Не смотрите,что для педВУЗов.см на год(1965).Изучение начать с 6 страницы.Счастливой ботвы!

М. М. АРХАНГЕЛЬСКИЙ КУРС ФИЗИКИ МЕХАНИКА Допущено Министерством просвещения РСФСР в качестве учебного пособия для педагогические институтов ИЗДАНИЕ ЕТОРОЕ, ИСПРАЕЛЕННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ ИЗДАТЕЛЪСТВО «ПРОСВЕЩЕНИЕ» г»ООНЕА «гбг Учит»лом моим, пород ноторымо и о »оопп«тном долг« 4 о т о р. ПРЕДИСЛОВИЕ Эта книга в основе своей содержит изложение курса, который нескольколетт читался автором в Московском областном педагогическом институте имени Н. К. Крупской для будущих учителей физики, Содержание книги полностью охватывает круг вопросов, входящих в программу для физических отделений педагогических институтов.

При этом часть вопросов изложена с несколько большей полнотой, чем принято обычно (отдельные разделы гидроаэродинамики, колебательного и волнового движений). При изложении курса автор старался показать, что основой решенкя всех задач в классической механике является единый метод, опирающийся на три закона динамики и их следствия. Как нам это удалось, пусть судятчнтатели Однако, на наш взгляд, эту мысльследует продолжать и в лабораторных работах, и при решении задач. Иногда существует тенденция считать раздел «Механика» в курсе общей физики неким введением в курс теоретической механики Это справедливо лишь отчасти. Раздел «Механика», являясь частью курса общей физики, имеет свои самостоятельные цели. Главные из них: сообщить учащимся основные экспериментальные факты, относящиеся к изучению механического движения, научить раскрывать и обобщать физические закономерности, которым подчиняются наблюдаемые явления.

Иными словами, основным в курсе общей физики является ясность описания физических явлений, а не погоня за математической строгостью изложения Поэтому в ряде случаев автор сознательно отступил от математической строгости в пользу более ясного и простого изложения физической сути дела. Кроме того, в описании некоторых опытов, особенно демонстрационного типа, также сознательно опущены некоторые детали, чтобы сосредоточить внимание читателя на одной стороне явления. ради которой ставилась демонстрация.

Так как курс «Механика» читается во втором семестре, то в книге автор считал возможным использовать в необходимом объеме аппарат высшей математики (понятие о производной, основы векторной алгебры, операции дифференцирования н интегрирования). При переработке первого издания автором изъяты из текста вопросы, которые подробно изучаются в курсе теоретической механи- ки и вместе с тем не имеют самостоятельного физического значения (сложение и разложение сил, вывод формулы кориолисова ускорения). За счет этого введены параграфы, в которых рассмотрены понятия веса н состояние невесомости, ряд примеров использования законов механики в космонавтике.

Без них трудно представить себе современный учебник механики. Автор глубоко признателен покойному Д. И. Сахарову, советы которого, всегда полные ясного видения физической сущности явлений и блестящего методического мастерства, были использованы автором при переработке книги. Автор благодарен коллективу кафедры з1осковского областного педагогического института и заведующему кафедрой профессору В.

Ф. Ноздреву, которые своим благожелательным отношением и советами способствовали выполнению предпринятой автором работы. ГЛАВА ! <вводндя) 5 !. МАТЕРИЯ И ДВИЖЕИИЕ Все данные естествознания и вообще современной науки доказывают, что мир материален. Материей мы называем все то, что существует вне и независимо от нашего сознания «Материя есть то, что, действуя на наши органы чувств, производит ощущение; материя есть объективная реальность, данная нам в ощущении...»', Говоря «мир материален», мы тем самым утверждаем, что различные тела, живые организмы и т.

п. существуют независимо от нашего сознания. Материя вечно и непрерывно развивается, находясь в непрерывном движении. Под движением в широком смысле слова понимаются все изменения материи — от простого перемещения до сложнейших процессов мышления. Материя и движение неуничтожимы и несотворимы. В своих превращениях они подчиняются единому закону сохранения, открытому М.

В. Ломоносовым (гл. 11, 9 5). Окружающие нас тела, вещество, из которого они состоят, электромагнитные поля, поля тяготения, межзвездное вещество, злементарные частицы и т. д. представляют собой конкретные формы материи. Конкретным формам материи присущи конкретные формы их развития, движения. Естественные науки всегда имеют дело с изучением конкретных форм материи и конкретных видов ее движения... «материю и движение можно познать лишь путем изучения отдельных веществ и отдельных форм движения; и поскольку мы познаем последние, постольку мы познаем также и материю и движение как таковые»'.

Физика изучает строение неживой материи и наиболее оби4ие формы ее движения, а именно: механическое, молекулярно-тепловое, злектромагнитное, внутриатомное и внутриядерное движения. Простейший вид движения материи — механическое движение. ' В И. Ленин, Сочинения, т. !4, стр. !ЗЗ. ' Ф. Энгельс, Диалектика природы, Госполнгиадат, !952, стр.

!Зт Механическим 'движением называется изменение со временем положенйя тел в пространстве друг относительно друга. Законы механического движения изучает раздел физики, называемый механикой. Механическое движение в той или иной степени сопровождает все другие, более сложные формы движения. Так, например, доступные непосредственному изучению свойства вещества, скажем, свойства некоторого количества газа (давление, объем, температура) определяются движением огромной совокупности его молекул. Любая отдельно рассматриваемая молекула О движется по ломаной линии (рис. 1). Это сложное перемещение — результат взаимодействия данной молекулы О О с другими, встречающимися на ее пути. Взаимодействие пары молекул при соударении подчиняется, с известным О О приближением, механическим зако- нам, управляющим упругим ударом Рис. 1.

Траектория молекулы теа, т. е, определяется скоростями и направлением удара данной пары молекул. Но от соударения к соударению скорости и направления ударов молекул изменяются совершенно случайно. Поэтому рассчитать состояние движения любой молекулы после ста, тысячи и более соударений илн изменение взаимного положения всего множества, как говорят ансамбля, молекул — задача безнадежная по своей сложности. Но и не только сложная, а и по существу бесполезная. Ведь хотя молекулы газа все время движутся, т. е. состояние их непрерывно изменяется, тем не менее макроскопическне свойства газа — объем, давление, температура — могут оставаться неизменными сколь угодно долго. Следовательно, одному и тому же состоянию газа как целого может соответствовать множество различных с механической точки зрения состояний молекул.

Таким образом, молекулярно-тепловая форма движения не может быть сведена к механической, но изучение ее требует предварительного представления о механическом движении и знания законов механики. $ 2. МАРКСИСТСКО-ЛЕНИНСКАЯ ФИЛОСОФИЯ вЂ” ОСНОВА ПРАВИЛЬНОГО ПОНИМАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИИ В физике, как и в других науках, шла и идет борьба двух мировоззрений — материалистического и идеалистического. Ученые-материалисты исходят в своих исследованиях из признания факта объективного существования мира и Возможности познания законов его развития, Ученые-идеалисты считают мир совокупностью наших ощущений. Они видят задачу науки в изучении этих ощущений и тем самым отрицают достоверность знаний, полученных наукой о природе. Последовательное научно-материалистическое понимание явлений природы как движения материи было дано учением К.

Маркса и Ф. Энгельса — диалектическим материализмом. Развитие современной физики и правильное истолкование открытых ею законов немыслимо без овладения диалектическим материализмом. Ярким примером тупика, в который может завести исследователя забвение или незнание основ диалектического материализма, может служить «кризис» физики на рубеже Х1Х и ХХ вв. Важнейшие физические открытия того времени (радиоактивность, взаимопревращаемость элементов, изменение массы электрона, закон взаимной связи энергии и массы, принцип относительности и др.) потребовали отказа от многих привычных физических представлений и понятий, например о неделимости атома, о неизменности массы тел, об «абсолютном» характере времени и пространства и т. п.

Часть физиков восприняла открытие новых свойств материального мира как основание для отказа от признания его материальности: раз наши представления о материи изменяются, утверждали эти ученые, значит, они не отражают картину объективно существующего мира. Масса атома, пространство, время не существуют объективно, а являются «свободными изобретениями» человеческого разума. В. И. Ленин в работе «Материализм и эмпириокритицизм» показал, что смена наших представлений о материи есть естественный процесс углубления наших знаний. Процесс познания человеком окружающей действительности так же бесконечен, как бесконечна вечно развивающаяся материя. То, что мы знаем сегодня, есть лишь некоторое приближение к истинному, абсолютному знанию.