Наблюдения и опыты (7 класс)

Познание человеком окружающего мира начиналось с наблюдений. Термин "наблюдение" происходит от слова "наблюдать", то есть смотреть, не принимая участия в происходящем. Можно, например, наблюдать восход и закат Солнца, падение тел, движение звезд и планет на ночном небе и так далее.

По мере расширения знаний людей о природе они стали проводить опыты (или эксперименты). Опыт - это уже целенаправленная деятельность человека, с определенными условиями и предполагаемыми результатами. Самый простой опыт, который вы можете выполнить самостоятельно - падение двух тел разной массы. Когда люди наблюдали падение тел в природе, они считали, что более тяжелые тела падают быстрее. Однако затем Галилей провел опыты с шарами и убедился, что все тела падают одинаково.

Для повторения опыта Галилея вылепим из пластилина два шара разного размера. Затем встанем на стул, поднимем шары в руках на одну высоту и одновременно отпустим их. При этом мы услышим, как шары ударятся о пол в один и тот же момент времени. Можно выполнять опыты с разными шарами (разного диаметра), и каждый раз мы будем убеждаться в одновременности удара.

Падение шаров - крайне простой эксперимент. По мере развития науки эксперименты становились всё сложнее и сложнее. Вначале их мог выполнять один человек, затем требовалась научная группа, а в настоящее время для проведения эксперимента нужно большое количество ученых и других специалистов, часто даже из нескольких стран. Например, на фото ниже представлен один из детекторов Большого адронного коллайдера:



В строительстве и исследованиях на этом ускорителе участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров из более чем 100 стран. Всё это показывает, насколько сильно развилась и усложнилась наука (не только физика) по сравнению с предыдущими эпохами.

Для закрепления материала приведем примеры наблюдений и соответствующих опытов из разных разделов физики.

Механика изучает движение тел. Примеры из этой области мы уже давали выше: падение камня / сосульки / листа с дерева - это наблюдение, когда мы роняем мячик или шарик - это опыт.

Термодинамика изучает тепловые явления. Если мы видим, как замерзает или тает лед в луже - это наблюдение. Если мы сами нагреваем воду или растапливаем лед при определенных условиях - это опыт.

Электродинамика занимается электрическими и магнитными явлениями. Сюда, например, относятся молнии - электрические разряды, которые мы наблюдаем в природе. Однако мы можем сами создавать такие разряды с помощью электрофорной машины.

Наконец, оптика изучает световые явления. Если мы видим собственное отражение на поверхности воды - это наблюдение. Если же мы сами изготовили зеркало, то с его помощью мы уже проводим эксперименты.