу мен кішілеу ө лшеу мағ ыналарын айтқ анда, ө лшем атаулары алдына арнайы префикс қ осылады. Мысалы, кило — «1000», милли — «0, 001». Сонда километр — 1000 метр болады, миллиграм — 1/1000 грам бө лшегі.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒