Понятная физика

Понятная физика

Авторы:

Жанры: Научпоп, Физика

Циклы: не входит в цикл

Формат: Фрагмент

Всего в книге 44 страницы. Год издания книги - 2014.

В книге, которую Вы держите, о физике рассказано по-новому. Новый подход, который можно назвать энергетическим, избегает проблем обычного преподавания физики. В классическом преподавании физики видны две проблемы. Во-первых, сложилась вековая традиция преподавать физику не как систему современных знаний о различных видах энергии, а как историю отдельных наблюдений и открытий, не всегда связанных между собой. Вторая проблема вытекает из первой – избыточность терминов. Взять хотя бы электричество. Электричество изучали Ампер, Фарадей, Ом и другие выдающиеся учёные. Вместе с их открытиями в физику вошли такие понятия как электродвижущая сила, разность потенциалов, напряжение и другие авторские термины. Разумеется, мы должны чтить вклад гениев в науку. Но с точки зрения современной физики речь идёт об одной и той же величине, измеряемой в вольтах. Для измерения указанных величин не нужны три разных прибора, достаточно одного вольтметра.

Почему современные авторы до сих пор делают вид, что школьник XXI века не смотрит телевизор, не знает компьютер? Раздел «Электричество» традиционно начинают с рассказа о древних греках, которые полировали янтарь тряпочкой и получали при этом электрические искры. Да, сто лет назад это было новостью для рабочего, принятого без экзаменов на рабфак. Но это неинтересно современному школьнику, который играет на электрогитаре и сам собирает усилитель.

Предлагаемый курс физики основан на понятии энергии, так как главной задачей физики является поиск новых видов энергии. Все согласны, что энергия не вектор. Значит, при выводе уравнений можно обойтись без векторной алгебры. Это делает физику более понятной, так как обычная алгебра намного проще векторной.

Читать онлайн Понятная физика


© И. Джавадов, 2014

© ООО «Написано пером», 2014


Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.


© Электронная версия книги подготовлена компанией ЛитРес (www.litres.ru)

* * *

Введение, или о проблемах преподавания физики

В методике преподавания физики очевидны две проблемы. Во-первых, сложилась вековая традиция преподавать физику не как систему современных знаний о различных формах энергии, а как историю отдельных наблюдений и открытий, не всегда связанных между собой. Вторая проблема вытекает из первой – избыточность терминов. Взять хотя бы электричество. Электрические явления изучали Ампер, Фарадей, Ом, Максвелл и другие выдающиеся учёные. Вместе с их открытиями в физику вошли такие понятия как электродвижущая сила, разность потенциалов, напряжение, ток смещения и другие авторские термины. Разумеется, мы должны чтить вклад гениев в науку. Но с точки зрения современной физики речь идёт об одной и той же величине, измеряемой в вольтах. Для измерения указанных величин не нужны четыре разных прибора, достаточно одного вольтметра.

Отсутствие системного подхода и путаница в терминах приводит к непониманию физики. Возьмём, к примеру, известную фразу: «сила противодействия равна силе действия, но уравновесить ее не может». Возникают как минимум два вопроса: что такое сила противодействия и почему не может, если равна? Вразумительного ответа нет нигде, учащемуся остается слепо верить и запоминать. В результате кое-кто, храня веру в реальность силы инерции, до седых волос тратит силы и время, пытаясь собрать работающий инерцоид.

Почему преподаватель должен терять время, пересказывая заблуждения древних греков? Кто знает цену урока лучше учителя? Но авторы учебников до сих пор делают вид, что школьник XXI века не смотрит телевизор, не знает компьютер. Раздел «Электричество» традиционно начинается с рассказа о древних греках, которые полировали янтарь тряпочкой и получали при этом электрические искры. Да, сто лет назад это было новостью для рабочего, принятого без экзаменов на рабфак. Но это неинтересно современному школьнику, который играет на электрогитаре и сам собирает усилитель. А ему рассказывают сначала о физике Аристотеля, затем о Галилее, который опроверг Аристотеля, о Ньютоне, основателе механики, затем об Эйнштейне, который перевернул механику Ньютона. Ученику всё равно, он запоминает подряд всё, что слышит: современные знания, устаревшую натурфилософию, наивные взгляды древних греков. Вред от этого очевиден. Нам говорят, изучать ошибки прошлого надо, чтобы не повторять их в будущем. Конечно надо, но лучше факультативно и в конце курса. Сначала учащийся должен получить современные знания в системном виде. И только потом ему можно рассказывать о древних греках, которые верили, что тяжелые тела падают быстрее легких.

Настоящий курс физики составлен в виде системы, основанной на базисном понятии. Базис выбран по принципу: чем труднее определить понятие, тем ближе оно к базисному. Что совсем невозможно определить, то и является базисом. Другие понятия выводят из базиса. Кроме того, для определения величины взят один термин, а не два-три, как это бывает. Заметим, в традиционных курсах физики за базис взята сила, как причина движения. Так как сила считается вектором, стандартный курс физики начинают с векторной алгебры. Иначе «векторную» механику не понять.

Скажем сразу, что главной задачей физики является поиск новых форм энергии, а не изучение многомерных пространств. Поэтому в качестве базиса мы выбрали понятие энергии. Известно, что понятие энергии определить невозможно, хотя все согласны, что энергия не вектор. Значит, можно обойтись без векторной алгебры, которая сложнее обычной. Курс становится более легким, так как обычную алгебру преподают раньше физики.

ЧАСТЬ I

Раздел I. Механика

Глава 1. Движение частиц

§ 1. Частицы и поля

Практически любой курс механики начинается с фразы, что физика изучает окружающий мир: мол, физис, это природа по-древнегречески. Думается, это не совсем так. Окружающий нас мир изучают также географы, геологи, биологи и даже химики. Очевидно, должно быть нечто особенное, что изучает именно физика. Мы еще будем об этом говорить, но прежде должны разобраться, что такое окружающий нас мир.

С точки зрения современной физики наш мир состоит из частиц и полей. Частицы твердые, при соударении они разлетаются в стороны. Частицы не могут проходить одна сквозь другую. Предмет, состоящий из множества частиц, называют телом. Физическое тело имеет видимый объем и может вращаться вокруг своей оси. Частица выглядит как точка, поэтому ее вращение незаметно. Два тела не могут занимать одно и то же место. Например, если в лузу бильярда загоняют подряд два шара, первый падает на дно корзины, а второй остаётся сверху, так как нижний уровень уже занят.

Важнейшим свойством тела является масса. Обозначают массу буквой m. Масса тела зависит от вида частиц, из которых оно состоит. Например, свинцовая пуля массивнее деревянной пробки, хотя их размеры могут быть одинаковы. Массу измеряют в килограммах (кг). Когда проектируют новый самолет, то принимают, что масса пассажира в среднем равна 100 кг.


С этой книгой читают
Наблюдая за китами

Книга рассказывает о прошлом, настоящем и будущем самых, быть может, загадочных созданий на Земле. О том, как выглядели древнейшие, ранние киты, как эти обитавшие на суше животные миллионы лет назад перешли к водному образу жизни, мы узнаем по окаменелостям. Поиск ископаемых костей китов и работа по анатомическому описанию существующих видов приводила автора в самые разные точки планеты: от пустыни Атакама в Чили, где обнаружено самое большое в мире кладбище древних китов — Серро-Баллена, до китобойной станции в Исландии, от арктических до антарктических морей. Киты по-прежнему остаются загадочными созданиями.


Совместимость. Как контролировать искусственный интеллект

В массовом сознании сверхчеловеческий искусственный интеллект — технологическое цунами, угрожающее не только экономике и человеческим отношениям, но и самой цивилизации. Конфликт между людьми и машинами видится неотвратимым, а его исход предопределенным. Выдающийся исследователь ИИ Стюарт Рассел утверждает, что этого сценария можно избежать. В своей новаторской книге автор рассказывает, каким образом люди уже научились использовать ИИ, в диапазоне от смертельного автономного оружия до манипуляций нашими предпочтениями, и чему еще смогут его научить.


Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира

Книга «Евангелие от LUCA» рассказывает о мире животном и о роде человеческом. Только LUCA (Last Universal Common Ancestor) — не апостол, а наш общий предок, и, чтобы разобраться, что же это за существо, читатель вместе с автором книги, биологом Максимом Винарским, проделает путь протяженностью более 4 млрд лет. Он познакомится с историей возникновения и эволюцией многоклеточных животных. Выяснит, что мы, люди, всего лишь одна из многих ветвей великого Древа жизни, а вид Homo sapiens образовался в соответствии с законами, общими для эволюции всего живого.


Сапиенс для пляжа: изучаем происхождение человека

Перед вами история Homo sapiens, Человека разумного, рассказанная в необычной манере, непринужденно и увлекательно. Кто мы на самом деле, как происходила наша эволюция? Жан-Батист де Панафье в своей книге дает нам возможность по-новому взглянуть на самих себя. Серия «Наука на отдыхе» предлагает новый подход к изучению науки. Девиз серии: отдых-солнце-книга. Изучайте науку с удовольствием!


Научные предвидения и религиозные предрассудки

В книге Г. А. Гурева «Научные предвидения и религиозные предрассудки» говорится, что к объяснению явлений природы и общественной жизни наука и религия подходят с совершенно противоположных сторон. Книга показывает, как человек в результате познания мира приобрел возможность предвидеть будущее, понять смысл развертывающихся событий. Автор популярно показывает исходные положения подлинной науки — естественные закономерности явлений природы и общества и в связи с этим выявляет ложность одной из основ религии — веры в чудеса. В книге рассказано о замечательных фактах правильного предвидения не только явлений природы и научных открытий, но и общественных явлений.


Теорема века. Мир с точки зрения математики

«Наука не сводится к сумме фактов, как здание не сводится к груде камней». (Анри Пуанкаре) Автор теоремы, сводившей с ума в течение века математиков всего мира, рассказывает о своем понимании науки и искусства. Как выглядит мир, с точки зрения математики? Как разрешить все проблемы человечества посредством простых исчислений? В чем заключается суть небесной механики? Обо всем этом читайте в книге!


К истокам германо-советского военного сотрудничества

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Сердце дезертира

В Зону прибыл странный турист — богатый старик со свитой и телохранителями, которого острые на язык сталкеры тут же прозвали Шейхом.Команда у него подбирается тоже странноватая — и вечный неудачник Рябой, и жестокая Кайл, и изгнанная из группировки «Искатель» за самодеятельность любопытная Норис, и вообще неизвестно откуда взявшийся мрачный Дезертир — обладатель самой скверной в сталкерской среде репутации.Им предстоит идти к ЧАЭС. Но чем дальше, тем более странные вещи происходят с экспедицией.Загадочное кольцо аномалий, подозрительно похожее на круговую оборону, — только первое из того, что ожидает тех, кто имел глупость принять предложение Шейха…


Алета

Попадают в другие миры по-разному. Москвичка Алета дала согласие отправиться туда добровольно, сопровождая домой темного эльфа, имевшего несчастье попасть на Землю. Но меньше всего она ожидала попасть в итоге не в эльфийский город, а в изолированную долину проклятого народа аэрлингов. Туда, где правят женщины, и откуда выбраться невозможно. Вот и нужно ей теперь отработать амулет переноса, самой сбежать, питомцев захватить. Да еще спасти своего эльфа и нового друга-аэрлинга. Но кто же знал, что все это было предопределено задолго до ее рождения, а путь к свободе для них всех лежит через свадьбу?© Завойчинская М.В.,2013© Художественное оформление, «Издательство АЛЬФА-КНИГА», 2013© Электронная версия книги подготовлена компанией ЛитРес (www.litres.ru)Оформление, комментарии и примечания – Алекс.


Путь Шамана. Шаг 7: Поиск Создателя

Новая книга о приключениях Шамана в Барлионе. Закончена.


Другие книги автора
Мишень для левши

Однотомник фантастики уральского автора И. Джавадова включает два рассказа и роман. Эти произведения, написанные в разные годы, объединяет присущее автору чувство юмора и доброжелательное отношение к своим героям, которых он отправляет то в другую галактику к мыслящим артроподам, то в юрский период к разумным динозаврам, настоящим ковбоям мезозоя. Произведения написаны в жанре “твердой” фантастики. Хотя некоторые идеи автора расходятся с общепринятым мнением, нельзя утверждать, что они противоречат современной науке.


Поделиться мнением о книге