Prirodno je i korektno zanimanje za svijet oko sebe i zakonitosti njegovog funkcioniranja i razvoja. Zato je razumno obratiti pažnju na prirodne nauke, na primjer, fiziku, koja objašnjava samu suštinu nastanka i razvoja Univerzuma. Osnovne fizičke zakone je lako razumjeti. U vrlo mladoj dobi škola upoznaje djecu sa ovim principima.
Za mnoge ova nauka počinje udžbenikom "Fizika (7. razred)". Učenicima se otkrivaju osnovni pojmovi i zakoni mehanike i termodinamike, upoznaju se sa sržom glavnih fizičkih zakona. Ali treba li znanje biti ograničeno na školsku klupu? Koje fizičke zakone svaka osoba treba da zna? O tome će se raspravljati kasnije u članku.
Naučna fizika
Mnoge nijanse opisane nauke svima su poznate od ranog djetinjstva. A to je zbog činjenice da je, u suštini, fizika jedna od oblasti prirodnih nauka. Govori o zakonima prirode, čije djelovanjeutiče na život svakoga, a na mnogo načina ga čak i pruža, o osobinama materije, njenoj strukturi i obrascima kretanja.
Izraz "fizika" prvi je zapisao Aristotel u četvrtom veku pre nove ere. U početku je bio sinonim za pojam "filozofije". Na kraju krajeva, obje nauke imale su zajednički cilj - ispravno objasniti sve mehanizme funkcioniranja Univerzuma. Ali već u šesnaestom veku, kao rezultat naučne revolucije, fizika je postala nezavisna.
Opći zakon
Neki od osnovnih zakona fizike važe za različite grane nauke. Osim njih, postoje i oni za koje se smatra da su zajednički cijeloj prirodi. Radi se o zakonu održanja i transformacije energije.
To implicira da je energija svakog zatvorenog sistema, kada se u njemu dogodi bilo kakva pojava, sigurno očuvana. Ipak, on je u stanju da se transformiše u drugi oblik i efektivno promeni svoj kvantitativni sadržaj u različitim delovima imenovanog sistema. Istovremeno, u otvorenom sistemu, energija se smanjuje, pod uslovom da se povećava energija bilo kog tijela i polja koja s njom stupaju u interakciju.
Pored navedenog opšteg principa, fizika sadrži osnovne koncepte, formule, zakone koji su neophodni za tumačenje procesa koji se dešavaju u svijetu. Njihovo istraživanje može biti nevjerovatno uzbudljivo. Stoga će u ovom članku ukratko biti razmotreni osnovni zakoni fizike, a da bismo ih dublje razumjeli, važno je posvetiti im punu pažnju.
Mehanika
Mnogi osnovni zakoni fizike otkrivaju se mladim naučnicima u 7-9 razredima škole, gdje se takva grana nauke kao što je mehanika potpunije proučava. Njegovi osnovni principi su opisani u nastavku.
- Galileov zakon relativnosti (koji se naziva i mehanički zakon relativnosti, ili osnova klasične mehanike). Suština principa leži u činjenici da su pod sličnim uslovima mehanički procesi u bilo kojim inercijskim referentnim okvirima potpuno identični.
- Hookeov zakon. Njegova suština je da što je veći udar na elastično tijelo (oprugu, šipku, konzolu, gredu) sa strane, to je veća njegova deformacija.
Newtonovi zakoni (predstavljaju osnovu klasične mehanike):
- Princip inercije kaže da je svako tijelo sposobno da miruje ili da se kreće ravnomjerno i pravolinijski samo ako na njega ni na koji način ne utiču druga tijela, ili ako na neki način kompenzuju jedno drugo djelovanje. Da biste promijenili brzinu 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 dato tijelo, to je veće ubrzanje koje ono prima. I, shodno tome, što je veća tjelesna težina, to je ovaj pokazatelj niži.
- Njutnov treći zakon to kažebilo koja dva tijela uvijek djeluju jedno s drugim po identičnom obrascu: njihove sile su iste prirode, jednake su po veličini i nužno imaju suprotan smjer duž prave linije koja povezuje ova tijela.
- Princip relativnosti kaže da sve pojave koje se javljaju pod istim uslovima u inercijalnim referentnim okvirima prolaze na apsolutno identičan način.
Termodinamika
Školski udžbenik koji učenicima otkriva osnovne zakone ("Fizika. 7. razred"), upoznaje ih sa osnovama termodinamike. U nastavku ćemo ukratko pregledati njegove principe.
Zakoni termodinamike, koji su osnovni u ovoj grani nauke, su opšte prirode i nisu povezani sa detaljima strukture određene supstance na atomskom nivou. Inače, ovi principi su važni ne samo za fiziku, već i za hemiju, biologiju, vazduhoplovstvo, itd.
Na primjer, u imenovanoj industriji postoji pravilo koje se ne može logički odrediti, da se u zatvorenom sistemu, čiji su vanjski uvjeti nepromijenjeni, tokom vremena uspostavlja ravnotežno stanje. A procesi koji se u njemu nastavljaju uvijek se međusobno kompenzuju.
Još jedno pravilo termodinamike potvrđuje želju sistema, koji se sastoji od kolosalnog broja čestica koje karakteriše haotično kretanje, da nezavisno pređe iz manje verovatnih stanja za sistem u ona verovatnija.
I Gay-Lussacov zakon (koji se naziva i zakon o gasu) kaže da je za gas određene mase pod uslovima stabilnog pritiska rezultat dijeljenja njegove zapremine saapsolutna temperatura nužno postaje konstantna vrijednost.
Još jedno važno pravilo ove industrije je prvi zakon termodinamike, koji se naziva i principom očuvanja i transformacije energije za termodinamički sistem. Prema njegovim riječima, bilo koja količina toplote koja je prenesena sistemu biće utrošena isključivo na metamorfozu njegove unutrašnje energije i obavljanje posla u odnosu na bilo koje vanjske sile koje djeluju. Upravo je ta pravilnost postala osnova za formiranje šeme za rad termičkih motora.
Još jedna plinska pravilnost je Charlesov zakon. Kaže da što je veći pritisak određene mase idealnog gasa, uz održavanje konstantne zapremine, to je veća njegova temperatura.
Struja
Otkriva zanimljive osnovne zakone fizike za 10. razred škole za mlade naučnike. U ovom trenutku se proučavaju glavni principi prirode i zakoni djelovanja električne struje, kao i druge nijanse.
Amperov zakon, na primjer, kaže da provodnici spojeni paralelno, kroz koje struja teče u istom smjeru, neizbježno privlače, au slučaju suprotnog smjera struje, respektivno, odbijaju. Ponekad se isti naziv koristi za fizički zakon koji određuje silu koja djeluje u postojećem magnetskom polju na mali dio provodnika koji trenutno provodi struju. Tako se zove - snaga Ampera. Ovo otkriće je napravio naučnik u prvoj polovini devetnaestog veka (naime, 1820. godine).
ZakonOčuvanje naboja je jedan od osnovnih principa prirode. On kaže da je algebarski zbir svih električnih naboja koji nastaju u bilo kojem električno izolovanom sistemu uvijek očuvan (postaje konstantan). Uprkos tome, navedeni princip ne isključuje pojavu novih naelektrisanih čestica u takvim sistemima kao rezultat određenih procesa. Ipak, ukupan električni naboj svih novoformiranih čestica mora nužno biti jednak nuli.
Coulombov zakon je jedan od osnovnih u elektrostatici. Izražava princip sile interakcije između fiksnih tačkastih naboja i objašnjava kvantitativno izračunavanje udaljenosti između njih. Coulombov zakon omogućava da se osnovni principi elektrodinamike potkrepe na eksperimentalni način. Kaže da će nepokretni tačkasti naboji sigurno međusobno komunicirati sa silom koja je veća, što je veći proizvod njihovih veličina i, shodno tome, manji, manji kvadrat udaljenosti između naelektrisanja koji se razmatra i permitivnosti medij u kojem se desava opisana interakcija.
Ohmov zakon je jedan od osnovnih principa električne energije. Kaže da što je veća snaga jednosmjerne električne struje koja djeluje u određenom dijelu kola, to je veći napon na njegovim krajevima.
"Pravilo desne ruke" je princip koji vam omogućava da odredite smjer u provodniku struje koja se kreće na određeni način pod utjecajem magnetskog polja. Da biste to učinili, potrebno je desnu ruku postaviti tako da linije magnetske indukcijefigurativno dodirnuo otvoreni dlan i ispružio palac u pravcu provodnika. U ovom slučaju, preostala četiri ispravljena prsta će odrediti smjer indukcijske struje.
Također, ovaj princip pomaže da se sazna tačna lokacija linija magnetne indukcije pravog provodnika 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 provodnik. Položaj ovih prstiju će pokazati tačan smjer linija magnetne indukcije.
Princip elektromagnetne indukcije je obrazac koji objašnjava proces rada transformatora, generatora, elektromotora. Ovaj zakon je sljedeći: u zatvorenom kolu, generirana elektromotorna sila indukcije je veća, što je veća brzina promjene magnetnog fluksa.
Optics
Ogranak "Optika" takođe odražava dio školskog programa (osnovni zakoni fizike: 7-9 razredi). Stoga ove principe nije tako teško razumjeti kao što se na prvi pogled čini. 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 omogućava da efikasno odredite tačan položaj fronta talasa u bilo kom datom delu sekunde. Njegova suština je sljedeća:sve tačke koje se nalaze na putanji talasnog fronta u određenom djeliću sekunde, u suštini, same po sebi postaju izvori sfernih valova (sekundarnih), dok je smještaj valnog fronta u istom dijelu sekunde identičan površina koja obilazi sve sferne talase (sekundarna). Ovaj princip se koristi za objašnjenje postojećih zakona koji se odnose na prelamanje svjetlosti i njenu refleksiju.
- Huygens-Fresnelov princip odražava efikasnu metodu za rešavanje problema vezanih za širenje talasa. Pomaže da se objasne elementarni problemi povezani sa difrakcijom svjetlosti.
- Zakon refleksije talasa. Jednako se koristi i za odraz u ogledalu. Njegova suština leži u činjenici da se i padajući snop i onaj koji se reflektuje, kao i okomita konstruisana od tačke upada snopa, nalaze u jednoj ravni. Takođe je važno zapamtiti da je ugao pod kojim snop pada uvijek apsolutno jednak kutu prelamanja.
- Princip prelamanja svjetlosti. To je promjena putanje elektromagnetnog vala (svjetlosti) u trenutku kretanja iz jednog homogenog medija u drugi, koji se značajno razlikuje od prvog u nizu indeksa prelamanja. Brzina širenja svjetlosti u njima je različita.
- Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti. U svojoj osnovi, to je zakon koji se odnosi na oblast geometrijske optike, a glasi: u bilo kojoj homogenoj sredini (bez obzira na njenu prirodu), svetlost se širi striktno 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 univerzitetima.
Dakle, Borovi postulati su niz osnovnih hipoteza koje su postale osnova teorije. Njegova suština je da svaki atomski sistem može ostati stabilan samo u stacionarnim stanjima. Bilo koje zračenje ili apsorpcija energije od strane atoma nužno se dešava korišćenjem principa čija je suština sledeća: zračenje povezano sa transportom postaje jednobojno.
Ovi postulati se odnose na standardni školski program koji proučava osnovne zakone fizike (11. razred). Njihovo znanje je obavezno za diplomce.
Osnovni zakoni fizike koje osoba treba da zna
Neki fizički principi, iako spadaju u jednu od grana ove nauke, ipak su opšte prirode i trebaju biti poznati svima. Navodimo osnovne zakone fizike koje bi čovjek trebao znati:
- Arhimedov zakon (odnosi se na oblasti hidro- i aerostatike). To implicira da je svako tijelo koje je uronjeno u plinovitu tvar ili u tekućinu podložno nekoj vrsti sile uzgona, koja je nužno usmjerena vertikalno prema gore. Ova sila je uvijek numerički jednaka težini tečnosti ili gasa koje je tijelo istisnulo.
- Druga formulacija ovog zakona je sljedeća: tijelo uronjeno u plin ili tekućinu sigurno će izgubiti onoliko težine kolikoje bila masa tečnosti ili gasa u koji je bio uronjen. Ovaj zakon je postao osnovni postulat teorije plivajućih tijela.
- Zakon univerzalne gravitacije (otkrio Newton). Njegova suština leži u činjenici da su apsolutno sva tijela neizbježno privučena jedno drugom silom koja je veća, što je veći proizvod masa ovih tijela i, shodno tome, manji, manji je kvadrat udaljenosti između njih..
Ovo su 3 osnovna zakona fizike koje treba da znaju svi koji žele razumjeti mehanizam funkcionisanja okolnog svijeta i karakteristike procesa koji se u njemu odvijaju. Razumijevanje principa njihovog djelovanja je prilično jednostavno.
Vrijednost takvog znanja
Osnovni zakoni fizike moraju biti u prtljagu znanja osobe, bez obzira na godine i zanimanje. Oni odražavaju mehanizam postojanja čitave današnje stvarnosti, i, u suštini, 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 Univerzuma i kretanja svih kosmičkih tijela. Ne pretvara nas samo u posmatrače svakodnevnih događaja i procesa, već nam omogućava da ih budemo svjesni. Kada osoba jasno razume osnovne zakone fizike, odnosno sve procese koji se odvijaju oko njega, dobija priliku da ih kontroliše na najefikasniji način, otkrivajući i na taj način čineći svoj život ugodnijim.
Rezultati
Neki su primorani da se produbljujuda proučavaju osnovne zakone fizike za Jedinstveni državni ispit, drugi - po zanimanju, a neki - iz naučne radoznalosti. Bez obzira na ciljeve proučavanja ove nauke, dobrobiti stečenog znanja teško se mogu precijeniti. Ne postoji ništa više zadovoljavajuće od razumijevanja osnovnih mehanizama i obrazaca postojanja okolnog svijeta.
Ne budi ravnodušan - evoluiraj!
