Физика және астрономия пәніне арналған Білім беру коды және бейіні: Мамандығы

1-тарау. Механика

3. Санақ жүйесі деп қандай жүйені айтады? Қозғалыстың салыстырмалылығы қалай түсіндіріледі?

4. Материялық нүкте деп нені айтады? Радиус-вектор деп қандай векторды айтады?

5. Орын ауыстыру векторы деп қандай векторды айтады? Неліктен қисықсызықты қозғалыста орын ауыстыру түзусызықты қозғалыстағыдай жүрілген жолға тең болмайды?

Бұл бөлімнің материалдарымен сендер 9-сыныпта таныстыңдар.

Ол механиканың негізгі бөлімдерін қайталау және жалпылау үшін берілген, себебі Ньютон заңдарын, өзара әрекеттесу күштерін терең меңгермей, орта мектептің толық физика курсын оқып-үйрену кезінде алдыға жылжу оңайға соқпайды. Сонымен қатар мұнда 9-сыныпта қарастырылмаған кейбір жаңа мәселелер де бар.

Механика-материялдық денелер қозғалысы және олардың өзара әрекеттесуі туралы ежелгі ғылымдардың бірі. Механика термині mechanike деген грек тілінен аударғанда "бейімделу", "машина" деген ұғымды береді. Механиканың дамуы А р и с т о т е л ь (б.з. дейінгі IV ғ.), А р х и м е д (б.з.д. III ғ.), Б и р у н и (973-1048), Ұ л ы қ б е к (1394-1449), Л е о н а р д о д а В и н ч и (1452-1642), Н.К о п е р н и к (1473-1543), Г. Г а л и л е й (1564-1642), И.Ньютон(1643-1727), А. Э й н ш т е й н (1879-1955), Н.Е. Ж у к о в с к и й (1847-1921), К.Э. Ц и о л к о в с к и й (1857-1935) сияқты көрнекті ғалым-физик, философтардың атымен тығыз байланысты.

Ежелгі грек философы А р и с т о т е л ь бірінші болып қозғаластың себебін анықтауға талаптанды. Құбылыстар табиғатына кейбір қате көзқарастарына қарамастан, Аристотельді физиканың ғылым ретінде негізін салушы деп есептеуге болады. Аристотельше айтсақ, физика негізгі заңдылықтарды және табиғаттың принциптерін, оның "элементін" (элементар бөлшектер) зерттеуге тиіс.

А р х и м е д - ежелгі дүниедегі ғылыми ойдың шыңы. Ол тек математик және механик болып қойған жоқ, сонымен қатар өз заманының ірі инженері, машина мен механикалық аппараттарды құрастырушы болды.

Орта Азияның ұлы философтары Б и р у н и мен Ұ л ы қ б е к астро-

номияның дамуына зор үлес қосты. Олар өте үлкен дәлдікпен көптеген жұлдыздардың координаталарын анықтады. Ұлықбек Самарқанда обсерватория салды, оны сол кездегі құралдармен жабдықтады. Ол құрған планеталар қозғалысының кестесі мен жұлдыздар катологі қазіргі кезде де маңызын жоғалтқан жоқ.

Италияның ұлы ойшылы, оқымыстысы, қайта өркендеу дәуірінің суретшісі, сәулетшісі және инженері Л е о н а р д о д а В и н ч и атап айтқандай, танымның жалғыз көзі -тәжірибе. Әрине шындықтың критерийі-тәжірибе. Леонардо да Винчидің ғылыми зерттеулері көптеген техникалық проблемаларды қамтиды, атап айтсақ, ол ұшқыш аппараттар құру, иінтіректің және көлбеу жазықтықтағы жүктердің тепе-теңдік шарттарын зерттеу, денелердің қозғалыс динамикасы және т.б мәселелермен айналысқан.

Поляктың ұлы астрономы Н.К о п е р н и к нағыз революция жасады. Ол сол кезде үстемдік етіп тұрған Птолемей жасаған дүниенің геоцентрлік жүйесін қабылдамай, дүниенің гелиоцентрлік жүйесін құрды. Дүниенің гелиоцентрлік жүйесінің негізінде атақты неміс оқымыстысы И.К е п л е р Күн жүйесіндегі планеталардың қозғалыс заңын түсіндірді.

Италияның ұлы оқымыстысы Г.Г а л и л е й алғашқы телескопты жасады және оның көмегімен Юпитер планетасының төрт серігін ашып, астрономияны дамытуға үлес қосты. Ол денелер қозғалысының себебі туралы Аристотельдің пікірін жоққа шығарып, физикаға зор еңбек сіңірді. Г. Галилей тәжірибелік жолмен мыналарды дәлелдеді:

1) сыртқы әрекет жоқ болғанда, дене тыныш күйін немесе бірқалыпты түзусызықьы қозғалысын сақтайды;

2) барлық денелер Жерге массаға тәуелсіз бірдей үдеумен құлайды.

Ағылшынның данышпан физигі И.Ньютон-физикалық заңдарды зерттеудің математикалық әдістемесінің негізін салушы. И.Ньютон "тәжірибе шындықтың критерийі" деген Леонардо да Винчидің идеясын дамытып, физикалық құбылыстарды зерттеудің эксперименттік әдістемесін құрды. И.Ньютон-классикалық механиканың негізін салушы.

А.Э й н ш т е й н-данышпан физик-теорик, қазіргі физиканы құрушылардың бірі. Кеңістік, уақыт және материя туралы адам баласының көзқарасын түбірінен өзгерткен арнайы және жалпы салыстырмалық теориясын құрды. Исаак Ньютон "кеңістік- материяны орналастырушы бостық" деп ойлады, ал Э.Эйнштейнше материяның болуы кеңістіктің қасиетін өзгертеді, Альберт Эйнштейн зат пен өріс арасындағы өзара терең байланысты тапты.

Кинематиканың негізгі түсініктері және теңдеулері.

Бізді қоршағандардың барлығы да материя деп аталады. Бұл су, ауа, жарық, радиотолқындар, кометалар, планеталар, оның ішінде адамның өзі де материя болып табылады. Матреия-мәңгі емес, біздің санамызға тәуелсіз, үздіксіз қозғалыста. Материяда өтіп жатқан кез келген өзгеріс-бұл қозғалыс,әрі бұл өзгеріс лезде бола алмайды. Материя кеңістікте және уақытпен өмір сүреді. Материяның екі түрі болады: зат және өріс. Зат дегеніміз-материяның атомдардан, молекулалардан немесе жалпы айтқанда, тыныштық массасы бар құрылымдық бөлшектерден тұратын түрі. Өріс дегеніміз-материяның, зат бөлшектерінің арасындағы өзара әрекеттесулерді қамтамасыз ететін екінші түрі, яғни өріс заттың өзінің бөлшектерінің арасындағы немесе түрліше денелер арасындағы өзара әрекеттесуді тудыруға итермелейді. Өріс пен заттың арасындағы ХХ ғасырдың ұлы физигі А.Эйнштейн ашқан өзара терең байланыс бар.

Материя қозғалысының ең қарапайым түрі механикалық қозғалыс болып табылады. Атомдардардағы электрондардың ядроны айнала қозғалысы мен ядродағы элементар бөлшектердің пайда болуы немесе ыдырауы кезіндегі қозғалысы механикалық қозғалыспен салыстырғанда әлдеқайда күрделі. Механикалық қозғалыстың ең қарапайым түрі-бірқалыпты түзусызықты қозғалыс.