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Noite dedicada a M. Faraday: "Michael Faraday - um grande cientista e inventor." Michael Faraday Físico, químico inglês, fundador da doutrina do campo eletromagnético Físico, químico inglês, fundador da doutrina do campo eletromagnético

Noite dedicada a M. Faraday: "Michael Faraday - um grande cientista e inventor." Michael Faraday Físico, químico inglês, fundador da doutrina do campo eletromagnético Físico, químico inglês, fundador da doutrina do campo eletromagnético

Diapositivo 1

Michael Faraday (1791-1867), físico inglês, fundador da doutrina do campo eletromagnético, membro honorário estrangeiro da Academia de Ciências de São Petersburgo (1830). Descobriu o efeito químico da corrente elétrica, a relação entre eletricidade e magnetismo, magnetismo e luz. Descoberta (1831) indução eletromagnética - um fenômeno que formou a base da engenharia elétrica. Estabeleceu (1833-34) as leis da eletrólise, em sua homenagem, descobriu o para e diamagnetismo, rotação do plano de polarização da luz em um campo magnético (efeito Faraday). Provou a identidade de diferentes tipos de eletricidade. Ele introduziu os conceitos de campos elétricos e magnéticos e expressou a ideia da existência de ondas eletromagnéticas. Michael Faraday

Diapositivo 2

Faraday nasceu na família de um ferreiro. Seu irmão mais velho, Robert, também era ferreiro, o que incentivou de todas as maneiras possíveis a sede de conhecimento de Michael e a princípio o apoiou financeiramente. A mãe de Faraday, uma mulher trabalhadora e sábia, embora sem instrução, viveu para ver o tempo em que seu filho alcançaria sucesso e reconhecimento, e tinha orgulho dele com razão. Infância e juventude

Diapositivo 3

Início dos trabalhos na Royal Institution Um dos clientes da encadernação, membro da Royal Society of London Denault, percebendo o interesse de Faraday pela ciência, ajudou-o a assistir às palestras do destacado físico e químico G. Davy na Royal Institution . Faraday escreveu e encadernou cuidadosamente as quatro palestras e as enviou junto com a carta ao palestrante. Este “passo ousado e ingênuo”, segundo o próprio Faraday, teve uma influência decisiva em seu destino.

Diapositivo 4

Diapositivo 5

Infância e juventude A modesta renda da família não permitiu que Michael sequer concluísse o ensino médio e, aos treze anos, tornou-se aprendiz do dono de uma livraria e oficina de encadernação, onde permaneceria por 10 anos. Durante todo esse tempo, Faraday se engajou persistentemente na autoeducação - ele leu toda a literatura disponível sobre física e química, repetiu os experimentos descritos em livros em seu laboratório doméstico e assistiu a palestras particulares sobre física e astronomia à noite e aos domingos. Ele recebeu dinheiro (um xelim para pagar cada palestra) de seu irmão. Nas palestras, Faraday fez novos conhecidos, aos quais escreveu muitas cartas a fim de desenvolver um estilo de apresentação claro e conciso; ele também tentou dominar as técnicas da oratória.

Diapositivo 6

Lei da indução eletromagnética. Eletrólise Em 1830, apesar de sua difícil situação financeira, Faraday abandonou resolutamente todas as atividades paralelas, realizando qualquer pesquisa científica e técnica e outros trabalhos (exceto palestras sobre química) para se dedicar inteiramente à pesquisa científica. Ele logo alcançou um sucesso brilhante: em 29 de agosto de 1831, descobriu o fenômeno da indução eletromagnética - o fenômeno da geração de um campo elétrico por um campo magnético alternado.

Diapositivo 7

Em 1813, Davy (não sem alguma hesitação) convidou Faraday para preencher o cargo vago de assistente na Royal Institution e, no outono do mesmo ano, levou-o numa viagem de dois anos aos centros científicos da Europa. Esta viagem foi de grande importância para Faraday: ele e Davy visitaram vários laboratórios, conheceram cientistas como A. Ampere, M. Chevreul, J. L. Gay-Lussac, que por sua vez chamaram a atenção para as brilhantes habilidades do jovem inglês. André Ampère Começando a trabalhar na Royal Institution

Diapositivo 8

O significado dos trabalhos científicos Mesmo uma lista nada completa das contribuições de Faraday para a ciência dá uma ideia do significado excepcional de seus trabalhos. Esta lista, no entanto, deixa de lado o principal que constitui o enorme mérito científico de Faraday: ele foi o primeiro a criar um conceito de campo na doutrina da eletricidade e do magnetismo. Se antes dele prevalecia a ideia de interação direta e instantânea de cargas e correntes através do espaço vazio, Faraday desenvolveu consistentemente a ideia de que o portador material ativo dessa interação é o campo eletromagnético.

Diapositivo 9

Em 1821, vários acontecimentos importantes ocorreram na vida de Faraday. Ele recebeu o cargo de superintendente do prédio e dos laboratórios da Royal Institution (ou seja, superintendente técnico) e publicou dois artigos científicos significativos (sobre a rotação de uma corrente em torno de um ímã e um ímã em torno de uma corrente, e sobre a liquefação do cloro ). Nesse mesmo ano ele se casou e, como mostrou toda a sua vida subsequente, foi muito feliz no casamento. Publicações científicas

Diapositivo 10

No período até 1821, Faraday publicou cerca de 40 artigos científicos, principalmente sobre química. Gradualmente, sua pesquisa experimental mudou cada vez mais para o campo do eletromagnetismo. Após a descoberta da ação magnética da corrente elétrica por H. Oersted em 1820, Faraday ficou fascinado pelo problema da conexão entre eletricidade e magnetismo. Em 1822, apareceu uma anotação em seu diário de laboratório: “Converter magnetismo em eletricidade”. No entanto, Faraday deu continuidade a outras pesquisas, inclusive na área da química. Assim, em 1824 foi o primeiro a obter cloro no estado líquido. Publicações científicas

Diapositivo 11

Dez dias de intenso trabalho permitiram a Faraday investigar de forma abrangente e completa esse fenômeno, que, sem exagero, pode ser chamado de fundamento, em particular, de toda a engenharia elétrica moderna. Mas o próprio Faraday não estava interessado nas possibilidades aplicadas de suas descobertas; ele se esforçou pelo principal - o estudo das leis da Natureza. A descoberta da indução eletromagnética trouxe fama a Faraday. Mas ele ainda estava com muita falta de dinheiro, então seus amigos foram forçados a trabalhar para lhe proporcionar uma pensão governamental vitalícia. Esses esforços foram coroados de sucesso apenas em 1835. A lei da indução eletromagnética. Eletrólise

Diapositivo 12

Quando Faraday teve a impressão de que o Ministro do Tesouro considerava esta pensão um favor ao cientista, enviou uma carta ao Ministro na qual recusava respeitosamente qualquer pensão. O ministro teve que pedir desculpas a Faraday. Em 1833-34, Faraday estudou a passagem de correntes elétricas através de soluções de ácidos, sais e álcalis, o que o levou à descoberta das leis da eletrólise. Essas leis (leis de Faraday) posteriormente desempenharam um papel importante no desenvolvimento de ideias sobre portadores discretos de carga elétrica. Até o final da década de 1830. Faraday realizou extensos estudos de fenômenos elétricos em dielétricos. Polarização em dielétricos Lei da indução eletromagnética. Eletrólise

Diapositivo 13

A convicção na profunda interconexão de fenômenos elétricos, magnéticos, ópticos e outros fenômenos físicos e químicos tornou-se a base de toda a visão de mundo científica de Faraday. Outros trabalhos experimentais de Faraday nessa época foram dedicados ao estudo das propriedades magnéticas de vários meios. Em particular, em 1845 ele descobriu os fenômenos do diamagnetismo e do paramagnetismo. Em 1855, a doença obrigou novamente Faraday a interromper seu trabalho. Ele ficou significativamente mais fraco e começou a perder a memória catastroficamente. Ele tinha que anotar tudo no caderno do laboratório, até onde e o que colocou antes de sair do laboratório, o que já havia feito e o que iria fazer a seguir. Para continuar trabalhando, teve que abrir mão de muita coisa, inclusive de visitar amigos; a última coisa de que desistiu foram as palestras para crianças. Últimos trabalhos

».

Nomeação: apresentação

Tópico: “Descobertas de Faraday”

O trabalho foi realizado por um aluno do 11º ano “B”:

Bakhmutova Ksenia Romanovna

Chefe: professor de física

Ponomareva Evgenia Vladimirovna

“Acidentes felizes acontecem apenas com a mente preparada.” L. Pasteur

Michael Faraday

(22 .09. 1791 - 25 .08. 1867) -

Cientista inglês,

físico , químico ,

membro da Londres

Sociedade Real.

Primeira pesquisa independente.

1) Em 1820 Faraday

passou vários

experimentos de fundição

aços contendo

níquel. Este trabalho

considerada uma descoberta

aço inoxidável .

Elementos de aço inoxidável.

2) Em 1824 ele foi o primeiro a receber cloro

em estado líquido .

3) Em 1825 ele sintetizou pela primeira vez hexaclorano - uma substância com base na qual vários inseticidas foram produzidos no século XX. E também recebeu benzeno , gasolina , camurça - ácido naftaleno .

"Transforme magnetismo em eletricidade"

Em 1831, Faraday descobriu experimentalmente o fenômeno

2) auto-indução

1) indução eletromagnética

Isso lhe permitiu criar um modelo de dínamo unipolar, mais tarde chamado gerador permanente atual .

Faraday formulou as leis da eletrólise:

A primeira lei de Faraday. A quantidade de substância liberada em cada eletrodo durante a eletrólise é proporcional à carga que flui através do eletrólito.

Segunda Lei Faraday.

O equivalente eletroquímico de todas as substâncias é proporcional ao seu equivalente químico.

Representação esquemática do eletrolítico

células para pesquisa de eletrólise.

As leis da eletrólise formaram a base da galvanoplastia,

galvanostegia e eletroquímica.

Trabalhos básicos sobre eletricidade e magnetismo

Faraday representou Sociedade Real

na forma de uma série de relatórios intitulados

"Pesquisa Experimental em Eletricidade".

Em 1821 - "A história de sucesso do eletromagnetismo."

Em 1831 - tratado "Sobre um tipo especial de ilusão de ótica"

bem como um tratado "Em placas vibratórias."

"Sobre a liquefação do cloro"

Livro amplamente conhecido

"A história de uma vela" (1861),

que foi traduzido para quase todas as línguas do mundo.

Como resultado do estudo das propriedades magnéticas das substâncias,

aberto dia - e para - ímãs .

Aberto rotação do plano de polarização da luz sob

Ação magnetismo , nomeado “Efeito Faraday”.

55 anos antes da descoberta experimental da eletromagnética

As ondas do filamento de Hertz previram sua existência.

Implementado liquefação de gases e previu a existência

temperatura crítica.

Provado unidade da natureza de diferentes tipos de eletricidade ,

obtidos de diversas maneiras.

Descobertas, provas, invenções...

Ele descobriu a rotação de um condutor com corrente em torno de um ímã, que foi

protótipo do motor elétrico moderno.

Construiu um voltímetro.
Inventou a Gaiola de Faraday (Escudo de Faraday).

Voltímetro Faraday

Princípio de funcionamento

"Gaiolas de Faraday"

Motor elétrico moderno

Michael Faraday introduziu vários conceitos:

Mobilidade (1827)
Cátodo, ânodo, íon, eletrólise, eletrodo, eletrólito,

cátion, ânion (1834)

Pela primeira vez ele usou os termos “campo magnético”,

"indução eletromagnética" (1845)

Diamagnetismo
Paramagnetismo
Constante dielétrica do meio
Propôs os conceitos de campo e linhas de força (1830 )
Formulou o conceito de campo (1852)

“Trabalhar, terminar, publicar!”

Michael Faraday

O trabalho de Faraday estava destinado a se tornar o elo mais importante na cadeia de eventos que trouxe ao nosso conhecimento avanços técnicos no campo da eletroquímica e da eletricidade. Se o trabalho de outros cientistas representava picos individuais, então Faraday ergueu cadeias montanhosas inteiras de obras interligadas e muito importantes. Ele deve seu sucesso na ciência não apenas ao talento, mas também à determinação obstinada. Quando questionado sobre qual era o segredo do seu sucesso, ele respondeu: “Muito simples: toda a minha vida estudei e trabalhei, trabalhei e estudei!”

Na minha opinião, mesmo uma lista nada completa das contribuições de Faraday para a ciência dá uma ideia do significado excepcional de suas descobertas. Os trabalhos de Faraday marcaram o advento de uma nova era na física.

Lista de recursos da Internet:

ru/wikipedia/org
www/power/info/ru
www/galvanicworld/com
www/piplz/ru
www/physchem/chimfak/rsu/ru
www/bestferat/ru
http://jelektrotexnika.ru/elektro/89

Infância e juventude
inventor
Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 em
perto de Londres, na família de um ferreiro. Mãe
Faraday, trabalhador, sábio, embora
mulher sem instrução, viveu para ver a hora,
quando seu filho alcançou sucesso e reconhecimento, e
Eu estava orgulhoso dele com razão.
(Michael com sua mãe
Margaret Faraday)

Infância e juventude
inventor
A renda modesta da família não permitiu que Michael
até terminar o ensino médio. Aos nove anos
ele teve que trabalhar como entregador de jornais, e em
Aos treze anos tornou-se aprendiz de
dono de uma livraria e encadernação
oficina. Quando ele virou
dezenove anos, ele acidentalmente soube das palestras
de acordo com a história natural de um certo Sr. Tatum.
Depois de assistir a 13 palestras, ele decidiu se dedicar
ciência.

Início dos trabalhos na Royal
instituto
Um dos clientes da encadernadora, membro
Royal Society of London Denault, observando
O interesse de Faraday pela ciência o ajudou a assistir às palestras
eminente físico e químico Humphry Davy em
Royal Institution, que mais tarde se tornou sua
professor e mentor.
(Humphry Davy, que contribuiu
de grande importância em
vida do jovem Michael)

Em 1813 David
convidou Faraday
para o vago
posição de assistente em
Real
instituto
(A Royal Institution é um futuro local de trabalho e
As grandes descobertas de Michael)

Viajando pela Europa
No outono de 1813, Davy leva Faraday em uma viagem
nos centros científicos da Europa.
Faraday sobre sua jornada: “Esta manhã é o começo
nova era na minha vida. Até agora, no que me diz respeito
Lembro que nunca saí de Londres à distância
mais de trinta quilômetros."
Ampère André Marie

Primeiros passos na Royal Institution
A vida de Faraday, desde que ingressou na Royal Institution, centrou-se
principalmente em aulas de laboratório e ciências. O credo de sua vida foi: “Observe,
estudar e trabalhar."

Primeira pesquisa independente.
Publicações científicas
Em 1816 ele começou a ler
curso de palestra pública
em física e química em
Sociedade para
autoeducação. EM
aparece no mesmo ano
e seu primeiro impresso
Trabalho.

Principais obras

PRINCIPAIS OBRAS
O primeiro motor elétrico
criado por Faraday em 1821
No início de setembro, colocou-o num recipiente com
mercúrio magnetizado em uma extremidade
haste: flutuava verticalmente, como
pequena flutuação. Então o cientista
colocou o fio verticalmente na embarcação,
ao longo do qual caminhei de cima a baixo
corrente elétrica. Magnetizado
o flutuador começou a se mover
fio no sentido anti-horário, como
como se fosse atraído por um redemoinho invisível (veja
diagrama). Então, seus palpites
foram confirmados e, além disso, em
o resultado foi o primeiro do mundo
motor elétrico primitivo.
Faraday transformou eletricidade em
movimento que poderia ser realizado
trabalhar. Aconteceu em 3 de setembro de 1821
ano.

Descoberta da lei
indução eletromagnética
29 de agosto de 1831, após dez dias de trabalho árduo, Faraday
revela um fenômeno que pode ser chamado de base de todos
engenharia elétrica moderna.
Faraday descobriu um fenômeno que conecta movimento mecânico e
magnetismo com aparecimento de corrente elétrica, - eletromagnético
indução. Este fenômeno foi o oposto do que Oersted descobriu.
Já se sabia então que a eletricidade estática
pela força de indução, ou seja, um corpo eletricamente carregado pode transmitir
carga para outro corpo ao se aproximar, a carga é induzida do primeiro corpo
para o segundo. No entanto, ninguém ainda foi capaz de provar que a corrente elétrica
se comporta de forma semelhante, ou seja, induz eletricidade ao mais próximo
circuito. Faraday conseguiu provar esta teoria, mas de uma forma completamente inesperada.
forma: a indução se manifestou não apenas durante a indução
atual, mas também quando muda.

Formas diferentes
eletromagnético
indução
Nos três apresentados
caixas de arame
está conectado ao galvanômetro:
a) se nos aproximarmos
ímã ao cabo e remova
dele, aparece no cabo
atual; b) se para o cabo
conecta ou
a corrente está desligada,
induzido ao vizinho
cabo; c) se o ímã
gire em torno do cabo, nele
atual aparece.

Generalização de experimentos sobre indução eletromagnética

Descoberta do campo magnético
Magnetismo se transforma em eletricidade

Espectro de campos magnéticos
Pólos opostos de ímãs diferentes se atraem –
norte para sul e vice-versa

Gerador Unipolar Faraday

GERADOR UNIPOLAR FARADAY

Eletrólise

Resultados
experimentos,
realizado
Faraday no campo da eletroquímica, você pode
resumir em duas frases que recebeu
nome "Leis da eletrólise de Faraday".
- Massa de produtos químicos depositados em
eletrodo, é diretamente proporcional à quantidade
passou corrente para o necessário para o processo
tempo.
- Para uma determinada quantidade de eletricidade, a massa
liberou elementos químicos diretamente
proporcionais aos seus equivalentes químicos.

Os últimos anos do grande inventor...
Em 1855, a doença obrigou novamente Faraday a interromper seu trabalho. Ele
enfraqueceu significativamente e começou a perder memória catastroficamente.
Michael Faraday morreu
25 de agosto de 1867
setenta e sete anos
desde o nascimento, deixando
enorme depois de mim
tesouro de conhecimento e
descobertas.

Nada é esquecido...
Após a morte de Michael
Faraday, perto
Instituição Real,
um bronze foi erguido
monumento ao grande
inventor. EM
o tempo presente em
Instituto Real
um museu com o nome
Faraday.

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Diapositivo 1

Apresentação de Michael Faraday preparada pelo site Anatoly Bolshakov, aluno da 8ª série

Diapositivo 2

Contribuição para o desenvolvimento da ciência Infância e juventude Primeiros passos Publicações científicas Eleição para a Royal Society Lei da indução eletromagnética Trabalhos recentes O significado dos trabalhos científicos Michael Faraday Sair

Diapositivo 3

Diapositivo 4

Diapositivo 5

Diapositivo 6

Diapositivo 7

Diapositivo 8

Diapositivo 9

Diapositivo 10

Diapositivo 11

Eleição para a Royal Society Em 1824, Faraday foi eleito membro da Royal Society, apesar da oposição ativa de Davy, com quem o relacionamento de Faraday já havia se tornado bastante complicado naquela época, embora Davy gostasse de repetir que de todas as suas descobertas, a mais significativa foi a “descoberta de Faraday”. Este último também prestou homenagem a Davy, chamando-o de “grande homem”.

Um ano após sua eleição para a Royal Society, Faraday foi nomeado diretor do laboratório da Royal Institution e, em 1827, recebeu o cargo de professor neste instituto.

Diapositivo 12

Diapositivo 13

Diapositivo 14

Trabalhos recentes O enorme estresse mental constante prejudicou a saúde de Faraday e o forçou a interromper seu trabalho científico por cinco anos em 1840. Voltando a isso, Faraday em 1848 descobriu o fenômeno da rotação do plano de polarização da luz que se propaga em substâncias transparentes ao longo das linhas de intensidade do campo magnético (efeito Faraday). Aparentemente, o próprio Faraday (que escreveu com entusiasmo que “magnetizou a luz e iluminou a linha de força magnética”) atribuiu grande importância a esta descoberta. Na verdade, foi a primeira indicação da existência de uma ligação entre a óptica e o eletromagnetismo.

Diapositivo 16

A convicção na profunda interconexão de fenômenos elétricos, magnéticos, ópticos e outros fenômenos físicos e químicos tornou-se a base de toda a visão de mundo científica de Faraday.

Outros trabalhos experimentais de Faraday nessa época foram dedicados ao estudo das propriedades magnéticas de vários meios. Em particular, em 1845 ele descobriu os fenômenos do diamagnetismo e do paramagnetismo.

Em 1855, a doença obrigou novamente Faraday a interromper seu trabalho. Ele ficou significativamente mais fraco e começou a perder a memória catastroficamente. Ele tinha que anotar tudo no caderno do laboratório, até onde e o que colocou antes de sair do laboratório, o que já havia feito e o que iria fazer a seguir. Para continuar trabalhando, teve que abrir mão de muita coisa, inclusive de visitar amigos; a última coisa de que desistiu foram as palestras para crianças. Últimos trabalhos

Diapositivo 17

A importância dos trabalhos científicos O fato de Faraday ter sido o primeiro a criar um conceito de campo na doutrina da eletricidade e do magnetismo foi lindamente escrito por D. C. Maxwell, que se tornou seu seguidor, desenvolveu ainda mais seus ensinamentos e colocou ideias sobre o campo eletromagnético em um claro forma matemática: “Faraday com seu mental Com meus olhos vi linhas de força que baixaram todo o espaço. Onde os matemáticos viam centros de tensão de forças de longo alcance, Faraday via um agente intermediário. Onde eles não viam nada além da distância, contentes em encontrar a lei de distribuição das forças que agem sobre os fluidos elétricos, Faraday buscava a essência dos fenômenos reais que ocorriam no meio.” DK Maxwell

Diapositivo 19

A importância dos trabalhos científicos O ponto de vista da eletrodinâmica na perspectiva do conceito de campo, cujo fundador foi Faraday, tornou-se parte integrante da ciência moderna. Os trabalhos de Faraday marcaram o advento de uma nova era na física.

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Resumo

Tsukanova Natalia Refatovna

Plano de aula

Sabaktyn takyryby:

Tópico da lição:

Tipo Sabaktyn:

Tipo de aula: aula combinada

Objetivos da lição:

Sabaktyn Maksaty:

Bilimdilik:

Educacional:

Damytushylyk:

Desenvolvimento:

Tarbielik:

Educando:

Okudyn adisi:

Métodos de ensino:

Livros didáticos, teste

Sabaktyn mazmuny homens barysy

1. Parte organizacional:

solução de teste

4.Aprendendo novo material:

4. Postulados de Einstein.

e/m e/m

Com. V c

Em 1905 A. Einstein

eu postulo : Princípio da relatividade:

Postulado II Com

mecânica clássica (v< < c);

mecânica relativística (v< c);

mecânica quântica (v< < c);

(v?c).

6. Fixando um novo tópico

– o que é matéria?

– houve um começo dos tempos?

– haverá um fim dos tempos?

Tsukanova Natalia Refatovna

KSU "Faculdade de Engenharia de Máquinas da cidade de Petropavlovsk"

Cazaquistão, região norte do Cazaquistão, Petropavlovsk

Plano de aula

Sabaktyn takyryby:

Tópico da lição: O princípio da relatividade em mecânica. Postulados da teoria da relatividade.

Tipo Sabaktyn:

Tipo de aula: aula combinada

Objetivos da lição:

Sabaktyn Maksaty:

Bilimdilik:

Educacional: Familiarizar os alunos com os conceitos clássicos de espaço e tempo e com os fundamentos experimentais da SRT.

Revele o significado físico e filosófico dos postulados de Einstein, bem como a essência e as propriedades do conceito relativista de espaço e tempo.

Damytushylyk:

Desenvolvimento: Familiarizar os alunos com conceitos modernos de espaço e tempo, para ajudá-los a desenvolver uma visão de mundo dialético-materialista.

Tarbielik:

Educando: cultive diligência, precisão e clareza ao responder, a capacidade de ver a física ao seu redor.

Okudyn adisi:

Métodos de ensino: verbal (história), visual, prático

Sabakta oz betinshe istatin zhumystyn turleri:

Tipos de trabalho independente na aula: tomar notas, trabalhar em grupos com textos da literatura científica popular,

Sabaktyn materialdyk-technikalyk zharyktandyruy:

Equipamento material e técnico da aula: livros didáticos, teste

Sabaktyn mazmuny homens barysy

1. Parte organizacional:

Criar um ambiente psicológico para a aula, formulando as metas e objetivos da aula e os resultados esperados.

2. Verificando o dever de casa: solução de teste

3. Motivação para atividades educativas:

A teoria da relatividade não surgiu por acaso, mas foi um resultado natural do desenvolvimento anterior da ciência física. Usando este exemplo, é necessário trazer à consciência dos alunos o significado do desenvolvimento da ciência física: a nova teoria não anula a antiga, mas a inclui como um caso especial e limite.

4.Aprendendo novo material:

1. Apresentação clássica dos conceitos de espaço e tempo.

2. Sistema de referência inercial. O princípio da relatividade de Galileu.

3. Fundamentos experimentais da SRT.

4. Postulados de Einstein.

A teoria da relatividade não surgiu por acaso, mas foi um resultado natural do desenvolvimento anterior da ciência física. Usando este exemplo, devemos compreender o significado do desenvolvimento da ciência física: a nova teoria não cancela a antiga, mas a inclui como um caso especial e limite.

Ao descrever fenômenos físicos, sempre usamos algum tipo de sistema de referência.

– O que pode ser dito sobre o nosso movimento (estamos em movimento ou em repouso?)

G. Galileu introduziu o princípio da relatividade na mecânica clássica, cujo significado é o seguinte: as leis da mecânica têm a mesma forma em todos os referenciais inerciais. ISO é um sistema em que a lei da inércia (Primeira Lei de Newton) é satisfeita - a velocidade de um corpo não muda se outros corpos não atuarem sobre ele ou a ação desses corpos for compensada, ou seja, para para Para que a velocidade de um corpo mude, é necessária a ação de forças. Um sistema de referência movendo-se retilínea e uniformemente também é considerado inercial.

Sistemas que giram ou aceleram não são inerciais.

Na maioria das vezes consideramos o movimento dos corpos em relação à Terra, ou seja, Assumimos condicionalmente que o globo não está se movendo, porque Ao observar movimentos mecânicos na Terra, não encontramos nada que indique que a própria Terra esteja se movendo em órbita a uma velocidade de 30 km/s. Deve-se notar que o sistema de referência associado à Terra pode ser considerado inercial com algumas aproximações (a Terra gira).

Na mecânica clássica, era dado como certo que o tempo flui da mesma forma em todos os ISOs, que as escalas espaciais e a massa dos corpos em todos os ISOs também permanecem as mesmas. I. Newton introduziu postulados sobre o tempo absoluto e o espaço absoluto na física, ele escreveu: “O tempo absoluto, verdadeiro ou matemático, flui da mesma maneira…. O espaço absoluto, em virtude da sua natureza… permanece sempre o mesmo e imóvel”

Até meados do século XIX. acreditava que todos os fenômenos físicos podem ser explicados com base na mecânica newtoniana.

Em meados do século XIX. a teoria dos fenômenos eletromagnéticos foi criada

(Teoria de Maxwell). Descobriu-se que as equações de Maxwell mudam de forma durante as transformações galileanas da transição de um ISO para outro. Surgiu a questão sobre como o movimento retilíneo uniforme afeta todos os fenômenos físicos. Os cientistas enfrentaram o problema de conciliar as teorias do eletromagnetismo e da mecânica. Além disso, em 1881, os cientistas americanos A. Michelson e E. Morley estabeleceram que o movimento da Terra não afeta de forma alguma a velocidade de propagação da luz. E a lei da adição de velocidades, aceita na mecânica clássica, não se cumpre neste caso. Surgiram então dúvidas de que o peso corporal é sempre constante. Ao medir a proporção e/m para elétrons em raios catódicos, descobriu-se que em altas velocidades de elétrons e/m diminui com o aumento da velocidade. Do ponto de vista mecânico, isso não estava claro, porque... a carga e a massa do elétron devem permanecer inalteradas.

Para explicar todas essas contradições, era necessária uma nova teoria. Esta teoria foi criada no início do século por A. Einstein, introduzindo novos postulados que eram consistentes com todos os experimentos.

Do que foi considerado, não se pode concluir que a mecânica newtoniana esteja incorreta. É contrariado apenas por experimentos relacionados à determinação da velocidade da luz ou ao movimento das partículas a uma velocidade próxima à velocidade da luz. Com. Em todos os outros casos, quando lidamos com velocidades de movimento muito inferiores à velocidade da luz, a mecânica clássica concorda com a experiência. Isso significa que ao criar uma nova mecânica deve-se observar o princípio da correspondência, ou seja, a nova mecânica deve incluir a velha mecânica clássica de Newton como um caso especial e limite, ou seja, as leis da nova mecânica devem se transformar nas leis de Newton em velocidades de movimento V, pequenas persianas na velocidade da luz c. Essa nova mecânica passou a ser chamada de mecânica relativística. Assim, a mecânica relativística não anula a mecânica clássica, mas apenas estabelece os limites da sua aplicabilidade.

Em 1905 A. Einstein propôs uma teoria especial (particular) da relatividade SRT, com base no qual a mecânica e a eletrodinâmica podem ser combinadas. Um dos símbolos do século 20 é o brilhante cientista Albert Einstein (1879–1955). A sua teoria da relatividade causou um profundo repensar das descobertas feitas por Newton no século XVII e subverteu as ideias aceites sobre o mundo. Por outro lado, a revolução científica levou à invenção das armas mais mortíferas da história da humanidade. A consciência de seu envolvimento no maior mal do nosso tempo atormentou o notável cientista.

A vida de Albert Einstein foi cheia de paradoxos. Físico brilhante, passou por sérias dificuldades na escola. Um cientista mundialmente famoso, orgulho da ciência alemã, foi forçado a deixar seu país devido à perseguição dos nazistas. O ativista pela paz contribuiu indiretamente para a invenção da bomba atômica. Autor de várias descobertas que marcaram época e ganhador do Prêmio Nobel por seu trabalho no campo da óptica, para a maioria das pessoas foi e continua sendo o criador da famosa teoria da relatividade.

Física e música.... Essas duas esferas aparentemente opostas se encontraram no trabalho do grande cientista. Einstein ponderou as questões mais complexas da física enquanto tocava violino. Quando questionado sobre o que a morte significava para ele, ele respondeu: “Isso significa que não poderei mais ouvir Mozart”.

R. Einstein era um pacifista convicto. Mesmo durante a Primeira Guerra Mundial, ele falou sobre a loucura que tomou conta da Europa. E durante a Segunda Guerra Mundial, ele apelou à geração mais jovem de americanos para recusar serviço militar... “Se 2% dos jovens se recusarem a servir no exército, o governo não será capaz de resistir a eles. Não haverá espaço nas prisões...”

Em 1905 foi publicado seu trabalho “Sobre a eletrodinâmica de corpos em movimento”. Nele, Einstein formulou dois princípios (postulados) da teoria da relatividade.

eu postulo : Princípio da relatividade: todas as leis da natureza têm a mesma forma em todos os referenciais inerciais. Este postulado foi uma generalização do princípio da relatividade de Newton não apenas para as leis da mecânica, mas também para as leis do resto da física.

Postulado II : Princípio da constância da velocidade da luz: a luz viaja no vácuo a uma certa velocidadeCom , independente da velocidade da fonte e da velocidade do receptor do sinal luminoso.

Para formular estes postulados foi necessária grande coragem científica, porque eles obviamente contradiziam as ideias clássicas sobre espaço e tempo. Assim, a física moderna é dividida em:

mecânica clássica, que estuda o movimento de corpos macroscópicos em baixas velocidades (v< < c);

mecânica relativística, que estuda o movimento de corpos macroscópicos em altas velocidades (v< c);

mecânica quântica, que estuda o movimento de corpos microscópicos em baixas velocidades (v< < c);

física quântica relativística, que estuda o movimento de corpos microscópicos em velocidades arbitrárias (v?c).

5. Registrar notas de apoio em um caderno.

6. Fixando um novo tópico

Desde a infância, A. Einstein imaginou a imagem vista por um viajante movendo-se à velocidade da luz. Vamos tentar imaginar esta imagem por um momento. (Imagem do universo, acostumando com a imagem)

Trabalhar em grupo com textos da literatura científica popular (são oferecidos aos alunos textos, após estudo dos quais devem responder às questões colocadas) Anexo 1.

– o que é matéria?

– É possível transformar energia em matéria?

– os relógios andam mais devagar em uma espaçonave voadora?

– Serei capaz de viver para ver o ano 4000?

– um buraco negro lhe dará vida eterna?

– houve um começo dos tempos?

– haverá um fim dos tempos?

7. Reflexão sobre o problema: “colapso da civilização”.

E para concluir, gostaria que refletissem sobre o problema: “o colapso da civilização”.

Conhecendo a teoria da relatividade e a vida de um cientista, ficamos convencidos de quão inestimável é a contribuição de A. Einstein para a ciência e quão elevados foram os ideais que guiaram este homem durante sua vida. Mas sua biografia não é tão perfeita. O fato é que Einstein era pacifista até a ponta dos dedos, mas um dia mudou de opinião, e você pode me dizer por quê?

Nos últimos 30 anos de sua vida, Einstein trabalhou em uma certa Teoria do Campo Unificado. A teoria do campo unificado deveria combinar coisas aparentemente incompatíveis em uma equação matemática: o campo elétrico, o campo magnético e a gravidade. Feito isso, seria possível compensar a gravidade com um campo eletromagnético e, assim, construir um antigravitador; por outro lado, o campo eletromagnético poderia ser compensado pela componente gravitacional e assim alcançar a invisibilidade.

Há evidências documentais de que Albert Einstein em 1925-1927. A teoria do campo unificado foi criada, mas a versão deste trabalho ficou um tanto inacabada.

Vale ressaltar que essa teoria surgiu apenas em 1940. E você tentará me responder um pouco mais tarde, por que neste momento específico?

Em 1940, A. Einstein tornou-se pesquisador da Marinha dos EUA. E foi em 1940 que a Marinha começou a trabalhar no projeto, que mais tarde seria chamado de Projeto Filadélfia e seus resultados permaneceriam por muito tempo nos arquivos secretos das Forças Navais do CIIIA.

O experimento Filadélfia foi conduzido no outono de 1943. O experimento consistiu em proporcionar “invisibilidade total” a um destróier militar do tipo DE-173 chamado Eldridge junto com sua tripulação. Isto é o que foi alcançado durante o experimento. No entanto, Einstein, ao conduzir esta experiência, não avisou a liderança da Marinha que, como resultado da experiência, além da “invisibilidade da nave”, iria “transpô-la no espaço por mais de 1000 milhas”. O navio desapareceu do cais na Filadélfia e apareceu perto do cais em Norfolk.

É digno de nota que os marinheiros do Eldridge foram descartados após o experimento e, em cerca de dez anos, enlouqueceram ou morreram.

A questão permanece em aberto: por que Einstein, que odiava o exército e a violência desde a infância, serve no Exército dos EUA e até participa de experimentos duvidosos?

A teoria do campo unificado testada no experimento de Einstein na Filadélfia nunca foi publicada. Em 1955, Einstein, poucos meses antes de sua morte, queimou documentos relativos à Teoria do Campo Unificado, porque, em suas palavras, “a humanidade não está madura para isso e se sentirá melhor sem ela”.

Não é necessário acreditar no que eu disse, mas existem muitos documentos que confirmam a condução do experimento Filadélfia, e também testemunhas do navio "Fureset", de onde o Eldridge foi observado, ainda estão vivas.

Se alguém quiser ler este experimento com mais detalhes, leia o livreto Knowledge Question Mark 3 de 1991, "What Happened to the USS Eldridge?"

E este não é o único caso na história da física que levou a tragédias.

Mas voltemos ao problema: “o colapso da civilização…..”

– Quem tentará explicar o papel da física e de seus criadores nisso?

É improvável que existisse outro cientista cuja personalidade fosse tão popular entre as pessoas do nosso planeta e despertasse tanto interesse universal. Mas isso é perfeitamente compreensível. Einstein criou teorias que transformaram a face de toda ciência física, exigindo mudanças em todo o estilo do nosso pensamento, provocando mudanças nas nossas visões filosóficas sobre os problemas fundamentais da existência. Mas não é só isso. Einstein é uma pessoa cuja visão do mundo, da vida, do comportamento e das relações das pessoas faz você pensar na sua própria vida. Pense nisso não para copiar e repetir sua visão de vida, mas para compreender melhor a vida e o seu lugar nela. As visões físicas de Einstein são complexas, mas também extraordinariamente atraentes. Não menos atraentes são os traços de sua personalidade.

8. Envio de notas para a revista.

9. Em casa: prepare uma nota biográfica sobre A. Einstein.

Saigutin Dmitry Aluno 8B classe GBOU escola secundária nº 1003, Moscou

Michael Faraday (1791-1867), físico inglês, fundador da doutrina do campo eletromagnético.

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Legendas dos slides:

Michael Faraday

Infância e juventude Faraday nasceu na família de um ferreiro. Seu irmão mais velho, Robert, também era ferreiro, o que incentivou de todas as maneiras possíveis a sede de conhecimento de Michael e a princípio o apoiou financeiramente. A mãe de Faraday, uma mulher trabalhadora e sábia, embora sem instrução, viveu para ver o tempo em que seu filho alcançaria sucesso e reconhecimento, e tinha orgulho dele com razão.

A modesta renda da família não permitiu que Michael sequer concluísse o ensino médio e, aos treze anos, tornou-se aprendiz do dono de uma livraria e oficina de encadernação, onde permaneceria por 10 anos. Durante todo esse tempo, Faraday se engajou persistentemente na autoeducação - ele leu toda a literatura disponível sobre física e química, repetiu os experimentos descritos em livros em seu laboratório doméstico e assistiu a palestras particulares sobre física e astronomia à noite e aos domingos. Ele recebeu dinheiro (um xelim para pagar cada palestra) de seu irmão. Nas palestras, Faraday fez novos conhecidos, aos quais escreveu muitas cartas a fim de desenvolver um estilo de apresentação claro e conciso; ele também tentou dominar as técnicas da oratória.

Um dos clientes da encadernação, membro da Royal Society of London Denault, percebendo o interesse de Faraday pela ciência, ajudou-o a assistir às palestras do notável físico e químico G. Davy na Royal Institution. Faraday escreveu e encadernou cuidadosamente as quatro palestras e as enviou junto com a carta ao palestrante. Este “passo ousado e ingênuo”, segundo o próprio Faraday, teve uma influência decisiva em seu destino.

Começando a trabalhar na Royal Institution Em 1813, Davy (não sem alguma hesitação) convidou Faraday para preencher o cargo vago de assistente na Royal Institution e, no outono do mesmo ano, levou-o em uma viagem de dois anos ao científico centros da Europa. Esta viagem foi de grande importância para Faraday: ele e Davy visitaram vários laboratórios, conheceram cientistas como A. Ampere, M. Chevreul, J. L. Gay-Lussac, que por sua vez chamaram a atenção para as brilhantes habilidades do jovem inglês.

Publicações científicas Depois de retornar ao Royal Institute em 1815, Faraday iniciou um trabalho intensivo, no qual a pesquisa científica independente ocupou um lugar cada vez maior. Em 1816 ele começou a dar palestras públicas sobre física e química na Society for Self-Education. No mesmo ano apareceu seu primeiro trabalho impresso. Em 1821, vários acontecimentos importantes ocorreram na vida de Faraday. Ele recebeu o cargo de superintendente do prédio e dos laboratórios da Royal Institution (ou seja, superintendente técnico) e publicou dois artigos científicos significativos (sobre a rotação de uma corrente em torno de um ímã e um ímã em torno de uma corrente, e sobre a liquefação do cloro ). Nesse mesmo ano ele se casou e, como mostrou toda a sua vida subsequente, foi muito feliz no casamento.

Lei da indução eletromagnética. Em 1830, apesar de sua difícil situação financeira, Faraday abandonou resolutamente todas as atividades paralelas, realizando qualquer pesquisa científica e técnica e outros trabalhos (exceto palestras sobre química) para se dedicar inteiramente à pesquisa científica. Ele logo alcançou um sucesso brilhante: em 29 de agosto de 1831, descobriu o fenômeno da indução eletromagnética - o fenômeno da geração de um campo elétrico por um campo magnético alternado.

Lei da indução eletromagnética. Dez dias de trabalho árduo permitiram a Faraday investigar de forma abrangente e completa esse fenômeno, que, sem exagero, pode ser chamado de fundamento, em particular, de toda a engenharia elétrica moderna. Mas o próprio Faraday não estava interessado nas possibilidades aplicadas de suas descobertas; ele se esforçou pelo principal - o estudo das leis da Natureza. A descoberta da indução eletromagnética trouxe fama a Faraday. Mas ele ainda estava com muita falta de dinheiro, então seus amigos foram forçados a trabalhar para lhe proporcionar uma pensão governamental vitalícia. Esses esforços foram coroados de sucesso apenas em 1835.

Faraday experimentando em laboratório

Eletrólise Em 1833-34, Faraday estudou a passagem de correntes elétricas através de soluções de ácidos, sais e álcalis, o que o levou à descoberta das leis da eletrólise. Essas leis (leis de Faraday) posteriormente desempenharam um papel importante no desenvolvimento de ideias sobre portadores discretos de carga elétrica. Até o final da década de 1830. Faraday realizou extensos estudos de fenômenos elétricos em dielétricos