Александр Фролов – Поля и их карты. Научно-методическое пособие серии «Физика в школе» (страница 2)

1.4. Физическое поле

Вот мы сформировали определение понятия «физическое поле». Так уж устроен человек с его мышлением, что ему необходимо так или иначе, картинкой или символами визуализировать, сделать возможным для визуального представления, понятийно определённый объект. Как представить неощутимое физическое поле?

Раз уж оно поле, да тем более – физическое, воздействующее, в первую очередь напрашивается подход, основанный на аналогиях. Если ещё учесть, что научные работники прошедших времён уже такое проделывали. Помните, как в «домолекулярные» времена в физике пытались представить теплопередачу? Бесцветной, неощутимой жидкостью непонятное тепло разливалось в пространстве, перетекая от одних тел к другим, от источников этой жидкости типа огня – к физическим телам. Назвали эту жидкость флогистоном. И наобъясняли всякого. В частности, горение представлялось как вихреобразные движения флогистона. Наука продвинулась вперёд, и о флогистоне мы вспоминаем со снисходительной улыбкой. Но и сегодня на макроскопическом уровне математическая теория теплопередачи вполне обходится без молекулярных представлений – просто течёт в нашем ментальном пространстве физическая величина «количество теплоты» и это благополучно многое описывает. Вот и с полем так же. Да и математический аппарат течения поля через поверхность – один и тот же для течения жидкости и распространения электрического поля. Теорема Остроградского-Гаусса в этих случаях одинаково справедлива. Так почему бы нам не представить где-то там, на краю сознания, физическое поле некоторой жидкостью, подобной флогистону, да или просто воде – только неощутимой органами наших чувств. Вода, кисель, желе – лишь бы было бесцветным, неощутимым и тягучим. Ведущим себя подобно резине при её сжатии или растяжении. С этим мозг уже может справиться в своих наглядных представлениях.

Важно только знать, математическим полем какой физической величины мы модель описываем. При математическом описании потока воды текут через поверхность физические величины: масса, скорость, давление, плотность. Или ещё, например, математическая величина – «вихрь вектора скорости». В описании поля – текут величины «сила, действующая на пробный объект в данной точке пространства» и «состояние поля в данной точке пространства». Ну, и при необходимости – математические величины типа вихрей тех или иных векторных физических величин.

В начале курса физики учащиеся средних классов основной школы испытывают трудности с осознанием воздуха (и вообще газов) как физического тела. Для приведения их к разумным представлениям достаточно, после введения определения понятия «физическое тело», попросить помахать ладонью в воздухе. И они с восторгом обнаруживают, что воздух оказывает ощутимое сопротивление движению ладони. Значит, в соответствии с определением, является физическим телом, ощутимым этой самой ладонью.

Если мы будем размахивать рукой в магнитном, например, поле, мы его, опять же в соответствии с определением, не почувствуем. А вот если мы в эту руку возьмём магнит, являющийся прибором для обнаружения магнитного поля, сопротивление движению может быть вполне ощутимым.

Всё сказанное здесь, с моей точки зрения, вполне допускает создание мозгом интуитивных обыденных моделей физических полей, что облегчает представление, а затем и понимание, явлений, связанных с полями.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.