Презентация на тему Концепция современного естествознания

мысли античности, включая «Альмагест» Птолемея
развитие математических знаний, создание

тригонометрии
развитие системы мер и весов, создание статики— науки о равновесии
развитие механики, физики, астрономии
развитие кинематики движения земных и небесных тел (понятия бесконечного прямолинейного движения как следствия бесконечного пространства, средней скорости, мгновенной скорости, равноускоренного движения)

Америки Христофором Колумбом в 1492 году;
открытие Васко да Гама

морского пути из Европы в Индию в 1497-1499 годах;
первое кругосветное плавание Фернана Магеллана в 1519-1522 годах.
Коперник (1473 – 1543) создал новую, гелиоцентрическую систему мира, объяснил видимые движения небесных тел вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в том числе и Земли) вокруг Солнца. «Об обращениях небесных сфер» (1543 г.), запрещено католической церковью с 1616 по 1828 гг.

современного естествознания».

на пути изучения природы при помощи наблюдения, опыта (эксперимента)

и вооруженного математическим знанием разума.
«Законы природы написаны на языке математики».
строил механику по образцу геометрии Евклида: сначала вводил постулаты и определения, а затем получал из них необходимые следствия.

не гладкая, а имеет горы и впадины, как Земля;

пепельный цвет луны является отражением солнечного света Землей.
Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности есть пятна.
у Юпитера обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время).
смена фаз Венеры указывает на ее вращение вокруг Солнца.
убедился в том, что кажущийся туманностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд.

падающее тело движется с постоянным ускорением;
время падения тела не

зависит от массы.
Разграничил понятия равномерного и ускоренного движения, сформулировал понятие ускорения (скорость изменения скорости). Показал, что результатом действия силы на движущееся тело является не скорость, а ускорение.
Получил формулу, связывающую ускорение, путь и время падения тела

состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости

своего движения, если на него не производится никакого внешнего воздействия.
принцип относительности: внутри равномерно движущейся системы все физические процессы (механические явления) протекают так же, как и внутри покоящейся.
принцип суперпозиции (принцип независимости сил): две различные причины, вызывающие движение одного и того же тела, не влияют друг на друга. Каждая действует так, словно другая отсутствует.

фундамент новой теоретической астрономии и теории гравитации

Дании Тихо Браге, датский дворянин, построил астрономическую обсерваторию, названную

Небесным замком (Ураниборгом).
После пяти лет трудоемкой математической обработки огромного материала наблюдений Т. Браге за движением Марса Кеплер в 1605 году открыл и в 1609 году опубликовал первые два закона планетных движений, позволяющие определить положения планеты на орбите в любой момент времени.

эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце;
Скорость движения

планет изменяется таким образом, что радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает одинаковые площади (закон постоянства площадей).
С удалением от Солнца периоды обращения планет увеличиваются быстрее, чем радиусы их орбит, то есть уменьшается скорость движения планет.

опубликования первых двух законов (1619) Кеплер опубликовал третий закон:

квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы средних расстояний этих планет от Солнца (кубы больших полуосей их орбит).


Движущая сила едина для всей системы и сосредоточена в ее центре – Солнце, которое действует сильнее на близкие планеты и слабее на далекие планеты.
В гелиоцентрической картине движения планет Кеплер увидел действие единой физической силы и поставил вопрос о ее физической природе и точном математическом законе.

– 1727)
28 апреля 1686 года представил

Лондонскому королевскому обществу свою новую всеобщую теорию – механику земных и небесных процессов.
«Математические начала натуральной философии».

ускорения.
Принцип относительности и закон сложения скоростей Галилея.
Закон всемирного тяготения.

Основные законы движения материальной точки.
Движение тела происходит по строго определенным траекториям (детерминизм), то есть всегда можно одновременно измерить его координаты и его скорость (или импульс).

материальных тел и считалось:
бесконечным,
плоским, или евклидовым,
пустым,
абсолютным (не зависящим

от состояния движения тела отсчета),
однородным (нет выделенных точек),
изотропным (нет выделенных направлений).

(оно идет сразу и везде во всей Вселенной «единообразно

и синхронно»),
абсолютным (не зависящим от состояния движения тела отсчета).
теории дальнодействия - время абсолютно, абсолютна и одновременность во всей Вселенной, действие силы (тяготения) мгновенно и прямолинейно распространяется на бесконечные расстояния.

(телами) действуют силы взаимного притяжения, прямо пропорциональные произведению масс

m1 и m2 этих тел и обратно пропорциональные квадрату расстояния r между ними. Силы направлены вдоль прямой, проходящей через центры взаимодействующих тел.



где G — гравитационная константа, определяемая экспериментально. В единицах СИ ее значение составляет приблизительно 6,67 × 10–11.

или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие

со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние. (Любое изменение в характере движения тела свидетельствует о присутствии внешних сил.)
Ускорение движущегося тела пропорционально сумме приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе.
F = ma
Всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по величине, противоположны по направлению и направлены по линии, соединяющей центры тел.

картина мира
Большинство явлений, происходящих в природе, подтверждали справедливость построенной

Ньютоном механистической картины мира.
В конце 18 века астрономы заметили, что траектория движения планеты Уран не совпадает с траекторией, предсказанной законом всемирного тяготения. Это несовпадение пытались объяснить неточностью закона всемирного тяготения (даже были попытки изменить его).
Была высказана гипотеза о влиянии более далекой планеты. Два математика и астронома Адамс и Леверье независимо друг от друга с помощью закона всемирного тяготения Ньютона рассчитали траекторию гипотетической планеты. 23 сентября 1846 г. берлинский астроном Готфрид Галле обнаружил ее.

заряд притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной

величине зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними –
|q1||q2| F=k —————.                 r2
первый закон электромагнетизма.

тел, как и масса.
Между электрически заряженными телами, между

намагниченными телами, между телами, по которым текут токи, действуют силы, называемые электромагнитными.
Майкл Фарадей (1791-1867)
показал опытным путем, что между магнетизмом и электричеством существует прямая динамическая связь (явление электромагнитной индукции);
ввел в науку понятие электромагнитного поля – материальной среды, являющейся переносчиком электромагнитного взаимодействия.

или электрического тока при изменении во времени магнитного поля

или при движении материальных сред в магнитном поле»

замкнутую чеpез гальванометp, то гальванометp во вpемя движения магнита

покажет наличие тока. Чем быстpее вдвигается магнит, тем сила возникающего тока больше.
Появление тока в катушке дpугим путем: напpимеp, помещая по соседству с данной катушкой дpугой контуp, по котоpому от внешнего источника тока течет пеpеменный ток.

1873 г.
Изменение во времени электрического поля

ведет к появлению магнитного поля и наоборот.
Передача электромагнитной энергии происходит с конечной скоростью. Скорость передачи электромагнитных колебаний равна скорости света в вакууме.

силовое поле вокруг заряженных тел, токов и магнитов. Его

существование обнаруживается по действию электрических сил на заряды и магнитных сил на токи.
Электромагнитное поле имеет две векторные компоненты — электрическую и магнитную. При изменении электрической компоненты возникает магнитная и, наоборот, изменение магнитной компоненты порождает электрическую.
Из математической теории следовало, что электромагнитное поле должно распространяться в виде волн со скоростью света от тех мест, где происходят изменения электрической или магнитной компонент.

соединяют положительный и отрицательный заряды или северный и южный

полюса магнита и обуславливают электромагнитные взаимодействия.
Силовые линии заполняют все окружающее пространство.
Система уравнений Максвелла:
Электромагнитная индукция Фарадея
Магнитоэлектрическая индукция (токи смещения)
Закон сохранения электрического заряда
Вихревой характер магнитного поля (отсутствие магнитных зарядов)

Максвелла. В 1886 году Герц продемонстрировал «беспроволочное распространение» электромагнитных

волн.
Источниками электромагнитного излучения были искры в разрядниках. Электромагнитные волны от разрядников вызывали искровые разряды между шариками в «приемниках» - расположенных в нескольких метрах контурах, настроенных в резонанс.
Герцу удалось не только обнаружить волны, но и исследовать скорость их распространения, отражение, преломление и даже поляризацию. Герц смог доказать принципиальную тождественность полученных им электромагнитных переменных полей и световых волн.