Физика: что за предмет, зачем его учить и где может пригодиться

Время прочтения 6 минут

Физика, ее значении в жизни, основные разделы, навыки, которые она развивает, и профессии, связанных с этой наукой

Рассказываем в статье о развитии физики как науки, начиная с древних времен до наших дней, и описывает основные разделы физики, такие как механика, термодинамика, электродинамика и квантовая физика. Читатель узнает о значении физики в повседневной жизни, ее роли в развитии технологий и науки, а также о том, какие навыки развивает изучение физики и какие профессии связаны с этой наукой. Даём советы по началу изучения физики и перечисляет учебные заведения, где можно получить образование в этой области.

Что изучает физика?

Физика – наука, которая исследует различные виды явлений природы, изучает материю, ее структуру, движение. Осознание, что все вокруг можно использовать себе на пользу, появилось у человека еще в первобытные времена. Так появились рычаг, колесо, огниво и другие "изобретения".

Тогда физика была прикладной, открытия совершались относительно случайно. Например, в III в. до н.э. Архимед описал закон гидростатики и аэростатики, погрузившись в ванну. Как наука физика начала развиваться в ХVII веке благодаря Галилео Галилею, который изложил свои выводы в книге "Механика". Исследования стали базой для открытия Ньютоном первого закона классической механики.

В это же время изучали поведение газов, открыли атмосферное давление, создали ртутный барометр (изобретатель Эванджелиста Торричелли). Во второй половине ХVII века активно развивалась лучевая оптика, а в XVIII веке стали изучать электричество, в результате чего итальянец Алессандро Вольта создал химический источник электрического тока.

В XIX веке исследования Джона Максвела дали начало молекулярной кинетике, а затем статистической механике. XX век стал знаменательным в исследовании физических явлений в космосе. Сейчас ученые изучают структуру Вселенной, темную энергию и материю на базе трудов Альберта Эйнштейна.

Какие разделы физики существуют?

Глобально физику подразделяют на макроскопическую и микроскопическую. Макроскопическая физика имеет разделы и подразделы:

  1. Механика (классическая, релятивистская, механика твердого тела, акустика, гидродинамика)
  2. Термодинамика (неравновесная термодинамика, оптика)
  3. Электродинамика (магнитогидродинамика, электрогидродинамика, электродинамика сплошных сред)

Микроскопическая физика включает разделы и подразделы:

  1. Атомная физика.
  2. Статистическая физика (статистическая механика, физическая кинетика, статистическая теория поля)
  3. Физика конденсированных сред (жидкостей и твердого тела, наноструктур, молекул и атомов)
  4. Квантовая физика (квантовая теория поля, квантовая механика, квантовая хромодинамика, квантовая электродинамика, теория струн)
  5. Ядерная физика
  6. Физика высоких энергий
  7. Физика элементарных частиц

Зачем учить физику?

Изучение физики помогает осознать, почему происходят те или иные явления, как они влияют друг на друга и как их использовать в жизни. Знание физических законов позволит экономно расходовать ресурсы, следовательно, и финансы. Понимание принципов науки дает человечеству возможность развивать новые технологии.

Физика лежит в основе множества научных областей, в том числе химии, биологии, инженерии. Для поступления в ВУЗ на эти направления потребуется сдать ОГЭ или ЕГЭ. Изучение физики в школе поможет приобрести необходимые для поступления знания и станет отправной точкой для получения профессии и построения научной карьеры.

Как физика используется в повседневной жизни?

В повседневной жизни физика сопровождает человека повсюду. Диффузия или взаимное проникновение одного вещества между молекулами другого помогает растворить сахар или соль в жидкости. При переходе дороги стоит помнить, что движущийся транспорт подчиняется законам инерции и не сможет затормозить сразу.

Испарение – процесс перехода жидкости в пар – позволяет готовить сухарики и сухофрукты. Конвекция – передача тепла в жидкостях и газах – происходит в комнате при включенном отоплении, когда нагретый воздух поднимается, а холодный опускается к радиатору, чтобы тоже нагреться. Законы физики помогают спасать жизни: рентген, дефибриллятор, лучевая терапия и другие изобретения стоят на страже здоровья.

Какие навыки развивает физика?

В первую очередь, физика обеспечивает понимание фундаментальных законов природы для обеспечения комфортной жизни. Полученные знания позволяют совершенствовать навыки, необходимые в быту.

Уроки физики развивают логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, совершенствуют навыки исследования, умение находить и отбирать нужную информацию в попытке "докопаться до сути".

Какие открытия сделали известные физики?

Альберт Эйнштейн вывел уравнение эквивалентности массы и энергии и доказал, что они могут быть преобразованы друг в друга. Формула E = mc2 является самой известной и легла в основу множества других открытий.

Исаак Ньютон первый понял природу всемирного тяготения и сформулировал закон: "Каждая частица притягивает каждую другую частицу во Вселенной с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между их центрами", формула: F = GMm/D². Открытие позволило понять некоторые астрономические явления. Кроме того, И. Ньютон открыл дисперсию цвета и стал "отцом" раздела физики "абсорбционная спектроскопия".

Никола Тесла описал суть явления вращающегося электромагнитного поля, что привело к изобретению электродвигателей, использующихся сейчас повсеместно, в том числе в бытовых приборах и даже игрушках.

Эрнест Резерфорд известен как “отец ядерной физики” и исследователь радиоактивности и атома. Ученый описал теорию нейтронов, открыл протоны. Его труды легли в основу исследований Нильса Бора, который изучал ядерные реакции и участвовал в разработке атомной бомбы. Эти наработки применялись и для создания АЭС и атомоходов.

С чего лучше начать изучение физики?

Изучение физики лучше начинать с простых явлений: круговорот воды в природе, таяние снега, кипение и испарение и другие. Это можно сделать при помощи энциклопедий и учебников по естествознанию.

Более глубокие познания о физических законах можно получить при помощи учебников. Для этого сначала необходимо выбрать пособие одного из авторов: Пёрышкин, Грачев, Пурышева, Ландсберг. Далее нужно последовательно изучать каждый параграф, для чего стоит:

  • прочитать информацию;
  • найти в сети интернет описанные в параграфе эксперименты и посмотреть подробные видео с ними;
  • найти информацию, как явление применяется в жизни, а также дополнительные сведения в других источниках, если что-то оказалось непонятным;
  • ответить на вопросы в конце;
  • прорешать предлагаемые задачи.

Задачи не всегда носят математический характер, чаще требуется объяснить какое-либо явление с точки зрения законов физики, например, почему соленая вода быстрее закипает.

Где можно изучать физику?

Физику можно изучать на уроках в школе, на лекциях в техникумах и ВУЗах, дома самостоятельно или с помощью репетиторов. Для самостоятельного изучения в сети Интернет имеется множество ресурсов, среди которых сайты для учащихся и преподавателей с теорией и блоками заданий, каналы на видеохостингах с опытами и экспериментами, сайты виртуальных лабораторий и онлайн-уроков.

С какого класса начинают изучать физику в школе?

В России физику начинают изучать в 7 классе, при этом с 1 класса есть уроки окружающего мира и естествознания, где изучаются физические явления. В арабских и восточных странах физику начинают изучать также в средней школе, при этом уроки физики считаются занятиями по выбору, чаще их посещают ученики, планирующие научную карьеру. А в США и большинстве стран Европы физика как предмет имеется только в 11 классе.

Куда можно поступать c ЕГЭ по физике?

С ЕГЭ по физике можно поступить в любой педагогический университет на преподавателя физики. Также во многих крупных городах имеются исследовательские институты и политехнические университеты, где физика требуется для поступления практически на любой факультет.

Самыми востребованными среди специализированных считаются:

  • Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ";
  • Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова;
  • Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана;
  • РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина;
  • Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В.И. Ульянова (Ленина);
  • Московский авиационный институт (МАИ);
  • Национальный исследовательский университет Московский институт электронной техники.

Здесь можно пройти программы по направлениям:

  • проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов;
  • аэронавигация;
  • автоматизация технологических процессов и производств;
  • биотехнические системы и технологии;
  • техническая физика;
  • строительство уникальных зданий и сооружений;
  • теплоэнергетика и теплотехника;
  • нефте-газовое дело;
  • радиофизика;
  • ядерные физика и технологии;
  • информационная безопасность автоматизированных систем;
  • информатика и вычислительная техника и другие.

Какие профессии связаны с физикой?

С физикой связано много профессий, среди которых физик-исследователь, разрабатывающий новые теории и модели, квантовый физик, исследующий процессы на базе квантовой механики, физик-ядерщик, физик в области окружающей среды, изучающий влияние на природу физических процессов и создающий методы и технологии ее охраны, медицинский физик, разрабатывающий технологии диагностики и лечения.

Также с физикой связаны профессии преподавателя физики и инженера, создающего новые технологии в электронике, механике, оптике и других областях. Кроме того, физика необходима людям множества рабочих специальностей: механик, электрик, технолог, наладчик, сварщик и другие.

Как физика связана с другими науками?

Физика тесно связана с астрономией, биологией, информатикой, химией и другими направлениями. Но базой для физики как науки является математика, поскольку для получения результатов используются математические методы и принципы. Все расчеты в области физики проводятся при помощи арифметических действий, поэтому для решения физических задач необходимо понимать математику.

Как найти хорошего репетитора по физике?

Чтобы найти хорошего репетитора по физике, обратите внимание на их квалификацию, опыт и отзывы других учеников. Проще всего подобрать подходящего репетитора по физике на сайте Rulesay, где представлен большой выбор специалистов и гибкая система подбора, позволяющая найти именно того, кто соответствует вашим требованиям и целям обучения.

Автор публикации: Команда Rulesay

Rulesay.com – сайт по подбору репетиторов

Дата публикации 3 сентября

Поделиться статьёй

Оставьте заявку и мы подберем подходящего специалиста

Оставить заявку