Naravno in pravilno je zanimanje za svet okoli sebe ter zakonitosti njegovega delovanja in razvoja. Zato je smiselno posvetiti pozornost naravoslovnim znanostim, na primer fiziki, ki pojasnjuje samo bistvo nastanka in razvoja Vesolja. Osnovne fizikalne zakone je enostavno razumeti. V zelo mladih letih šola otrokom predstavi ta načela.
Za mnoge se ta znanost začne z učbenikom "Fizika (7. razred)". Šolarjem se razkrijejo osnovni pojmi in zakoni mehanike in termodinamike, seznanijo se z jedrom glavnih fizikalnih zakonov. Toda ali bi se moralo znanje omejiti na šolsko klop? Katere fizične zakone bi moral poznati vsak človek? O tem bomo razpravljali kasneje v članku.
znanstvena fizika
Številne nianse opisane znanosti so vsem znane že od zgodnjega otroštva. In to je posledica dejstva, da je fizika v bistvu eno od področij naravoslovja. Pripoveduje o zakonih narave, katerih delovanjevpliva na življenje vsakogar in ga v marsičem celo podaja o značilnostih materije, njeni strukturi in vzorcih gibanja.
Izraz "fizika" je prvi zapisal Aristotel v četrtem stoletju pr. Sprva je bil sinonim za koncept "filozofije". Navsezadnje sta imeli obe znanosti skupen cilj - pravilno razložiti vse mehanizme delovanja vesolja. Toda že v šestnajstem stoletju se je fizika zaradi znanstvene revolucije osamosvojila.
Splošno pravo
Nekateri osnovni zakoni fizike veljajo za različne veje znanosti. Poleg njih obstajajo tudi tisti, ki veljajo za skupne vsej naravi. Gre za zakon ohranjanja in preoblikovanja energije.
To pomeni, da je energija vsakega zaprtega sistema, ko se v njem pojavi kateri koli pojav, zagotovo ohranjena. Kljub temu se lahko spremeni v drugo obliko in učinkovito spremeni svojo kvantitativno vsebino v različnih delih imenovanega sistema. Hkrati se v odprtem sistemu energija zmanjša, pod pogojem, da se poveča energija vseh teles in polj, ki delujejo z njo.
Poleg zgornjega splošnega načela fizika vsebuje osnovne koncepte, formule, zakone, ki so potrebni za razlago procesov, ki se dogajajo v svetu. Njihovo raziskovanje je lahko neverjetno razburljivo. Zato bodo v tem članku na kratko obravnavani osnovni zakoni fizike, za njihovo globlje razumevanje pa je pomembno, da jim posvetimo vso pozornost.
mehanika
Številni osnovni zakoni fizike se mladim znanstvenikom razkrijejo v 7-9 razredih šole, kjer se taka veja znanosti, kot je mehanika, bolj temeljito preučuje. Njegova osnovna načela so opisana spodaj.
- Galilejev zakon relativnosti (imenovan tudi mehanski zakon relativnosti ali osnova klasične mehanike). Bistvo načela je v tem, da so pod podobnimi pogoji mehanski procesi v vseh inercialnih referenčnih okvirih popolnoma enaki.
- Hookov zakon. Njegovo bistvo je, da večji udarec na elastično telo (vzmet, palica, konzola, nosilec) s strani, večja je njegova deformacija.
Newtonovi zakoni (predstavljajo osnovo klasične mehanike):
- Načelo vztrajnosti pravi, da je vsako telo sposobno mirovati ali se gibati enakomerno in premočrtno le, če nanj ne vpliva nobeno drugo telo ali če nekako kompenzirajo delovanje drug drugega. Za spreminjanje hitrosti gibanja je treba na telo delovati z določeno silo, seveda pa se bo razlikoval tudi rezultat vpliva iste sile na telesa različnih velikosti.
- Glavni vzorec dinamike pravi, da večja kot je rezultanta sil, ki trenutno delujejo na dano telo, večji je pospešek, ki ga prejme. In v skladu s tem večja kot je telesna teža, nižji je ta kazalnik.
- Newtonov tretji zakon to pravikateri koli dve telesi vedno medsebojno delujeta po enakem vzorcu: njuni sili sta enake narave, enakovredni po velikosti in imata nujno nasprotno smer vzdolž premice, ki povezuje ti telesi.
- Načelo relativnosti pravi, da vsi pojavi, ki se pojavljajo pod enakimi pogoji v inercialnih referenčnih okvirih, potekajo na popolnoma enak način.
termodinamika
Šolski učbenik, ki učencem razkriva osnovne zakone ("Fizika. 7. razred"), jih seznanja z osnovami termodinamike. Spodaj bomo na kratko pregledali njena načela.
Zakoni termodinamike, ki so temeljni v tej veji znanosti, so splošne narave in niso povezani s podrobnostmi strukture določene snovi na atomski ravni. Mimogrede, ta načela niso pomembna samo za fiziko, ampak tudi za kemijo, biologijo, vesoljsko inženirstvo itd.
Na primer, v imenovani industriji velja pravilo, ki ga ni mogoče logično določiti, da se v zaprtem sistemu, katerega zunanji pogoji so nespremenjeni, s časom vzpostavi ravnotežno stanje. In procesi, ki se v njem nadaljujejo, se vedno medsebojno kompenzirajo.
Drugo pravilo termodinamike potrjuje željo sistema, ki je sestavljen iz ogromnega števila delcev, za katere je značilno kaotično gibanje, da neodvisno prehaja iz manj verjetnih stanj za sistem v bolj verjetna.
In zakon Gay-Lussaca (imenovan tudi plinski zakon) pravi, da je za plin določene mase v pogojih stabilnega tlaka rezultat delitve njegove prostornine zabsolutna temperatura nujno postane konstantna vrednost.
Drugo pomembno pravilo te industrije je prvi zakon termodinamike, ki se imenuje tudi načelo ohranjanja in transformacije energije za termodinamični sistem. Po njegovem mnenju bo vsaka količina toplote, ki je bila posredovana sistemu, porabljena izključno za metamorfozo njegove notranje energije in opravljanje dela z njim glede na morebitne zunanje sile. Prav ta pravilnost je postala osnova za oblikovanje sheme za delovanje toplotnih motorjev.
Druga pravilnost plina je Charlesov zakon. Pravi, da večji kot je tlak določene mase idealnega plina, ob ohranjanju konstantne prostornine, višja je njegova temperatura.
elektrika
Odkriva zanimive osnovne zakone fizike za 10. razred šole za mlade znanstvenike. V tem času se preučujejo glavna načela narave in zakoni delovanja električnega toka, pa tudi druge nianse.
Amperov zakon na primer pravi, da se vodniki, povezani vzporedno, skozi katere tok teče v isti smeri, neizogibno privlačijo, v primeru nasprotne smeri toka pa odbijajo. Včasih se isto ime uporablja za fizikalni zakon, ki določa silo, ki deluje v obstoječem magnetnem polju na majhnem delu prevodnika, ki trenutno prevaja tok. Imenuje se tako - moč Ampera. To odkritje je znanstvenik naredil v prvi polovici devetnajstega stoletja (in sicer leta 1820).
ZakonOhranjanje naboja je eno od osnovnih načel narave. Navaja, da je algebraična vsota vseh električnih nabojev, ki nastanejo v katerem koli električno izoliranem sistemu, vedno ohranjena (postane konstantna). Kljub temu pa imenovano načelo ne izključuje pojava novih nabitih delcev v takih sistemih kot posledica določenih procesov. Kljub temu mora biti skupni električni naboj vseh novonastalih delcev nujno enak nič.
Coulombov zakon je eden od osnovnih v elektrostatiki. Izraža načelo sile interakcije med fiksnimi točkovnimi naboji in pojasnjuje kvantitativni izračun razdalje med njimi. Coulombov zakon omogoča, da na eksperimentalni način utemeljimo osnovna načela elektrodinamike. Pravi, da bodo nepremični točkovni naboji med seboj zagotovo medsebojno delovali s silo, ki je višja, večji je produkt njihovih velikosti in s tem manjši, manjši je kvadrat razdalje med obravnavanimi naboji in permitivnostjo medij, v katerem pride do opisane interakcije.
Ohmov zakon je eno od osnovnih načel električne energije. Pravi, da večja kot je moč enosmernega električnega toka, ki deluje v določenem delu vezja, večja je napetost na njegovih koncih.
"Pravilo desne roke" je načelo, ki vam omogoča, da določite smer v prevodniku toka, ki se na določen način premika pod vplivom magnetnega polja. Če želite to narediti, je potrebno desno roko postaviti tako, da so črte magnetne indukcijefigurativno se dotaknil odprte dlani in iztegnil palec v smeri vodnika. V tem primeru bodo preostali štirje zravnani prsti določili smer indukcijskega toka.
Prav tako to načelo pomaga ugotoviti natančno lokacijo linij magnetne indukcije ravnega prevodnika, ki trenutno vodi tok. To se zgodi tako: postavite palec desne roke tako, da kaže smer toka, in z drugimi štirimi prsti figurativno primite prevodnik. Lokacija teh prstov bo pokazala natančno smer magnetnih indukcijskih linij.
Načelo elektromagnetne indukcije je vzorec, ki pojasnjuje proces delovanja transformatorjev, generatorjev, elektromotorjev. Ta zakon je naslednji: v zaprtem krogu je ustvarjena elektromotorna sila indukcije večja, večja je hitrost spremembe magnetnega toka.
Optics
Pogaja "Optika" odraža tudi del šolskega učnega načrta (osnovni zakoni fizike: 7-9 razredi). Zato teh načel ni tako težko razumeti, kot se morda zdi na prvi pogled. Njihov študij ne prinaša le dodatnega znanja, temveč tudi boljše razumevanje okoliške realnosti. Osnovni zakoni fizike, ki jih lahko pripišemo področju preučevanja optike, so naslednji:
- Guynesovo načelo. To je metoda, ki vam omogoča učinkovito določitev natančnega položaja valovne fronte v katerem koli danem delčku sekunde. Njegovo bistvo je naslednje:vse točke, ki so v določenem delčku sekunde na poti valovne fronte, v bistvu same po sebi postanejo viri sferičnih valov (sekundarnih), medtem ko je postavitev valovne fronte v istem delčku sekunde enaka površina, ki kroži okoli vseh sferičnih valov (sekundarno). To načelo se uporablja za razlago obstoječih zakonov, povezanih z lomom svetlobe in njenim odbojom.
- Huygens-Fresnelov princip odraža učinkovito metodo za reševanje vprašanj, povezanih s širjenjem valov. Pomaga razložiti osnovne težave, povezane z uklonom svetlobe.
- Zakon odboja valov. Enako se uporablja za odsev v ogledalu. Njegovo bistvo je v tem, da se tako padajoči žarek kot tisti, ki se je odbil, kot tudi navpičnica, sestavljena iz vpadne točke žarka, nahajata v eni ravnini. Pomembno si je tudi zapomniti, da je kot, pod katerim žarek pade, vedno popolnoma enak kotu loma.
- Načelo loma svetlobe. To je sprememba poti elektromagnetnega vala (svetlobe) v trenutku gibanja iz enega homogenega medija v drugega, ki se od prvega bistveno razlikuje po številnih lomnih indeksih. Hitrost širjenja svetlobe v njih je različna.
- Zakon pravokotnega širjenja svetlobe. V svojem bistvu je zakon, povezan s področjem geometrijske optike, in je naslednji: v katerem koli homogenem mediju (ne glede na njegovo naravo) se svetloba širi strogo pravolinijsko, po najkrajši razdalji. Ta zakon razlaga izobraževanje na preprost in razumljiv način.sence.
Atomska in jedrska fizika
Osnovne zakone kvantne fizike, pa tudi osnove atomske in jedrske fizike, preučujejo na srednjih šolah in univerzah.
Tako so Bohrovi postulati niz osnovnih hipotez, ki so postale osnova teorije. Njegovo bistvo je, da lahko vsak atomski sistem ostane stabilen le v stacionarnih stanjih. Vsako sevanje ali absorpcija energije s strani atoma se nujno zgodi po principu, katerega bistvo je naslednje: sevanje, povezano s transportom, postane enobarvno.
Ti postulati se nanašajo na standardni šolski učni načrt, ki preučuje osnovne zakone fizike (11. razred). Njihovo znanje je obvezno za diplomanta.
Osnovni zakoni fizike, ki jih mora oseba poznati
Nekateri fizikalni principi, čeprav spadajo v eno od vej te znanosti, so vendarle splošne narave in bi jih morali vsi poznati. Naštejemo osnovne zakone fizike, ki bi jih moral človek poznati:
- Arhimedov zakon (nanaša se na področje hidro- in tudi aerostatike). To pomeni, da je vsako telo, ki je bilo potopljeno v plinasto snov ali tekočino, izpostavljeno nekakšni vzgonski sili, ki je nujno usmerjena navpično navzgor. Ta sila je vedno številčno enaka teži tekočine ali plina, ki ga izpodrine telo.
- Druga formulacija tega zakona je naslednja: telo, potopljeno v plin ali tekočino, bo zagotovo izgubilo toliko teže kotje bila masa tekočine ali plina, v katerega je bil potopljen. Ta zakon je postal osnovni postulat teorije plavalnih teles.
- Zakon univerzalne gravitacije (odkril Newton). Njegovo bistvo je v tem, da se absolutno vsa telesa neizogibno privlačijo drug k drugemu s silo, ki je večja, čim večji je produkt mas teh teles in s tem manj, čim manjši je kvadrat razdalje med njimi..
To so 3 osnovni zakoni fizike, ki bi jih morali poznati vsi, ki želijo razumeti mehanizem delovanja okoliškega sveta in značilnosti procesov, ki se v njem dogajajo. Razumevanje načela njihovega delovanja je precej preprosto.
Vrednost takšnega znanja
Osnovni zakoni fizike morajo biti v prtljagi znanja človeka, ne glede na njegovo starost in poklic. Odsevajo mehanizem obstoja vse današnje realnosti in so v bistvu edina stalnica v nenehno spreminjajočem se svetu.
Osnovni zakoni, koncepti fizike odpirajo nove možnosti za preučevanje sveta okoli nas. Njihovo znanje pomaga razumeti mehanizem obstoja vesolja in gibanja vseh kozmičnih teles. Ne spremeni nas le v opazovalce dnevnih dogodkov in procesov, ampak nam omogoča, da se jih zavedamo. Ko človek jasno razume osnovne zakone fizike, torej vse procese, ki se dogajajo okoli njega, dobi priložnost, da jih na najučinkovitejši način nadzoruje, odkriva in s tem naredi svoje življenje bolj udobno.
Rezultati
Nekateri so prisiljeni poglabljatipreučiti osnovne zakone fizike za enotni državni izpit, drugi - po poklicu, nekateri pa - iz znanstvene radovednosti. Ne glede na cilje študija te znanosti je koristi pridobljenega znanja težko preceniti. Nič ni bolj zadovoljujočega kot razumevanje osnovnih mehanizmov in vzorcev obstoja okoliškega sveta.
Ne bodi ravnodušen - razvijaj se!
