Физические явления

Тема «Физические явления»

Ход урока.

I.         Чтение и перевод теста «Physical Laws». 

A physical law or scientific law "is a theoretical statement inferred  выводимые from particular facts, applicable  применимые  to a defined group or class of phenomena, and expressible by the statement that a particular определенное  phenomenon always occurs if certain conditions be present."  Physical laws are typically conclusions выводы  based on repeated scientific experiments and observations наблюдения  over many years and which have become accepted universally within the scientific community. The production of a summary description создание краткого описания of our environment in the form of such laws is a fundamental aim цель  of science.

The main characteristics of physical laws.  They are:

1.         True, at least within their regime of validity достоверность, действие. By definition по определению, there have never been repeatable contradicting observations.

2.         Universal. They appear to apply применять everywhere in the universe.

3.         Simple. They are typically expressed in terms of a single mathematical equation.

4.         Absolute. Nothing in the universe appears to affect them.

5.         Stable. Unchanged since first discovered (although they may have been shown to be approximations of more accurate laws).

6.         Omnipotent всемогущий, всесильный  Everything in the universe apparently must comply подчиняться,соглашаться with them (according to observations).

7.         Often expressions of existing homogeneities (symmetries) of space and time.

8.         Typically theoretically reversible обратимый  in time (if non-quantum), although time itself is irreversible.

Физические законы, как правило, выражаются в виде короткого словесного утверждения или компактной математической формулы. Для того, чтобы некая связь могла быть названа физическим законом, она должна удовлетворять следующим требованиям: 1.Эмпирическая подтверждённость. Физический закон считается верным, если подтверждён многократными экспериментами. 2.Универсальность. Закон должен быть справедлив для большого числа объектов. В идеале — для всех объектов во Вселенной. 3.Устойчивость. Физические законы не меняются со временем, хотя и могут признаваться приближениями к более точным законам.

II.        Работа с текстом « Классическая механика».

Classical mechanics.

In physics, classical mechanics and quantum mechanics are the two major sub-fields of mechanics. Classical mechanics is concerned with the set of physical laws describing the motion of bodies under the influence of a system of forces. The study of the motion of bodies is an ancient one, making classical mechanics one of the oldest and largest subjects in science, engineering and technology. It is also widely known as Newtonian mechanics.

Classical mechanics describes the motion of macroscopic objects, from projectiles to parts of machinery, as well as astronomical objects, such as spacecraft, planets, stars, and galaxies. Within classical mechanics are fields of study that describe the behavior of solids, liquids and gases and other specific sub-topics. Classical mechanics also provides extremely accurate results as long as the domain of study is restricted to large objects and the speeds involved do not approach the speed of light. When the objects being examined are sufficiently small, it becomes necessary to introduce the other major sub-field of mechanics, quantum mechanics, which adjusts the laws of physics of macroscopic objects for the atomic nature of matter by including the wave–particle duality of atoms and molecules. When both quantum mechanics and classical mechanics cannot be applied, such as at the quantum level with high speeds, quantum field theory (QFT) becomes applicable.

The term classical mechanics was coined in the early 20th century to describe the system of physics begun by Isaac Newton and many contemporary 17th century philosophers. The earliest development of classical mechanics is often referred to as Newtonian mechanics, and is associated with the physical concepts employed by and the mathematical methods invented by Newton, Leibniz, and others. Later, more abstract and general methods were developed, leading to reformulations of classical mechanics known as Lagrangian mechanics and Hamiltonian mechanics. These advances were largely made in the 18th and 19th centuries, and they extend substantially beyond Newton's work, particularly through their use of analytical mechanics.

A.Прочитать текст про себя и выписать выражения.

квантовая механика, основные разделы механики, набор физических законов, движение тел под действием системы сил, движение макроскопических объектов, снаряд, космический корабль, поведение твердых веществ, жидкостей и газов, даёт чрезвычайно точные результаты, область изучения, ограничивается, не достигает, скорость света, существенно, преобразовывать законы ,атомная природа материи, корпускулярно–волновой дуализм атомов и молекул, применяться, квантовые теории поля, применимый, достижения ,распространяться далеко за пределы.

B. Перевести вопросы на английский язык и ответить на них.

1.         Назовите основные разделы механики.

2.         Какое другое название классической механики вы знаете?

3.         Что изучает классическая механика?

4.         Классическая механика-очень старая наука, не так ли?

5.         Всегда ли она предоставляет точные результаты?

6.         Когда используется квантовая механика?

7.         Каким образом квантовая механика преобразует законы физики макроскопических объектов?

8.         Какая теория применима, когда мы не можем использовать законы квантовой механики и классической механики?

9.         Когда появился термин «классическая механика»?

10.       С чем ассоциируется раннее развитие классической механики?

11.       Что вы можете сказать о достижениях в области механики в 18 и 19 столетиях.

С. Перевести текст с русского языка на английский.

Класси́ческая меха́ника — вид механики (раздела физики, изучающего законы изменения положений тел в пространстве со временем и причины, его вызывающие), основанный на законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «ньютоновой механикой».

Классическая механика подразделяется на:

•          статику (которая рассматривает равновесие тел);

•          кинематику (которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин);

•          динамику (которая рассматривает движение тел с учётом вызывающих его причин).

Существует несколько эквивалентных способов формального математического описания классической механики:

•          Законы Ньютона

•          Лагранжев формализм

•          Гамильтонов формализм

•          Формализм Гамильтона — Якоби

На рубеже XIX—XX вв. были выявлены пределы применимости классической механики. Выяснилось, что она даёт исключительно точные результаты, но только в тех случаях, когда она применяется к телам, скорости которых много меньше скорости света, а размеры значительно превышают размеры атомов и молекул и при расстояниях или условиях, когда скорость распространения гравитации можно считать бесконечной (обобщением классической механики на тела, двигающиеся с произвольной скоростью, является релятивистская механика, а на тела, размеры которых сравнимы с атомными — квантовая механика; квантовые релятивистские эффекты рассматриваются квантовой теорией поля).

Тем не менее, классическая механика сохраняет своё значение, поскольку она:

1.         Намного проще в понимании и использовании, чем остальные теории.

2.         В обширном диапазоне достаточно хорошо описывает реальность.

Классическую механику можно использовать для описания движения очень широкого класса физических объектов: и обыденных объектов макромира (таких, как волчок и бейсбольный мяч), и объектов астрономических размеров (таких, как планеты и звёзды), и многих микроскопических объектов.