Физические явления что это такое

Физическое явление

Фи́зика (от др.-греч. φύσις «природа») — область естествознания, наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира.

Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. В русский язык слово «физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, когда он издал первый в России учебник физики в переводе с немецкого языка. Первый отечественный учебник под названием «Краткое начертание физики» был написан первым русским академиком Страховым.

Общенаучные основы физических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки

Содержание

Предмет физики

Физика — это наука о природе в самом общем смысле (часть природоведения). Она изучает вещество (материю) и энергию, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи.

Некоторые закономерности являются общими для всех материальных систем, например, сохранение энергии, — такие свойства называют физическими законами. Физику иногда называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки (биология, геология, химия и др.) описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики. Например, химия изучает атомы и образованные из них вещества. Химические же свойства вещества однозначно определяются физическими свойствами атомов и молекул, описываемыми в таких разделах физики, как термодинамика, электромагнетизм и квантовая физика.

Физика тесно связана с математикой: математика предоставляет аппарат, с помощью которого физические законы могут быть точно сформулированы. Физические теории почти всегда формулируются в виде математических выражений, причём используются более сложные разделы математики, чем обычно в других науках. И наоборот, развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физических теорий (см. математическая физика).

Теоретическая и экспериментальная физика

Главными ветвями физики являются экспериментальная физика и теоретическая физика. И хотя может показаться, что они разделены, поскольку большинство физиков являются или чистыми теоретиками, или чистыми экспериментаторами, на самом деле теоретическая и экспериментальная физика развиваются в постоянном контакте. Над одной и той же проблемой могут работать как теоретики, так и экспериментаторы. Первые описывают существующие экспериментальные данные и делают теоретические предсказания будущих результатов, вторые проводят эксперименты, проверяя существующие теории и получая новые результаты. Многие достижения в физике были вызваны экспериментальным наблюдением явлений, не описываемых существующими теориями (например, экспериментально обнаруженная абсолютность скорости света породила специальную теорию относительности), так же как и некоторым теориям удалось предсказать результаты, проверенные позже (например, открытие позитрона).

Основные теории

Хотя физика имеет дело с разнообразными системами, некоторые физические теории применимы в больших областях физики. Такие теории считаются в целом верными при дополнительных ограничениях. Например, классическая механика верна, если размеры исследуемых объектов намного больше размеров атомов, скорости существенно меньше скорости света, и гравитационные силы малы. Эти теории всё ещё активно исследуются; например, такой аспект классической механики, как теория хаоса был открыт только в XX веке. Они составляют основу для всех физических исследований.

Источник

Примеры физических явлений

Природные эффекты удивляют человека красотой и разнообразием, а иногда пугают стихийной силой. Изучение физических, биологических, химических явлений помогает разобраться в окружающем мире. Постоянные видоизменения встроены в природу, что подтверждает изречение Гераклита: «Всё течёт, всё изменяется». Иногда преобразование сопровождается переменой состава, появлением новых веществ.

Физические явления не разрушают атомную структуру, не изменяют общую массу и состав. Кристаллизация, испарение, перемещение, измельчение — примеры таких трансформаций, которые влияют только на агрегатное состояние, температуру или форму тела.

Классификация

Многообразие физических явлений изучают разные подразделы науки:

Развитие знаний о строении атома привело к появлению физики элементарных частиц.

Световые и оптические физические явления

Яркое Солнце, горящая лампа — образцы светящихся тел. Более сложные оптические эффекты объясняют отражением и преломлением света, обусловленным разностью скоростей в неодинаковых средах. Луч меняет направление на границе воздуха с водой или другой прозрачной жидкостью, отчего кажется, что предмет искажает форму и размер. Примеры оптической рефракции: ложка в стакане с чаем, стебли цветов в вазе.

Узнаваемое природное световое явление — радуга. Атмосферные капли воды выступают в качестве призм, преломляющих свет и образующих цветовой спектр. Красочные радужные облака также объясняются преломлением водяными капельками солнечных лучей, падающих под определённым углом.

Фото: «радужные» облака

Интересный факт: сказочную «шапку-невидимку» теоретически можно сделать, используя свойство прозрачного материала становиться невидимым в прозрачной среде. Отбелённый предмет пропитывают жидкостью с сильным лучепреломлением и помещают в сосуд с этим же раствором.

Механические явления

Обширный раздел физики, описывающий движение и взаимодействие тел. Смена положения объектов относительно друг друга происходит непрерывно: движутся люди, животные, автомобили, реки.

Законы механики значимы для человеческой деятельности. Например, вибрация используется:

Движение характеризуется скоростью и силой воздействия тел друг на друга. Различают силы притяжения, трения, упругости. На все земные объекты действует сила атмосферного давления.

Интересный факт: лебедь, рак и щука из басни Крылова не сдвинули воз, так как тянули в разные стороны. Однако, с научной точки зрения движение возможно. Результат зависит от сложения сил и угла между ними.

Водопад — наглядный пример механического явления. Громадная масса воды со скоростью устремляется вниз. Тяжёлые струи выбивают в месте падения почву, образуя водоём.

Тепловые физические явления

Это категория процессов, которые происходят с материальными телами под воздействием температуры. Показательная природная иллюстрация: сосульки превращаются в жидкость от тёплого весеннего солнца, а ночной холод покрывает лужицы корочкой льда.

Наиболее распространёнными температурными метаморфозами материи называют:

Передача тепла всегда происходит от горячего к менее нагретому телу. Конвекция — способ теплообмена потоками воздуха или жидкости. Примеры: обогрев комнаты с помощью горячей батареи, сушка волос феном. Солнце обогревает планеты с помощью теплового линейного излучения, исходящего от горячей плазмы.

Фото: замерзание и кипение воды

Переходы агрегатного состояния воды особенно наглядны. На фото видно, как при 100° вода бурлит и начинает испаряться.

Звуковые физические явления

Марк Твен написал смешной рассказ о коллекционере, скупающем многократное эхо. Действительно, эффект возвращения звуковых волн, отражённых от препятствия, завораживает. Эхо откликается разными голосами и приходит через отличающиеся промежутки времени.

Звуки подчиняются тем же законам, что и световые волны: угол падения равен углу отражения. Акустику используют в театральных залах, схеме эхолота. Земной мир наполнен звуками, которые человек воспринимает органом слуха, ушами.

Интересно: летающие насекомые издают жужжание разной тональности. Крылышко — колеблющаяся пластинка. Число взмахов крыльев и амплитуда колебания влияют на издаваемый звук. Муха делает 350 взмахов в секунду, а шмель — 220. Менее проворные жуки испускают низкие тона.

Электромагнитные явления

«Электрон» по-гречески означает «янтарь». Способность минерала при трении притягивать другие частицы положила начало электричеству, которое изучает свойства зарядов и тока. Электризация связана с перераспределением зарядов тел, их взаимодействием. Движение электрических частиц создаёт ток, который всегда сопровождается магнитным полем.

Интересно: для зажигания лампочки в 15 ватт электричеством, образующимся при трении шерсти кота, надо погладить 1,5 млрд. животных.

Гроза

В тучах, гонимых ветром, появляется сильное поле с отрицательным зарядом. За счёт электростатической индукции в других облаках и окружающих телах образуются частицы с противоположным знаком. При сближении объектов возникает разряд — молния.

Фото: схематическое изображение образования грозового разряда

Чем больше тело, тем сильнее оно притягивает молнию. На этом основано действие громоотвода, соединённого с Землёй.

Микроволновая печь

Излучение магнетрона изменяет направление поля, заставляя молекулы продуктов колебаться с высокой частотой. Молекулярное трение выделяет энергию, разогревающую еду.

Сочетание явлений

Природные эффекты часто совмещают несколько физических проявлений. Грозу с разрядом, громом и вспышкой можно отнести к электрической, звуковой, световой категории. Горение также состоит из одновременных физических процессов: светового и теплового излучения, плавления, испарения в сочетании с химическими реакциями окисления.

Фото: горение — сложный физико-химический процесс

Изучение физических явлений помогает ориентироваться в окружающей среде. Удачный прыжок с

парашютом, грамотное вождение автомобиля, обращение с огнём невозможно без понимания

базовых законов. Исследование мира — увлекательное и полезное занятие.

Источник

Явления природы. Физические явления, их разнообразие

Все, что создала природа или человек, ученые называют физическими телами. С течением времени тела меняются. Например, из маленького желудя вырастает могучий дуб. Из его ствола столяр производит мебель. Гончар из глины делает посуду. Под действием ветра, воды и солнечных лучей разрушаются горы. Водяной пар, находящийся в воздухе, возвращается на землю в виде дождя и снега. И таких примеров можно привести очень много.

Мир явлений

Изменения, происходящие с телами, получили название явления. Различают биологические, физические, химические и некоторые другие явления.

К биологическим явлениям относятся явления в живой природе, например забота о новорожденных малышах, прилет птиц весной, объединение волков в стаю, размножение, рост и развитие организмов.

Рост растения — пример биологического явления

Физическим явлениям свойственны изменения агрегатного состояния вещества, размеров и формы тела, положение тел друг относительно друга. При этом новые вещества не образуются.

Физические явления

Превращение воды в лед и ее испарение, изготовление из гранита памятника, измельчения сахара в сахарную пудру — все это примеры физических явлений. Они очень разные, но при этом ни одно вещество не разрушилось и новые вещества не образовались.

В отличие от физических явлений, при химических явлениях одни вещества превращаются в другие. Например, дрова в костре превратились в кучку пепла, на железной цепи образовалась ржавчина, подсолнечное масло превратили в маргарин.

В природе одни явления сопровождаются другими. К примеру, рост организма является биологическим явлением. Однако оно сопровождается физическим явлением — увеличением линейных размеров тела. Чтобы расти, организмы должны питаться, а значит, во время роста в организмах происходят и химические явления. Еще пример: химическое явление горения сопровождается выделением света и тепла, которые являются физическими явлениями.

Повторяемость явлений в природе

Явления природы время от времени сменяют друг друга, то есть способны чередоваться или повторяться. С начальной школы ты знаем о чередовании времен года, дня и ночи. Повторяются цвета радуги, независимо от того, в каком месте нашей планеты она появилась.

В мире живой природы также много примеров повторяющихся явлений. С детенышами происходят те же биологические явления, и с родителями (рис. 36). Они рождаются, растут, развиваются, питаются, оставляют потомство, погибают. Благодаря такой повторяемости явлений существует жизнь на Земле.

Как можно описывать явления

Чтобы твои наблюдения за явлениями в природе были упорядоченными, их следует описывать по определенному плану. Для этого следует определить цель наблюдения и фиксировать ход событий. Например, записывать изменения, которые происходят:

Разнообразие физических явлений

Ознакомься с рисунком с названиями основных физических явлений.

Явления, связанные с движением тел, называют механическими. При этом тела меняют свое положение относительно других тел. Например, полет птицы, движение автомобиля, падение капель дождя.

Тепловые явления связаны с нагревом и охлаждением тел. Примером тепловых явлений является нагрев днем и охлаждение ночью поверхности Земли.

К звуковым явлениям относятся явления, связанные с возникновением и распространением звука. Пение птицы, жужжание крылышек комара, раскаты грома — это звуки. Их мы воспринимаем ухом как колебания воздуха звуковыми волнами.

Световые явления связаны с распространением световых лучей. Свет излучают Солнце, молния, включенная электрическая лампочка, горящая свеча и тому подобное.

Магнитные явления — это явления притяжения тел магнитом. Например, показания стрелки компаса, привлечение магнитом железных гвоздей.

Явления, обусловленные электризацией тел, называют электрическими. Благодаря им работает множество современных бытовых и осветительных приборов (холодильник, пылесос, люстра и т.д.). Даже мобильный телефон ты не сможешь зарядить без использования электрического явления.

Электрические явления встречаются и в природе. Во время грозы можно наблюдать молнию. Она является разновидностью мощного электрического тока. Откуда берутся заряженные частицы, которые вызывают молнию? Грозы в основном бывают летом или поздней весной, когда теплый воздух поднимается высоко вверх. Вследствие трения в облаках слоев воздуха и капель воды они электризуются. Во время грозы наэлектризованные облака могут сблизиться настолько, что от этого возникает электрическое явление — молния. Она сопровождается громким звуком — громом. Во время грозы молния также может возникнуть между облаком и землей. Это очень опасно, потому что от молнии случаются пожары и поражения людей током.

Поэтому во время грозы нужно соблюдать определенные правила поведения: избегать контакта с металлическими телами. Если гроза застала тебя на открытой местности, нужно сесть на землю и переждать ее. И на рисунке правильно поступил тот мальчик, который спрятался в углубление в земле, а не встал под одиночным деревом.

Правильное (а) и неправильное (б) поведение на открытой местности во время грозы

Чтобы предотвратить попадание молнии, на дома и другие сооружения устанавливают молниеотводы.

Заключение

Любые изменения, происходящие в природе, называют явлениями. Различают биологические, физические и химические явления.

Биологические явления является основой жизнедеятельности организмов.

Во время физических явлений не происходит превращение одних веществ в другие, а во время химических — из одних веществ образуются другие.

Явления природы описывают по определенному плану.

В природе многие явления сменяют друг друга, способны чередоваться, повторяться.

Источник

Изучаем химию. 8 класс

Физические и химические явления

Все происходящие превращения с веществами можно разделать на два вида.

Итак, физические явления не сопровождаются превращением одних веществ в другие. Например.

2. Длина медных проводов изменяется летом и зимой: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.

3. Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.

Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.

К химическим явлениям относят такие явления, при которых одни вещества превращаются в другие. Химические явления называют иначе химическими реакциями.

Признаки химических реакций

Источник

Примеры физических явлений

Всего получено оценок: 167.

Всего получено оценок: 167.

Физика — это наука об окружающей нас природе, она устанавливает самые общие закономерности, существующие между материальными объектами, и описывает их в виде физических законов. Любая из таких закономерностей проявляется в виде событий, называемых физическими явлениями. Поговорим об этих явлениях, рассмотрим их разнообразие и виды.

Физические явления в природе

Природа — это всё, что нас окружает. Земля, Солнце, воздух, предметы, люди, космос — всё это природа. Природа вечна и бесконечна.

Рис. 1. Природа.

Формой существования объектов в природе является движение в широком смысле — то есть всевозможные изменения, происходящие с ними. Не существует объектов, в которых бы никогда не происходило никаких изменений. Форма объекта, положение относительно других объектов, внутренняя структура, взаимодействия — хотя бы часть из этих характеристик любого предмета со временем всегда изменяется.

Изменения, происходящие с объектами в природе, объединяются под общим названием «явления». Большинство из них (но не все) изучает физика, поэтому такие явления называются физическими. Физическое явление — это явление, происходящее с материальными объектами, при котором предметы и вещества меняют своё состояние и характеристики, но при этом не появляется новых веществ.

Виды физических явлений

К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые электромагнитные, световые и некоторые другие процессы. Их можно представить в виде таблицы:

Рис. 2. Таблица физических явлений.

Приведём примеры физических явлений разных видов.

Механические явления

Механика изучает движение в узком смысле. То есть изменение положения тел в пространстве со временем и взаимодействие между этими телами.

Примеры механических явлений — это движение и соударение предметов, разгон и торможение, уравновешивание весов, земное притяжение, движения планет, сжатие пружины, всплывание предметов в жидкости.

Тепловые явления

Термодинамика изучает физическую сущность тепла, его источники и перенос между телами.

Примеры тепловых явлений — нагрев и остывание, кипение и конденсация, плавление и затвердевание.

Звуковые явления

Акустика изучает закономерности появления звука и его распространения в различных средах.

К звуковым явлениям относится сам звук, его слышимость, звуковоспроизведение и звукоизоляция.

Электромагнитные явления

Электродинамика изучает все, что относится к особой форме материи — электромагнитному полю.

Примеры электромагнитных явлений — это молния, электризация предметов, работа электрических приборов, движение тока по проводам, магнитные взаимодействия, работа электронных устройств.

Световые явления

Оптика изучает законы распространения света.

К световым явлениям относятся появление теней и полутеней, увеличение линзы, разложение белого света в спектр.

Явления, не изучаемые физикой

В заключение приведём пример явлений, которые физика не изучает. В первую очередь, это явления, относящиеся к смежным наукам. Например, превращения одних веществ в другие изучаются химией. Законы количественных соотношения и закономерностей изучаются математикой. Математика — это фактически «язык физики», физические наблюдения становятся законами только тогда, когда они выражены количественно на языке математики.

Кроме того, вне интересов физики лежат явления, происходящие в обществе, мыслительные процессы, искусство, религия, интересы людей. Эти явления изучаются гуманитарными науками.

Рис. 3. Гуманитарные науки.

Что мы узнали?

Физика изучает природные явления. Природа — это всё, что окружает нас. К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые, электромагнитные, световые процессы, происходящие в природе.

Источник