С давних времен люди собирали сведения о том мире, в котором они живут. Была лишь одна наука, объединяющая всю информацию о природе, которую человечество накопило на тот момент. Тогда еще люди не знали, что они наблюдают примеры физических явлений. В настоящее время такая наука носит название «естествознание».
Что изучает физическая наука
Со временем научные представления об окружающем мире заметно изменились - их стало гораздо больше. Естествознание раскололось на много отдельных наук, среди которых: биология, химия, астрономия, география и другие. В ряде этих наук не последнее место занимает физика. Открытия и достижения в этой области позволили человечеству обладать новыми знаниями. К ним можно отнести структуру и поведение различных объектов всяких размеров (начиная с гигантских звезд и заканчивая мельчайшими частицами - атомами и молекулами).
Физическое тело - это...
Существует специальный термин «материя», которым в кругах ученых называют все, что есть вокруг нас. Состоящее из материи физическое тело - это какое-либо вещество, занимающее определенное место в пространстве. Любое физическое тело в действии можно назвать примером физического явления. Опираясь на это определение, можно сказать, что любой предмет является физическим телом. Примеры физических тел: кнопка, блокнот, люстра, карниз, Луна, мальчик, облака.
Что такое физическое явление
Любая материя находится в постоянном изменении. Одни тела двигаются, другие соприкасаются с третьими, четвертые крутятся. Не зря много лет назад философом Гераклитом была произнесена фраза «Все течет, все меняется». У ученых есть даже специальный термин таким изменениям - это все явления.
К физическим явлениям относится все то, что движется.
Какие существуют типы физических явлений
- Тепловые.
Это явления, когда из-за воздействия температуры некоторые тела начинают трансформироваться (изменяется форма, размер и состояние). Пример физических явлений: под воздействием теплого весеннего солнца тают сосульки и превращаются в жидкость, с наступлением холодов лужи замерзают, кипящая вода становится паром.
- Механические.
Эти явления характеризуют смену положения одного тела по отношению к остальным. Примеры: часы идут, мяч прыгает, дерево качается, ручка пишет, вода течет. Все они находятся в движении.
- Электрические.
Характер этих явлений полностью оправдывает свое название. Слово «электричество» уходит корнями в греческий язык, где «электрон» значит «янтарь». Пример достаточно простой и многим наверняка знакомый. При резком снятии с себя шерстяного свитера слышится небольшой треск. Если проделать это, отключив в комнате свет, то можно увидеть искорки.
- Световые.
Тело, участвующее в явлении, которое связанно со светом, называют светящимся. В качестве примера физических явлений можно привести всем известную звезду нашей Солнечной системы - Солнце, а также любую другую звезду, лампу и даже жучка-светлячка.
- Звуковые.
Распространение звука, поведение звуковых волн при столкновениях с препятствием, а также иные явления, которые так или иначе связаны со звуком, относятся к этому типу физических явлений.
- Оптические.
Они происходят благодаря свету. Так, например, человек и животные способны видеть, потому что есть свет. В эту группу также включены явления распространения и преломления света, его отражение от предметов и прохождение сквозь разные среды.
Теперь вы знаете, какие бывают физические явления. Однако стоит понимать, что между природными и физическими явлениями существует определенная разница. Так, при природном явлении происходит одновременно несколько физических явлений. Например, при ударе молнии в землю происходят следующие звуковое, электрическое, тепловое и световое.
Физическая картина мира
Физические явления в природе
История
- Многие физические
явления, наблюдаемые в природе
и окружающей нас жизни, не
могут быть объяснены только
на основе законов механики, молекулярно-кинетической
теории и термодинамики. В этих
явлениях проявляются силы, действующие
между телами на расстоянии, причем
эти силы не зависят от масс
взаимодействующих тел и, следовательно,
не являются гравитационными. Эти
силы называют электромагнитными
силами.
О существовании электромагнитных сил знали еще древние греки. Но систематическое, количественное изучение физических явлений, в которых проявляется электромагнитное взаимодействие тел, началось только в конце XVIII века. Трудами многих ученых в XIX веке завершилось создание стройной науки, изучающей электрические и магнитные явления. Эта наука, которая является одним из важнейших разделов физики, получила название электродинамики.
Солнечное затмение
- Это
астрономическое явление, которое
заключается в том, что
Луна
закрывает (затмевает)
полностью или частично
Солнце
от наблюдателя
на Земле. Солнечное затмение возможно
только в
новолуния
, когда сторона Луны,
обращенная к Земле, не освещена, и сама
Луна не видна. Затмения возможны только
если новолуние происходит вблизи одного
из двух
лунных
узлов
(точки пересечения видимых орбит Луны
и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах
от одного из них.
Наблюдатели, находящиеся вблизи полосы полного затмения, могут видеть его как частное солнечное затмение . При частном затмении Луна проходит по диску Солнца не точно по центру, скрывая только его часть. При этом небо темнеет гораздо слабее, чем при полном затмении, звёзды не появляются. Частное затмение может наблюдаться на расстоянии порядка двух тысяч километров от зоны полного затмения.
Полные солнечные затмения позволяют наблюдать корону и ближайшие окрестности Солнца, что в обычных условиях крайне затруднено (хотя с 1996 года астрономы получили возможность постоянно обозревать окрестности нашей звезды благодаря работе спутника SOHO (англ. Solar and Heliospheric Observatory - солнечная и гелиосферная обсерватория)).
Французский учёный Пьер Жансен во время полного солнечного затмения в Индии 18 августа 1868 года впервые исследовал хромосферу Солнца и получил спектр нового химического элемента (правда, как потом выяснилось, этот спектр можно было получить и не дожидаясь солнечного затмения, что и сделал двумя месяцами позже английский астроном Норман Локьер ). Этот элемент назвали в честь Солнца - гелием .
В 1882 году , 17 мая , во время солнечного затмения наблюдателями из Египта была замечена комета, пролетающая вблизи Солнца. Она получила название Кометы затмения, хотя у неё есть ещё одно название - комета Тевфика (в честь хедива Египта того времени). Она относилась к числу околосолнечных комет из семейства Крейца .
Р а д у г а
- Это
атмосферное
оптическое
и
метеорологическое
явление, наблюдаемое
обычно в поле повышенной влажности. Оно
выглядит как разноцветная
дуга
или
окружность
, составленная из
цветов
спектра
(глядя снаружи -
внутрь дуги:
красный
,
оранжевый
,
жёлтый
,
зелёный
,
голубой
,
синий
,
фиолетовый
. Эти семь цветов -
основные
названия
цветов
,
которые принято выделять в радуге в русской
культуре (возможно, вслед за Ньютоном,
см.
ниже
),
но следует иметь в виду, что на самом деле
спектр непрерывен, и цвета эти в радуге
переходят друг в друга с плавным изменением
через множество промежуточных
оттенков
.
Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает преломление в капельках воды дождя или тумана , парящих в атмосфере . Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому красный свет меньше отклоняется при преломлении - красный на 137°30’, фиолетовый на 139°20’ и т. д.), в результате чего белый свет разлагается в спектр . Данное явление вызвано дисперсией . Наблюдателю кажется, что из пространства по концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник яркого света всегда должен находиться за спиной наблюдателя).
Радуга представляет собой каустику , возникающую при преломлении и отражении (внутри капли) плоскопараллельного пучка света на сферической капле. Как показано на рисунке (для монохромного пучка), отражённый свет имеет максимальную интенсивность для некоторого угла между источником, каплей и наблюдателем (и этот максимум весьма «острый», то есть большинство преломлённого с отражением в капле света выходит практически точно под одним и тем же углом). Дело в том, что угол, под которым уходит из капли отражённый и преломлённый в ней луч, немонотонно зависит от расстояния от падающего (первоначального) луча до оси, параллельной ему и проходящей через центр капли (эта зависимость довольно проста, и её нетрудно явно вычислить), и зависимость эта имеет гладкий экстремум . Поэтому «количество лучей», выходящих из капли с углами, близкими к экстремальному значению угла, - «гораздо больше», чем остальных. При этом угле (который немного различается для разных показателей преломления для лучей разного цвета) и возникает отражение-преломление максимальной яркости, составляющее (от разных капель) радугу («яркие» лучи от разных капель образует конус с вершиной в зрачке наблюдателя и осью, проходящей через наблюдателя и Солнце) .
Гейзер
- Источник,
периодически выбрасывающий фонтаны
горячей воды и пара. Гейзеры
являются одним из проявлений
поздних стадий
вулканизма
, распространены
в областях современной вулканической
деятельности. Гейзеры могут иметь вид
небольших усечённых конусов с достаточно
крутыми склонами, низких, очень пологих
куполов, небольших чашеобразных углублений,
котловинок, неправильной формы ям и др.;
в их дне или стенках находятся выходы
трубообразных или щелеобразных каналов
связано с лавой.
Деятельность гейзера характеризуется периодической повторяемостью покоя, наполнения котловинки водой, фонтанирования пароводяной смеси и интенсивных выбросов пара, постепенно сменяющихся спокойным их выделением, прекращением выделения пара и наступлением стадии покоя.
Различают регулярные и нерегулярные гейзеры. У первых продолжительность цикла в целом и его отдельных стадий почти постоянна, у вторых - изменчива, у разных гейзеров продолжительность отдельных стадий измеряется минутами и десятками минут , стадия покоя длится от нескольких минут до нескольких часов или дней.
В Исландии действует около 30 гейзеров, среди которых выделяется Прыгающая Ведьма (Грила ), извергающий пароводяную смесь на высоту 15 метров приблизительно через каждые 2 часа. На острове также расположены один из самых активных гейзеров мира - Строккур
Крупные гейзеры на Камчатке были обнаружены в 1941 году в долине реки Гейзерной (Долина Гейзеров ), вблизи вулкана Кихпиныч. Всего на Камчатке до схода селевого потока 3 июня 2007 года было около 100 гейзеров.
Торнадо
- Атмосферный
вихрь, возникающий в
кучево-дождевом
(грозовом
) облаке и распространяющийся
вниз, часто до самой поверхности земли,
в виде облачного рукава или хобота диаметром
в десятки и сотни метров
Причины образования смерчей полностью не изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей.
Смерчи в своём развитии проходят три основных стадии. На начальной стадии из грозового облака появляется начальная воронка, висящая над землёй. Холодные слои воздуха, находящиеся непосредственно под облаком устремляются вниз на смену тёплым, которые, в свою очередь поднимаются вверх. (такая неустойчивая система образуется обычно при соединении двух атмосферных фронтов - тёплого и холодного). Потенциальная энергия этой системы переходит в кинетическую энергию вращательного движения воздуха. Скорость этого движения возрастает, и он приобретает свой классический вид.
Извержение вулкана
- Это
процесс выброса
и т.д.................
Явлением называют любое проявление чего-либо, а также любое изменение в окружающем нас мире. Смысл данного слова определяется за счет контекста, а именно прилагательного, стоящего рядом с термином "явление". Что такое явление, трудно понять без примеров, поэтому приведем их.
- Физическим явлением может считаться изменение агрегатного состояния вещества.
- В этой местности встречаются такие необычные природные явления как окаменевшие волны.
- Его напугало нечто, что можно было назвать паранормальным явлением.
Рассмотрим подробнее термин "Явление" в зависимости от контекста.
Что такое физическое явление
В первую очередь, обратите внимание, что физическое явление - это процесс, а не результат чего-либо. Это процесс происходящих изменений состояния или положения физических систем. Запомните, что физическое явление - это такое явление, при котором не произойдет превращения одного вещества в другое. Его состав останется тем же, но состояние или позиция изменится.
Физические явления классифицируют следующим образом:
- Электрические явления. В них участвуют электрические заряды. Например, молния, электрический ток.
- Механические явления. Движение будет относительно друг друга. Например, движение машин по дороге.
- Тепловые явления. Они связаны с изменением температуры тел. Например, таяние снега.
- Оптические явления. Они связаны с метаморфозами лучей света. Например, радуга.
- Магнитные явления. Возникают при появлении магнитных свойств у того или иного предмета. Например, компас со стрелкой, направленной на Север.
- Атомные явления. Случаются при метаморфозах во внутреннем строении вещества. Например, свечение звезд.
Что такое природные явления
Природными явлениями считаются климатические и метеорологические проявления природы, которые возникают естественным путем. Дождь, снег, буря, землетрясение, - все это примеры природных явлений.
Важно понимать, что такое явление природы и как оно взаимосвязано с физическими явлениями. Так, в одном природном явлении можно насчитать несколько физических явлений. То есть понятие "природное явление" обширнее. К примеру, такое явление природы как гроза включает в себя следующие физические явления: перемещение облаков и дождь (механические явления), молния (электрическое явление), горение дерева от удара молнии (тепловое явление).
Что такое паранормальное явление
Когда говорят о паранормальном явлении, имеют ввиду какие-либо изменения окружающей действительности, которые не являются нормой, обычным феноменом. Они не имеют научных объяснений, доказательств. Их существование выходит за рамки понимания обычной картины мира. Примерами паранормальных явлений служат: плачущие иконы, биополе живых существ.
Как результат изучения природы человеком возникла наука
Которая объединила все существующие на то время знания. Эту науку называли по-разному, например, натурфилософией. Затем вследствие расширения и углубления научных знаний выделились отдельные науки, которые изучают определенные группы явлений.
Физика изучает общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, законы ее движения.
В переводе с греческого слово «физика» как раз и означает «природа». Это название использовал Аристотель в IV в. до н. е.
Как вы думаете, физика в настоящее время - единственная наука о природе?
Если нет, то попробуйте назвать другие науки.
Дети почти наверняка назовут ботанику, зоологию, геологию, географию, астрономию, химию и что-то более мудреное (микробиологию, генетику, акустику или энтомологии). Не исключены попытки включить в этот перечень историю или этнографию - это даст повод обсудить особенности именно естественных наук. По каждой из названных наук уточняется объект изучения, а если возможно, то и буквальный перевод названия науки.
Видите, какой длинный перечень наук мы получили, а это лишь малая их часть! Все эти науки (их называют естественными) изучают природные явления. Они тесно связаны с физикой и опираются на ее достижение.
2. Явлениями природы называют все, что закономерно происходит в природе.
Явления природы - все, что происходит в природе.
Объяснить явление - значит указать его причины: смена дня и ночи объясняется вращением Земли вокруг своей оси; чтобы объяснить смену времен года, пришлось как следует разобраться и в движении Земли по орбите вокруг Солнца; возникновения ветра связано с различным нагревом воздуха в различных местах...
Явления природы, изучением которых занимается физика, называются физическими явлениями. Все эти явления можно условно разделить на группы:
1) механические (падение камня, качения шарики, движение Земли вокруг Солнца);
2) тепловые (кипение воды, таяние льда, образование облаков)
3) электрические (молния, нагрев проводника током);
4) магнитные (притяжение железных предметов к магниту, взаимодействие магнитов);
5) световые (свечения лампы или пламени, получение изображений с помощью линзы или зеркала).
Физические явления:
1) механические;
2) тепловые;
3) электрические;
4) магнитные;
5) световые.
Разумеется, здесь нужны демонстрации (возможно использование видеофрагментов): например, скатывание шарика и тележки с наклонной плоскости, кипятильник Франклина, «парения» керамических магнитов, свечение лампочки из набора универсального трансформатора. Можно предложить учащимся наблюдать собственные изображения в выпуклых или вогнутых зеркалах, получить на экране с помощью собирающей линзы обращенное изображение деревьев за окном и т.д.. Большую заинтересованность вызывают видеозаписи солнечных и лунных затмений. Физика давно объяснила все те явления, которые вы сейчас наблюдали. Со временем, изучая физику, вы поймете, почему тележка обгоняет шарик, почему «парят» в воздухе магниты, какой принцип действия электрических приборов и многое, многое другое. Однако есть еще немало явлений, загадочных для физиков. Никто еще не объяснил природу шаровой молнии, мы не до конца понимаем «поведение» элементарных частиц... А что может быть интереснее, чем еще никем не разгаданы загадки? Каждая наука имеет свой язык. Нам необходимо познакомиться с «азбукой» физического языка, т.е. с основными понятиями и терминами. Мы уже знаем, что такое физическое явление. Назовем еще несколько сроков.
Физическим телом называют любой предмет.
Вещество - это то, из чего состоят физические тела. Материей называют все, что существует во Вселенной. Оглянитесь вокруг и назовите физические тела, которые нас окружают. А теперь назовите вещества, из которых состоят эти тела.
Дети приводят много примеров; можно обратить их внимание на то, что воздух - тоже «полноправное» вещество.
Какие еще физические тела и вещества вы можете назвать?
Сможете ли вы назвать какой-то вид материи, которые не являются веществом?
С определенной помощью дети называют свет (ни физическое тело не может состоять из света!), А иногда и радиоволны. Свет и радиоволны являются примерами поля.
Мир окружающей нас природы просто кишит разными тайнами и загадками. Учёные столетиями ищут ответы и пытаются объяснить порой но даже самым лучшим умам человечества до сих пор не поддаются некоторые удивительные явления природы.
Порой складывается впечатление, что непонятные вспышки в небе, спонтанно двигающиеся камни не подразумевают под собой ничего особенного. Но, вникая в загадочные проявления, наблюдаемые на нашей планете, понимаешь, что дать ответ на многие вопросы невозможно. Природа тщательно скрывает свои секреты, а люди выдвигают все новые гипотезы, пытаясь разгадать их.
Сегодня мы рассмотрим физические явления в живой природе, которые заставят вас по-новому взглянуть на окружающий мир.
Физические явления
Каждое тело состоит из определенных веществ, но обратите внимание на то, что различные действия влияют по-разному на одни и те же тела. К примеру, при разрыве бумаги пополам бумага останется бумагой. А вот если её поджечь, то от неё останется пепел.
Когда меняется размер, форма, состояние, но вещество остается прежним и не трансформируется в другое, такие явления называют физическими. Они могут быть разными.
Явления природы, примеры которых мы можем наблюдать в обычной жизни, бывают:
- Механические . Движение облаков по небу, полёт самолета, падение яблока.
- Тепловые . Вызванные переменой температур. В ходе этого меняются характеристики тела. Если нагреть лёд, то он станет водой, которая трансформируется в пар.
- Электрические . Наверняка при быстром снятии с себя шерстяной одежды вы хоть раз слышали специфический треск, схожий на электрический разряд. А если будете всё это делать в темной комнате, то ещё сможете понаблюдать искры. Предметы, которые после трения начинают притягивать более легкие тела, называются наэлектризованными. Северное сияние, молния во время грозы - яркие примеры
- Световые . Тела, излучающие свет, называют Сюда можно отнести Солнце, лампы и даже представителей животного мира: некоторые виды глубинных рыб и светлячки.
Физические явления природы, примеры которых мы рассмотрели выше, успешно используются людьми в повседневной жизни. Но есть и такие, которые по сей день будоражат умы ученых и вызывают всеобщее восхищение.
Северное сияние
Пожалуй, это по праву носит статус самого романтического. Высоко в небе образуются разноцветные реки, которые покрывают нескончаемое количество ярких звёзд.
Если хотите насладиться этой красотой, то лучше всего делать это в северной части Финляндии (Лапландия). Существовало поверье, что причина возникновения - гнев верховных богов. Но большей популярностью пользовалась легенда народа саама о сказочном лисе, который ударял своим хвостом по заснеженным равнинам, из-за чего цветные искры взмывались в высь и озаряли ночное небо.
Облака в форме труб
Такое явление природы может любого человека надолго затянуть в состояние релакса, вдохновения, иллюзий. Такие ощущения создаются за счет формы больших труб, меняющих свой оттенок.
Увидеть его можно в тех местах, где начинает образовываться грозовой фронт. Это явление природы чаще всего наблюдается в странах с тропическим климатом.
Камни, которые двигаются в Долине Смерти
Встречаются различные явления природы, примеры которых вполне объяснимы с научной точки зрения. Но есть такие, которые не поддаются человеческой логике. Одной из загадок природы считаются Это явление можно наблюдать в американском национальном парке, именуемом Долиной Смерти. Многие ученые пытаются объяснить передвижение сильными ветрами, которые часто встречаются в пустынной местности, и наличием льда, так как именно зимой движение камней становилось интенсивней.
Во время исследований ученые произвели наблюдения за 30 камнями, вес которых составлял не более 25 кг. За семь лет 28 каменных глыб из 30 переместились на 200 метров от начальной точки.
Какими бы ни были догадки ученых, однозначного ответа относительно этого явления у них нет.
Шаровые молнии
Появляющийся после грозы или во время неё, называется шаровой молнией. Есть предположение, что Николе Тесле удалось создать в условиях своей лаборатории шаровую молнию. Он так и написал о том, что не видел ничего подобного в природе (речь шла об огненных шарах), но он разобрался, как они формируются, и даже сумел воссоздать это явление.
Ученые современности не смогли достичь подобных результатов. А некоторые даже ставят под сомнение существование этого явления как такового.
Мы рассмотрели только некоторые явления природы, примеры которых показывают, как удивителен и загадочен наш окружающий мир. Сколько еще неизведанного и интересного нам предстоит узнать в процессе развития и совершенствования науки. Как много открытий нас ждет впереди?
