Fizika: pagrindinės sąvokos, formulės, dėsniai. Pagrindiniai fizikos dėsniai, kad asmuo turi žinoti

Domėtis aplinkiniu pasauliu, jo funkcionavimo ir vystymosi įstatymai yra natūralūs ir teisingi. Štai kodėl protinga atkreipti dėmesį į gamtos mokslus, pavyzdžiui, į fiziką, o tai paaiškina visatos formavimo ir vystymosi esmę. Pagrindiniai fiziniai įstatymai yra lengvai suprantami. Jau labai jaunais metais mokyklos supažindina vaikus su šiais principais.

Daugeliui šis mokslas prasideda knygos "Fizika (7 laipsnis)". Pagrindinės sąvokos ir mechanikos ir termodinamikos įstatymai, atviri prieš studentus, supažindinami su pagrindiniais fiziniais įstatymais. Bet ar reikėtų žinoti tik mokyklos stende? Kokie fiziniai įstatymai turėtų visi žinoti? Tai bus aptarta vėliau straipsnyje.

Fizikos mokslas

Daug aprašytų mokslo niuansų yra žinomi visiems nuo ankstyvos vaikystės. Ir tai yra dėl to, kad iš esmės fizika yra viena iš gamtos mokslų sričių. Ji apibūdina gamtos dėsnius, kurių poveikis daro įtaką visų žmonių gyvenimui ir daugeliu atžvilgių netgi suteikia jai apie materijos ypatybes, struktūrą ir judėjimo įstatymus.

Terminas "fizika" pirmą kartą buvo užregistruotas Aristotelio ketvirtajame amžiuje prieš Kristų. Iš pradžių tai buvo "filosofijos" samprata. Galų gale abu mokslai turėjo vieną tikslą - teisingai paaiškinti visus visatos veikimo mechanizmus. Tačiau jau šeštajame amžiuje, dėl mokslinės revoliucijos, fizika tapo nepriklausoma.

Bendroji teisė

Kai kurie pagrindiniai fizikos įstatymai yra naudojami įvairiuose mokslo šakose. Be to, yra ir tų, kurie paprastai laikomi visais gamtos elementais. Tai yra apie energijos išsaugojimo ir transformavimo įstatymą.

Tai reiškia, kad kiekvienos uždaros sistemos energija yra neišvengiamai išsaugoma, kai jame įvyksta kokie nors reiškiniai. Nepaisant to, jis gali transformuotis į kitą formą ir efektyviai keisti savo kiekybinį turinį įvairiose minėtos sistemos dalyse. Tuo pačiu metu neuždarytoje sistemoje energija mažėja, jei padidėja bet kokių su jomis sąveikaujančių įstaigų ir laukų energija.

Be minėto bendrojo principo, fizika apima pagrindines sąvokas, formules, įstatymus, reikalingus supančiai aplinkai vykstančių procesų interpretavimui. Jų tyrimai gali būti neįtikėtinai linksma veikla. Todėl šiame straipsnyje bus trumpai aptariami pagrindiniai fizikos įstatymai, o siekiant juos suprasti giliau, svarbu jiems visapusiškai atsižvelgti.

Mechanika

Daugelis jaunų mokslininkų atranda pagrindinius mokyklos 7-9 klasių fizikos dalykus, kuriuose išsamiau nagrinėjama mokslo šaka, pvz., Mechanika. Jo pagrindiniai principai yra aprašyti toliau.

1. Galileo reliatyvumo įstatymas (taip pat vadinamas mechaniniu reliatyvumo įstatymu arba klasikinės mechanikos pagrindu). Principo esmė yra ta, kad esant panašioms sąlygoms mechaniniai procesai bet kurioje inercinėje sistemoje yra visiškai identiški.
2. Hokeo įstatymas. Jo esmė yra ta, kad kuo didesnis poveikis elastingam kūnui (pavasariui, strypo, konsolės, sijos) iš šono, tuo didesnis jo deformacija.

Niutono įstatymai (jie yra klasikinės mechanikos pagrindas):

1. Inercijos principas sako, kad bet kuri kūnas gali būti ramybėje arba judėti tolygiai ir tiesiai, tik tuo atveju, jei jokia kita įstaiga jokiu būdu neveikia, arba kai jie kažkaip kompensuoja vienas kito veiksmus. Norėdami pakeisti judėjimo greitį, būtina veikti kūnui su tam tikra jėga, ir, žinoma, skirtingų kūnų veiksmo rezultatas taip pat skirsis.
2. Pagrindinis dinamikos reguliarumas tvirtina, kad kuo didesnis jėgų, kurios šiuo metu veikia tam tikra kūne, tuo didesnis yra jo pagreitis. Ir, atitinkamai, kuo daugiau kūno svorio, tuo mažiau šis rodiklis.
3. Trečiasis Niutono įstatymas sako, kad bet kurios dvi įstaigos visada sąveikauja tarpusavyje vienodai: jų jėgos yra vienodo pobūdžio, lygiaverčiai dydžio ir būtinai turi priešingą kryptį išilgai tiesios linijos, jungiančios šiuos kūnus.
4. Reliacijos principas tvirtina, kad visi reiškiniai, esantys tais pačiais sąlygomis, inertinėse atskaitos sistemose yra visiškai identiški.

Termodinamika

Mokyklinis vadovėlis, kuriame studentams atskleidžiami pagrindiniai įstatymai ("Fizika, 7 klasė"), supažindina juos su termodinamikos pagrindais. Mes trumpai aptarti savo principus toliau.

Šios mokslo šakos pagrindinės termodinamikos normos yra bendro pobūdžio ir nėra susijusios su konkrečios medžiagos struktūros detalėmis atominiame lygmenyje. Beje, šie principai yra svarbūs ne tik fizikai, bet ir chemijai, biologijai, aerokosminėms technologijoms ir kt.

Pavyzdžiui, pavadintoje šakoje egzistuoja taisyklė, kuri nesuteikia loginio apibrėžimo, kad uždaroje sistemoje, kurios išorinės sąlygos yra nepakitę, pusiausvyros būsena nustatoma su laiku. Ir procesai, kurie tęsiasi, neišvengiamai kompensuoja vienas kitą.

Kitas termodinamikos principas patvirtina sistemos norą, kurią sudaro didžiulis dalelių, kurioms būdingas chaotiškas judesys, norą nepriklausomai pereiti nuo labiau tikėtinų būsenų į labiau tikėtinus.

Gay-Lussac įstatymas (dar vadinamas dujų įstatymu) teigia, kad kai tam tikros masės dujos stabilaus slėgio sąlygomis, jo tūrį padalijus absoliučia temperatūra, būtinai tampa pastovi vertė.

Kitas svarbus šios srities principas yra pirmasis termodinamikos įstatymas, kuris taip pat dažnai vadinamas energijos išsaugojimo ir transformavimo principu termodinaminei sistemai. Pasak jo, bet koks šilumos kiekis, kuris buvo perduotas sistemai, bus išleistas tik dėl jo vidinės energijos metamorfozės ir jos darbo rezultatų, susijusių su bet kokia veikiančia išorine jėga. Būtent šis reguliavimas tapo pagrindu formuoti šiluminių mašinų veikimo schemą.

Kitas dujų įstatymas yra Charleso teisė. Jame sakoma, kad kuo didesnis slėgis tam tikros idealiųjų dujų masės sąlygomis išlaikant pastovų tūrį, tuo didesnė jo temperatūra.

Elektra

Atveria jaunus mokslininkus su įdomiais pagrindiniais 10 klasės mokyklos fizikos principais. Šiuo metu nagrinėjami pagrindiniai elektros srovės veiksnių, taip pat kitų niuansų, gamtos principai.

Pavyzdžiui, Amperio įstatymas teigia, kad lygiagrečiai sujungti laidininkai, per kuriuos srovė plinta toje pačioje kryptyje, neišvengiamai pritraukia, o atvirkščiai - atvirkščiai. Kartais tas pats vardas naudojamas fiziniam įstatymui, kuris lemia jėgos, veikiančios dabartiniame magnetiniame lauke mažą laidininko, kuris šiuo metu atlieka srovę, dalį. Jis vadinamas - "Ampere" galia. Šį atradimą padarė mokslininkai XIX a. Pirmoje pusėje (būtent 1820 m.).

Mokesčio išsaugojimo įstatymas yra vienas iš pagrindinių gamtos principų. Jis sako, kad algebrinė visų elektrinių sąnaudų, susidarančių bet kokioje elektros izoliuotoje sistemoje, suma visuomet yra išsaugota (tampa pastovi). Nepaisant to, aukščiau pateiktas principas nepanaikina naujų tam tikrų procesų metu įkraunamų dalelių atsiradimo tokiose sistemose. Nepaisant to, bendras visų susidariusių dalelių bendras elektros krūvis privalo būti lygus nuliui.

Kultono įstatymas yra vienas pagrindinių elektrostatikų. Jis išreiškia fiksuoto taško sąveikos jėgos principą ir paaiškina kiekybinį atstumą tarp jų. Kilono teisė leidžia eksperimentiniu būdu pagrįsti pagrindinius elektrodinamikos principus. Jame sakoma, kad fiksuoto taško mokesčiai visada sąveikauja tarpusavyje, kai jėga yra didesnė, tuo didesnė jų kiekio produkcija, taigi, kuo mažesnė, tuo mažesnė atstumo tarp nagrinėjamų mokesčių kvadratas ir terpės, kurioje aprašyta sąveika, dielektrinė konstanta .

Omo įstatymas yra vienas iš pagrindinių elektros energijos principų. Jame teigiama, kad kuo didesnė nuolatinės elektros srovės, veikiančios tam tikroje grandinės dalyje, stiprumas, tuo didesnis įtampos galas.

"Gerosios rankos taisyklė" yra principas, leidžiantis tam tikru būdu nustatyti srovės laidininko kryptį, judančią tam tikru magnetinio lauko sąlygomis. Norėdami tai padaryti, reikia įdėti dešinįjį rankinį šepetį taip, kad magnetinės indukcijos linijos paliečia atvirą delno ranką ir nulenkti dirvos judesio kryptimi. Šiuo atveju indukcinės srovės judėjimo kryptis bus nustatyti likusių keturių ištiesintų pirštų.

Be to, šis principas padeda nustatyti tikslią magnetinio indukcijos linijų tiesinį tiesinį laidininką, kuris tuo metu vykdo srovę. Tai yra atvejis: dešinės rankos nykščius įstatykite taip, kad būtų nurodyta srovės kryptis, o kiti keturi pirštai susitvarko laidininko. Šių pirštų vieta ir bus rodoma tiksli magnetinio indukcijos linijų kryptis.

Elektromagnetinės indukcijos principas yra reguliarumas, kuris paaiškina transformatorių, generatorių, elektros variklių veikimą. Šis įstatymas yra toks: uždaroje kilpa, kuomet didesnė yra sukuriama elektromagnetinės jėgos indukcija, tuo didesnė magnetinio srauto pasikeitimo sparta.

Optika

Filialas "Optika" taip pat atsispindi mokyklos mokymo programos dalis (pagrindiniai fizikos įstatymai: 7-9 klases). Todėl šie principai nėra taip sunku suprasti, nes jie gali atrodyti iš pirmo žvilgsnio. Jų tyrimas su jais duoda ne tik papildomas žinias, bet ir geresnį supratimą apie supančią tikrovę. Pagrindiniai fizikos principai, kuriuos galima priskirti optikos sričiai, yra šie:

1. Guinnesso principas. Tai metodas, leidžiantis kiekvienoje konkrečioje sekundės dalyje tiksliai nustatyti tikslią bangos fronto padėtį. Jo esmė yra tokia: visi taškai, esantys bangos priekyje per tam tikrą antrą dalį, iš esmės savaime tampa sferinių bangų šaltiniais (antriniai), o bangos frontas į tą pačią sekundės dalį paduodamas identiškas paviršiui , Kuriuose yra visos sferinės bangos (antrinės). Šis principas naudojamas paaiškinti galiojančius įstatymus, susijusius su šviesos pertvarka ir jos atspindžiu.
2. Principas Huygensas ir Fresnelas atspindi veiksmingą bangų dauginimo problemų sprendimo būdą. Jis padeda paaiškinti elementarias problemas, susijusias su šviesos difrakcija.
3. Bangos atspindžio įstatymas. Jis vienodai taikomas ir atspindžiui veidrodyje. Jo esmė yra tai, kad tiek žemyn esantis spindulys, tiek atspindys, taip pat statmena, sukonstruota nuo spinduliuotės paplitimo taško, yra vienoje plokštumoje. Taip pat svarbu prisiminti, kad kampas, kuriuo spindulys nukrenta, visada yra visiškai lygus refrakcijos kampui.
4. Šviesos refrakcijos principas. Šis elektromagnetinės bangos (šviesos) judėjimo trajektorijos pokytis judėjimo momentu iš vienos homogeninės terpės į kitą, kuris žymiai skiriasi nuo pirmojo skaičiaus lūžio rodiklių. Jų šviesos sklaidos greitis yra kitoks.
5. Tiesioginės šviesos sklaidos įstatymas. Iš esmės tai yra geometrinės optikos srities įstatymas, kurį sudaro: bet kokioje vienodoje terpėje (nepriklausomai nuo jos pobūdžio) šviesa skleidžia griežtai tiesiai, pagal trumpiausią atstumą. Šis įstatymas paprasčiausiai ir lengvai paaiškina šešės formavimąsi.

Atominė ir branduolinė fizika

Pagrindiniai kvantinės fizikos įstatymai, taip pat atominės ir branduolinės fizikos pagrindai studijuojami aukštesniųjų klasių vidurinėse mokyklose ir aukštojo mokslo institucijose.

Taigi Bohro postulatai yra keletas pagrindinių hipotezių, kurios tapo teorijos pagrindu. Jo esmė yra ta, kad bet kuri atominė sistema gali išlikti stabili tik stacionariose valstybėse. Bet kuri spinduliuotė ar energijos sugėrimas atomu būtinai įvyksta naudojant principą, kurio esmė yra tokia: su transportu susijusi spinduliuotė tampa monochromatine.

Šie postulatai nurodo įprastą mokyklos mokymo programą, kurioje nagrinėjami pagrindiniai fizikos įstatymai (11 klasė). Jų žinios yra privalomos absolventui.

Pagrindiniai fizikos įstatymai, kuriuos asmuo turi žinoti

Kai kurie fiziniai principai, nors jie priklauso vienai iš šio mokslo šakų, vis dėlto yra bendro pobūdžio ir turėtų būti žinomi visiems. Perskaitykime pagrindinius fizikos įstatymus, kuriuos asmuo turėtų žinoti:

• Archimedo įstatymas (tai hidro- ir aerostatikos sritys). Tai reiškia, kad tam tikra plūdrumo jėga veikia bet kokią kūną, kuri buvo panardinta į dujinę medžiagą ar skystį, kuri būtinai yra nukreipta vertikaliai į viršų. Ši jėga visada yra tokia, kokia yra skysčio arba dujų, kuriuos perkelia kūnas, svoris.
• Kitas šio įstatymo formulavimas yra toks: kūnas, panardintas į dujas ar skysčius, neišvengiamai praranda tokį pat svorį, nes jis sudaro skysčio ar dujų, į kuriuos jis buvo panardintas, masę. Šis įstatymas tapo pagrindiniu kūno plaukimo teorijos postulatu.
• Visuotinio gravitation (discovered by Newton). Jo esmė yra ta, kad absoliučiai visas kūnas neišvengiamai pritraukia vienas į kitą, jėga yra didesnė, tuo didesnė yra tų kūnų masių produkcija ir atitinkamai mažesnė, tuo mažesnė atstumas tarp jų kvadratas.

Tai yra trys pagrindiniai fizikos įstatymai, kuriuos kiekvienas turėtų žinoti, kurie nori suvokti aplinkinio pasaulio veikimo mechanizmą ir jame vykstančių procesų ypatumus. Suprasti jų veiksmų principą yra gana paprasta.

Tokių žinių vertė

Pagrindiniai fizikos įstatymai turi būti žmogaus žinių bagaže nepriklausomai nuo jo amžiaus ir veiklos pobūdžio. Jie atspindi visos dabartinės tikrovės buvimo mechanizmą ir iš tikrųjų yra vienintelė konstanta nuolat besikeičiančiame pasaulyje.

Pagrindiniai įstatymai, fizikos sąvokos atveria naujas galimybes studijuoti aplinkinį pasaulį. Jų žinios padeda suprasti visatos egzistavimo mechanizmą ir visų kosminių kūnų judėjimą. Tai paverčia mus ne tik kasdienių įvykių ir procesų šnipais, bet ir leidžia juos realizuoti. Kai žmogus aiškiai supranta pagrindinius fizikos įstatymus, t. Y. Visus procesus aplink jį, jam suteikiama galimybė kuo veiksmingiau jas valdyti, atradimus padaryti ir tokiu būdu pagerinti jo gyvenimą.

Rezultatai

Kai kurie yra priversti išsamiai išnagrinėti pagrindinius fizikos principus vieningam valstybiniam egzaminui, kiti - pagal veiklos pobūdį, o kai kurie - iš mokslinio smalsumo. Nepaisant šio mokslo studijų tikslų, įgytos žinios negali būti pervertintos. Nėra nieko daugiau patenkinti, nei suprasti pagrindinius mus supančios pasaulio egzistavimo mechanizmus ir modelius.

Negalima likti abejingi - vystyk!