Презентация по физике на тему «История кинематики» (10 класс)

ИСТОРИЯ
КИНЕМАТИКИ

Это раздел механики, изучающий математическое описание движения идеализированных тел (материальная точка, абсолютно твёрдое тело, идеальная жидкость) без рассмотрения причин движения
КИНЕМАТИКА

В классической кинематике длины отрезков и промежутки времени считаются абсолютными, не зависящими от системы отсчёта
ПРОСТРАНСТВО
И ВРЕМЯ

В релятивистской кинематике длины отрезков и промежутки времени между двумя событиями могут изменяться при переходе от одной системы отсчёта к другой

ПРОСТРАНСТВО
И ВРЕМЯ

Относительной становится также одновременность. В релятивистской механике вместо отдельных понятий «пространство» и «время» вводится понятие «пространства-времени», в котором инвариантным относительно преобразований Лоренца является величина, называемая интервалом

Долгое время понятия о кинематике были основаны на работах Аристотеля, в которых утверждалось, что скорость падения пропорциональна весу тела, а движение при отсутствии сил в принципе невозможно
НАЧАЛО

В конце XVI века этим вопросом занялся Галилео Галилей

Изучая свободное падение тел на Пизанской башне и инерцию, он доказал неправильность идей Аристотеля. Итоги своей работы по данной теме он изложил в книге «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению»

Рождением современной кинематики можно считать выступление Пьера Вариньона перед Французской академией наук 20 января 1700 года. Тогда впервые были даны понятия скорости и ускорения в дифференциальном виде

Древнегреческий учёный, философ и педагог (384-322 до н.э.)

Аристотель был учеником Платона, учителем Александра Македонского
АРИСТОТЕЛЬ

Аристотель организовал естественнонаучные исследования, которые финансировал Александр Македонский, эти исследования привели в будущем ко многим фундаментальным открытиям

Долгое время кинематика была основана на работах Аристотеля

Аристотель понимает под движением любое количественное или качественное изменение, благодаря которому явление реализуется

Такое широкое понимание движения позволяет ему утверждать, что в природе всё есть движение

Изменение положения тела с течением времени Аристотель называл локальным движением:

Естественные движения он разделял на прямолинейные (падение тяжёлых тел) или круговые (вращение звёзд вокруг неподвижной Земли, как тогда считали)

Насильственные движения происходят под действием силы

В учениях Аристотеля движущееся тело непрерывно находится под действием силы, скорость его прямо пропорциональна приложенной силе и обратно пропорциональна сопротивлению среды

Отсюда следует, что в пустоте, где сопротивление среды отсутствует, скорость стала бы бесконечно большой, т.е. тело приобрело бы свойство вездесущности

Таким образом Аристотель приходит к интересному выводу о невозможности существования пустоты в природе

Итальянский физик, механик, астроном, философ и математик (1564-1642)

Галилей своими экспериментами  опроверг теории Аристотеля и заложил основы классической механики в физике
ГАЛИЛЕО ГАЛИЛИЕЙ

Тяжёлые предметы падают вниз так же быстро, как и лёгкие предметы?

Чтобы проверить предположение, он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро массой 80 кг и значительно более лёгкую мушкетную пулю массой 200 г

Оба тела упали в одно и то же время, так гласит известная легенда

В архивах не сохранилось подтверждений, что этот эксперимент действительно проводился. Более того, пушечное ядро и пуля имеют разный радиус, на них будет действовать разная сила сопротивления воздуха, поэтому, они не могут достичь земли одновременно

Это понимал и Галилей!

Однако он писал, что «...различие скорости движения в воздухе шаров из золота, свинца, меди, порфира и других тяжёлых материалов незначительно»

Предположив, что произошло бы в случае свободного падения тел в вакууме, без сопротивления среды, Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:

1. Все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью

2. Движение происходит с постоянным ускорением

Французский математик, преподаватель, профессор, член Парижской академии наук (1654-1722)

Вариньон внёс вклад в статику и механику, математический анализ, геометрию и не только

ПЬЕР ВАРИНЬОН

Вариньон был самым первым пропагандистом дифференциального исчисления во Франции

В 1687 году в своей работе «Проект новой механики» Вариньон дал точную формулировку закона параллелограмма сил, развил понятие момента сил

Рождением современной кинематики можно считать выступление Вариньона перед Французской академией наук 20 января 1700 года, когда впервые были даны понятия скорости и ускорения в дифференциальном виде

Не только Аристотель, Галилей и Вариньон заинтересовались кинематикой

Эти великие учёные только начали прокладывать путь к возникновению новой ветви механики

Но тогда кто же сделал кинематику наукой и дал ей такое название?
НАУКА В МИРЕ

Первые книги о механизмах появились в XV веке. В середине XVIII века – теоретическая база!

Французский учёный Жан Даламбер в своей книге «Динамика» высказал мысль, что механику надо изучать с движения как такового. Мысль развил петербургский академик Леонард Эйлер в знаменитой «Теории движения твёрдых тел»

У великого французского учёного Андре Мари Ампера впервые появилось понятие «кинематика»

Наука, которая рассматривает сами по себе движения, наблюдаемые нами в окружающих телах и, особенно, в устройствах, называемых машинами

Впервые раздел кинематики был чётко выделен в курсе «Физической и экспериментальной механики» Жана-Виктора Понселе, который читал его в Парижском университете

Слушатели курса изучали виды движений, сложение движений, скоростей и ускорений, после этого различного типа механизмы

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ