Desde la antigüedad, las personas han recopilado información sobre el mundo en el que viven. Sólo existía una ciencia que reunía toda la información sobre la naturaleza que la humanidad había acumulado en ese momento. En aquella época la gente aún no sabía que estaban observando ejemplos de fenómenos físicos. Actualmente, esta ciencia se denomina “ciencia natural”.
¿Qué estudia la ciencia física?
Con el tiempo, las ideas científicas sobre el mundo que nos rodea han cambiado notablemente: hay muchas más. Las ciencias naturales se dividen en muchas ciencias separadas, entre ellas: biología, química, astronomía, geografía y otras. En varias de estas ciencias, la física no ocupa el último lugar. Los descubrimientos y logros en este campo han permitido a la humanidad adquirir nuevos conocimientos. Estos incluyen la estructura y el comportamiento de varios objetos de todos los tamaños (desde estrellas gigantes hasta las partículas más pequeñas: átomos y moléculas).
El cuerpo físico es...
existe término especial“materia”, que en los círculos científicos se refiere a todo lo que nos rodea. Un cuerpo físico formado por materia es cualquier sustancia que ocupa un lugar determinado en el espacio. Cualquier cuerpo físico en acción puede considerarse un ejemplo de fenómeno físico. Con base en esta definición, podemos decir que cualquier objeto es un cuerpo físico. Ejemplos cuerpos fisicos: botón, bloc de notas, lámpara de araña, cornisa, luna, niño, nubes.
¿Qué es un fenómeno físico?
Cualquier asunto está en constante cambio. Algunos cuerpos se mueven, otros entran en contacto con otros y otros giran. No en vano hace muchos años el filósofo Heráclito pronunció la frase “Todo fluye, todo cambia”. Los científicos incluso tienen un término especial para tales cambios: todos estos son fenómenos.
Los fenómenos físicos incluyen todo lo que se mueve.
¿Qué tipos de fenómenos físicos existen?
- Térmico.
Se trata de fenómenos en los que, por influencia de la temperatura, algunos cuerpos comienzan a transformarse (cambian de forma, tamaño y condición). Un ejemplo de fenómeno físico: bajo la influencia del cálido sol primaveral, los carámbanos se derriten y se vuelven líquidos, con la llegada del frío los charcos se congelan y el agua hirviendo se convierte en vapor.
- Mecánico.
Estos fenómenos caracterizan un cambio en la posición de un cuerpo en relación con los demás. Ejemplos: un reloj corre, una pelota salta, un árbol tiembla, un bolígrafo escribe, el agua fluye. Están todos en movimiento.
- Eléctrico.
La naturaleza de estos fenómenos justifica plenamente su nombre. La palabra "electricidad" tiene sus raíces en lengua griega, donde "electrón" significa "ámbar". El ejemplo es bastante sencillo y probablemente resulte familiar para muchos. Cuando de repente te quitas un suéter de lana, escuchas un pequeño crujido. Si haces esto apagando la luz de la habitación, podrás ver destellos.
- Luz.
Un cuerpo que participa en un fenómeno asociado a la luz se llama luminoso. Como ejemplo de fenómenos físicos, podemos citar la conocida estrella de nuestro sistema solar- El sol, así como cualquier otra estrella, una lámpara e incluso una luciérnaga.
- Sonido.
A este tipo de fenómenos físicos pertenecen la propagación del sonido, el comportamiento de las ondas sonoras al chocar con un obstáculo, así como otros fenómenos que de alguna manera están relacionados con el sonido.
- Óptico.
Suceden gracias a la luz. Por ejemplo, los humanos y los animales pueden ver porque hay luz. Este grupo también incluye los fenómenos de propagación y refracción de la luz, su reflexión en los objetos y su paso por diferentes medios.
Ahora sabes qué son los fenómenos físicos. Sin embargo, vale la pena entender que existe una cierta diferencia entre los fenómenos naturales y físicos. Así, durante un fenómeno natural, ocurren varios fenómenos físicos simultáneamente. Por ejemplo, cuando un rayo cae al suelo se producen los siguientes efectos: sonoros, eléctricos, térmicos y luminosos.
Los cuerpos físicos son " actores" fenomeno fisico. Conozcamos algunos de ellos.
Fenómenos mecánicos
Los fenómenos mecánicos son el movimiento de los cuerpos (figura 1.3) y su acción entre sí, por ejemplo, repulsión o atracción. La acción de los cuerpos entre sí se llama interacción.
Este curso académico conoceremos con más detalle los fenómenos mecánicos.
Arroz. 1.3. Ejemplos de fenómenos mecánicos: movimiento e interacción de cuerpos durante competiciones deportivas (a, b. c); movimiento de la Tierra alrededor del Sol y su rotación alrededor de su propio eje (r)
Fenómenos sonoros
Los fenómenos sonoros, como su nombre indica, son fenómenos que implican sonido. Estos incluyen, por ejemplo, la propagación del sonido en el aire o el agua, así como el reflejo del sonido en diversos obstáculos, por ejemplo, montañas o edificios. Cuando se refleja el sonido, aparece un eco familiar.
Fenómenos térmicos
Los fenómenos térmicos son el calentamiento y enfriamiento de los cuerpos, así como, por ejemplo, la evaporación (la transformación de líquido en vapor) y la fusión (la transformación sólido en líquido).
Los fenómenos térmicos están muy extendidos: por ejemplo, determinan el ciclo del agua en la naturaleza (fig. 1.4).
Arroz. 1.4. El ciclo del agua en la naturaleza.
El agua de los océanos y mares, calentada por los rayos del sol, se evapora. A medida que el vapor sube, se enfría y se convierte en gotas de agua o cristales de hielo. Forman nubes de las que el agua regresa a la Tierra en forma de lluvia o nieve.
El verdadero "laboratorio" de los fenómenos térmicos es la cocina: si se cocina sopa en la estufa, si se hierve agua en una tetera, si se congelan los alimentos en el refrigerador, todos estos son ejemplos de fenómenos térmicos.
El funcionamiento del motor de un automóvil también está determinado por fenómenos térmicos: cuando se quema gasolina, se forma un gas muy caliente que empuja el pistón (parte del motor). Y el movimiento del pistón se transmite a través de mecanismos especiales a las ruedas del coche.
Fenómenos eléctricos y magnéticos.
El ejemplo más sorprendente (en el sentido literal de la palabra) de fenómeno eléctrico son los rayos (Fig. 1.5, a). La iluminación eléctrica y el transporte eléctrico (Fig. 1.5, b) fueron posibles gracias al uso de fenómenos eléctricos. Ejemplos de fenómenos magnéticos son la atracción de objetos de hierro y acero por imanes permanentes, así como la interacción de imanes permanentes.
Arroz. 1.5. Fenómenos eléctricos y magnéticos y sus usos.
La aguja de la brújula (Fig. 1.5, c) gira de modo que su extremo "norte" apunte al norte precisamente porque la aguja es un pequeño imán permanente y la Tierra es un imán enorme. Auroras boreales(Fig. 1.5, d) se debe al hecho de que las partículas cargadas eléctricamente que vuelan desde el espacio interactúan con la Tierra como con un imán. Los fenómenos eléctricos y magnéticos determinan el funcionamiento de televisores y computadoras (Fig. 1.5, e, f).
Fenómenos ópticos
Miremos donde miremos, veremos fenómenos ópticos en todas partes (figura 1.6). Estos son fenómenos asociados con la luz.
Un ejemplo de fenómeno óptico es el reflejo de la luz. varios artículos. Los rayos de luz reflejados por los objetos entran en nuestros ojos, gracias a los cuales vemos estos objetos.
Arroz. 1.6. Ejemplos fenómenos ópticos: El sol emite luz (a); La luna refleja luz de sol(b); Los espejos (c) reflejan la luz especialmente bien; uno de los fenómenos ópticos más bellos: el arco iris (d)
Lección número 1.La física estudia el mundo en el que vivimos, los fenómenos que en él ocurren, descubre las leyes a las que obedecen estos fenómenos y cómo están interconectados. Entre la amplia variedad de fenómenos de la naturaleza, los fenómenos físicos ocupan un lugar especial. Éstas incluyen:
Fenómenos mecánicos(por ejemplo, el movimiento de automóviles, aviones, cuerpos celestiales, flujo de fluido).
Fenómenos eléctricos(Por ejemplo, electricidad, calentamiento de conductores con corriente, Electrificación de cuerpos).
Fenómenos magnéticos(por ejemplo, el efecto de los imanes sobre el hierro, la influencia campo magnético aterrizar en la aguja de la brújula).
Fenómenos ópticos(por ejemplo, reflejo de la luz en espejos, emisión de rayos de luz de diversas fuentes de luz).
Fenómenos térmicos(hielo derretido, agua hirviendo, expansión térmica de los cuerpos).
Fenómenos atómicos(por ejemplo, el funcionamiento de reactores atómicos, desintegración nuclear, procesos que ocurren dentro de las estrellas).
Fenómenos acústicos(por ejemplo, eco).
Ejercicio
Dé ejemplos de fenómenos físicos: mecánicos, eléctricos, magnéticos, ópticos, térmicos.
¿Cuáles de los siguientes fenómenos son físicos?
Fuerza
Tonelada
Nieve derretida
Molécula
Hirviendo
Tiempo
Caminando
Lección número 2.
Cualquier ciencia utiliza sus propias palabras especiales: términos científicos. Un físico, cuando habla del movimiento de los cuerpos, normalmente no tiene en cuenta qué es exactamente lo que se mueve, porque estudiar movimiento mecánico esto no es importante en muchas tareas. Por tanto, en estos casos hablamos del cuerpo físico.
Cuerpo físico - estos son todos los objetos que nos rodean (por ejemplo, un coche, una mesa, una taza, una muñeca, etc.)
Cualquier objeto material (cuerpo físico) está formado por materia y podemos verlo y tocarlo.
Sustancia- de esto están hechos todos los objetos que nos rodean (por ejemplo, el cuerpo físico, una taza, está hecho de porcelana, la porcelana es una sustancia; el cuerpo físico, una cuchara, está hecho de aluminio, el aluminio es una sustancia).
Ejercicio.
Da ejemplos de 10 cuerpos físicos y las sustancias que los componen.
Lección No. 3
Al realizar experimentos, nos enfrentamos a parámetros físicos que pueden cambiar con el tiempo o no. Las características de los cuerpos o procesos que se pueden cambiar se llaman Cantidades fisicas.
Las cantidades físicas incluyen volumen, masa, longitud, tiempo, velocidad, temperatura, peso, área, etc.
Cualquier magnitud física se mide en sus propias unidades. normalmente todo Cantidades fisicas medido en sistema internacional unidades.
Por ejemplo, la unidad de tiempo es el segundo (1s), la unidad de longitud es el metro (1m).
Para medir cantidades físicas utilizan instrumentos de medición. Los instrumentos de medida más sencillos son termómetro, cronómetro, regla, etc.
Ejercicio.
1.Adivina los acertijos sobre dispositivos físicos:
Dos hermanas se balanceaban
Buscaron la verdad.
Y cuando lo logramos,
Luego se detuvieron.
Hay un plato colgado en la pared,
Una flecha se mueve a través del plato.
Esta flecha hacia adelante
Él conoce el clima para nosotros.
Eremushka ha estado caminando todo este siglo,
Para él no hay sueño, ni siesta.
Lleva la cuenta precisa de sus pasos,
Pero todavía no cederá.
2A continuación se enumeran las cantidades físicas y sus unidades de medida. Seleccione la coincidencia correcta.
Longitud, segundo
tiempo, metro
Volumen, metro cúbico
Temperatura, milímetro
Expresar 1,5m en mm, cm, dm.
Lección No. 4
Dictado físico.
Organice las palabras: parte, agua, masa, cilindro, termómetro, trozo de hielo, volumen, tiempo, mercurio, vaso de precipitados, vapor de agua, cinta métrica, altura, nubes de vapor, hielo, en cuatro columnas de la tabla:
|
Cuerpo físico |
sustancia |
Cantidad física |
dispositivo |
Todo lo que nos rodea: tanto vivo como naturaleza inanimada, está en constante movimiento y cambia continuamente: los planetas y las estrellas se mueven, llueve, los árboles crecen. Y una persona, como se sabe por la biología, pasa constantemente por algunas etapas de desarrollo. Moler granos para convertirlos en harina, hacer caer una piedra, hervir agua, un rayo, encender una bombilla, disolver el azúcar en el té, mover vehículos, los rayos y el arco iris son ejemplos de fenómenos físicos.
Y con las sustancias (hierro, agua, aire, sal, etc.) se producen diversos cambios o fenómenos. La sustancia se puede cristalizar, fundir, triturar, disolver y aislar nuevamente de la solución. Sin embargo, su composición seguirá siendo la misma.
Así, el azúcar granulada se puede triturar hasta obtener un polvo tan fino que el más mínimo golpe hará que se eleve en el aire como polvo. Los granos de azúcar sólo se pueden ver con un microscopio. El azúcar se puede dividir en partes aún más pequeñas disolviéndola en agua. Si se evapora agua de una solución de azúcar, las moléculas de azúcar se combinan nuevamente entre sí para formar cristales. Pero incluso cuando se disuelve en agua o se tritura, el azúcar sigue siendo azúcar.
En la naturaleza, el agua forma ríos y mares, nubes y glaciares. Cuando el agua se evapora, se convierte en vapor. El vapor de agua es agua en estado gaseoso. Cuando se expone temperaturas bajas(por debajo de 0˚C) el agua entra de Estado sólido- se convierte en hielo. La partícula más pequeña de agua es una molécula de agua. Una molécula de agua es también la partícula más pequeña de vapor o hielo. El agua, el hielo y el vapor no son sustancias diferentes, sino la misma sustancia (agua) en diferentes estados de agregación.
Al igual que el agua, otras sustancias pueden transferirse de un estado de agregación a otro.
Cuando caracterizamos una sustancia como gas, líquido o sólido, nos referimos al estado de la sustancia en condiciones normales. Cualquier metal no solo puede fundirse (transformarse a un estado líquido), sino también convertirse en gas. Pero esto requiere muy altas temperaturas. En la capa exterior del Sol, los metales se encuentran en estado gaseoso, porque allí la temperatura es de 6000˚C. Y, por ejemplo, dióxido de carbono al enfriarlo se puede convertir en “hielo seco”.
Los fenómenos en los que no hay transformación de una sustancia en otra se clasifican como fenómenos físicos. Los fenómenos físicos pueden provocar un cambio, por ejemplo, en el estado de agregación o en la temperatura, pero la composición de las sustancias seguirá siendo la misma.
Todos los fenómenos físicos se pueden dividir en varios grupos.
Los fenómenos mecánicos son fenómenos que ocurren con los cuerpos físicos cuando se mueven entre sí (la revolución de la Tierra alrededor del Sol, el movimiento de los automóviles, el vuelo de un paracaidista).
Los fenómenos eléctricos son fenómenos que ocurren durante la aparición, existencia, movimiento e interacción de cargas eléctricas(corriente eléctrica, telegrafía, relámpagos durante una tormenta).
Los fenómenos magnéticos son fenómenos asociados con la aparición de propiedades magnéticas(atracción de objetos de hierro por un imán, girando la aguja de la brújula hacia el norte).
Los fenómenos ópticos son fenómenos que ocurren durante la propagación, refracción y reflexión de la luz (arcoíris, espejismos, reflejo de la luz en un espejo, aparición de sombras).
Los fenómenos térmicos son fenómenos que ocurren durante el calentamiento y enfriamiento de los cuerpos físicos (nieve derretida, agua hirviendo, niebla, congelación del agua).
Los fenómenos atómicos son fenómenos que ocurren cuando estructura interna sustancias de los cuerpos físicos (resplandor del sol y las estrellas, explosión atómica).
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A lo largo de siglos y milenios, la humanidad se ha topado con muchos problemas que no siempre ha podido explicar. Los cambios climáticos, el movimiento de los cuerpos celestes, el crecimiento de las plantas, la luz de una llama, el cambio de estaciones: todos estos procesos parecían a nuestros antepasados como misteriosos misterios de la naturaleza. Poco a poco, la humanidad fue explicando la naturaleza material de muchos de ellos: algunos antes, otros relativamente recientemente. Han surgido ramas enteras de la ciencia que estudian determinados fenómenos naturales.
¿Qué observaban nuestros antepasados con más frecuencia? El cambio de día y de noche, el frío y el calor, el movimiento de las nubes y el sol en el cielo, la lluvia y las tormentas, el soplo del viento, la germinación del grano a través del suelo, la congelación del agua y el derretimiento del hielo. Mayoría de los observados fueron fenómenos mecánicos, es decir, asociados al movimiento y movimiento de varios cuerpos, tanto vivos como no vivos. Estos incluyen el crecimiento de la hierba y el movimiento de la luna por el cielo.
Los fenómenos mecánicos, cuyos ejemplos se encuentran en todas partes, junto con muchos otros, han sido estudiados por la humanidad durante siglos. El conocimiento inicial de la humanidad sobre el mundo que nos rodea ha crecido con el tiempo hasta convertirse en un sistema coherente. Han surgido ramas enteras de la ciencia, especializadas en el estudio de determinados procesos. La física estudia los fenómenos mecánicos, más precisamente, su sección llamada cinemática, la ciencia del movimiento y desplazamiento de los cuerpos. Los conceptos modernos de cinemática se basan en los postulados de la mecánica clásica newtoniana. Se basan en una idea mecanicista de la estructura del mundo que nos rodea, que dominó la ciencia hasta principios del siglo XX. Estas ideas son completamente correctas y justificadas en términos de movimientos que ocurren a velocidades relativamente bajas (no estamos hablando de objetos cuyo tamaño es significativamente menor que la distancia que recorren).
En general, los fenómenos mecánicos son un tipo de grupo de fenómenos físicos. Los fenómenos físicos incluyen aquellos en los que no hay transformación de una sustancia en otra. En este caso, puede cambiar (el agua se convierte en hielo), pero es la misma sustancia. Fenómenos de interacciones. diferentes sustancias Con la posterior formación de otros nuevos, lo estudia otra ciencia: la química.
Los fenómenos mecánicos no son los únicos en la física. Además de ellos, la física estudia lo que ocurre durante la aparición, el movimiento, la interacción de cargas eléctricas (corriente eléctrica, rayos, telégrafo), magnéticas (la atracción de objetos metálicos por un imán, girando la aguja de la brújula hacia el norte), ópticas, lo que ocurre durante la reflexión y refracción de la luz (espejismos, arco iris, reflejo de objetos en el espejo y proyección de sombras), así como térmico (nieve derretida, niebla, agua hirviendo) y
Por supuesto, los fenómenos mecánicos se encuentran entre los más estudiados. La ciencia que los estudia, la mecánica, tiene como tarea principal determinar la ubicación de un cuerpo en el espacio circundante en cualquier momento arbitrario. El movimiento de un cuerpo en mecánica no se considera en sí mismo, sino en relación con otros cuerpos, uno de ellos puede tomarse como inicial al contar. El movimiento se considera en un sistema de coordenadas a lo largo de tres ejes mutuamente perpendiculares que tienen un punto de referencia común.
También se tiene en cuenta que un cuerpo puede moverse con respecto a unos cuerpos y no con respecto a otros. Hay conceptos de movimiento y caminos recorridos por los cuerpos. Así, la mecánica, que estudia el movimiento de los cuerpos, considera que su tarea principal es encontrar la posición del cuerpo en cada momento.
Los conceptos de velocidad y tiempo, necesarios para determinar la distancia recorrida, son de gran importancia en el estudio de los fenómenos mecánicos. La ciencia del movimiento de los cuerpos también considera diferentes: traslacional, rotacional, mixta.
La física como ciencia que estudia la infinita variedad de fenómenos naturales (mecánicos y no solo) es sin duda una de las ramas del conocimiento más interesantes y fascinantes.
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