Физика — наука о природе. Явления природы

Мы живём в мире, который непрерывно изменяется. Движутся автомобили и планеты, тает снег, звучит музыка, свет отражается от зеркала, магнит притягивает железную скрепку. Физика помогает описывать такие изменения, находить их причины и открывать общие законы природы.

Что изучает физика

Физика — наука о природе, изучающая физические явления, свойства тел и общие закономерности их движения и взаимодействия.

Слово «физика» происходит от греческого слова physis — «природа». Физика тесно связана с химией, биологией, астрономией, географией и техникой. Например, знания о свете нужны для создания телескопов и микроскопов, знания об электричестве — для работы компьютеров, а законы движения — для расчёта полётов самолётов и космических аппаратов.

Физические тела и вещества

В физике любой рассматриваемый предмет называют физическим телом. Физическими телами являются мяч, книга, капля воды, песчинка, Земля и Солнце.

То, из чего состоит физическое тело, называют веществом. Например:

Одно тело может состоять из нескольких веществ. Например, карандаш состоит из древесины, графита, краски и иногда металла. Из одного вещества можно изготовить разные тела: из стекла делают стаканы, оконные стёкла и линзы.

Физические явления

Физическое явление — наблюдаемое изменение, происходящее с физическими телами.

Физические явления удобно разделять на несколько видов.

Это разделение не означает, что в одном событии может происходить только одно явление. При ударе мяча о пол мяч движется и деформируется, а также возникает звук. Значит, одновременно наблюдаются механические и звуковые явления.

Как физика изучает природу

Изучение обычно начинается с наблюдения. Наблюдатель замечает явление и описывает условия, при которых оно происходит.

Чтобы проверить предположение, проводят опыт, или эксперимент. Во время опыта условия специально создают и изменяют. Например, можно проверить, как длина тени зависит от положения источника света.

Для точного описания явления выполняют измерения: определяют длину, время, температуру, массу и другие физические величины. Результаты опытов сравнивают, находят повторяющиеся связи и формулируют законы.

Кратко этот путь можно представить так:

наблюдение → вопрос → предположение → опыт и измерение → вывод

Пример описания явления

Рассмотрим падение мяча.

1. Тело: мяч.
2. Наблюдаемое изменение: положение мяча относительно пола меняется.
3. Вид явления: механическое.
4. Что можно измерить: высоту, пройденный путь и время падения.
5. Дополнительные явления: при ударе о пол мяч деформируется и возникает звук.

Такое описание точнее простого утверждения «мяч упал»: оно показывает, что именно наблюдалось и какие величины можно исследовать.

Главное

• Физика изучает явления природы, свойства тел и закономерности их движения и взаимодействия.
• Физическое тело — рассматриваемый предмет, а вещество — то, из чего он состоит.
• Физические явления бывают механическими, тепловыми, электрическими, магнитными, световыми и звуковыми.
• В одном событии могут одновременно происходить явления нескольких видов.
• Физические знания получают с помощью наблюдений, опытов и измерений.

Вопросы и задания

1. Основные понятия

1. Что изучает физика?
2. Чем физическое тело отличается от вещества?
3. Что называют физическим явлением?
4. Почему наблюдения в физике дополняют опытами и измерениями?

2. Тело, вещество или явление

Определите, к какой группе относится каждое слово:

1. льдинка;
2. вода;
3. таяние;
4. медная проволока;
5. медь;
6. нагревание проволоки;
7. капля дождя;
8. падение капли.

3. Виды физических явлений

Определите основной вид каждого явления:

1. полёт птицы;
2. кипение воды;
3. свечение лампы;
4. звон струны;
5. притяжение железной кнопки магнитом;
6. охлаждение воздуха;
7. отражение в зеркале;
8. движение электрического заряда по проводнику.

4. Несколько явлений в одном событии

При грозе видны молния и движение ветвей деревьев, слышен гром. Назовите не менее трёх физических явлений и укажите их виды.

5. Описание наблюдения

Опишите одно из событий по плану «тело — наблюдаемое изменение — вид явления — что можно измерить»:

• автомобиль начинает движение;
• кусочек льда тает в стакане;
• фонарик освещает стену;
• струна гитары издаёт звук.

6. Небольшое исследование

Найдите вокруг себя пять физических явлений не менее чем трёх разных видов. Для каждого запишите, что изменяется. Опыт не должен быть связан с электросетью, открытым огнём или горячими предметами.