Det är naturligt och korrekt att vara intresserad av omvärlden och lagarna för dess funktion och utveckling. Det är därför det är rimligt att uppmärksamma naturvetenskaperna, till exempel fysik, vilket förklarar själva kärnan i universums bildande och utveckling. De grundläggande fysiska lagarna är lätta att förstå. I mycket ung ålder introducerar skolan dessa principer för barn.
För många börjar denna vetenskap med läroboken "Fysik (Betyg 7)". De grundläggande begreppen och lagarna för mekanik och termodynamik avslöjas för skolbarn, de bekantar sig med kärnan i de huvudsakliga fysiska lagarna. Men ska kunskapen begränsas till skolbänken? Vilka fysiska lagar bör varje människa känna till? Detta kommer att diskuteras senare i artikeln.
Science Physics
Många nyanser av den beskrivna vetenskapen är bekanta för alla från tidig barndom. Och detta beror på det faktum att fysik i huvudsak är ett av naturvetenskapens områden. Den berättar om naturlagarna, vars agerandepåverkar allas liv, och ger det till och med på många sätt, om materiens egenskaper, dess struktur och rörelsemönster.
Uttrycket "fysik" registrerades först av Aristoteles på 300-talet f. Kr. Till en början var det synonymt med begreppet "filosofi". Trots allt hade båda vetenskaperna ett gemensamt mål - att korrekt förklara alla mekanismer för universums funktion. Men redan på 1500-talet, som ett resultat av den vetenskapliga revolutionen, blev fysiken självständig.
Allmän lag
Några av fysikens grundläggande lagar gäller för olika vetenskapsgrenar. Utöver dem finns de som anses vara gemensamma för hela naturen. Det handlar om lagen om bevarande och omvandling av energi.
Det antyder att energin i varje slutet system, när några fenomen inträffar i det, verkligen bevaras. Ändå kan den omvandlas till en annan form och effektivt ändra dess kvantitativa innehåll i olika delar av det namngivna systemet. Samtidigt, i ett öppet system, minskar energin, förutsatt att energin från alla kroppar och fält som interagerar med den ökar.
Förutom ovanstående allmänna princip innehåller fysiken de grundläggande begrepp, formler, lagar som är nödvändiga för att tolka de processer som sker i världen. Att utforska dem kan vara otroligt spännande. Därför kommer fysikens grundläggande lagar att behandlas kort i den här artikeln, och för att förstå dem djupare är det viktigt att ägna full uppmärksamhet åt dem.
Mekanik
Många grundläggande fysiklagar avslöjas för unga vetenskapsmän i årskurserna 7-9 på skolan, där en sådan vetenskapsgren som mekanik studeras mer fullständigt. Dess grundläggande principer beskrivs nedan.
- Galileos relativitetslag (även kallad den mekaniska relativitetslagen, eller grunden för klassisk mekanik). Kärnan i principen ligger i det faktum att under liknande förhållanden är mekaniska processer i alla tröghetsreferensramar helt identiska.
- Hookes lag. Dess kärna är att ju större inverkan på en elastisk kropp (fjäder, stång, konsol, balk) är från sidan, desto större deformation.
Newtons lagar (representerar grunden för klassisk mekanik):
- Tröghetsprincipen säger att vilken kropp som helst kan vara i vila eller röra sig enhetligt och rätlinjigt endast om inga andra kroppar påverkar den på något sätt, eller om de på något sätt kompenserar för varandras handlingar. För att ändra rörelsehastigheten är det nödvändigt att agera på kroppen med viss kraft, och naturligtvis kommer resultatet av inverkan av samma kraft på kroppar av olika storlekar också att skilja sig åt.
- Dynamikens huvudmönster säger att ju större resultanten av de krafter som för närvarande verkar på en given kropp, desto större acceleration får den. Och följaktligen, ju högre kroppsvikt, desto lägre är denna indikator.
- Newtons tredje lag säger detvilka två kroppar som helst interagerar alltid med varandra i ett identiskt mönster: deras krafter är av samma natur, är ekvivalenta i storlek och har nödvändigtvis motsatt riktning längs den räta linjen som förbinder dessa kroppar.
- Relativitetsprincipen säger att alla fenomen som inträffar under samma förhållanden i tröghetsreferensramar passerar på ett absolut identiskt sätt.
Thermodynamics
En skolbok som avslöjar de grundläggande lagarna för eleverna ("Fysik. Årskurs 7") och introducerar dem till grunderna i termodynamiken. Vi kommer kortfattat att gå igenom principerna nedan.
Termodynamikens lagar, som är grundläggande inom denna vetenskapsgren, är av allmän karaktär och är inte relaterade till detaljerna i strukturen hos ett visst ämne på atomnivå. Dessa principer är förresten viktiga inte bara för fysiken, utan också för kemi, biologi, flygteknik, etc.
Till exempel, i den namngivna industrin finns det en regel som inte kan bestämmas logiskt, att i ett slutet system, vars yttre förhållanden är oförändrade, etableras ett jämviktstillstånd över tiden. Och de processer som fortsätter i den kompenserar alltid varandra.
En annan termodynamisk regel bekräftar önskan hos ett system, som består av ett koloss alt antal partiklar som kännetecknas av kaotisk rörelse, att självständigt övergå från mindre sannolika tillstånd för systemet till mer troliga tillstånd.
Och Gay-Lussac-lagen (även kallad gaslagen) säger att för en gas med en viss massa under förhållanden med stabilt tryck, resultatet av att dividera dess volym medabsolut temperatur blir med nödvändighet ett konstant värde.
En annan viktig regel för denna industri är termodynamikens första lag, som också kallas principen om bevarande och omvandling av energi för ett termodynamiskt system. Enligt honom kommer varje mängd värme som kommunicerades till systemet att spenderas uteslutande på metamorfosen av dess inre energi och utförandet av dets arbete i förhållande till eventuella verkande yttre krafter. Det var denna regelbundenhet som blev grunden för bildandet av ett system för drift av termiska motorer.
En annan gasregelbundenhet är Charles lag. Den säger att ju högre trycket är för en viss massa av en idealgas, samtidigt som en konstant volym bibehålls, desto högre är dess temperatur.
El
Upptäcker intressanta grundläggande fysiklagar för 10:e klass för unga forskare. Vid denna tidpunkt studeras naturens huvudprinciper och verkanslagarna för elektrisk ström, såväl som andra nyanser.
Ampères lag, till exempel, säger att parallellkopplade ledare, genom vilka ström flyter i samma riktning, oundvikligen attraherar och i fallet med motsatt strömriktning avvisar. Ibland används samma namn för en fysisk lag som bestämmer kraften som verkar i ett befintligt magnetfält på en liten del av en ledare som för närvarande leder ström. Det kallas så - kraften i Ampere. Denna upptäckt gjordes av en vetenskapsman under första hälften av artonhundratalet (nämligen 1820).
Lawladdningsbevarande är en av naturens grundläggande principer. Den anger att den algebraiska summan av alla elektriska laddningar som uppstår i ett elektriskt isolerat system alltid bevaras (blir konstant). Trots detta utesluter inte den namngivna principen uppkomsten av nya laddade partiklar i sådana system som ett resultat av vissa processer. Icke desto mindre måste den totala elektriska laddningen för alla nybildade partiklar nödvändigtvis vara lika med noll.
Coulombs lag är en av de grundläggande inom elektrostatik. Den uttrycker principen om kraften av växelverkan mellan fasta punktladdningar och förklarar den kvantitativa beräkningen av avståndet mellan dem. Coulombs lag gör det möjligt att underbygga elektrodynamikens grundläggande principer på ett experimentellt sätt. Den säger att orörliga punktladdningar säkerligen kommer att interagera med varandra med en kraft som är ju högre, ju större produkten är av deras storlek och följaktligen, ju mindre, desto mindre kvadrat på avståndet mellan laddningarna i fråga och permittiviteten hos mediet där den beskrivna interaktionen sker.
Ohms lag är en av de grundläggande principerna för elektricitet. Den säger att ju större styrkan är hos den elektriska likström som verkar i en viss del av kretsen, desto högre är spänningen i dess ändar.
"Högerhandsregeln" är en princip som gör att du kan bestämma riktningen i strömledaren som rör sig på ett visst sätt under påverkan av ett magnetfält. För att göra detta är det nödvändigt att placera höger hand så att linjerna för magnetisk induktionrörde bildligt den öppna handflatan och sträckte tummen i riktning mot konduktören. I det här fallet kommer de återstående fyra uträtade fingrarna att bestämma induktionsströmmens riktning.
Denna princip hjälper också till att ta reda på den exakta platsen för linjerna för magnetisk induktion av en rak ledare som leder ström för tillfället. Det händer så här: placera tummen på höger hand på ett sådant sätt att den indikerar strömriktningen och greppa ledaren bildligt med de andra fyra fingrarna. Placeringen av dessa fingrar kommer att visa den exakta riktningen för de magnetiska induktionslinjerna.
Principen för elektromagnetisk induktion är ett mönster som förklarar driften av transformatorer, generatorer, elmotorer. Denna lag är följande: i en sluten krets är den genererade elektromotoriska induktionskraften desto större, desto större förändringshastigheten för det magnetiska flödet.
Optics
Grenen "Optik" speglar också en del av skolans läroplan (fysikens grundläggande lagar: årskurs 7-9). Därför är dessa principer inte så svåra att förstå som det kan tyckas vid första anblicken. Deras studie för med sig inte bara ytterligare kunskap, utan en bättre förståelse för den omgivande verkligheten. Fysikens grundläggande lagar som kan hänföras till studieområdet optik är följande:
- Guynes princip. Det är en metod som låter dig effektivt bestämma den exakta positionen för vågfronten vid vilken bråkdel av en sekund som helst. Dess essens är följande:alla punkter som befinner sig i vågfrontens väg på en viss bråkdel av en sekund blir i huvudsak källor till sfäriska vågor (sekundära) i sig, medan placeringen av vågfronten i samma bråkdel av en sekund är identisk med ytan som går runt alla sfäriska vågor (sekundär). Denna princip används för att förklara befintliga lagar relaterade till ljusets brytning och dess reflektion.
- Huygens-Fresnel-principen speglar en effektiv metod för att lösa problem relaterade till vågutbredning. Det hjälper till att förklara de elementära problemen som är förknippade med ljusets diffraktion.
- Lagen om vågreflektion. Den används också för reflektion i spegeln. Dess väsen ligger i det faktum att både den fallande strålen och den som reflekterades, såväl som vinkelrät konstruerad från strålens infallspunkt, är belägna i ett enda plan. Det är också viktigt att komma ihåg att vinkeln med vilken strålen faller alltid är absolut lika med brytningsvinkeln.
- Principen för ljusets brytning. Detta är en förändring i banan för en elektromagnetisk våg (ljus) i rörelseögonblicket från ett homogent medium till ett annat, som skiljer sig väsentligt från den första i ett antal brytningsindex. Ljusets utbredningshastighet i dem är annorlunda.
- Lagen om ljusets rätlinjiga utbredning. I sin kärna är det en lag relaterad till området för geometrisk optik, och är som följer: i vilket homogent medium som helst (oavsett dess natur) fortplantar ljus sig strikt rätlinjigt, längs det kortaste avståndet. Denna lag förklarar utbildning på ett enkelt och begripligt sätt.skuggor.
Atom- och kärnfysik
De grundläggande lagarna för kvantfysik, såväl som grunderna för atom- och kärnfysik, studeras på gymnasieskolor och universitet.
Bohrs postulat är alltså en serie grundläggande hypoteser som har blivit grunden för teorin. Dess kärna är att vilket atomsystem som helst kan förbli stabilt endast i stationära tillstånd. All strålning eller absorption av energi från en atom sker med nödvändighet enligt principen, vars essens är följande: strålningen som är förknippad med transport blir monokromatisk.
Dessa postulat hänvisar till standardskolans läroplan som studerar fysikens grundläggande lagar (Åk 11). Deras kunskaper är obligatoriska för utexaminerade.
grundläggande fysiklagar som en person bör känna till
Vissa fysiska principer, även om de tillhör en av grenarna av denna vetenskap, är ändå av allmän karaktär och bör vara kända för alla. Vi listar fysikens grundläggande lagar som en person bör känna till:
- Archimedes' lag (avser områdena hydro- och även aerostatik). Det innebär att varje kropp som har varit nedsänkt i ett gasformigt ämne eller i en vätska är föremål för en slags flytkraft, som nödvändigtvis är riktad vertik alt uppåt. Denna kraft är alltid numeriskt lika med vikten av vätskan eller gasen som förskjuts av kroppen.
- En annan formulering av denna lag är följande: en kropp nedsänkt i en gas eller vätska kommer säkerligen att gå ner lika mycket i vikt somvar massan av vätskan eller gasen i vilken den var nedsänkt. Denna lag blev grundpostulatet för teorin om simkroppar.
- Law of universal gravitation (upptäckt av Newton). Dess väsen ligger i det faktum att absolut alla kroppar oundvikligen attraheras av varandra med en kraft som är desto större, ju större produkten är av dessa kroppars massor och följaktligen desto mindre, ju mindre kvadraten är avståndet mellan dem..
Detta är fysikens 3 grundläggande lagar som alla som vill förstå mekanismen för hur omvärlden fungerar och egenskaperna hos de processer som sker i den borde känna till. Det är ganska enkelt att förstå principen för deras agerande.
Värdet av sådan kunskap
Fysikens grundläggande lagar måste finnas i en persons kunskapsbagage, oavsett hans ålder och yrke. De återspeglar existensmekanismen för hela dagens verklighet, och är i huvudsak den enda konstanten i en ständigt föränderlig värld.
Grundläggande lagar, fysikbegrepp öppnar upp för nya möjligheter för att studera världen omkring oss. Deras kunskap hjälper till att förstå mekanismen för universums existens och rörelsen hos alla kosmiska kroppar. Det gör oss inte bara åskådare av dagliga händelser och processer, utan låter oss vara medvetna om dem. När en person tydligt förstår fysikens grundläggande lagar, det vill säga alla processer som äger rum runt honom, får han möjlighet att kontrollera dem på det mest effektiva sättet, göra upptäckter och därigenom göra hans liv bekvämare.
Resultat
En del tvingas fördjupa sigatt studera fysikens grundläggande lagar för Unified State Examination, andra - efter yrke, och några - av vetenskaplig nyfikenhet. Oavsett målen med att studera denna vetenskap kan fördelarna med den kunskap som erhållits knappast överskattas. Det finns inget mer tillfredsställande än att förstå de grundläggande mekanismerna och mönstren för den omgivande världens existens.
Var inte likgiltig – utvecklas!
