На протяжении веков и тысячелетий человечество сталкивалось с множеством объяснить которые не всегда было в состоянии. Изменения погоды, движение небесных тел, рост растений, свет пламени, смена времен года - все эти процессы для наших предков представлялись таинственными загадками природы. Постепенно человечество пришло к объяснению материальной природы многих из них: одних - раньше, других - относительно недавно. Возникли целые разделы науки, исследующие те или иные явления природы.

Что наблюдали наши предки чаще всего? Смену дня и ночи, холода и тепла, движение облаков и солнца по небу, дождь и грозу, дуновение ветра, прорастание зерна сквозь почву, замерзание воды и таяние льда. Большую часть из наблюдаемых составляли механические явления, то есть связанные с движением и перемещением различных тел, как живых, так и неживых. К ним относится и рост травы, и движение луны по небосводу.

Механические явления, примеры которых встречаются повсюду, наряду с множеством других изучались человечеством на протяжении веков. Первоначальные знания человечества об окружающем мире со временем выросли в стройную систему. Появились целые отрасли науки, специализирующиеся на исследовании тех или иных процессов. Изучает механические явления физика, точнее, ее раздел, именуемый кинематикой - наукой о движении и перемещении тел. В основе современных представлений кинематики лежат постулаты классической механики Ньютона. Основаны они на механистическом представлении об устройстве окружающего нас мира, господствовавшем в науке вплоть до начала двадцатого века. Эти представления полностью верны и оправданы в части движений, происходящих с относительно низкими скоростями (речь не идет о и с объектами, размер которых значительно меньше проходимого ими расстояния.

В целом механические явления - разновидность группы физических явлений. К физическим явлениям относятся те, в которых не происходит превращений одного вещества в другое. При этом может меняться (вода переходит в лед), но это одно и то же вещество. Явления взаимодействий разных веществ с последующим образованием новых изучает уже другая наука - химия.

Механические явления - не единственные в физике. Кроме них, физика изучает происходящие при возникновении, движении, взаимодействии электрических зарядов (электроток, молния, телеграф), магнитные (притяжение магнитом металлических предметов, поворот стрелки компаса на север), оптические, происходящие при отражении и преломлении света (миражи, радуга, отражение предметов в зеркале и отбрасывание им тени), а также тепловые (таяние снега, туман, кипение воды) и

Безусловно, механические явления относятся к числу наиболее исследованных. Изучающая их наука - механика - основной своей задачей ставит определение местонахождения тела в окружающем пространстве в любой произвольно взятый момент времени. Движение тела в механике рассматривается не само по себе, а по отношению к другим телам, одно из них может приниматься за начальное при отсчете. Движение рассматривается в системе координат по трем взаимно перпендикулярным осям, имеющим общую точку отсчета.

Учитывается также - тело может двигаться относительно одних тел и не двигаться относительно других. Существуют понятия перемещения и пути, проходимого телами. Таким образом, механика, изучающая движение тел, основной своей задачей считает нахождение положения тела в любой момент.

Большое значение в изучении механических явлений играют понятия скорости и времени, необходимые для определения пройденного пути. Наука о движении тел рассматривает также разные - поступательное, вращательное, смешанное.

Физика как наука, изучающая бесконечное разнообразие природных явлений (механических и не только), безусловно, является одной из интереснейших и увлекательнейших отраслей знаний.

• Закономерности природных явлений обусловлены законами природы. Открывая законы природы, человек может с их помощью объяснять и предсказывать природные явления.
• В физике телом называют любой предмет. Тело состоит из вещества.
• Физика изучает физические явления: механические, звуковые, тепловые, электрические и магнитные, оптические и другие.
• Механические явления - это движение и взаимодействие тел.
• Примеры звуковых явлений: распространение и отражение звука.
• Примеры тепловых явлений: нагревание и охлаждение тел, испарение и плавление.
• Примеры электрических явлений: молния, электрическое освещение, работа электротранспорта.
• Примеры магнитных явлений: взаимодействие постоянных магнитов, поворот стрелки компаса.
• Оптические явления связаны со светом: например, отражение света.

Вопросы и задания

Первый уровень

1. Что изучает физика?
2. Что называют физическим телом? Приведите примеры физических тел.
3. Какие виды физических явлений вам известны?
4. Приведите примеры механических, звуковых, тепловых, электрических, магнитных и оптических явлений, которые вы наблюдали вчера и сегодня.

   Второй уровень

5. Понаблюдайте за различными механическими явлениями дома, на улице, во дворе, в школе. Какие закономерности в механических явлениях вам удалось заметить? Запишите свои предположения: вы сможете проверить их справедливость при изучении механических явлений в этом учебном году.
6. О каких физических явлениях идет речь в приведенных ниже стихотворных отрывках? Может быть, вы знаете, какие поэты написали эти стихи?

Вечор, ты помнишь, вьюга злилась,
На мутном небо мгла носилась;
Луна, как бледное пятно,
Сквозь тучи мрачные желтела,
И ты печальная сидела -
А нынче... погляди в окно:

Мод голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.

Вся комната янтарным блеском
Озарена. Веселым треском
Трещит затопленная печь.

Люблю грозу в начале мая,
Когда весенний, первый гром,
Как бы резвяся и играя,
Грохочет в небе голубом.

Гремят раскаты молодые,
Вот дождик брызнул, пыль летит,
Повисли перлы дождевые,
И солнце нити золотит.

С горы бежит поток проворный,
В лесу не молкнет птичий гам,
И гам лесной, и шум нагорный -
Все вторит весело громам.

Домашняя лаборатория

Изучите, как взаимодействует магнит с различными металлическими предметами - все ли эти предметы притягиваются к магниту? Магнитные явления вы будете изучать в нашем курсе физики. Магнит можно найти, например, на дверце холодильника - к ней часто прикрепляют фигурки на магните.

Механическое движение

Механическое движение - это изменение положения тела относительно других тел с течением времени.
Траектория движения тела - линия, по которой движется тело, перемещаясь из одного места в другое.
Длина траектории, по которой тело движется в течение определенного промежутка времени, называется путем , пройденным за этот промежуток времени. Путь - физическая величина. Его можно измерить в единицах длины.
Равномерным называется движение, во время которого тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковый путь. Равномерное движение в природе встречается очень редко (вращение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси). Подавляющая часть видов движения является неравномерной .
Движение оценивается за скоростью .
или ,
где V - скорость, S - путь, t - время.
Зная скорость и время, можно определить путь .
Зная путь и скорость, можно определить время .

Разнообразие движений в природе

Рассмотрим движение воды на примере источника. Вода, пробившаяся из-под земли, начинает разливаться и стекает в более низкое место. Так образуется ручеек. Реки текут с высокого места в низкое.
Под действием ветра разлетается семян и листьев растений. Они не могут самостоятельно менять траекторию движения, как и вода.
Движутся различные виды транспорта. Но для того чтобы транспорт двигался, он должен иметь источник энергии (дизельное топливо, бензин, электроэнергию и прочее). Надо обратить внимание учащихся на то, что транспортное средство после торможения какое-то время движется по инерции. Ни одно транспортное средство не может остановиться мгновенно, это надо учитывать во время перехода через дорогу.