És natural i correcte interessar-se pel món que l'envolta i les lleis del seu funcionament i desenvolupament. Per això és raonable parar atenció a les ciències naturals, per exemple, la física, que explica l'essència mateixa de la formació i desenvolupament de l'Univers. Les lleis físiques bàsiques són fàcils d'entendre. A una edat molt jove, l'escola presenta aquests principis als nens.
Per a molts, aquesta ciència comença amb el llibre de text "Física (7è grau)". Els conceptes bàsics i les lleis de la mecànica i la termodinàmica es revelen als escolars, es familiaritzen amb el nucli de les lleis físiques principals. Però el coneixement s'ha de limitar al banc de l'escola? Quines lleis físiques ha de conèixer cada persona? Això es parlarà més endavant a l'article.
Ciència Física
Molts matisos de la ciència descrita són familiars per a tothom des de la primera infància. I això es deu al fet que, en essència, la física és una de les àrees de les ciències naturals. Parla de les lleis de la natura, l'acció de les qualsinflueix en la vida de tothom i, de moltes maneres, fins i tot la proporciona sobre les característiques de la matèria, la seva estructura i els patrons de moviment.
El terme "física" va ser registrat per primera vegada per Aristòtil al segle IV aC. Inicialment, era sinònim del concepte de “filosofia”. Després de tot, ambdues ciències tenien un objectiu comú: explicar correctament tots els mecanismes del funcionament de l'Univers. Però ja al segle XVI, arran de la revolució científica, la física es va independitzar.
Dret general
Algunes de les lleis bàsiques de la física s'apliquen a diverses branques de la ciència. A més d'ells, n'hi ha que es consideren comuns a tota la natura. Es tracta de la llei de conservació i transformació de l'energia.
Implica que l'energia de cada sistema tancat, quan es produeixen fenòmens en ell, és certament conservada. No obstant això, és capaç de transformar-se en una altra forma i canviar eficaçment el seu contingut quantitatiu en diverses parts del sistema anomenat. Al mateix temps, en un sistema obert, l'energia disminueix, sempre que augmenti l'energia dels cossos i camps que hi interactuen.
A més del principi general anterior, la física conté els conceptes bàsics, les fórmules, les lleis que són necessàries per interpretar els processos que tenen lloc al món. Explorar-los pot ser increïblement emocionant. Per tant, en aquest article es consideraran breument les lleis bàsiques de la física i, per entendre-les més a fons, és important parar-hi tota l'atenció.
Mecànica
Moltes lleis bàsiques de la física es revelen als joves científics dels graus 7-9 de l'escola, on s'estudia més a fons una branca de la ciència com la mecànica. A continuació es descriuen els seus principis bàsics.
- Llei de la relativitat de Galileu (també anomenada llei de la relativitat mecànica, o la base de la mecànica clàssica). L'essència del principi rau en el fet que en condicions similars, els processos mecànics en qualsevol marc de referència inercial són completament idèntics.
- Llei de Hooke. La seva essència és que com més gran és l'impacte lateral sobre un cos elàstic (molla, vareta, consola, biga), més gran és la seva deformació.
Les lleis de Newton (representen la base de la mecànica clàssica):
- El principi d'inèrcia diu que qualsevol cos és capaç d'estar en repòs o de moure's de manera uniforme i rectilini només si cap altre cos l'afecta de cap manera, o si d'alguna manera es compensa l'acció dels altres. Per canviar la velocitat de moviment, cal actuar sobre el cos amb certa força i, per descomptat, el resultat de l'impacte d'una mateixa força sobre cossos de diferents mides també serà diferent.
- El patró principal de la dinàmica estableix que com més gran sigui la resultant de les forces que actuen actualment sobre un cos determinat, més gran serà l'acceleració rebuda per aquest. I, en conseqüència, com més gran sigui el pes corporal, menor serà aquest indicador.
- La tercera llei de Newton ho diudos cossos qualssevol interactuen sempre entre ells en un patró idèntic: les seves forces són de la mateixa naturalesa, són equivalents en magnitud i tenen necessàriament la direcció oposada al llarg de la línia recta que connecta aquests cossos.
- El principi de relativitat estableix que tots els fenòmens que ocorren en les mateixes condicions en marcs de referència inercials passen de manera absolutament idèntica.
Termodinàmica
Un llibre de text escolar que revela als estudiants les lleis bàsiques ("Física. Grau 7"), els introdueix als conceptes bàsics de la termodinàmica. A continuació revisarem breument els seus principis.
Les lleis de la termodinàmica, que són bàsiques en aquesta branca de la ciència, són de caràcter general i no estan relacionades amb els detalls de l'estructura d'una substància concreta a nivell atòmic. Per cert, aquests principis són importants no només per a la física, sinó també per a la química, la biologia, l'enginyeria aeroespacial, etc.
Per exemple, a la indústria anomenada hi ha una regla que no es pot determinar lògicament, que en un sistema tancat, les condicions externes del qual no canvien, s'estableix un estat d'equilibri al llarg del temps. I els processos que hi continuen invariablement es compensen mútuament.
Una altra regla de la termodinàmica confirma el desig d'un sistema, que consisteix en un nombre colossal de partícules caracteritzades per un moviment caòtic, de passar de manera independent d'estats menys probables per al sistema a estats més probables.
I la llei de Gay-Lussac (també anomenada llei dels gasos) estableix que per a un gas d'una massa determinada en condicions de pressió estable, el resultat de dividir el seu volum perla temperatura absoluta es converteix necessàriament en un valor constant.
Una altra regla important d'aquesta indústria és la primera llei de la termodinàmica, que també s'anomena principi de conservació i transformació de l'energia per a un sistema termodinàmic. Segons ell, qualsevol quantitat de calor que es comuniqués al sistema es gastarà exclusivament en la metamorfosi de la seva energia interna i la realització del treball per part d'aquest en relació amb qualsevol força externa actuant. Va ser aquesta regularitat la que es va convertir en la base per a la formació d'un esquema per al funcionament dels motors tèrmics.
Una altra regularitat del gas és la llei de Charles. Diu que com més gran sigui la pressió d'una massa determinada d'un gas ideal, mantenint un volum constant, més gran serà la seva temperatura.
Electricitat
Descobreix interessants lleis bàsiques de la física per a l'escola de 10è per a joves científics. En aquest moment s'estan estudiant els principals principis de la natura i les lleis d'acció del corrent elèctric, així com altres matisos.
La llei d'Ampère, per exemple, estableix que els conductors connectats en paral·lel, pels quals circula el corrent en la mateixa direcció, inevitablement s'atrauen, i en el cas del sentit contrari del corrent, respectivament, es repel·len. De vegades s'utilitza el mateix nom per a una llei física que determina la força que actua en un camp magnètic existent sobre una petita secció d'un conductor que actualment està conduint corrent. Es diu així: el poder d'Ampere. Aquest descobriment el va fer un científic a la primera meitat del segle XIX (és a dir, el 1820).
Lleila conservació de la càrrega és un dels principis bàsics de la natura. Afirma que la suma algebraica de totes les càrregues elèctriques que sorgeixen en qualsevol sistema elèctricament aïllat sempre es conserva (es torna constant). Malgrat això, el principi anomenat no exclou l'aparició de noves partícules carregades en aquests sistemes com a resultat de determinats processos. No obstant això, la càrrega elèctrica total de totes les partícules de nova formació ha de ser necessàriament igual a zero.
La llei de Coulomb és una de les bàsiques en electroestàtica. Expressa el principi de la força d'interacció entre càrregues puntuals fixes i explica el càlcul quantitatiu de la distància entre elles. La llei de Coulomb permet corroborar els principis bàsics de l'electrodinàmica d'una manera experimental. Diu que, sens dubte, les càrregues puntuals immòbils interaccionaran entre si amb una força que és com més gran, com més gran sigui el producte de les seves magnituds i, en conseqüència, com més petit, més petit és el quadrat de la distància entre les càrregues considerades i la permitivitat de el mitjà en què es produeix la interacció descrita.
La llei d'Ohm és un dels principis bàsics de l'electricitat. Diu que com més gran sigui la força del corrent elèctric continu que actua en una determinada secció del circuit, més gran serà la tensió als seus extrems.
"La regla de la mà dreta" és un principi que permet determinar la direcció del conductor del corrent que es mou d'una determinada manera sota la influència d'un camp magnètic. Per fer-ho, cal posicionar la mà dreta de manera que les línies d'inducció magnèticaen sentit figurat va tocar el palmell obert i va estirar el polze en direcció al director. En aquest cas, els quatre dits rectes restants determinaran la direcció del corrent d'inducció.
A més, aquest principi ajuda a esbrinar la ubicació exacta de les línies d'inducció magnètica d'un conductor recte que condueix el corrent en aquest moment. Succeeix així: col·loqueu el polze de la mà dreta de manera que indiqui la direcció del corrent, i amb els altres quatre dits agafar figuradament el conductor. La ubicació d'aquests dits mostrarà la direcció exacta de les línies d'inducció magnètica.
El principi d'inducció electromagnètica és un patró que explica el procés de funcionament dels transformadors, generadors i motors elèctrics. Aquesta llei és la següent: en un circuit tancat, la força electromotriu generada d'inducció és més gran, més gran és la velocitat de canvi del flux magnètic.
Òptica
La branca "Òptica" també reflecteix part del currículum escolar (lleis bàsiques de la física: graus 7-9). Per tant, aquests principis no són tan difícils d'entendre com podria semblar a primera vista. El seu estudi aporta no només coneixements addicionals, sinó una millor comprensió de la realitat circumdant. Les lleis bàsiques de la física que es poden atribuir al camp d'estudi de l'òptica són les següents:
- Principi de Guynes. És un mètode que permet determinar de manera eficient en qualsevol fracció de segon donada la posició exacta del front d'ona. La seva essència és la següent:tots els punts que es troben en el camí del front d'ona en una determinada fracció de segon, en essència, es converteixen en fonts d'ones esfèriques (secundàries) en si mateixos, mentre que la col·locació del front d'ona en la mateixa fracció de segon és idèntica a la superfície que envolta totes les ones esfèriques (secundàries). Aquest principi s'utilitza per explicar les lleis existents relacionades amb la refracció de la llum i la seva reflexió.
- El principi Huygens-Fresnel reflecteix un mètode eficaç per resoldre problemes relacionats amb la propagació de les ones. Ajuda a explicar els problemes elementals associats a la difracció de la llum.
- La llei de la reflexió de les ones. S'utilitza igualment per reflectir-se al mirall. La seva essència rau en el fet que tant el feix en caiguda com el que es va reflectir, així com la perpendicular construïda a partir del punt d'incidència del feix, es troben en un sol pla. També és important recordar que l'angle en què cau el feix sempre és absolutament igual a l'angle de refracció.
- Principi de refracció de la llum. Es tracta d'un canvi en la trajectòria d'una ona electromagnètica (llum) en el moment del moviment d'un medi homogeni a un altre, que difereix significativament de la primera en una sèrie d'índexs de refracció. La velocitat de propagació de la llum és diferent.
- La llei de la propagació rectilínia de la llum. En el seu nucli, és una llei relacionada amb el camp de l'òptica geomètrica, i és la següent: en qualsevol medi homogeni (independentment de la seva naturalesa), la llum es propaga estrictament rectilini, al llarg de la distància més curta. Aquesta llei explica l'educació d'una manera senzilla i entenedora.ombres.
Física atòmica i nuclear
Les lleis bàsiques de la física quàntica, així com els fonaments de la física atòmica i nuclear, s'estudien a les escoles secundàries i les universitats.
Així, els postulats de Bohr són una sèrie d'hipòtesis bàsiques que s'han convertit en la base de la teoria. La seva essència és que qualsevol sistema atòmic només pot romandre estable en estats estacionaris. Qualsevol radiació o absorció d'energia per part d'un àtom es produeix necessàriament utilitzant el principi, l'essència del qual és la següent: la radiació associada al transport esdevé monocromàtica.
Aquests postulats fan referència al currículum escolar estàndard que estudia les lleis bàsiques de la física (grau 11). Els seus coneixements són obligatoris per al graduat.
Lleis bàsiques de la física que una persona hauria de conèixer
Alguns principis físics, encara que pertanyen a una de les branques d'aquesta ciència, tanmateix són de caràcter general i haurien de ser coneguts per tothom. Enumerem les lleis bàsiques de la física que una persona hauria de conèixer:
- Llei d'Arquímedes (es refereix als camps de l'hidro- i també aerostàtica). Implica que qualsevol cos que ha estat immers en una substància gasosa o en un líquid està sotmès a una mena de força de flotació, que necessàriament es dirigeix verticalment cap amunt. Aquesta força sempre és numèricament igual al pes del líquid o gas desplaçat pel cos.
- Una altra formulació d'aquesta llei és la següent: un cos submergit en un gas o líquid, sens dubte, perdrà tant de pes comera la massa del líquid o gas en què estava submergit. Aquesta llei es va convertir en el postulat bàsic de la teoria dels cossos natadors.
- Llei de la gravitació universal (descoberta per Newton). La seva essència rau en el fet que absolutament tots els cossos s'atreuen inevitablement els uns als altres amb una força que és com més gran, com més gran sigui el producte de les masses d'aquests cossos i, en conseqüència, com menys, més petit és el quadrat de la distància entre ells..
Aquestes són les 3 lleis bàsiques de la física que tothom qui vulgui entendre el mecanisme del funcionament del món circumdant i les característiques dels processos que s'hi produeixen hauria de conèixer. Entendre el principi de la seva acció és bastant senzill.
El valor d'aquest coneixement
Les lleis bàsiques de la física han d'estar en el bagatge de coneixements d'una persona, independentment de la seva edat i ocupació. Reflecteixen el mecanisme d'existència de tota la realitat actual i, en essència, són l'única constant en un món que canvia contínuament.
Les lleis bàsiques, els conceptes de la física obren noves oportunitats per estudiar el món que ens envolta. El seu coneixement ajuda a comprendre el mecanisme de l'existència de l'Univers i el moviment de tots els cossos còsmics. Ens converteix no només en espectadors d'esdeveniments i processos quotidians, sinó que ens permet ser conscients d'ells. Quan una persona entén clarament les lleis bàsiques de la física, és a dir, tots els processos que tenen lloc al seu voltant, té l'oportunitat de controlar-les de la manera més eficaç, fent descobriments i fent-li així la vida més còmoda.
Resultats
Alguns es veuen obligats a aprofundirper estudiar les lleis bàsiques de la física per a l'examen d'estat unificat, d' altres -per ocupació, i algunes- per curiositat científica. Independentment dels objectius de l'estudi d'aquesta ciència, difícilment es poden sobreestimar els beneficis del coneixement adquirit. No hi ha res més satisfactori que entendre els mecanismes i patrons bàsics de l'existència del món circumdant.
No siguis indiferent, evoluciona!
