Простейший урок физики.

Автор: Андрей Михайлов

Продолжая ломать копья с уважаемым Николаем «Замполитом» Соболевым о возможности научного прогрессорства «попаданцев» в XV веке, предлагаю вспомнить с чего начинается физика. Простейшая физическая система это осциллятор, она же математический маятник, которым можно приблизить физический при малых отклонениях. С помощью маятника можно проиллюстрировать базовые физические понятия. Понятие расстояния считается уже известным — допустим основы евклидовой геометрии уже дали раньше. С помощью маятника (метронома) можно измерять время. Период математического маятника не зависит от амплитуды. Это позволяет объяснить понятия скорости и ускорения. Для перехода от кинематики к динамике понадобятся понятия веса (принцип рычажных весов был известен еще Архимеду) и инертной массы. Затем демонстрируются законы сохранения импульса и энергии с помощью маятника Ньютона (сталкивающиеся маятники). После этого концептуальный каркас механики готов — определен гамильтониан (энергия) и постулируются уравнения Гамильтона (q’=DH/Dp p’=-DH/Dq) Законы движения математического маятника обоснованы. Теперь задачи можно усложнять, рассмотрев физический маятник. С помощью предельного случая — знакомой с древности пращи, можно рассмотреть движение по круговой орбите. Далее, приближая реальные орбиты планет круговыми можно восстановить закон обратных квадратов, а из него вывести эллиптические орбиты в задаче двух тел. Вот так хоть из Древней Греции, хоть из Средневековой Руси можно сразу попасть по уровню знаний в эпоху Просвещения!

PS Принципиально важно что имея «карту», даже с одной только координатной сеткой (математика), а лучше некоторыми объектами (физическими теориями), обследовать «территорию» (решать инженерные задачи) гораздо легче, чем двигаться наугад.

PPS Схоластические теории импетуса или физика Аристотеля при обучени базовым понятиям не нужны. Ценность донаучной учености только в том, что она была, а не в её содержании.

+18
322

0 комментариев, по

275 32 56
Наверх Вниз