Номер 1, страница 339 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Обобщающие проекты - номер 1, страница 339.

Условие.

1. Сделайте презентацию (по материалам художественных произведений, на основе анализа живописи, современного кинематографа, мультипликационных фильмов), демонстрирующую проявление различных физических явлений.

Решение.

План-конспект презентации на тему: "Физика в искусстве: от живописи до кинематографа"

Введение

Цель данной презентации — рассмотреть и проанализировать, как различные физические явления находят свое отражение в произведениях искусства. Искусство, будь то живопись, кинематограф или мультипликация, часто опирается на законы физики для создания реалистичных или, наоборот, фантастических образов. Анализ этих произведений позволяет не только глубже понять замысел автора, но и наглядно увидеть проявление фундаментальных законов природы.

Ответ: Искусство является средством визуализации и интерпретации физических законов, делая их более доступными для понимания.

Часть 1. Проявления физических явлений в живописи

1.1. Оптика: свет и цвет

Одним из наиболее очевидных физических явлений в живописи является свет. Художники на протяжении веков изучали его свойства, чтобы передать объем, пространство и атмосферу.

Пример 1: Клод Моне, "Впечатление. Восходящее солнце" (1872).

В этой знаковой картине импрессионизма мы наблюдаем рэлеевское рассеяние света. Коротковолновый синий и фиолетовый свет рассеивается в атмосфере сильнее, чем длинноволновый красный и оранжевый. Именно поэтому восходящее солнце и его отражение в воде имеют насыщенный оранжево-красный цвет, в то время как небо и вода окрашены в серо-голубые тона. Туман и дымка также рассеивают свет, делая контуры объектов нечеткими.

Пример 2: Ян Вермеер, "Молочница" (ок. 1660).

Вермеер мастерски изображает законы геометрической оптики. Свет, падающий из окна, распространяется прямолинейно, создавая четкие тени. Мы видим диффузное (рассеянное) отражение света от стен и ткани, которое создает мягкое общее освещение, и зеркальное отражение, формирующее яркие блики на глазурованной поверхности кувшина.

Ответ: Живопись, особенно в работах импрессионистов и мастеров барокко, служит наглядной иллюстрацией законов оптики, таких как рассеяние, отражение и прямолинейное распространение света.

1.2. Механика: равновесие и движение

Хотя живопись статична, она способна передавать динамику и законы механики через композицию и позы персонажей.

Пример: Эдгар Дега, "Голубые танцовщицы" (1897).

Дега в своих работах часто изображал балерин. Их позы — это примеры устойчивого и неустойчивого равновесия. Чтобы сохранить равновесие в сложной позе, балерина интуитивно располагает свое тело так, чтобы проекция ее центра тяжести находилась в пределах площади опоры. Динамика движения передается через диагональные линии композиции и ощущение мимолетности момента, что можно рассматривать как художественную метафору инерции.

Ответ: Статичное искусство живописи способно демонстрировать фундаментальные принципы механики, такие как условия равновесия тел и инерция, через изображение поз и композиционное построение.

Часть 2. Проявления физических явлений в кинематографе

2.1. Законы Ньютона и гравитация

Кино, как искусство движения, напрямую связано с законами механики.

Пример 1: "Гравитация" (2013), реж. Альфонсо Куарон.

Фильм является практически учебником по физике в условиях невесомости. Мы видим действие третьего закона Ньютона, когда героиня использует огнетушитель как реактивный двигатель для перемещения (сила действия равна силе противодействия). Обломки космической станции, движущиеся с огромной скоростью по орбите, — это демонстрация первого закона Ньютона (закона инерции).

Пример 2: "Матрица" (1999), реж. сестры Вачовски.

Знаменитая сцена "bullet time" (время пули) — это фантастическая визуализация баллистического движения. Пока камера движется вокруг застывшего героя, мы можем наблюдать траекторию полета пули, которая, даже в виртуальном мире, подчиняется законам физики: она движется прямолинейно по инерции и одновременно падает под действием (виртуальной) силы тяжести.

Ответ: Научно-фантастический и реалистичный кинематограф активно использует законы Ньютона и теорию гравитации для создания как достоверных, так и визуально эффектных сцен, делая физические концепции более наглядными.

2.2. Волновая физика и термодинамика

Пример: "Интерстеллар" (2014), реж. Кристофер Нолан.

Фильм наглядно демонстрирует эффекты общей теории относительности Эйнштейна, в частности, гравитационное замедление времени. На планете, вращающейся вблизи черной дыры Гаргантюа, время течет значительно медленнее, чем на Земле или на космическом корабле на далекой орбите. Также в фильме реалистично показано отсутствие звука в вакууме: взрывы в космосе происходят в полной тишине. Распространение звука от взрывов на Земле часто показывают с задержкой после вспышки, что иллюстрирует разницу между скоростью света ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с) и скоростью звука ($v \approx 340$ м/с).

Ответ: Современный кинематограф обращается к сложным областям физики, таким как теория относительности и волновая физика, для построения сюжета и визуализации явлений, недоступных для прямого наблюдения.

Часть 3. Проявления физических явлений в мультипликации

3.1. "Мультяшная физика": комическое искажение законов

Анимация часто намеренно нарушает законы физики для создания комического эффекта, но при этом отталкивается от них.

Пример: "Том и Джерри", "Хитрый койот и Дорожный бегун".

В этих мультфильмах мы видим классические примеры "мультяшной физики". Персонаж может пробежать за край утеса и не падать до тех пор, пока не посмотрит вниз — это игра с понятием гравитации. Тела героев обладают абсолютной упругостью: они могут полностью деформироваться при ударе и мгновенно восстанавливать свою форму. Эти преувеличения и нарушения делают физические законы еще более заметными для зрителя.

Ответ: Классическая анимация использует намеренное искажение физических законов (гравитации, упругости, инерции) как основной художественный прием для достижения комического эффекта.

3.2. Реалистичная физика в современной 3D-анимации

Современная компьютерная анимация, напротив, стремится к максимально точному воссозданию физических явлений.

Пример: Мультфильмы студии Pixar ("В поисках Немо", "Храбрая сердцем", "Душа").

Для создания этих мультфильмов используются сложные физические движки. В "В поисках Немо" моделируется гидродинамика: движение воды, течения, преломление и поглощение света в водной среде. В "Храброй сердцем" была разработана уникальная система симуляции для создания более 1500 индивидуально анимированных кудрей принцессы Мериды, каждая из которых двигалась в соответствии с законами механики.

Ответ: Современная 3D-анимация достигла высокого уровня реализма благодаря использованию сложных компьютерных симуляций, точно воспроизводящих физику жидкостей, тканей, света и движения твердых тел.

Заключение

Физика и искусство представляют собой два разных, но взаимодополняющих способа описания и познания мира. Искусство дает физическим законам наглядную, образную и эмоциональную форму. От реалистичного изображения света на полотнах старых мастеров до сложнейших симуляций в современной анимации, физические явления служат неиссякаемым источником вдохновения и фундаментальной основой для создания художественных произведений.

Ответ: Анализ произведений искусства через призму физики обогащает восприятие как науки, так и искусства, демонстрируя их глубинную взаимосвязь.