Введение. Физика – наука о простейших формах движения материи и соответствующих им наиболее общих законах природы

Физика – наука о простейших формах движения материи и соответствующих им наиболее общих законах природы. Изучаемые физикой формы движения материи (механическая, тепловая, электрическая, магнитная, и т.д.) являются составляющими более сложных форм движения материи (химических, биологических и т.д.). Поэтому физика является основой для других естественных наук (астрономия, химия, биология, геология и др.)

Реальное физическое исследование может быть достаточно сложным, так как действует множество факторов. Поэтому ученые стремятся на начальных этапах анализа отвлечься, абстрагироваться от менее существенных воздействий на явление, процесс, рассматривая некоторую модель. Модель – это объект любой природы, умозрительный или материально реализованный, который воспроизводит явление, процесс или систему с целью их исследования или изучения. Метод исследования явлений, процессов и систем, основанный на построении и изучении их моделей, получил название моделирования. Умозрительные (воображаемые) модели не требуют реального воплощения и обычно сочетаются с математическим моделированием, которое представляет собой аналитическое описание идеализированных процессов и систем, адекватным реальным. Примерами умозрительных моделей в физике являются материальная точка, точечный источник света, абсолютно твердое тело, идеальный газ, и др. Физические модели воспроизводят структуру объектов, их функции и свойства.

Бурный темп развития физики, и связь ее с техникой указывает на значительную роль курса физики в высшем учебном заведении: физика является фундаментальной базой для теоретической подготовки инженера.

В своей основе физика – наука экспериментальная: ее законы базируются на фактах, установленных опытным путем. В результате обобщения экспериментальных фактов устанавливаются физические законы – устойчивые повторяющиеся объективные закономерности, существующие в природе, устанавливающие связь между физическими величинами.

Для установления количественных соотношений между физическими величинами их необходимо измерять, т.е. сравнивать их с соответствующими эталонами. Для этого вводится система единиц, которая постулирует основные единицы физических величин и на их базе определяет единицы остальных физических величин, которые называются производными единицами.

В настоящее время в качестве обязательной к применению в научной, а также учебной литературе принята Система Интернациональная (СИ), которая строится на 7 основных единицах – метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль, кандела (кд) – и двух дополнительных – радиан (рад) и стерадиан (ср).