Материал: 204

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КОНТРОЛЬНЫМ ЗАДАНИЯМ

ПО ФИЗИКЕ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ

ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ

СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

Министерство образования РФ Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра физики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КОНТРОЛЬНЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ФИЗИКЕ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ

ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ

СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

Составители Л.Г.Туренко, М.В.Пластинина

Омск Издательство СибАДИ

2003

1

УДК 53:621.3 ББК 22.31

Рецензент д-р физ.-мат. наук, профессор ОмГИС В.В.Пластинин

Работа одобрена методической комиссией ИЭФ СибАДИ в качестве методических указаний к самостоятельной работе студентов-заочников инженерноэкономических специальностей, изучающих курс физики в течение одного семестра.

Методические указания к контрольным заданиям по физике для студентовзаочников инженерно-экономических специальностей / Сост.: Л.Г. Туренко, М.В.

Пластинина. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. – 36 с.

Предлагаемые методические указания имеют целью помочь студентамзаочникам инженерно-экономических специальностей изучить и освоить курс физики и выполнить предусмотренные учебным планом контрольные работы.

Методические указания содержат: 1) введение; 2) общие методические указания к выполнению контрольных работ; 3) рабочую программу курса; 4) учебные материалы по четырем разделам курса: «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика», «Электричество», «Колебания, волновая и квантовая оптика». В каждом разделе даются пояснения к рабочей программе и приведены основные формулы, необходимые для решения задач; 5) 12 заданий для контрольных работ в 10 вариантах.

Табл. 1. Библиогр.: 7 назв.

Издательство СибАДИ, 2003

2

Введение

Физика как основа прогрессивных технологий

Физика является основой всех естественных и технических наук. Она изучает наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, а также формы ее существования.

Нет четкой грани между физикой и другими естественными науками (химией, биологией, экологией, медициной и др.), поскольку все они в свое время, как ветви от ствола дерева, выросли из физики.

Каждое крупное открытие в физике связано с возникновением новых отраслей техники. Так, открытие законов механики привело к возникновению теоретической механики, теории и машин и механизмов; экспериментальные и теоретические исследования в области электромагнетизма заложили основу всей электротехники; законы термодинамики привели к разработке тепловых двигателей. Открытие электромагнитных волн послужило началом развития радио- и телетехники; изучение квантовых свойств материи привело к созданию лазерной техники; исследование атомного ядра − к появлению ядерной энергетики. Достижения в области физики твердого тела позволили создать современную электронику и элек- тронно-вычислительные машины, без которых в настоящее время невозможен прогресс в любой отрасли науки и техники.

Фундаментальные законы физики, описывающие вещественные и энергетические процессы, связанные с физическими телами, представляют собой идеализированные схемы. Но базируясь на развитом математическом аппарате, на точном эксперименте и на мощном логическом способе познания, эти законы являются основой развития новых технологий. В связи с этим инженерно-прикладное название физики – «теоретические основы прогрессивных тенологий». Технология, как известно, наука о ремесле (техно – ремесло, логос – учение).

Энергия Информация

Однако любая современная технология шире, чем учение о ремесле, она пронизана взаимодействием физических (естественных), психологических (интуиция, творческий подъем) и общественных законов. На всех этапах изучения физики и других естественно-технических наук, неизбежно связанных с идеализацией, отвлечениями, накопление информации

3

должно не отвлекать, а способствовать понятию сложнейших взаимоотношений физических и духовных сил в природе.

Одним из основных теоретических методов физики является научная абстракция. Любое явление в природе и технике характеризуется множеством факторов, и, чтобы установить взаимосвязь между ними на каждом этапе познания, приходится от некоторых факторов отвлекаться, их не учитывать. Так, в законах механики физика использует понятие «материальная точка», т.е. не учитываются форма и размеры тела в условиях поставленной задачи. Из школьного курса известно, что законы сохранения справедливы для изолированных систем. Но все системы в реальном мире, как правило, не изолированные, а открытые.

Классическая физика (её началом считается открытие в 1686−1687 г. Ньютоном законов динамики) с её детерминизмом, возможностью точно рассчитать состояние любой системы в определенное время привела к на- учно-техническому прогрессу. Однако научно-технический прогресс и потребительский характер технологий отдалили физику от явлений в естественном мире и породили размежевание двух культур − естественнонаучной и социогуманитарной. В настоящее время мы наблюдаем глобальный кризис в экономике, политике, образовании, культуре. Во многом этот кризис обусловлен именно прагматичным отношением к науке, неспособностью объединить набор фрагментарных точных знаний об отдельных явлениях природы с их взаимосвязью, с субъективночувственным восприятием этих явлений человеком. На сегодняшний день крупными учеными всего мира признано существование двух культур, обладающих разными языками, критериями и ценностями: культуры естествознания с доминантой научного метода (в основе ее лежит физика) и культуры гуманитарной, включающей искусство, литературу, общественные науки. Эти культуры, к сожалению, не столько дополняют друг друга, сколько противоречат, разделяя людей на физиков и лириков. А ведь так было не всегда. Этому размежеванию не более 300 лет. Многие проблемы человечества могли бы быть разрешены при условии объединения частей изначально единой культуры. Становится очевидной необходимость привнесения в сферу науки нравственно-этических категорий, характерных для древних традиций Запада и Востока в опыте единения человека с природой. А гуманитариям необходимо принять от точных наук умение конкретно осмысливать накопленные знания.

Современная физика должна сыграть первостепенное значение в формировании научного мировоззрения, состоящего в целостном видении мира, свойственном нашим предкам. Синтез мудрости древних цивилизаций, естественных и гуманитарных наук − это путь к новому пониманию природы, человека и общества.

Основными задачами курса физики в вузах являются:

4