Prirodno je i ispravno zanimati se za svijet oko sebe i zakonitosti njegova funkcioniranja i razvoja. Zato je razumno obratiti pozornost na prirodne znanosti, na primjer, fiziku, koja objašnjava samu bit nastanka i razvoja Svemira. Osnovne fizikalne zakone je lako razumjeti. U vrlo mladoj dobi škola upoznaje djecu s ovim principima.
Za mnoge ova znanost počinje s udžbenikom "Fizika (7. razred)". Učenicima se otkrivaju osnovni pojmovi i zakoni mehanike i termodinamike, upoznaju se s jezgrom glavnih fizikalnih zakona. No, treba li znanje biti ograničeno na školsku klupu? Koje fizičke zakone treba znati svaka osoba? O tome će se raspravljati kasnije u članku.
znanstvena fizika
Mnoge nijanse opisane znanosti svima su poznate od ranog djetinjstva. A to je zbog činjenice da je, u biti, fizika jedno od područja prirodnih znanosti. Govori o zakonima prirode, čije djelovanjeutječe na život svakoga, a na mnogo načina ga čak i pruža, o značajkama materije, njezinoj strukturi i obrascima kretanja.
Izraz "fizika" prvi je zabilježio Aristotel u četvrtom stoljeću prije Krista. U početku je bio sinonim za pojam "filozofije". Uostalom, obje znanosti imale su zajednički cilj - ispravno objasniti sve mehanizme funkcioniranja Svemira. Ali već u šesnaestom stoljeću, kao rezultat znanstvene revolucije, fizika je postala neovisna.
Opći zakon
Neki od osnovnih zakona fizike vrijede za različite grane znanosti. Osim njih, postoje i oni koji se smatraju zajedničkim cijeloj prirodi. Radi se o zakonu održanja i transformacije energije.
To implicira da je energija svakog zatvorenog sustava, kada se u njemu dogodi bilo kakva pojava, sigurno očuvana. Ipak, može se transformirati u drugi oblik i učinkovito mijenjati svoj kvantitativni sadržaj u različitim dijelovima imenovanog sustava. U isto vrijeme, u otvorenom sustavu, energija se smanjuje, pod uvjetom da se povećava energija bilo kojeg tijela i polja koja s njom djeluju.
Osim navedenog općeg načela, fizika sadrži osnovne pojmove, formule, zakone koji su neophodni za tumačenje procesa koji se događaju u svijetu. Njihovo istraživanje može biti nevjerojatno uzbudljivo. Stoga će u ovom članku ukratko biti razmotreni osnovni zakoni fizike, a da bismo ih dublje razumjeli važno im je posvetiti punu pozornost.
Mehanika
Mnogi osnovni zakoni fizike otkrivaju se mladim znanstvenicima u 7-9 razredima škole, gdje se takva grana znanosti kao što je mehanika potpunije proučava. Njegova osnovna načela opisana su u nastavku.
- Galileov zakon relativnosti (koji se naziva i mehanički zakon relativnosti ili osnova klasične mehanike). Bit principa leži u činjenici da su u sličnim uvjetima mehanički procesi u bilo kojem inercijskom referentnom okviru potpuno identični.
- Hookeov zakon. Njegova je suština da što je veći udar na elastično tijelo (opruga, šipka, konzola, greda) sa strane, to je veća njegova deformacija.
Newtonovi zakoni (predstavljaju osnovu klasične mehanike):
- Načelo inercije kaže da je svako tijelo sposobno mirovati ili se kretati jednoliko i pravocrtno samo ako na njega ni na koji način ne utječu druga tijela ili ako na neki način nadoknađuju djelovanje jedno drugog. Za promjenu brzine kretanja potrebno je djelovati na tijelo određenom silom, a naravno i rezultat utjecaja iste sile na tijela različitih veličina će se razlikovati.
- Glavni obrazac dinamike kaže da što je veća rezultanta sila koje trenutno djeluju na određeno tijelo, to je veće ubrzanje koje ono prima. I, sukladno tome, što je veća tjelesna težina, to je ovaj pokazatelj niži.
- Newtonov treći zakon to kažebilo koja dva tijela uvijek međusobno djeluju u identičnom obrascu: njihove su sile iste prirode, jednake su po veličini i nužno imaju suprotan smjer duž ravne linije koja spaja ta tijela.
- Načelo relativnosti kaže da sve pojave koje se javljaju pod istim uvjetima u inercijalnim referentnim okvirima prolaze na apsolutno identičan način.
Termodinamika
Školski udžbenik koji učenicima otkriva osnovne zakone ("Fizika. 7. razred"), upoznaje ih s osnovama termodinamike. U nastavku ćemo ukratko pregledati njegova načela.
Zakoni termodinamike, koji su osnovni u ovoj grani znanosti, opće su prirode i nisu povezani s detaljima strukture određene tvari na atomskoj razini. Usput, ova načela nisu važna samo za fiziku, već i za kemiju, biologiju, zrakoplovno inženjerstvo, itd.
Na primjer, u imenovanoj industriji postoji pravilo koje se ne može logički odrediti, da se u zatvorenom sustavu, čiji su vanjski uvjeti nepromijenjeni, tijekom vremena uspostavlja ravnotežno stanje. A procesi koji se u njemu nastavljaju uvijek se međusobno kompenziraju.
Još jedno pravilo termodinamike potvrđuje želju sustava, koji se sastoji od kolosalnog broja čestica karakteriziranih kaotičnim gibanjem, da samostalno prijeđe iz manje vjerojatnih stanja za sustav u ona vjerojatnija.
I Gay-Lussacov zakon (koji se naziva i plinski zakon) kaže da je za plin određene mase u uvjetima stabilnog tlaka rezultat dijeljenja njegovog volumena sapsolutna temperatura nužno postaje konstantna vrijednost.
Još jedno važno pravilo ove industrije je prvi zakon termodinamike, koji se također naziva principom očuvanja i transformacije energije za termodinamički sustav. Prema njegovim riječima, bilo koja količina topline koja je prenesena sustavu bit će utrošena isključivo na metamorfozu njegove unutarnje energije i izvođenje njegovog rada u odnosu na bilo koje vanjske sile koje djeluju. Upravo je ta pravilnost postala temelj za formiranje sheme za rad toplinskih motora.
Još jedna plinska pravilnost je Charlesov zakon. Kaže da što je veći tlak određene mase idealnog plina, uz održavanje konstantnog volumena, to je veća njegova temperatura.
Struja
Otkriva zanimljive osnovne zakone fizike za 10. razred škole za mlade znanstvenike. U ovom trenutku se proučavaju glavni principi prirode i zakoni djelovanja električne struje, kao i druge nijanse.
Amperov zakon, na primjer, kaže da se vodiči spojeni paralelno, kroz koje struja teče u istom smjeru, neizbježno privlače, a u slučaju suprotnog smjera struje, odnosno odbijaju. Ponekad se isti naziv koristi za fizikalni zakon koji određuje silu koja djeluje u postojećem magnetskom polju na mali dio vodiča koji trenutno provodi struju. Zove se tako - snaga Ampera. Ovo otkriće je napravio znanstvenik u prvoj polovici devetnaestog stoljeća (naime, 1820. godine).
Zakonočuvanje naboja jedno je od osnovnih načela prirode. Kaže da je algebarski zbroj svih električnih naboja koji nastaju u bilo kojem električno izoliranom sustavu uvijek očuvan (postaje konstantan). Unatoč tome, navedeni princip ne isključuje pojavu novih nabijenih čestica u takvim sustavima kao rezultat određenih procesa. Ipak, ukupni električni naboj svih novonastalih čestica mora nužno biti jednak nuli.
Coulombov zakon jedan je od osnovnih u elektrostatici. Izražava princip sile interakcije između fiksnih točkastih naboja i objašnjava kvantitativni izračun udaljenosti između njih. Coulombov zakon omogućuje da se temeljna načela elektrodinamike potkrijepe na eksperimentalni način. Kaže da će nepokretni točkasti naboji sigurno međusobno djelovati sa silom koja je veća, što je veći umnožak njihovih veličina i, sukladno tome, manji, manji je kvadrat udaljenosti između naboja koji se razmatraju i permitivnosti medij u kojem se događa opisana interakcija.
Ohmov zakon jedan je od osnovnih principa električne energije. Kaže da što je veća snaga istosmjerne električne struje koja djeluje u određenom dijelu strujnog kruga, to je veći napon na njegovim krajevima.
"Pravilo desne ruke" je princip koji vam omogućuje da odredite smjer u vodiču struje koji se kreće na određeni način pod utjecajem magnetskog polja. Da biste to učinili, potrebno je postaviti desnu ruku tako da linije magnetske indukcijefigurativno dotaknuo otvoreni dlan, i ispružio palac u smjeru dirigenta. U ovom slučaju, preostala četiri ispravljena prsta će odrediti smjer indukcijske struje.
Također, ovaj princip pomaže da se otkrije točan položaj linija magnetske indukcije ravnog vodiča koji provodi struju u ovom trenutku. To se događa ovako: postavite palac desne ruke na način da pokazuje smjer struje, a s ostala četiri prsta figurativno uhvatite vodič. Položaj ovih prstiju pokazat će točan smjer linija magnetske indukcije.
Princip elektromagnetske indukcije je obrazac koji objašnjava proces rada transformatora, generatora, elektromotora. Ovaj zakon je sljedeći: u zatvorenom krugu, generirana elektromotorna sila indukcije je veća, što je veća brzina promjene magnetskog toka.
Optics
Ogranak "Optika" također odražava dio školskog kurikuluma (osnovni zakoni fizike: 7.-9. razredi). Stoga ova načela nije tako teško razumjeti kao što se na prvi pogled može činiti. Njihovo učenje sa sobom donosi ne samo dodatna znanja, već i bolje razumijevanje okolne stvarnosti. Osnovni zakoni fizike koji se mogu pripisati polju proučavanja optike su sljedeći:
- Guynesov princip. To je metoda koja vam omogućuje da u bilo kojem djeliću sekunde učinkovito odredite točan položaj fronte vala. Njegova je suština sljedeća:sve točke koje se nalaze na putu fronte vala u određenom djeliću sekunde, u biti, same po sebi postaju izvori sfernih valova (sekundarnih), dok je smještaj valne fronte u istom djeliću sekunde identičan površina koja obilazi sve sferne valove (sekundarna). Ovaj princip se koristi za objašnjenje postojećih zakona koji se odnose na lom svjetlosti i njezinu refleksiju.
- Huygens-Fresnelov princip odražava učinkovitu metodu za rješavanje problema vezanih uz širenje valova. Pomaže objasniti elementarne probleme povezane s difrakcijom svjetlosti.
- Zakon refleksije valova. Jednako se koristi i za odraz u zrcalu. Njegova bit leži u činjenici da se i padajući snop i onaj koji se reflektirao, kao i okomica konstruirana od točke upada snopa, nalaze u jednoj ravnini. Također je važno zapamtiti da je kut pod kojim zrak pada uvijek apsolutno jednak kutu loma.
- Princip loma svjetlosti. Riječ je o promjeni putanje elektromagnetskog vala (svjetlosti) u trenutku kretanja iz jednog homogenog medija u drugi, koji se od prvog značajno razlikuje po nizu indeksa loma. Brzina širenja svjetlosti u njima je različita.
- Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti. U svojoj srži to je zakon koji se odnosi na područje geometrijske optike, a glasi: u svakom homogenom mediju (bez obzira na njegovu prirodu) svjetlost se širi strogo pravolinijski, duž najkraće udaljenosti. Ovaj zakon objašnjava obrazovanje na jednostavan i razumljiv način.sjene.
Atomska i nuklearna fizika
Osnovni zakoni kvantne fizike, kao i osnove atomske i nuklearne fizike, proučavaju se u srednjim školama i na sveučilištima.
Dakle, Bohrovi su postulati niz osnovnih hipoteza koje su postale temelj teorije. Njegova je bit da svaki atomski sustav može ostati stabilan samo u stacionarnim stanjima. Svako zračenje ili apsorpcija energije od strane atoma nužno se događa korištenjem principa čija je suština sljedeća: zračenje povezano s transportom postaje jednobojno.
Ovi se postulati odnose na standardni školski kurikulum koji proučava osnovne zakone fizike (11. razred). Njihovo znanje je obavezno za maturante.
Osnovni zakoni fizike koje bi osoba trebala znati
Neki fizički principi, iako pripadaju jednoj od grana ove znanosti, ipak su opće prirode i trebali bi biti poznati svima. Navodimo osnovne zakone fizike koje bi osoba trebala znati:
- Arhimedov zakon (odnosi se na područja hidro- i također aerostatike). To podrazumijeva da je svako tijelo koje je uronjeno u plinovitu tvar ili u tekućinu podložno nekoj vrsti sile uzgona, koja je nužno usmjerena okomito prema gore. Ova sila je uvijek brojčano jednaka težini tekućine ili plina istisnute tijelom.
- Druga formulacija ovog zakona je sljedeća: tijelo uronjeno u plin ili tekućinu sigurno će izgubiti onoliko težine kolikobila je masa tekućine ili plina u koju je bio uronjen. Ovaj zakon je postao osnovni postulat teorije plivajućih tijela.
- Zakon univerzalne gravitacije (otkrio Newton). Njegova bit leži u činjenici da se apsolutno sva tijela neizbježno privlače jedno drugom silom koja je to veća, što je veći umnožak masa tih tijela i, sukladno tome, manji, manji je kvadrat udaljenosti između njih..
Ovo su 3 osnovna zakona fizike koje bi trebali znati svi koji žele razumjeti mehanizam funkcioniranja okolnog svijeta i značajke procesa koji se u njemu odvijaju. Razumijevanje principa njihovog djelovanja je prilično jednostavno.
Vrijednost takvog znanja
Osnovni zakoni fizike moraju biti u prtljazi znanja osobe, bez obzira na dob i zanimanje. Oni odražavaju mehanizam postojanja cjelokupne današnje stvarnosti i, u biti, jedina su konstanta u svijetu koji se neprestano mijenja.
Osnovni zakoni, koncepti fizike otvaraju nove mogućnosti za proučavanje svijeta oko nas. Njihovo znanje pomaže razumjeti mehanizam postojanja Svemira i kretanja svih kozmičkih tijela. Ne pretvara nas samo u promatrače svakodnevnih događaja i procesa, već nam omogućuje da ih budemo svjesni. Kada osoba jasno razumije osnovne zakone fizike, odnosno sve procese koji se odvijaju oko njega, dobiva priliku da ih kontrolira na najučinkovitiji način, otkrivajući i time svoj život čineći ugodnijim.
Rezultati
Neki su prisiljeni produbitiproučavati osnovne zakone fizike za Jedinstveni državni ispit, drugi - po zanimanju, a neki - iz znanstvene znatiželje. Bez obzira na ciljeve proučavanja ove znanosti, dobrobiti stečenog znanja teško se mogu precijeniti. Ne postoji ništa više zadovoljavajuće od razumijevanja osnovnih mehanizama i obrazaca postojanja okolnog svijeta.
Ne budi ravnodušan - razvijaj se!
