Физика в моей будущей профессии
Физика – это наука о природе в самом общем смысле. Она изучает механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые и световые явления. Физику называют “фундаментальной наукой”. Поэтому ее законы используются практически во всех направлениях: медицине, строительстве, во всех областях, связанных с техникой, в электронике и электротехнике, оптике, астрономии, геодезии и т.д.
Физика в строительстве
Строительная физика детально изучает явления и процессы, связанные со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений. Эти явления и свойства характеризуются физическими величинами. Строительная деятельность неразрывно связана с определенными условиями среды: температура, влажность, состав воздуха, плотность вещества.
Сначала нужно изучить местность, где будет
проходить строительство. Этим занимаются
геодезисты. Инженерная геодезия изучает методы и
средства геодезических работ при
проектировании, строительстве и эксплуатации
различных инженерных сооружений.
Физика в профессии Архитектора
Профессия архитектора предполагает архитектурное проектирование на профессиональном уровне. В обязанности специалиста входят организация архитектурной среды, проектирование зданий и разработка объемно-планировочных и архитектурных решений.
В архитектуре большое значение имеют законы физики которые помогают рассмотреть роль понятий УСТОЙЧИВОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ЖЕСТКОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ, а также роль перекрытий и фундамента в строительстве зданий, деформацию элементов сооружений и расчет. Использование законов статики при
Физика в профессии врача
В настоящее время обширна линия
соприкосновения физики и медецины, и их контакты
все время расширяются и упрочняются.
Нет ни одной
области медицины, где бы ни применялись
физические приборы для установления заболеваний
и их лечений.
Важнейшей частью организма человека является кровеносная система. Действие кровеносной системы человека можно сравнить с работой гидравлической машины. Сердце работает подобно насосу, который гонит кровь через кровеносные сосуды. Во время сжатия сердца кровь выталкивается из сердца в артерии, проходит через клапаны, не пускающие ее обратно в сердце. Затем оно расслабляется и в продолжение этого времени наполняется кровью из вен и легких. Открытие простых способов измерения кровяного давления облегчило врачам возможность распознавать болезни, признак которых — ненормальное давление крови.
Физика в профессии повара
Очень важными разделами физики для повара
являются молекулярная физика и термодинамика.
Как говорится- хороший результат случайным быть
не может… Так, для приготовления хорошего
бифштекса, необходимо его положить на горячую
сковороду и добавить небольшое количество жира
или масла.
Масло закупорит отверстия в мясе и оно приготовится сочным
Физика в профессии фотографа
Профессия фотографа тесно связана с наукой “Физика”.
Такие понятия как фокус, линза и т.п. относятся к этой профессии .
Главным элементом аппаратуры является линза. Без нее не было бы ни микроскопа, ни телескопа, ни очков… А это значит, что Многие люди, которым за 50, не могли бы читать, биологи изучать клетку, а астрономы космос .
Физика в професии инженер по ядерной технике
Тут физику применяют для решения проблем обогащения ядерной энергией.
Физики-ядерщики вместе с физиками-атомщиками изучают строение атома и процессы в нем и не редко делают великие открытия открытия.
Физика в професии инженер-нефтяник
Использование двигателей внутреннего
сгорания, развитие машиностроения, авиационной
промышленности стало возможным с открытием все
новых и новых нефтяных месторождений. Огромные
запасы нефти позволяют развивать индустрию.
В этой профессии исследователи открывают все новые способы улучшения добычи нефти и природного газа.
Физика в машино-, авиа- и ракетостроении
Обязательно должен знать физику и понимать суть физических процессов конструктор ракет, космических станций, спутников, противоракетных систем…
Специалист по информатике и компьютерным технологиям
В современной жизни появилась масса средств информационных технологий, с помощью которых можно создавать презентации к урокам, воссоздавать эксперименты и научные открытия древних учёных, и всё это при помощи анимации, растровой и векторной графики, видео. Все эти способы сильно облегчают жизнь современным учителям и преподавателям.
Импульс превращается в цифры, цифры в двоичный код… поэтому физика присутствует в информатике.
НУЖНА ЛИ ФИЗИКА ВРАЧУ? | Наука и жизнь
Несколько лет назад в Московском государственном университете был открыт факультет фундаментальной медицины, на котором готовят врачей, обладающих широкими знаниями в естественных дисциплинах: математике, физике, химии, молекулярной биологии.
Но вопрос о том, насколько необходимы фундаментальные знания врачу, продолжает вызывать острые споры.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Среди символов медицины, изображенных на фронтонах здания библиотеки Российского государственного медицинского университета, – надежда и исцеление.
Настенная роспись в фойе Российского государственного медицинского университета, на которой изображены великие врачи прошлого, сидящие в раздумье за одним длинным столом.
У. Гильберт (1544-1603), придворный врач английской королевы, естествоиспытатель, открывший земной магнетизм.
Т. Юнг (1773-1829), известный английский врач и физик, один из создателей волновой теории света.
Ж.-Б. Л. Фуко (1819-1868), французский врач, увлекавшийся физическими исследованиями. С помощью 67-метрового маятника доказал вращение Земли вокруг оси и сделал много открытий в области оптики и магнетизма.
Ю. Р. Майер (1814-1878), немецкий врач, установивший основные принципы закона сохранения энергии.
Г. Гельмгольц (1821-1894), немецкий врач, занимался физиологической оптикой и акустикой, сформулировал теорию свободной энергии.
‹
›
Открыть в полном размере
Надо ли преподавать физику будущим врачам? В последнее время этот вопрос волнует многих, и не только тех, кто готовит профессионалов в области медицины. Как обычно, существуют и сталкиваются два крайних мнения. Те, кто “за”, рисуют мрачную картину, которая явилась плодом пренебрежительного отношения к базисным дисциплинам в образовании. Те, кто “против”, считают, что в медицине должен доминировать гуманитарный подход и врач прежде всего должен быть психологом.
КРИЗИС МЕДИЦИНЫ И КРИЗИС ОБЩЕСТВА
Современная теоретическая и практическая медицина достигла больших успехов, и физические знания ей сильно в этом помогли. Но в научных статьях и публицистике не перестают звучать голоса о кризисе медицины вообще и медицинского образования в частности.
Факты, свидетельствующие о кризисе, определенно есть – это и появление “божественных” целителей, и возрождение экзотических методов врачевания. Заклинания типа “абракадабры” и амулеты вроде лягушачьей лапки вновь в ходу, как в доисторические времена. Приобретает популярность неовитализм, один из основоположников которого, Ханс Дриш, считал, что сущность жизненных явлений составляет энтелехия (своего рода душа), действующая вне времени и пространства, и что живое не может сводиться к совокупности физико-химических явлений. Признание энтелехии в качестве жизненной силы отрицает значение физико-химических дисциплин для медицины.
Можно привести множество примеров того, как псевдонаучные представления подменяют и вытесняют подлинно научные знания. Почему так происходит? По мнению нобелевского лауреата, открывателя структуры ДНК Фрэнсиса Крика, когда общество становится очень богатым, молодежь проявляет нежелание работать: она предпочитает жить легкой жизнью и заниматься пустяками, вроде астрологии.
Что касается кризиса в медицине, то преодолеть его можно, только повышая уровень фундаментальности. Обычно считают, что фундаментальность – это более высокий уровень обобщения научных представлений, в данном случае – представлений о природе человека. Но и на этом пути можно дойти до парадоксов, например, рассматривать человека как квантовый объект, полностью абстрагируясь от физико-химических процессов, протекающих в организме.
ВРАЧ-МЫСЛИТЕЛЬ ИЛИ ВРАЧ-ГУРУ?
Никто не отрицает, что вера больного в исцеление играет важную, иногда даже решающую роль (вспомним эффект плацебо). Так какой же врач нужен больному? Уверенно произносящий: “Ты будешь здоров” или же долго раздумывающий, какое лекарство выбрать, чтобы получить максимальный эффект и при этом не навредить?
По воспоминаниям современников, знаменитый английский ученый, мыслитель и врач Томас Юнг (1773-1829) нередко застывал в нерешительности у постели больного, колебался в установлении диагноза, часто и надолго умолкал, погружаясь в себя.
Он честно и мучительно искал истину в сложнейшем и запутанном предмете, о котором писал так: “Нет науки, сложностью превосходящей медицину. Она выходит за пределы человеческого разума”.
С точки зрения психологии врач-мыслитель мало соответствует образу идеального врача. Ему недостает смелости, самонадеянности, безапелляционности, нередко свойственных именно невеждам. Наверное, такова природа человека: заболев, уповать на быстрые и энергичные действия врачующего, а не на размышления. Но, как сказал Гёте, “нет ничего страшнее деятельного невежества”. Юнг как врач большой популярности у больных не приобрел, а вот среди коллег его авторитет был высоким.
ФИЗИКУ СОЗДАВАЛИ ВРАЧИ
Познай самого себя, и ты познаешь весь мир. Первым занимается медицина, вторым – физика. Изначально связь между медициной и физикой была тесной, недаром совместные съезды естествоиспытателей и врачей проходили вплоть до начала XX века. И между прочим, физику во многом создали врачи, а к исследованиям их часто побуждали вопросы, которые ставила медицина.
Врачи-мыслители древности первыми задумались над вопросом, что есть теплота. Они знали, что здоровье человека связано с теплотой его тела. Великий Гален (II век н.э.) ввел в обиход понятия “температура” и “градус”, ставшие основополагающими для физики и других дисциплин. Так что врачи древности заложили основы науки о тепле и изобрели первые термометры.
Уильям Гильберт (1544-1603), лейб-медик английской королевы, изучал свойства магнитов. Он назвал Землю большим магнитом, доказал это экспериментально и придумал модель для описания земного магнетизма.
Томас Юнг, о котором уже упоминалось, был практикующим врачом, но при этом сделал великие открытия во многих областях физики. Он по праву считается, вместе с Френелем, создателем волновой оптики. Кстати, именно Юнг открыл один из дефектов зрения – дальтонизм (неспособность различать красный и зеленый цвета). По иронии судьбы это открытие обессмертило в медицине имя не врача Юнга, а физика Дальтона, который оказался первым, у кого обнаружился этот дефект.
Юлиус Роберт Майер (1814-1878), внесший огромный вклад в открытие закона сохранения
энергии, служил врачом на голландском корабле “Ява”. Он лечил матросов кровопусканием,
которое считалось в то время средством от всех болезней. По этому поводу даже
острили, что врачи выпустили больше человеческой крови, чем ее было пролито
на полях сражений за всю историю человечества. Майер обратил внимание, что,
когда корабль находится в тропиках, при кровопускании венозная кровь почти такая
же светлая, как артериальная (обычно венозная кровь темнее). Он предположил,
что человеческий организм, подобно паровой машине, в тропиках, при высокой температуре
воздуха, потребляет меньше “топлива”, а потому и “дыма” выделяет меньше, вот
венозная кровь и светлеет. Кроме того, задумавшись над словами одного штурмана
о том, что во время штормов вода в море нагревается, Майер пришел к выводу,
что всюду должно существовать определенное соотношение между работой и теплотой.
Он высказал положения, которые легли по существу в основу закона сохранения
энергии.
Выдающийся немецкий ученый Герман Гельмгольц (1821-1894), тоже врач, независимо от Майера сформулировал закон сохранения энергии и выразил его в современной математической форме, которой до настоящего времени пользуются все, кто изучает и использует физику. Помимо этого Гельмгольц сделал великие открытия в области электромагнитных явлений, термодинамике, оптике, акустике, а также в физиологии зрения, слуха, нервных и мышечных систем, изобрел ряд важных приборов. Получив медицинское образование и будучи профессиональным медиком, он пытался применить физику и математику к физиологическим исследованиям. В 50 лет профессиональный врач стал профессором физики, а в 1888 году – директором физико-математического института в Берлине.
Французский врач Жан-Луи Пуазейль (1799-1869) экспериментально изучал мощность сердца как насоса, качающего кровь, и исследовал законы движения крови в венах и капиллярах.
Обобщив полученные результаты, он вывел формулу, оказавшуюся чрезвычайно важной для физики. За заслуги перед физикой его именем названа единица динамической вязкости – пуаз.
Картина, показывающая вклад медицины в развитие физики, выглядит достаточно убедительной, но можно добавить к ней еще несколько штрихов. Любой автомобилист слышал о карданном вале, передающем вращательное движение под разными углами, но мало кто знает, что изобрел его итальянский врач Джероламо Кардано (1501-1576). Знаменитый маятник Фуко, сохраняющий плоскость колебаний, носит имя французского ученого Жан-Бернара-Леона Фуко (1819-1868), врача по образованию. Знаменитый русский врач Иван Михайлович Сеченов (1829-1905), чье имя носит Московская государственная медицинская академия, занимался физической химией и установил важный физико-химический закон, описывающий изменение растворимости газов в водной среде в зависимости от присутствия в ней электролитов. Этот закон и сейчас изучают студенты, причем не только в медицинских вузах.
“НАМ ФОРМУЛ НЕ ПОНЯТЬ!”
В отличие от врачей прошлого многие современные студенты-медики попросту не понимают, зачем им преподают естественно-научные дисциплины. Вспоминается одна история из моей практики. Напряженная тишина, второкурсники факультета фундаментальной медицины МГУ пишут контрольную. Тема – фотобиология и ее применение в медицине. Заметим, что фотобиологические подходы, основанные на физических и химических принципах действия света на вещество, признаются сейчас самыми перспективными для лечения онкологических заболеваний. Незнание этого раздела, его основ – серьезный ущерб в медицинском образовании. Вопросы не слишком сложные, все в рамках материала лекционных и семинарских занятий. Но итог неутешителен: почти половина студентов получили двойки. И для всех, кто не справился с заданием, характерно одно – в школе физику не учили или учили спустя рукава. На некоторых этот предмет наводит самый настоящий ужас. В стопке контрольных работ мне попался листок со стихами.
Студентка, не сумевшая ответить на вопросы, в поэтической форме жаловалась, что ей приходится зубрить не латынь (вечное мучение студентов-медиков), а физику, и в конце восклицала: “Что делать? Ведь мы – медики, нам формул не понять!” Юная поэтесса, назвавшая в своих стихах контрольную “судным днем”, испытания физикой не выдержала и в конце концов перевелась на гуманитарный факультет.
Когда студенты, будущие медики, оперируют крысу, никому и в голову не придет спрашивать, зачем это надо, хотя организмы человека и крысы различаются довольно сильно. Зачем будущим врачам физика – не так очевидно. Но сможет ли врач, не понимающий основных физических законов, грамотно работать со сложнейшим диагностическим оборудованием, которым “напичканы” современные клиники? Кстати, многие студенты, преодолев первые неудачи, начинают с увлечением заниматься биофизикой. В конце учебного года, когда были изучены такие темы, как “Молекулярные системы и их хаотические состояния”, “Новые аналитические принципы рН-метрии”, “Физическая природа химических превращений веществ”, “Антиоксидантное регулирование процессов перекисного окисления липидов”, второкурсники написали: “Мы открывали фундаментальные законы, определяющие основу живого и, возможно, мироздания.
Открывали их не на основе умозрительных теоретических построений, а в реальном объективном эксперименте. Нам было тяжело, но интересно”. Возможно, среди этих ребят есть будущие Федоровы, Илизаровы, Шумаковы.
“Лучший способ изучить что-либо – это открыть самому, – утверждал немецкий физик и писатель Георг Лихтенберг. – То, что вы были принуждены открыть сами, оставляет в вашем уме дорожку, которой вы сможете снова воспользоваться, когда в том возникнет необходимость”. Этот самый эффективный принцип обучения стар как мир. Он лежит в основе “метода Сократа” и носит название принципа активного обучения. Именно на этом принципе построено обучение биофизике на факультете фундаментальной медицины.
РАЗВИВАЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНОСТЬ
Фундаментальность для медицины – залог ее сегодняшней состоятельности и будущего развития. По-настоящему достичь цели можно, рассматривая организм как систему систем и идя путем более углубленного ее физико-химического осмысления.
А как быть с медицинским образованием? Ответ ясен: повышать уровень знаний студентов в области физики и химии. В 1992 году в МГУ создан факультет фундаментальной медицины. Цель состояла в том, чтобы не только вернуть в университет медицину, но и, не снижая качества врачебной подготовки, резко усилить естественно-научную базу знаний будущих врачей. Такая задача требует интенсивной работы и преподавателей и студентов. Предполагается, что студенты сознательно выбирают фундаментальную медицину, а не обычную.
Еще раньше серьезной попыткой в этом направлении стало создание медико-биологического
факультета в Российском государственном медицинском университете. За 30 лет
работы факультета подготовлено большое число врачей-специалистов: биофизиков,
биохимиков и кибернетиков. Но проблема этого факультета в том, что до сих пор
его выпускники могли заниматься только медицинскими научными исследованиями,
не имея права лечить больных. Сейчас эта проблема решается – в РГМУ совместно
с Институтом повышения квалификации врачей создан учебно-научный комплекс, который
позволяет студентам старших курсов пройти дополнительную врачебную подготовку.
Доктор биологических наук Ю. ПЕТРЕНКО.
Применение физики в повседневной жизни
••• simonmayer/iStock/GettyImages
Обновлено 30 апреля 2018 г.
Автор Steve Johnson
Физика широко применяется в повседневной жизни, описывая движение, силы и энергию обычного опыта. В таких действиях, как ходьба, вождение автомобиля или использование телефона, работает физика. В повседневной жизни все технологии, которые вы считаете само собой разумеющимися, основаны на законах физики.
Простые механические устройства
Проще всего увидеть физику в действии с помощью простого рычага, который легче всего наблюдать в парке. Рычаги бывают трех видов, каждый с различным расположением точек опоры. Они служат для увеличения силы, уменьшая усилие, необходимое для перемещения объекта на противоположном конце. Простые «качели» в парке состоят из рычага (места для сидения) и точки опоры (посередине).
Две противоборствующие силы уравновешивают друг друга, создавая плавный полет по воздуху. В том же парке вы увидите горку, устройство, которое сочетает в себе лестницу, поднимающуюся вверх, и горку, спускающуюся вниз, оба примера наклонных плоскостей. Наклонная плоскость облегчает подъем, распределяя ее на большее расстояние. Плавное скольжение мягко возвращает вас на землю, замедляя влияние гравитации ровно настолько, чтобы вам было весело.
Транспорт и законы Ньютона
Транспортной отрасли не привыкать к манипулированию повседневной физикой. В автомобилях и поездах используется колесо, которое обеспечивает плавное и устойчивое движение. Законы движения Ньютона действуют как механическая сила и ускорение, действие, противодействие и инерция. Самолеты делают еще один шаг вперед, позволяя не только двигаться вперед, но и подниматься. Они манипулируют физическими явлениями — так же, как птицы — создавая подъемную силу за счет формы крыла, а также угла наклона крыла, которые служат для изменения воздушного потока.
Относительность и современные средства связи
Все в физике относительно. Эта тема находит отклик в специальной и общей теориях относительности Эйнштейна. Например, работа Эйнштейна крайне важна для GPS в вашем телефоне. Он принимает радиосигналы от нескольких спутников, вращающихся вокруг Земли, и вычисляет ваше местоположение с точностью до нескольких сантиметров. Поскольку скорость и высота спутников очень незначительно изменяют сигнал, смартфон корректирует результаты, используя теории Эйнштейна. Без помощи теории относительности GPS был бы гораздо менее точным и полезным.
Физика и биология
Пока вы читаете это предложение, физика работает. Глаза развились у многих видов — через несколько примеров конвергентной эволюции — используя электромагнитный спектр. Уши слышат звуки, возникающие благодаря движению молекул воздуха. И химия, которая движет всей биологией, зависит от физики энергии и молекул.
Например, каждый день растения поглощают солнечный свет, воду и углекислый газ, создавая глюкозу и выделяя в качестве побочного продукта кислород.
Статьи по теме
Ссылки
- Университет Торонто: Физика повседневной жизни
- Университет штата Джорджия: Простые машины
- Университет штата Огайо: Относительность реального мира: Система GPS-навигации
Об авторе3 9002 Стив Джонсон — заядлый и страстный писатель с более чем пятилетним опытом. Он писал для нескольких отраслей, включая здоровье, знакомства и интернет-маркетинг, а также для различных веб-сайтов. Он имеет степень бакалавра Техасского университета.
Применение физики в повседневной жизни
Главная » Блог » Применение физики в повседневной жизни
23 апреля 2020 г.
Физика в повседневной жизни
Физика, или изучение материи, энергии и взаимодействий между ними, помогает нам понять законы и правила, управляющие физическим миром. Не каждый ученик вырастет и будет изучать физику на более глубоком уровне, но все используют базовые понятия физики для навигации в повседневной жизни.
Как каждый использует физические понятия каждый день
Изучение физики может показаться сложным, но ученики, скорее всего, уже хорошо знакомы со многими понятиями. Борьба с негативным или неудовлетворенным отношением начинается с предоставления учащимся примеров и идей, которые помогут им почувствовать интерес и воодушевление узнать о том, «как» и «почему» стоят за ними.
1. Будильник
Физика вмешивается в вашу повседневную жизнь сразу после вашего утреннего пробуждения. Жужжащий звук будильника поможет вам проснуться утром в соответствии с вашим графиком. Звук — это то, что вы не можете видеть, но слышите или ощущаете. Физика изучает происхождение, распространение и свойства звука. Он работает на концепции квантовой механики.
2. Паровой утюг
Сразу после того, как вы проснетесь утром и начнете готовиться к школе/на работу, вам понадобится выглаженная ткань, и здесь в игру вступает физика. Паровой утюг — это такая машина, что
использует много физики, чтобы заставить его работать.
Основным принципом физики, используемым в паровом утюге, является «тепло». Теплота в термодинамике — это тип передачи энергии от более теплого вещества к более холодному. Утюг работает, имея нагретую металлическую основу – подошву.
3. Ходьба
Теперь, когда вы собираетесь в офис/школу, каким бы средством передвижения вы ни были, вам обязательно нужно пройти определенное расстояние пешком. Вы можете легко ходить только из-за физики. Когда вы гуляете в парке или по асфальтированной дороге, у вас хорошее сцепление с дорогой без проскальзывания из-за своего рода шероховатости или сопротивления между подошвами вашей обуви и поверхностью дороги. Это сопротивление, отвечающее за сцепление, называется «трением» или «тягой». Однако, когда вам под ногу попадает банановая кожура, вы внезапно падаете. Теперь, что заставляет вас падать? Ну, это из-за уменьшения трения между вашей обувью и поверхностью дороги из-за скользкой банановой кожуры.
4. Шариковая ручка
На работе или в школе шариковая ручка — ваше оружие.