На что делится физика
Основные разделы физики
Многовековая история человечества, взгляды и гипотезы ученых, постоянные исследования привели к тому, что почти все природные явления сейчас можно пояснить с точки зрения физики. В этой науке выделяют несколько основных разделов, каждый из которых описывает определенные процессы макро- и микромира.
Основные разделы
Термодинамика изучает тепловые состояния макросистем. Ключевые понятия этого раздела: энтропия, энергия Гиббса, энтальпия, температура, свободная энергия.
Разделы механики
Основные разделы физики принято подразделять на собственные разделы. Например, в механике выделяют классическую и релятивистскую. Классическая механика обязана своим становлением Исааку Ньютону, гениальному английскому ученому, автору трех основных законов динамики. Важную роль также сыграли исследования Галилея. Классическая механика рассматривает взаимодействие тел при движении со скоростями, намного меньшими, чем скорость света.
Акустикой назван раздел физики, изучающий звуковые волны, а также упругие колебания различных частот.
В физике сплошных сред принято выделять гидродинамику и аэростатику. Это разделы физики, посвященные законам движения жидкостей и газов соответственно. А также выделяют физику плазмы и теорию упругости.
Релятивистская механика рассматривает движение тел, движущихся со скоростями, почти равными скорости света. Рождение релятивистской механики неразрывно связано с именем Альберта Эйнштейна, создателя СТО и ОТО.
Молекулярная физика
Молекулярной физикой называют раздел физики, занимающийся исследованием молекулярной структуры вещества. В курсе молекулярной физики изучаются законы идеального газа. Здесь же изучается уравнение Менделеева-Клапейрона, молекулярно-кинетическая теория.
Электромагнетизм
Оптика
Еще в Средние века люди заинтересовались поиском научного пояснения оптических явлений. Разделы физики, созданные для этого: геометрическая, волновая, классическая и рентгеновская оптика.
Существенный вклад в развитие оптики внес Исаак Ньютон. Его труд «Оптика», изданный в 1704 году, стал ключом к дальнейшему развитию геометрической оптики.
Квантовая механика
Разделы физики
Как и во всех научных дисциплинах, в физике выделяют ряд разделов, каждый из которых специализируется на отдельной области исследований. Но в отличие от других научных дисциплин, в физике происходит разделение на две большие группы — современная физика и классическая.
Вполне очевидно, что разделы классической физики сформировались задолго до разделов современной физики. В большинстве других научных дисциплин старые идеи по мере развития сменяются новыми, однако современная физика основывается на совершенно иных законах и принципах, в корне отличных от законов ее классического компаньона. И при этом оба раздела — и классический, и современный — остаются правильными, каждый в своей сфере исследований.
Классическая физика
Это так называемая физика «старой школы». Она имеет дело с явлениями привычного для нас масштаба и исследует движение тел, перенос энергии в экспериментальных и промышленных установках. Также в область классической физики входят темы электричества и звуковых колебаний. В конце XIX века бытовало убеждение, что классическим теориям по силам разрешить все загадки, которые предлагает природа. Но к 1910 году это положение пошатнулось, причем благодаря сторонникам современных физических теорий.
Классическая механика
Классическая механика изучает движение тел различной массы под воздействием приложенных сил.
Статистическая механика
Статистическая механика развивает математические методы, позволяющие моделировать движение невидимых молекул и атомов.
Электромагнитизм
Теория электромагнетизма изучает поведение электрических зарядов, электроток, магнетизм и спектр электромагнитного излучения, включающий в себя видимый свет, радиоволны и рентгеновское излучение.
Акустика
Акустика изучает распространение в различных физических средах звуковых волн.
Оптика
Оптика изучает природу света и поведение световых лучей в различных средах.
Термодинамика
Термодинамика исследует распространение тепла в различных материалах и превращение одних видов энергии в другие.
Материаловедение
Материаловедение отвечает на вопрос, почему различные материалы имеют разные свойства.
Современная физика
В начале XX века началось становление современной физики, поскольку многие классические теории стали давать сбой при применении их к сверхбольшим и сверхмалым масштабам. Так, в масштабе микромира даже небольшие расхождения оказывались огромными. А современная теория относительности разрабатывалась специально для того, чтобы связать пространство и время в масштабах макромира, поскольку квантовая теория «работает» лишь в масштабах микромира. Одной из самых больших надежд физики XXI века может стать единая теория, которая объединит эти две теории.
Теория относительности
Теория относительности объясняет, как движущаяся масса взаимодействует с пространством и временем.
Квантовая механика
Квантовая механика изучает физические явления на уровне самых мелких субатомных частиц.
Ядерная физика
Ядерная физика исследует структуру и поведение атома.
Физика конденсированных сред
Физика конденсированных сред рассматривает твердые тела и жидкости с точки зрения того, как атомы и молекулы взаимодействуют друг с другом на квантовом уровне.
Физика элементарных частиц
Этот раздел физики описывает поведение фундаментальных частиц, составляющих материю нашего мира, и силы взаимодействия этих частиц друг с другом.
Астрофизика и космология
Эти разделы физики имеют общие моменты с астрономией. На основе достижений ядерной физики и других теорий современной физики они объясняют эволюцию звезд и формирование Вселенной.
Классификация физики по разделам
В основе статьи информация со страницы Википедии «Физика».
Термины со значком «*» даются автором статьи в порядке обсуждения.
• альтернативная наука* – отвергает научный метод познания. Её удел: мистика, астрология, ненаучная фантастика и всё прочее, удивительное до маразма.
• научная мафия* – организованная преступная группа, преследующая по каким-то корыстным целям законопослушных учёных и использующая при этом клевету, угрозы, ругательство и т.п. Вот лишь некоторые широко известные деяния российской научной мафии – запрет на критику ложных СТО и ОТО Эйнштейна и уголовно наказуемое преследование оппонентов этих опусов, обструкция исследователей эфира, холодного ядерного синтеза и парапсихологов, травля торсионщиков Акимова и Шипова.
• официальная физика* (не рекомендую синоним – академическая физика) – физика, признаваемая официальными руководящими органами науки. «Официальная» не значит истинная, ибо официальная физика (бывает!) признаёт в качестве фундаментальных некоторые явно абсурдные теории, в частности, псевдонаучную СТО Эйнштейна и его же ОТО. Нет «сумления» у официоза и в отношении Большого хлопка, над которым, кажется, уже смеются даже в садиках. Задачу неофициальной физики один форумчанин определил так: «Задача подраздела «Реальная физика» разоблачать официальную физику, крышующую аферистов и жуликов в науке. Показывать, как Википедия по наглому врёт в своих статьях, прикрываясь, анонимными «Авторитетными источниками»».
2. О теориях относительности Эйнштейна и Большом взрыве
• Цитирую фрагмент из статьи «Физика» [1] (последующие цитаты из неё даются без ссылки на источник): «Конец девятнадцатого, начало двадцатого века был временем, когда под давлением новых экспериментальных данных физикам пришлось пересмотреть старые теории и заменить их новыми, заглядывая все глубже в строение материи. Эксперимент Майкельсона-Морли выбил основу из-под ног классического электромагнетизма, поставив под сомнение существование эфира».
//Какой именно, ведь их было несколько? Автор статьи либо вообще не в теме, либо нагло и бессовестно лжёт: «Благодаря корректным опытам некоторых исследователей – Д. Миллера, Э. Морли и А Майкельсона, которые проходили в период с 1905 по 1933 года, был обнаружен эфирный ветер, а значение его скорости было установлено с высокой точностью для того времени. Было установлено, что направление эфирного ветра имеет перпендикулярное направление относительно движения нашей планеты. Было выяснено, что орбитальная составляющая скорости движения Земли незначительна на фоне большой космической скорости обдува Солнечной системы эфирным ветром» [2].
• «В 1905 году Альберт Эйнштейн построил специальную теорию относительности, которая продемонстрировала, что понятие эфира не требуется при объяснении электромагнитных явлений».
//Не продемонстрировала, а своими постулатами заявила, что эфира нет.
• «При этом пришлось изменить классическую механику Ньютона, дав ей новую формулировку, справедливую при больших скоростях».
//Механика Ньютона создана для движения тел с малыми скоростями и до сих пор работает исправно, не нуждаясь ни в каких теориях относительности. СТО Эйнштейна ложна и потому неверно описывает мир больших скоростей – читайте об этом книги неофициальной физики. Официальная физика контролируется научной мафией и считает основанную на мышлении обитателей сумасшедшего дома СТО Эйнштейна фундаментальной теорией.
• «Эйнштейн развил свою теорию в общую теорию относительности, опубликованную в 1916 году. Новая теория включала в себя описание гравитационных явлений и открыла путь к становлению космологии – науки об эволюции Вселенной».
//ОТО Эйнштейна не могла открыть путь к становлению космологии по той простой причине, что она была не единственной, а одной из многих оспариваемых теорий гравитации. На Олимпе же пресловутая теория оказалась благодаря оголтелой рекламе и далеко не научным деяниям её эпигонов.
• «Эти новые открытия на субатомном уровне оказались очень важными для физики на уровне Вселенной и позволили сформулировать теорию её эволюции – теорию Большого взрыва»
//Это не теория, а оспариваемая гипотеза. Вот что сказал о ней Х. Альвен (шведский физик и астрофизик, лауреат Нобелевской премии) [3]: «Эта космологическая теория представляет собой верх абсурда – она утверждает, что вся Вселенная возникла в некий определённый момент подобно взорвавшейся атомной бомбе, имеющей размеры (более или менее) с булавочную головку. Похоже на то, что в теперешней интеллектуальной атмосфере огромным преимуществом космологии «Большого взрыва» служит то, что она является оскорблением здравого смысла… Когда учёные сражаются против астрологических бессмыслиц вне стен «храмов науки», неплохо было бы припомнить, что в самих этих стенах подчас культивируется ещё худшая бессмыслица».
И ещё одно высказывание позволю себе. Эрик Лернер (Erik Lerner), автор книги «Большого взрыва не было», президент исследовательской компании Lawrenceville Plasma Physics, организатор конференции «Кризис космогонии» (Португалия, 2005 г.) [4]: «. шансы, что гипотеза Большого взрыва верна, составляют менее чем один на 100 триллионов».
3. Классификация физики по разделам
4. Разделы физики на стыке наук
* Агрофизика
* Акустооптика
* Астрофизика
* Биофизика
* Вычислительная физика
* Гидрофизика
* Геофизика
° Петрофизика
° Сейсмология
° Тектонофизика
° Геофизическая гидродинамика
* Космология
* Математическая физика
* Материаловедение
° Металловедение и термическая обработка металлов
° Неметаллические материалы.
° Кристаллография
* Медицинская физика
* Метрология
* Радиофизика
° Квантовая радиофизика
° Статистическая радиофизика
* Техническая физика
* Теория колебаний
* Теория динамических систем
* Химическая физика
* Физика атмосферы
* Физика плазмы
* Физическая химия
5. Основные российские журналы по физике
ЖТФ – журнал технической физики.
«Письма в ЖТФ»
ЖЭТФ – журнал экспериментальной и теоретической физики.
«Письма в ЖЭТФ».
«Теоретическая и математическая физика».
УФН – успехи физических наук.
Заключение
Статья Википедии «Физика» дезинформирует читателя о истинном статусе теорий относительности Эйнштейна. Как и великое множество других статей по этой тематике. Научная мафия продолжает свою гнусную работу. У правительства РФ, видимо, нет желания возбудить уголовное дело против научной мафии, окопавшейся в РАН. А пока она там, российская наука никогда не сможет внести достойный вклад в развитие экономики и обороноспособности страны.
Разделы физики
Вы будете перенаправлены на Автор24
Физика – это область естествознания, это наука о простейших и наиболее общих природных законах, о материи, ее движении и структуре. В основе всего естествознания лежат законы физики.
Предмет и значение физики в современном мире
Физика – это наука о естествознании, в общем смысле слова является частью природоведения. Предметом ее изучения является материя, в виде полей и вещества, а также общие формы ее движения. Также к предмету изучения физики можно отнести фундаментальные природные взаимодействия, которые управляют движением материи.
Общими для всех материальных систем являются некоторые закономерности, которые называются физическими законами. Часто физику называют фундаментальной наукой, поскольку иные естественные науки (биология, химия, геология) описывают только конкретные классы материальных систем, которые подчиняются физическим законам.
Предмет изучения химии – атомы, вещества, что состоят из них, а также превращение одних веществ в другие. Химические свойства любого вещества определяются физическими свойствами молекул и атомов, которые описываются в таких разделах физики, как электромагнетизм, термодинамика и квантовая физика.
Физика тесно связывается с математикой, поскольку она представляет механизм, при помощи которого физические законы могут формулироваться максимально точно. Все физические законы практически всегда формулируются в виде уравнений. Причем в данном случае используются наиболее сложные разделы математики, нежели в других науках. И наоборот, потребностями физической науки стимулировалось развитие большинства областей математики.
Готовые работы на аналогичную тему
Значение физики в современном мире очень велико. Все, чем отличается нынешнее общество от общества прошлых столетий, возникло в результате применения физических открытий.
Исследования в сфере электромагнетизма привели к возникновению стационарных и мобильных телефонов. Благодаря открытиям термодинамики получилось создать автомобиль, а развитие электроники спровоцировало возникновение компьютерной техники. Фотоника дает возможность создать принципиально новые компьютеры и фотонную технику, которые стремительно замещают современную электронную технику и приспособления. А развитие газодинамики дало рождение самолетам и вертолетам.
Знание физических процессов, которые постоянно происходят в природе, углубляются и расширяются. Большая часть новых и современных открытий получает технико-экономическое применение, зачастую в промышленности.
Перед современными исследователями регулярно возникают новые задачи и загадки – всплывают явления, для объяснения которых необходимо разрабатывать новые физические теории. Несмотря на большой опыт приобретенных знаний, современная физика еще далека от того, чтобы объяснить все природные явления.
Общие научные основы методов физики разрабатываются в методологии науки и в теории познания.
Экспериментальная и теоретическая физика
В своей основе физика является экспериментальной наукой: все ее теории и законы опираются и основаны на опытных данных. Но, несмотря на это, именно новые теории – основная причина проведения новых экспериментов, в результате осуществления которых лежат новые открытия. Поэтому принято различать теоретическую и экспериментальную физику.
В основе экспериментальной физики лежит исследование явлений природы в тех условиях, которые были подготовлены заранее. В задачи данного вида физики входит обнаружение явлений, которые не были известны ранее, а также опровержение или подтверждение физических теорий. В физике большинство достижений были сделаны благодаря экспериментальному обнаружению физических явлений, которые не описываются существующими теориями.
Экспериментальное изучение фотографического эффекта стало одной из предпосылок создания квантовой механики.
Хотя научным рождением квантовой механики считается появление гипотезы Планка, который выдвинул ее для разрешения ультрафиолетовой катастрофы, что была парадоксом классической теоретической физикой излучения.
Задачами теоретической физики являются формулировка общих природных законов, объяснение их на основе различных природных явлений, а также прогнозирование неизведанных до сих пор процессов. Достоверность физической теории можно проверить экспериментально: если его результаты совпадают с прогнозами теории, то она считается адекватной и точно описывающей конкретное явление. При изучении каждого явления или процесса одинаково важны и теоретическая, и экспериментальная физика.
Прикладная физика
Физика с самого своего рождения имела огромное прикладное значение, она развивалась вместе с механизмами, машинами, которые человечество использовало для своих нужд. Физика часто применяется в инженерных науках, большинство физиков были изобретателями. Механика, как раздел физики, была тесно связана с сопротивлением материалов и с теоретической механикой, как с главными инженерными науками.
Также физика имеет широкие междисциплинарные связи. На границе химии, физики и инженерных наук возникает и быстро развивается такая отрасль, как материаловедение. Химией используются инструменты и методы, что приводит к становлению двух исследовательских направлений: химической физики и физической химии.
Основные разделы физики
Макроскопическая физика подразделяется на:
Микроскопическая физика состоит из следующих разделов:
Существуют также разделы физики, которые находятся на стыке наук:
Рисунок 1. Разделы физики. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Как подготовиться к ЕГЭ по физике 2022? Структура экзамена
Максим Устюжанин
ЕГЭ по физике пугает многих выпускников. На деле он не такой сложный, главное — разобраться со структурой. В этой статье поговорим о том, как подготовиться к ЕГЭ по физике 2022, из каких разделов состоит экзамен и какие темы нужно изучить, чтобы сдать его.
Коротко о структуре ЕГЭ по физике 2022
Экзамен состоит из 2 частей: I часть с кратким ответом и II часть с развернутым ответом. Всего в ЕГЭ 30 заданий, которые разделены на 4 раздела. Чтобы хорошо подготовиться к экзамену, важно ориентироваться в том, как он устроен: какие темы входят в каждый раздел, каких заданий больше, а каких меньше.
Давайте взглянем на таблицу и сделаем выводы:
Максимальное количество первичных баллов — 54
Разделы ЕГЭ по физике 2022
Иными словами, чтобы сдать ЕГЭ по физике на высокий балл, нужно хорошо разбираться и в структуре экзамена, и в каждом из разделов, которые в него входят. Если не знать, как все устроено и что именно требуется для решения заданий, то можно завалить ЕГЭ и не поступить на бюджет.
Чтобы этого не произошло, на своих занятиях по подготовке к ЕГЭ я разбираю с учениками каждый раздел экзамена и все критерии. Мы разбираемся, какие знания проверяют составители в каждом из заданий и учимся правильно оформлять ответы. Очень важная часть подготовки — научиться внимательно читать формулировки заданий и правильно их понимать. Это одна из ловушек экзаменаторов, на которые попадаются очень многие.
Если вы хотите подготовиться к ЕГЭ по физике 2022 на высокий балл, записывайтесь на мои занятия. Мы вместе разберемся со всеми непонятными заданиями, и я сделаю так, что все задачки по физике вы будете щелкать как орешки 😉💪
Какие задания входят в ЕГЭ по физике?
Здесь вам на помощь приходят документы с официального сайта ФИПИ: кодификатор, демоверсия и спецификация.
Кодификатор — это краткий перечень всех тем, законов и формул, которые включены в экзамен. В формулах важно ориентироваться и понимать, какие формулы, в каком разделе и когда используются.
Все формулы из кодификатора нужно знать наизусть.
Демоверсия — типовой вариант ЕГЭ. Он показывает уровень экзамена и ориентировочную сложность заданий.
Спецификация — это документ, описывающий структуру экзамена и разбалловку.
Какие темы на ЕГЭ по физике 2022 самые важные?
В физике есть темы, которые встречаются на каждом шагу. Это тот необходимый минимум знаний, который будет применяться в каждом разделе. Для всех моих учеников, отлично освоивших эти темы, изучение физики стало гораздо легче и приятнее.
1. Силы
В самом начале подготовки к ЕГЭ по физике важно научиться правильно расставлять силы, записывать второй закон Ньютона в векторном виде, а потом проецировать силы на оси и записывать второй закон Ньютона в скалярном виде.
2. Второй закон Ньютона
Без этого закона мы на ЕГЭ по физике будем как без рук. Он будет применяться почти в каждой второй задаче.
3. Энергия и закон сохранения энергии (ЗСЭ)
Перераспределение энергии и закон сохранения энергии встречаются в каждом разделе. Сначала мы знакомимся с ними в механике, а потом встречаем почти в каждой теме.
4. Работа
Работа — это форма энергии. Она вам понадобится:
Поэтому советую вам основательно разобраться с этим понятием.
5. Движение по окружности
На эту тему стоит обратить особое внимание. Она появляется в задачах:
Есть частый тип задания с развернутым ответом на фотоэффект. В такой задаче электрон попадает в магнитное поле и начинает двигаться по окружности.
План успешной подготовки к ЕГЭ по физике
При подготовке к экзамену не пренебрегайте ничем. Решайте и первую часть, и вторую.
Двигайтесь по материалу в соответствие с кодификатором:
Одновременно с изучением теории. Как только вы выучили одну тему, сразу же начинайте тренироваться на задачах. Именно так вы запоминаете формулы и законы.
ЕГЭ — это сугубо практический экзамен, поэтому важно практиковаться, практиковаться и еще раз практиковаться. Всю теорию нужно уметь применять на практике.
I часть ЕГЭ по физике
Многие школьники готовятся только ко второй части экзамена. Думают, если вторую часть они могут решать, то и первая просто решится… Такие ученики ошибаются в простых заданиях, а для поступления в вуз мечты важен каждый балл! Ни в коем случае не стоит недооценивать первую часть.
Не стоит считать, что первая часть слишком простая и к ней можно не готовиться. Если пренебрежительно относиться к первой части, экзамен можно завалить, даже если вы решите всю вторую часть. Помните, что первая тестовая часть — это ⅔ всего экзамена.
В этой статье мы уже рассказывали, что можно набрать 80+ баллов, если сделать полностью первую часть, а вторую решить лишь на 40%.
Первую часть нужно атаковать постепенно. Начать с изучения механики, потом приниматься за молекулярную физику, за электродинамику, и в последнюю очередь за квантовую физику.
В первой части есть задания базового уровня на 1 балл и повышенного уровня на 2 балла.
Задания базового уровня на 1 балл
Обычно такие задания решаются применением 1-2 физических законов и формул. Именно с заданий базового уровня я советую начинать. Как только вы прошли одну тему по физике, сразу же приступайте к решению задач формата ЕГЭ по этой теме!
Задания повышенного уровня на 2 балла
Первая часть ЕГЭ по физике включает в себя задания трех типов:
Подробные разборы каждого типа заданий читайте в нашей предыдущей статье.
Стоит отметить, что в ЕГЭ можно все аргументировать, объяснить или опровергнуть. Как на дебатах. Только способ объяснения — это формулы и математические вычисления.
II часть ЕГЭ по физике
Распространенный миф: «II часть ЕГЭ по физике очень сложная, и у меня не получится к ней подготовиться». Часто мои новые ученики думают именно так, и я всегда развеиваю этот миф.
В задачах с развернутым ответом есть приемы и алгоритмы, которые часто встречаются. Побольше практикуйтесь и запоминайте эти приемы. Задачи второй части можно и нужно решать.
Когда начать решать задачи с развернутым ответом из II части? После освоения теории. Чем раньше — тем лучше. Сначала отработайте знания на более легких заданиях. Как только научитесь применять формулы в задачах на 1 балл, сразу же переходите ко второй части.
Обычно при решении задач с развернутым ответом нужно применить от 2 до 4 формул и законов. Каждый из этих законов по отдельности использовать просто, но применить их в комбинации — это уже довольно сложная задача для учеников.
Лайфхаки решения II части
Во второй части ЕГЭ по физике есть стандартных приемов к решению задач, которые нужно знать каждому. Если вы их поймете и запомните, то будете решать часть КИМа стабильно хорошо.
1. Закон сохранения импульса + закон сохранения энергии
В механике эти два закона часто применяются вместе. Эти законы помогают решить задачи на соударения, на слипание и на взрывы тел. Пример:
2. Закон сохранения энергии + второй закон Ньютона
Эта связка особенно часто встречается. Например, она помогает решать задачи на аттракционы трюк «мертвую петлю». Еще понадобятся знания движения по окружности. Пример:
3. Второй закон Ньютона + уравнение Менделеева-Клапейрона
Эти законы связывают механику и молекулярную физику. Они помогают решать задачи на цилиндры с поршнями. Пример:
4. Уравнение Менделеева-Клапейрона + сила Архимеда + второй закон Ньютона
С помощью этой связки решаются задачки на воздушные шарики. Пример:
5. Фотоэффект + сила Лоренца в магнитном поле + движение по окружности
Обычно задания на электродинамику и квантовую физику пугают школьников, поэтому рекомендую прочитать статью, где мы подробно разбираем этот тип задач.
На самом деле, все это — лишь малая часть лайфхаков, которые нужно знать, чтобы сдать ЕГЭ по физике 2022 на высокий балл.
Когда я готовлю своих учеников к ЕГЭ, мы разбираем все из них. Причем сюда можно отнести не только лайфхаки по решению заданий, но и лучшие способы оформления решений. Часто бывает, что формулировка ответов может стоить выпускнику нескольких баллов — а все из-за того, что он или она недостаточно четко сформулировал(а) мысль.
Чтобы этого не случилось с вами, приходите на мои занятия по подготовке к ЕГЭ по физике 2022. Мы еще подробнее разберем структуру экзамена и научимся быстро и правильно решать все задачи. Жду вас!