Физика 10 класс Сиротюк стандарт (стр. 2 из 4)
У рубриці «Розв’язуємо разом» наведено алгоритми і зразки розв’я/ зання найважливіших видів задач. Підручник містить у собі задачі, вправи і запитання різних рівнів складності: А — на закріплення, Б — творчого характеру.
Виконані вами лабораторні роботи і роботи фізичного практикуму збагатять вас поглибленим розумінням закономірностей фізичних явищ та вмінням ставити досліди і користуватися вимірювальними приладами.
Тим, хто хоче знати більше, стане в нагоді інформація, що вміщена у рубриці «Це цікаво знати».
Якщо вам знадобиться дізнатися про якийсь фізичний термін або правило, то скористайтеся «Словником фізичних термінів» і предмет/ но/іменним покажчиком, що містяться наприкінці підручника.
Виконуючи спостереження і досліди з фізики, будьте уважними, до/ держуйтеся правил безпеки.
Намагайтеся бути максимально активними у засвоєнні матеріалу. Частіше обмінюйтеся думками щодо прочитаного зі своїми товариша/ ми. Для з’ясування важких і спірних питань звертайтесь, у першу чер/ гу, до вчителя, довідників та енциклопедій. Для перевірки правильності розуміння вивченого матеріалу корисно обговорювати повідомлення, доповіді учнів, розв’язки задач.
З самого початку налаштуйтеся на те, що вивчення фізики — це не/ легка праця. Радість пізнання дається тільки як нагорода за перемогу над труднощами, її можна порівняти з радістю альпініста, який підко/ рив вершину. Виявіть працездатність, волю, і робота з підручником надасть вам немало радісних хвилин.
Щасливої вам дороги до знань!
Зародження і розвиток фізики як науки
Роль фізичного знання в житті людини і суспільному розвитку
Методи наукового пізнання
ЗАРОДЖЕННЯ І РОЗВИТОК ФІЗИКИ ЯК НАУКИ
Народи Вавилонії, Єгипту, Ассірії, Індії, Китаю за багато років нагромадили значний запас природничо/наукових і технічних знань. Свідченням цього є величні споруди Вавилона, унікальні єгипетські піраміди, іригаційні системи, різного роду військові колісниці, метальні машини і пристрої.
Новий етап у розвитку науки починається з середини І тисячоліття до нашої ери, коли на історичну арену виходить Стародавня Греція. Родона/ чальником першої грецької філософської школи був Фалес із Мілета (бл. 625—547 до н.е.), якого називали одним із семи мудреців стародавніх часів. Від нього беруть початок наші знання з електрики й магнетизму. Він описав властивості натертого бурштину (янтарю) притягати легкі тіла, а магніту — залізо. Його наступником був Анаксімандр (610—546 до н.е.), який висловив думку про єдність матеріального світу. Геракліт з Ефеса (594—475 до н.е.) стверджував, що все існує і у той же час не існує, бо все тече. Піфагорійці «надали геометрії характеру справжньої науки». Ксено8 фан (580—488 до н.е.), Парменід (V ст. до н.е.), Зенон (V ст. до н.е.) ствер/ джували єдність світу, але разом з тим проголосили тезу про незмінність і нерухомість усього існуючого. Проти рухомості особливо відомі висловлю/ вання Зенона. Демокріт (460—370 до н.е.) перший з наївно матеріалістич/ них позицій пояснив, що всі тіла складаються з найдрібніших матеріальних частинок — атомів, що немає нічого, крім атомів і пустоти. Основна теза Демокріта — вічність і незнищуваність матерії. Епікур (341—270 до н.е.) стверджував, що всі тіла складаються з неподільних, щільних частинок, які розрізняються формою, вагою, величиною. Він та/ кож визнавав існування атомів і пустоти, стверджував вічність матерії. Епікур узагальнив усі наукові досягнення свого часу і виклав їх у таких творах, як «Фізика», «Метафізика», «Метеорологія» тощо. Значний вне/ сок у розвиток механікизробив Арістотель. Він не тільки дав означення механіки як науки, а й детально вивчав розбіжності тиску й удару, зробив важливий внесок у розв’язок задачі про важіль, увів поняття про два роди рухів — природні й вимушені, дав класифікацію руху тіл. Архімед
(бл. 287—212 до н.е.) у дослідженнях значну увагу приділяв статиці.
У XIII ст. з’явився провісник нової експериментальної науки Роджер Бе8 кон (1214—1294), який стверджував, що істинне знання здобувається дослідно; сам багато експериментував, зокрема дізнався про склад пороху, досліджував властивості пари, винайшов способи одержання у чистому виді фосфору, магнію, вісмуту тощо. Микола Кузанський (1401—1464) висловив думку про матеріальну єдність світу. Йому належать відомі досліди з вимірювання часу падіння різних тіл: дерева, каміння, свинцевої кулі тощо. Леонардо да Вінчі (1452—1519) вважав найправильнішим дослідне вивчен/ ня природи, стверджуючи, що дослід був учителем тих, хто добре писав, і що мудрість — дочка досліду, бо тільки ґрунтуючись на ньому, можна діста/ ти позитивні результати у дослідженні природи. Міколай Копернік (1473—1543) у своїх працях не лише відкинув систему світу Птолемея, а й запропонував нову, геліоцентричну систему. З цього часу розпочалася на/ укова революція у природознавстві. Галілео Галілей (1564—1642), досліджуючи падіння різноманітних тіл, відкинув хибне твердження Арістотеля про залежність швидкості падіння тіл від їхньої ваги, доповнив і розвинув далі вчення Арістотеля про рух і розробив основи динаміки. Френсіс Бекон (1561—1626) виклав основний метод пізнання природи — метод індукції. Він приділив велику увагу питанню експерименту як абсо/ лютно необхідній умові при виченні природи. Рене Декарт (1596—1650 ) дав чітке формулювання закону інерції і багато уваги приділив визначенню таких важливих понять, як маса, сила, тиск, удар тощо. Він вперше увів по/ няття про закон збереження кількості руху і сформулюв його: «...коли одне тіло зіштовхується з іншим, воно не може надати йому ніякого іншого руху крім того, що втрачає під час цього зіштовхування, як не може і відняти у нього більше, ніж одночасно придбати собі».
Даниїл Бернуллі (1700—1782) вважається одним із найвидатніших фізиків і математиків свого часу. Так, Паризька академія десять разів при/ суджувала премії Д. Бернуллі за кращі дослідження з проблем математики і фізики. Л. Ейлер (1707—1783) написав понад 860 праць, які становлять більше ніж 40 тис. друкованих сторінок. У 1736 р. у Петербурзі вийшла книга «Механіка, або наука про рух, викладена аналітично», яка стала важ/ ливою віхою у розвитку фізики. Ж. Даламбер (1717—1783) сформулював загальний принцип динаміки системи — так званий принцип Д’Аламбера, за яким рух системи точок відбувається так, що в кожний момент часу втра/ чені сили й сили (зв’язків) взаємно врівноважуються. Ж. Ла8 гранж (1736—1813) остаточно затвердив нові аналітичні методи у механіці і ство/ рив аналітичну динаміку системи матеріальних точок. М. В. Ломоносов (1711—1765) уперше розробив основи молекулярно/кінетичної теорії, пояс/ нив природу теплоти, сформулював закон збереження руху і матерії тощо.
Д. Фаренгейт (1686—1736) у 1709 р. виготовив спиртові термометри, а в 1714—1715 рр. створив перші ртутні термометри з основними точками 0 о і 212 о. Р. Реомюр (1683—1757) описав винайдений ним спиртовий термо/ метр, шкала якого між точкою танення льоду (взятої ним за 80 о) і точкою кипіння води (0 о) була поділена на 80 рівних частин, А. Цельсій (1701—1744) запропонував у 1742 р. термометричну шкалу з основними точками 0 о і 100 о. Г. Ріхман (1711—1753) вико/ нав важливі експериментальні дослідження з визначення впливу температури, форми і по/ верхні тіл та швидкості руху охолоджувально/ го середовища на теплообмін, обґрунтував за/ кон охолодження тіла, дослідив процеси випа/ ровування залежно від стану середовища, тем/ ператури. А. Лавуазьє (1743—1794) і П. Лап8 лас (1749—1827) у 1783 р. запропонували кало/ риметричний метод вимірювання теплоємнос/ тей тіл і у праці «Мемуари про теплоту» описа/ Саді Карно ли сконструйований ними калориметр.Створені в кінці XVII — на початку XVIII ст. (в 1690 р. французьким фізиком Д. Папеном (1647—1714), у 1698 р. англійським інженером Т. Се8 вері (1650—1712) і, нарешті, у 1705 р. англійським винахідником Т. Нью8 коменом (1663—1729)) вогнедіючі пароатмосферні машини не могли задо/ вольнити потреби суспільства через свою технічну недосконалість. У цих машинах парові двигуни були зроблені у комбінації з водяними колесами, які відігравали роль передавального механізму; вони були надто громіздкі, неекономічні і використовувалися лише для відкачування води з шахт. Пер/ шу парову машину універсальної дії, яка забезпечила практичне застосу/ вання теплоти для механічних потреб, сконструював видатний російський теплотехнік І. І. Ползунов (1728—1766). У 1784 р. універсальну парову ма/ шину розробив англійський винахідник Д. Уатт (1736—1819), який вперше застосував у ній відцентровий регулятор з дросельною заслінкою для підтримування сталої кількості обертів вала. Універсальна машина Уатта завдяки значній економічності почала широко використовуватися.
Виникнення термодинаміки було тісно пов’язане з практичними вимо/ гами знайти раціональні основи для будівництва теплових двигунів. Вивч/ ення робочих циклів теплових машин бере свій початок від 20/х років XIX ст., тобто з часу виходу в світ теоретичної праці молодого французького інженера С. Карно (1796—1832) «Міркування про рушійну силу вогню і про машини, що здатні розвивати цю силу» (1824). Праці С. Карно відігра/ ли важливу роль у розвитку наукових основ теплотехніки. Стало зро/ зумілим, що для підвищення ККД теплових машин важливо йти шляхом розширення температурних меж, між якими проходить цикл робочого тіла, тоді як заміна одного робочого тіла іншим сама по собі не може дати ніякої користі. Карно не зміг узагальнити елементарне формулювання другого начала термодинаміки на довільний оборотний коловий процес. Це зробили пізніше Р. Клаузіус (1822—1888) і У. Томсон (1824—1907). Дослідження С. Карно були продовжені в 1834 р. французьким інженером і фізиком П. Клапейроном (1799—1864), який застосував графічний ме/ тод — так званий метод індикаторних діаграм для графічного зображення робочих циклів. У 1834 р. Клапейрон вивів рівняння стану ідеального газу. Це рівняння узагальнив у 1874 р. Д. І. Менделєєв, який увів поняття універсальної газової сталої, розкрив її фізичну суть і записав рівняння стану ідеального газу для будь/якої маси. Це рівняння було назване рівнянням Клапейро/ на—Менделєєва.