Este firesc și corect să fii interesat de lumea din jur și de legile funcționării și dezvoltării acesteia. De aceea, este rezonabil să acordăm atenție științelor naturale, de exemplu, fizicii, ceea ce explică însăși esența formării și dezvoltării Universului. Legile fizice de bază sunt ușor de înțeles. La o vârstă foarte fragedă, școala introduce aceste principii copiilor.
Pentru mulți, această știință începe cu manualul „Fizică (clasa a 7-a)”. Conceptele și legile de bază ale mecanicii și termodinamicii sunt dezvăluite elevilor, aceștia se familiarizează cu nucleul principalelor legi fizice. Dar ar trebui să se limiteze cunoștințele la banca școlii? Ce legi fizice ar trebui să știe fiecare persoană? Acest lucru va fi discutat mai târziu în articol.
Fizica stiintei
Multe nuanțe ale științei descrise sunt familiare tuturor încă din copilărie. Și acest lucru se datorează faptului că, în esență, fizica este una dintre domeniile științelor naturale. Vorbește despre legile naturii, a căror acțiuneinfluențează viața tuturor și, în multe feluri, chiar îi oferă, despre caracteristicile materiei, structura ei și modelele de mișcare.
Termenul „fizică” a fost înregistrat pentru prima dată de Aristotel în secolul al IV-lea î. Hr. Inițial, a fost sinonim cu conceptul de „filozofie”. La urma urmei, ambele științe aveau un scop comun - să explice corect toate mecanismele de funcționare a Universului. Dar deja în secolul al XVI-lea, ca urmare a revoluției științifice, fizica a devenit independentă.
Lege generală
Unele dintre legile de bază ale fizicii se aplică diferitelor ramuri ale științei. Pe lângă acestea, există și cele care sunt considerate a fi comune întregii naturi. Este vorba despre legea conservării și transformării energiei.
Implică faptul că energia fiecărui sistem închis, atunci când apar fenomene în el, este cu siguranță conservată. Cu toate acestea, este capabil să se transforme într-o altă formă și să își schimbe efectiv conținutul cantitativ în diferite părți ale sistemului numit. În același timp, într-un sistem deschis, energia scade, cu condiția ca energia oricăror corpuri și câmpuri care interacționează cu aceasta să crească.
Pe lângă principiul general de mai sus, fizica conține conceptele de bază, formulele, legile care sunt necesare pentru interpretarea proceselor care au loc în lume. Explorarea lor poate fi incredibil de interesantă. Prin urmare, în acest articol, legile de bază ale fizicii vor fi luate în considerare pe scurt și, pentru a le înțelege mai profund, este important să le acordați toată atenția.
Mecanici
Multe legi de bază ale fizicii sunt dezvăluite tinerilor oameni de știință din clasele 7-9 ale școlii, unde o astfel de ramură a științei precum mecanica este studiată mai pe deplin. Principiile sale de bază sunt descrise mai jos.
- Legea relativității a lui Galileo (numită și legea relativității mecanice sau baza mecanicii clasice). Esența principiului constă în faptul că, în condiții similare, procesele mecanice din orice cadre de referință inerțiale sunt complet identice.
- Legea lui Hooke. Esența sa este că, cu cât impactul lateral asupra unui corp elastic (arc, tijă, consolă, grindă) este mai mare, cu atât este mai mare deformarea acestuia.
Legile lui Newton (reprezintă baza mecanicii clasice):
- Principiul inerției spune că orice corp este capabil să fie în repaus sau să se miște uniform și rectiliniu numai dacă niciun alt corp nu îl afectează în vreun fel sau dacă își compensează cumva acțiunea celuil alt. Pentru a modifica viteza de mișcare, este necesar să acționați asupra corpului cu o anumită forță și, desigur, rezultatul impactului aceleiași forțe asupra corpurilor de dimensiuni diferite va diferi și el.
- Principalul model al dinamicii afirmă că cu cât rezultanta forțelor care acționează în prezent asupra unui anumit corp este mai mare, cu atât accelerația primită de acesta este mai mare. Și, în consecință, cu cât greutatea corporală este mai mare, cu atât este mai mic acest indicator.
- A treia lege a lui Newton prevede căoricare două corpuri interacționează întotdeauna unul cu celăl alt într-un model identic: forțele lor sunt de aceeași natură, sunt echivalente ca mărime și au în mod necesar direcția opusă de-a lungul liniei drepte care leagă aceste corpuri.
- Principiul relativității afirmă că toate fenomenele care au loc în aceleași condiții în cadrele de referință inerțiale trec într-un mod absolut identic.
Termodinamică
Un manual școlar care dezvăluie elevilor legile de bază („Fizica. Clasa a 7-a”), îi introduce în elementele de bază ale termodinamicii. Vom revizui pe scurt principiile acestuia mai jos.
Legile termodinamicii, care sunt de bază în această ramură a științei, sunt de natură generală și nu au legătură cu detaliile structurii unei anumite substanțe la nivel atomic. Apropo, aceste principii sunt importante nu numai pentru fizică, ci și pentru chimie, biologie, inginerie aerospațială etc.
De exemplu, în industria numită există o regulă care nu poate fi determinată logic, că într-un sistem închis, ale cărui condiții externe sunt neschimbate, se stabilește o stare de echilibru în timp. Iar procesele care continuă în ea se compensează invariabil reciproc.
O altă regulă a termodinamicii confirmă dorința unui sistem, care constă dintr-un număr colosal de particule caracterizate prin mișcare haotică, de a trece independent de la stările mai puțin probabile ale sistemului la cele mai probabile.
Și legea Gay-Lussac (numită și legea gazelor) spune că pentru un gaz cu o anumită masă în condiții de presiune stabilă, rezultatul împărțirii volumului său latemperatura absolută devine în mod necesar o valoare constantă.
O altă regulă importantă a acestei industrii este prima lege a termodinamicii, care este numită și principiul conservării și transformării energiei pentru un sistem termodinamic. Potrivit acestuia, orice cantitate de căldură care a fost comunicată sistemului va fi cheltuită exclusiv pentru metamorfoza energiei sale interne și pentru efectuarea muncii de către acesta în raport cu orice forțe externe care acționează. Această regularitate a devenit baza pentru formarea unei scheme de funcționare a motoarelor termice.
O altă regularitate a gazelor este legea lui Charles. Se spune că, cu cât presiunea unei anumite mase a unui gaz ideal este mai mare, menținând în același timp un volum constant, cu atât temperatura acestuia este mai mare.
Electricitate
Descoperă legile de bază interesante ale fizicii pentru școala de clasa a 10-a pentru tinerii oameni de știință. În acest moment, sunt studiate principiile naturii și legile de acțiune ale curentului electric, precum și alte nuanțe.
Legea lui Ampère, de exemplu, afirmă că conductoarele conectate în paralel, prin care curentul circulă în aceeași direcție, se atrag în mod inevitabil, iar în cazul sensului opus al curentului, respectiv, se resping. Uneori, același nume este folosit pentru o lege fizică care determină forța care acționează într-un câmp magnetic existent pe o secțiune mică a unui conductor care în prezent conduce curent. Se numește așa - puterea lui Ampere. Această descoperire a fost făcută de un om de știință în prima jumătate a secolului al XIX-lea (și anume, în 1820).
Legeconservarea sarcinii este unul dintre principiile de bază ale naturii. Se afirmă că suma algebrică a tuturor sarcinilor electrice care apar în orice sistem izolat electric este întotdeauna conservată (devine constantă). În ciuda acestui fapt, principiul numit nu exclude apariția unor noi particule încărcate în astfel de sisteme ca urmare a anumitor procese. Cu toate acestea, sarcina electrică totală a tuturor particulelor nou formate trebuie să fie în mod necesar egală cu zero.
Legea lui Coulomb este una dintre elementele de bază în electrostatică. Exprimă principiul forței de interacțiune dintre sarcinile punctuale fixe și explică calculul cantitativ al distanței dintre ele. Legea lui Coulomb face posibilă fundamentarea principiilor de bază ale electrodinamicii în mod experimental. Se spune că sarcinile punctiforme imobile vor interacționa cu siguranță între ele cu o forță care este cu atât mai mare, cu cât produsul mărimilor lor este mai mare și, în consecință, cu cât este mai mic, cu atât este mai mic pătratul distanței dintre sarcinile luate în considerare și permisivitatea lui. mediul în care are loc interacțiunea descrisă.
Legea lui Ohm este unul dintre principiile de bază ale electricității. Se spune că, cu cât este mai mare puterea curentului electric continuu care acționează într-o anumită secțiune a circuitului, cu atât este mai mare tensiunea la capete.
„Regula mâinii drepte” este un principiu care vă permite să determinați direcția în conductorul curentului care se mișcă într-un anumit mod sub influența unui câmp magnetic. Pentru a face acest lucru, este necesar să poziționați mâna dreaptă astfel încât liniile de inducție magneticăla figurat, a atins palma deschisă și a întins degetul mare în direcția dirijorului. În acest caz, celel alte patru degete îndreptate vor determina direcția curentului de inducție.
De asemenea, acest principiu ajută la aflarea locației exacte a liniilor de inducție magnetică a unui conductor drept care conduce curentul în acest moment. Se întâmplă așa: puneți degetul mare al mâinii drepte în așa fel încât să indice direcția curentului, iar cu celel alte patru degete apucați figurativ conductorul. Locația acestor degete va demonstra direcția exactă a liniilor de inducție magnetică.
Principiul inducției electromagnetice este un model care explică procesul de funcționare a transformatoarelor, generatoarelor, motoarelor electrice. Această lege este următoarea: într-un circuit închis, forța electromotoare generată de inducție este cu atât mai mare, cu atât rata de modificare a fluxului magnetic este mai mare.
Optics
Ramura „Optică” reflectă și o parte din programa școlară (legile de bază ale fizicii: clasele 7-9). Prin urmare, aceste principii nu sunt atât de greu de înțeles pe cât ar părea la prima vedere. Studiul lor aduce cu el nu doar cunoștințe suplimentare, ci și o mai bună înțelegere a realității înconjurătoare. Legile de bază ale fizicii care pot fi atribuite domeniului de studiu al opticii sunt următoarele:
- Principiul Guynes. Este o metodă care vă permite să determinați eficient la orice fracțiune de secundă poziția exactă a frontului de undă. Esența sa este următoarea:toate punctele care se află pe calea frontului de undă într-o anumită fracțiune de secundă, în esență, devin surse de unde sferice (secundar) în sine, în timp ce plasarea frontului de undă în aceeași fracțiune de secundă este identică cu suprafața care înconjoară toate undele sferice (secundar). Acest principiu este folosit pentru a explica legile existente legate de refracția luminii și reflectarea acesteia.
- Principiul Huygens-Fresnel reflectă o metodă eficientă de rezolvare a problemelor legate de propagarea undelor. Ajută la explicarea problemelor elementare asociate cu difracția luminii.
- Legea reflexiei undei. Este folosit în egală măsură pentru reflectarea în oglindă. Esența sa constă în faptul că atât fasciculul în cădere, cât și cel care a fost reflectat, precum și perpendiculara construită din punctul de incidență al fasciculului, sunt situate într-un singur plan. De asemenea, este important să ne amintim că unghiul la care cade fasciculul este întotdeauna absolut egal cu unghiul de refracție.
- Principiul refracției luminii. Aceasta este o modificare a traiectoriei unei unde electromagnetice (lumină) în momentul mișcării de la un mediu omogen la altul, care diferă semnificativ de primul într-un număr de indici de refracție. Viteza de propagare a luminii în ele este diferită.
- Legea propagării rectilinie a luminii. În esență, este o lege legată de domeniul opticii geometrice și este următoarea: în orice mediu omogen (indiferent de natura sa), lumina se propagă strict rectiliniu, pe cea mai scurtă distanță. Această lege explică educația într-un mod simplu și ușor de înțeles.umbre.
Fizică atomică și nucleară
Legile de bază ale fizicii cuantice, precum și elementele de bază ale fizicii atomice și nucleare, sunt studiate în licee și universități.
Astfel, postulatele lui Bohr sunt o serie de ipoteze de bază care au devenit baza teoriei. Esența sa este că orice sistem atomic poate rămâne stabil doar în stări staționare. Orice radiație sau absorbție de energie de către un atom are loc în mod necesar folosind principiul, a cărui esență este următoarea: radiația asociată transportului devine monocromatică.
Aceste postulate se referă la programa școlară standard care studiază legile de bază ale fizicii (clasa a 11-a). Cunoștințele lor sunt obligatorii pentru absolvent.
Legile de bază ale fizicii pe care o persoană ar trebui să le cunoască
Unele principii fizice, deși aparțin uneia dintre ramurile acestei științe, sunt totuși de natură generală și ar trebui să fie cunoscute de toată lumea. Enumerăm legile de bază ale fizicii pe care o persoană ar trebui să le cunoască:
- Legea lui Arhimede (se referă la domeniile hidro- și, de asemenea, aerostatică). Aceasta implică faptul că orice corp care a fost scufundat într-o substanță gazoasă sau într-un lichid este supus unui fel de forță de plutire, care este în mod necesar îndreptată vertical în sus. Această forță este întotdeauna egală numeric cu greutatea lichidului sau gazului deplasat de corp.
- O altă formulare a acestei legi este următoarea: un corp scufundat într-un gaz sau lichid va slăbi cu siguranță la fel de mult caera masa lichidului sau gazului în care a fost scufundat. Această lege a devenit postulatul de bază al teoriei corpurilor de înot.
- Legea gravitației universale (descoperită de Newton). Esența sa constă în faptul că absolut toate corpurile sunt inevitabil atrase unele de altele cu o forță care este cu atât mai mare, cu atât este mai mare produsul maselor acestor corpuri și, în consecință, cu atât mai puțin, cu atât este mai mic pătratul distanței dintre ele..
Acestea sunt cele 3 legi de bază ale fizicii pe care ar trebui să le cunoască toți cei care doresc să înțeleagă mecanismul de funcționare a lumii înconjurătoare și caracteristicile proceselor care au loc în ea. Înțelegerea principiului acțiunii lor este destul de simplă.
Valoarea unor astfel de cunoștințe
Legile de bază ale fizicii trebuie să fie în bagajele de cunoștințe ale unei persoane, indiferent de vârsta și ocupația acesteia. Ele reflectă mecanismul de existență al întregii realități de astăzi și, în esență, sunt singura constantă într-o lume în continuă schimbare.
Legile de bază, conceptele de fizică deschid noi oportunități pentru a studia lumea din jurul nostru. Cunoștințele lor ajută la înțelegerea mecanismului existenței Universului și a mișcării tuturor corpurilor cosmice. Ne transformă nu doar în privitori ai evenimentelor și proceselor zilnice, ci ne permite să fim conștienți de ele. Când o persoană înțelege clar legile de bază ale fizicii, adică toate procesele care au loc în jurul său, are ocazia de a le controla în cel mai eficient mod, făcând descoperiri și, astfel, făcându-și viața mai confortabilă.
Rezultate
Unii sunt forțați să aprofundezepentru a studia legile de bază ale fizicii pentru examenul de stat unificat, altele - prin ocupație, iar unele - din curiozitate științifică. Indiferent de obiectivele studierii acestei științe, beneficiile cunoștințelor acumulate pot fi cu greu supraestimate. Nu există nimic mai satisfăcător decât înțelegerea mecanismelor și modelelor de bază ale existenței lumii înconjurătoare.
Nu fi indiferent - evoluează!
