Prawo fizyki w życiu codziennym: ile dajesz, tyle dostajesz. Encyklopedia pomiarów Prawa działania w fizyce

PODSTAWOWE PRAWA FIZYKI

[ Mechanika | Termodynamika | Elektryczność | Optyka | Fizyka Atomowa]

PRAWO ENERGII ZACHOWANIA I TRANSFORMACJI - ogólne prawo natury: energia dowolnego układu zamkniętego dla wszystkich procesów zachodzących w układzie pozostaje stała (zachowana). Energia może być tylko przekształcana z jednej postaci w drugą i redystrybuowana między częściami systemu. Dla systemu otwartego wzrost (spadek) jego energii jest równy spadkowi (wzrostowi) energii ciał i oddziałujących z nim pól fizycznych.

1. MECHANIKA

PRAWO ARCHIMEDESA - prawo hydro- i aerostatyki: na ciało zanurzone w cieczy lub gazie działa siła wyporu skierowana pionowo w górę, liczbowo równa ciężarowi cieczy lub gazu wypartego przez ciało i przyłożona do środka grawitacja zanurzonej części ciała. FA= gV, gdzie r jest gęstością cieczy lub gazu, V jest objętością zanurzonej części ciała. W przeciwnym razie można ją sformułować w następujący sposób: ciało zanurzone w cieczy lub gazie traci na wadze tyle, ile waży wyparta przez nie ciecz (lub gaz). Wtedy P= mg - FA Inne gr. naukowiec Archimedes w 212. PNE. Jest podstawą teorii pływających ciał.

UNIWERSALNE PRAWO GRAWITACJI - Prawo ciążenia Newtona: wszystkie ciała przyciągane są do siebie z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu mas tych ciał i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi: , gdzie M i m są masami ciał oddziałujących, R to odległość między tymi ciałami, G to stała grawitacyjna (w SI G=6,67,10-11 Nm2/kg2).

ZASADA WZGLĘDNOŚCI GALILEO, mechaniczna zasada względności - zasada mechaniki klasycznej: w każdym bezwładnościowym układzie odniesienia wszystkie zjawiska mechaniczne zachodzą w ten sam sposób w tych samych warunkach. Poślubić zasada względności.

PRAWO HOOKA - prawo, zgodnie z którym odkształcenia sprężyste są wprost proporcjonalne do wywołujących je czynników zewnętrznych.

PRAWO ZACHOWANIA MOMENTU - prawo mechaniki: pęd dowolnego układu zamkniętego we wszystkich procesach zachodzących w układzie pozostaje stały (zachowany) i może być redystrybuowany między częściami układu jedynie w wyniku ich wzajemnego oddziaływania.

PRAWA NEWTONA - trzy prawa leżące u podstaw newtonowskiej mechaniki klasycznej. I zasada (prawo bezwładności): punkt materialny znajduje się w stanie ruchu lub spoczynku prostoliniowego i jednostajnego, jeśli nie działają na niego żadne inne ciała lub działanie tych ciał jest kompensowane. II prawo (podstawowe prawo dynamiki): przyspieszenie otrzymane przez ciało jest wprost proporcjonalne do wypadkowej wszystkich sił działających na ciało i odwrotnie proporcjonalne do masy ciała (). Trzecie prawo: dwa punkty materialne oddziałują ze sobą siłami o tej samej naturze, równych pod względem wielkości i przeciwnych w kierunku wzdłuż linii prostej łączącej te punkty ().

ZASADA WZGLĘDNOŚCI - jeden z postulatów teorii względności, mówiący, że w dowolnych inercjalnych układach odniesienia wszystkie zjawiska fizyczne (mechaniczne, elektromagnetyczne itp.) w tych samych warunkach przebiegają w ten sam sposób. Jest to uogólnienie Galileusza zasady względności na wszystkie zjawiska fizyczne (z wyjątkiem grawitacji).

2. FIZYKA MOLEKULARNA I TERMODYNAMIKA

PRAWO AVOGADRO - jedno z podstawowych praw gazów doskonałych: równe objętości różnych gazów o tej samej temperaturze i ciśnieniu zawierają tę samą liczbę cząsteczek. Otwarty w 1811 roku przez Włochów. fizyk A. Avogadro (1776-1856).

PRAWO BOYLE-MARIOTTE'A - jedno z praw gazu doskonałego: dla danej masy danego gazu w stałej temperaturze iloczyn ciśnienia i objętości jest stały. Wzór: pV=const. Opisuje proces izotermiczny.

DRUGIE PRAWO TERMODYNAMIKI - jedna z podstawowych praw termodynamiki, zgodnie z którą niemożliwy jest okresowy proces, którego jedynym skutkiem jest wykonanie pracy odpowiadającej ilości ciepła odebranego z grzałki. Kolejne sformułowanie: proces jest niemożliwy, jedynym skutkiem jest przeniesienie energii w postaci ciepła z mniej nagrzanego ciała do gorętszego. V.z.t. wyraża tendencję układu składającego się z dużej liczby chaotycznie poruszających się cząstek do spontanicznego przejścia od stanów mniej prawdopodobnych do stanów bardziej prawdopodobnych. Zakazuje tworzenia perpetuum mobile drugiego rodzaju.

PRAWO GAY-LUSSAC - prawo gazu: dla danej masy danego gazu przy stałym ciśnieniu stosunek objętości do temperatury bezwzględnej jest wartością stałą, gdzie \u003d 1/273 K-1 jest współczynnikiem temperaturowym rozszerzalności objętości.

PRAWO DALTONA - jedno z podstawowych praw gazu: ciśnienie mieszaniny nieoddziałujących chemicznie gazów doskonałych jest równe sumie ciśnień cząstkowych tych gazów.

PRAWO PASCALA - podstawowe prawo hydrostatyki: ciśnienie wytwarzane przez siły zewnętrzne na powierzchni cieczy lub gazu jest przenoszone równomiernie we wszystkich kierunkach.

PIERWSZE PRAWO TERMODYNAMIKI - jedno z podstawowych praw termodynamiki, które jest zasadą zachowania energii dla układu termodynamicznego: ilość ciepła Q przekazywanego do układu jest zużywana na zmianę energii wewnętrznej układu U i wykonanie pracy A przeciw siłom zewnętrznym systemu. Wzór: Q=U+A. Leży u podstaw działania silników cieplnych.

PRAWO CHARLESA - jedno z głównych praw gazu: ciśnienie danej masy gazu doskonałego przy stałej objętości jest wprost proporcjonalne do temperatury: gdzie p0 to ciśnienie w 00C, \u003d 1/273,15 K-1 to temperatura współczynnik ciśnienia.

3. ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM

PRAWO AMPERY - prawo oddziaływania dwóch przewodników z prądami; równoległe przewodniki z prądami w tym samym kierunku przyciągają się, a przy prądach w przeciwnym kierunku odpychają. A.z. zwane także prawem, które określa siłę działającą w polu magnetycznym na mały odcinek przewodnika z prądem. Otwarte w 1820 JESTEM. Amper.

PRAWO JOUL-LENTZA - prawo opisujące oddziaływanie termiczne prąd elektryczny. Według D.-L.z. ilość ciepła uwalnianego w przewodniku, gdy przepływa przez niego prąd stały, jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu, rezystancji przewodnika i czasu przejścia.

PRAWO ZACHOWANIA ŁADUNKU - jedno z podstawowych praw natury: algebraiczna suma ładunków elektrycznych każdego elektrycznie izolowanego układu pozostaje niezmieniona. W systemie izolowanym elektrycznie Z.s.z. pozwala na pojawienie się nowych naładowanych cząstek (na przykład podczas dysocjacji elektrolitycznej, jonizacji gazów, tworzenia par cząstka-antycząstka itp.), ale całkowity ładunek elektryczny cząstek, które się pojawiły, musi zawsze być równy zeru.

PRAWO Coulomba - podstawowe prawo elektrostatyki, wyrażające zależność siły oddziaływania dwóch ładunków punktu stałego od odległości między nimi: dwa ładunki punktu stałego oddziałują z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu wielkości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalną do kwadrat odległości między nimi a przenikalnością ośrodka, w którym znajdują się ładunki. W SI wygląda to tak: . Wartość jest liczbowo równa sile działającej między dwoma stałymi ładunkami punktowymi o wartości 1 C każdy, umieszczonymi w próżni w odległości 1 m od siebie. K.z. jest jednym z eksperymentalnych dowodów elektrodynamiki.

REGUŁA LEWEJ RĘKI - reguła określająca kierunek siły działającej na przewodnik z prądem w polu magnetycznym (lub poruszającą się naładowaną cząstkę). Mówi: jeśli lewa ręka jest umieszczona tak, że wyciągnięte palce pokazują kierunek prądu (prędkość cząstek) i linie siły pole magnetyczne(linie indukcji magnetycznej) weszły w dłoń, po czym odłożyły na bok kciuk wskaże kierunek siły działającej na przewodnik (cząstka dodatnia; w przypadku cząstki ujemnej kierunek siły jest przeciwny).

ZASADA LENTZA (PRAWO) - zasada określająca kierunek prądów indukcyjnych, które występują podczas indukcji elektromagnetycznej. Według L.p. prąd indukcyjny ma zawsze taki kierunek, że własny strumień magnetyczny kompensuje zmiany zewnętrznego strumienia magnetycznego, który spowodował ten prąd. Lp - konsekwencja prawa zachowania energii.

PRAWO OHMA - jedno z podstawowych praw prądu elektrycznego: siła stałego prądu elektrycznego w odcinku obwodu jest wprost proporcjonalna do napięcia na końcach tego odcinka i odwrotnie proporcjonalna do jego rezystancji. Dotyczy przewodników metalowych i elektrolitów, których temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie. W przypadku pełnego obwodu jest on sformułowany w następujący sposób: siła stałego prądu elektrycznego w obwodzie jest wprost proporcjonalna do emf źródła prądu i odwrotnie proporcjonalna do impedancji obwodu elektrycznego.

REGUŁA PRAWEJ RĘKI - reguła określająca 1) kierunek prądu indukcyjnego w przewodniku poruszającym się w polu magnetycznym: jeśli dłoń prawa ręka ustawić tak, aby obejmował linie indukcji magnetycznej i skierować zgięty kciuk wzdłuż ruchu

przewodnik, a następnie cztery wyciągnięte palce pokażą kierunek prądu indukcyjnego; 2) kierunek linii indukcji magnetycznej przewodnika prostoliniowego z prądem: jeśli kciuk prawej ręki zostanie ustawiony w kierunku prądu, to kierunek uchwycenia przewodnika czterema palcami będzie wskazywał kierunek linii indukcji magnetycznej.

PRAWA FARADAYA - podstawowe prawa elektrolizy. Pierwsze prawo Faradaya: masa substancji uwolnionej na elektrodzie podczas przepływu prądu elektrycznego jest wprost proporcjonalna do ilości energii elektrycznej (ładunku), która przeszła przez elektrolit (m=kq=kIt). Drugi FZ: stosunek mas różnych substancji przechodzących przemiany chemiczne na elektrodach, gdy te same ładunki elektryczne przechodzą przez elektrolit, jest równy stosunkowi równoważników chemicznych. Zainstalowany w latach 1833-34 przez M. Faradaya. Uogólnione prawo elektrolizy ma postać: , gdzie M jest masą molową (atomową), z jest wartościowością, F jest stałą Faradaya. F.p. jest równy iloczynowi elementarnego ładunku elektrycznego i stałej Avogadro. F=e.NA. Określa ładunek, którego przejście przez elektrolit prowadzi do uwolnienia 1 mola jednowartościowej substancji na elektrodzie. F=(96484,56 0,27) komórek/mol. Nazwany na cześć M. Faradaya.

PRAWO INDUKCJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ - prawo opisujące zjawisko powstawania pola elektrycznego przy zmianie pola magnetycznego (zjawisko indukcji elektromagnetycznej): siła elektromotoryczna indukcji jest wprost proporcjonalna do szybkości zmiany strumienia magnetycznego. Współczynnik proporcjonalności jest określony przez układ jednostek, znakiem jest reguła Lenza. Wzór w SI to: gdzie Ф jest zmianą strumienia magnetycznego, a t jest przedziałem czasu, w którym nastąpiła ta zmiana. Odkryta przez M. Faradaya.

4. OPTYKA

HUYGENS PRINCIPLE - metoda pozwalająca w dowolnym momencie określić położenie czoła fali. Według g.p. wszystkie punkty, przez które przechodzi czoło fali w czasie t, są źródłami wtórnych fal sferycznych, a pożądane położenie czoła fali w chwili t zbiega się z powierzchnią otaczającą wszystkie fale wtórne. Pozwala wyjaśnić prawa odbicia i załamania światła.

HUYGENS - FRESNEL - ZASADA - przybliżona metoda rozwiązywania problemów propagacji fal. G.-F. Artykuł mówi: w dowolnym punkcie poza dowolnie zamkniętą powierzchnią, zakrywającą punktowe źródło światła, fala świetlna wzbudzona przez to źródło może być reprezentowana jako efekt interferencji fal wtórnych emitowanych przez wszystkie punkty określonej zamkniętej powierzchni. Pozwala rozwiązać najprostsze problemy dyfrakcji światła.

PRAWO ODBICIA FALI - wiązka padająca, wiązka odbita i prostopadła podniesiona do punktu padania wiązki leżą w tej samej płaszczyźnie, a kąt padania równy kątowi refrakcja. Prawo obowiązuje dla odbicia lustrzanego.

REFRAKCJA ŚWIATŁA - zmiana kierunku rozchodzenia się światła (fala elektromagnetyczna) podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego, która różni się od pierwszego współczynnika załamania. W przypadku załamania spełnione jest prawo: wiązka padająca, wiązka załamana i prostopadła podniesiona do punktu padania wiązki leżą w tej samej płaszczyźnie, a dla tych dwóch mediów stosunek sinusa kąta padania do sinus kąta załamania światła jest wartością stałą, zwaną względnym współczynnikiem załamania światła drugiego ośrodka względem pierwszego.

PRAWO PROSTOLINIOWEGO ROZSYŁU ŚWIATŁA - prawo optyki geometrycznej, które polega na tym, że w jednorodnym ośrodku światło rozchodzi się w linii prostej. Wyjaśnia na przykład powstawanie cienia i półcienia.

6. FIZYKA ATOMOWA I JĄDROWA.

POSTULATY BOHR - główne założenia wprowadzone bez dowodu przez N.Bohra i leżące u podstaw TEORII BOHR: 1) Układ atomowy jest stabilny tylko w stanach stacjonarnych, które odpowiadają dyskretnej sekwencji wartości energii atomowej. Każda zmiana tej energii wiąże się z całkowitym przejściem atomu z jednego stanu stacjonarnego do drugiego. 2) Pochłanianie i emisja energii przez atom zachodzi zgodnie z prawem, zgodnie z którym promieniowanie związane z przejściem jest monochromatyczne i ma częstotliwość: h = Ei-Ek, gdzie h jest stałą Plancka, a Ei i Ek są energie atomu w stanach stacjonarnych

Żadna sfera ludzkiej działalności nie może obejść się bez nauk ścisłych. I bez względu na to, jak złożone są relacje międzyludzkie, one również sprowadzają się do tych praw. oferuje zapamiętanie praw fizyki, z którymi człowiek styka się i doświadcza każdego dnia swojego życia.

Najprostsze, ale najważniejsze prawo to Prawo zachowania i transformacji energii.

Energia dowolnego systemu zamkniętego pozostaje stała dla wszystkich procesów zachodzących w systemie. A my jesteśmy w takim zamkniętym systemie i jesteśmy. Tych. ile dajemy, tyle otrzymujemy. Jeśli chcemy coś dostać, musimy wcześniej dać taką samą kwotę. I nic więcej!

A my oczywiście chcemy dostać dużą pensję, ale nie iść do pracy. Czasami tworzy się złudzenie, że „głupcy mają szczęście” i szczęście wielu spada na głowę. Przeczytaj dowolną bajkę. Bohaterowie nieustannie muszą pokonywać ogromne trudności! Następnie pływaj w zimnej wodzie, a następnie we wrzącej wodzie.

Mężczyźni przyciągają uwagę kobiet zalotami. Z kolei kobiety opiekują się tymi mężczyznami i dziećmi. I tak dalej. Więc jeśli chcesz coś dostać, najpierw zadaj sobie trud.

Siła działania jest równa sile reakcji.

To prawo fizyki w zasadzie odzwierciedla poprzednie. Jeśli dana osoba popełniła czyn negatywny – świadomy lub nie – a następnie otrzymała odpowiedź, tj. sprzeciw. Czasami przyczyna i skutek są rozdzielone w czasie i nie można od razu zrozumieć, skąd wieje wiatr. Musimy przede wszystkim pamiętać, że nic się po prostu nie dzieje.

Prawo dźwigni.

Archimedes wykrzyknął: Daj mi przyczółek, a poruszę Ziemię!”. Każdy ciężar może być przenoszony, jeśli wybierzesz odpowiednią dźwignię. Zawsze należy oszacować, jak długo dźwignia będzie potrzebna do osiągnięcia określonego celu i wyciągnąć wnioski dla siebie, ustalić priorytety: czy trzeba włożyć tyle wysiłku, aby stworzyć odpowiednią dźwignię i przesunąć ten ciężar, czy też łatwiej jest wyjść to sam i wykonywać inne czynności.

Zasada świderka.

Zasada jest taka, że ​​wskazuje kierunek pola magnetycznego. Ta zasada odpowiada na odwieczne pytanie: kto jest winien? I zwraca uwagę, że to my sami jesteśmy winni wszystkiego, co się z nami dzieje. Bez względu na to, jak bardzo to obraźliwe, nieważne, jak trudne, nieważne, jak niesprawiedliwe może się to wydawać na pierwszy rzut oka, zawsze musimy mieć świadomość, że to my sami byliśmy przyczyną od samego początku.

prawo gwoździa.

Gdy człowiek chce wbić gwóźdź, nie puka gdzieś w pobliżu gwoździa, puka dokładnie w główkę gwoździa. Ale same gwoździe nie wchodzą w ściany. Zawsze musisz wybrać odpowiedni młotek, aby nie złamać gwoździa młotem kowalskim. A podczas strzelania musisz obliczyć cios, aby czapka się nie zgięła. Zachowaj prostotę, dbaj o siebie nawzajem. Naucz się myśleć o swoim bliźnim.

I wreszcie prawo entropii.

Entropia jest miarą nieporządku systemu. Innymi słowy, im więcej chaosu w systemie, tym większa entropia. Bardziej precyzyjne sformułowanie: w spontanicznych procesach zachodzących w układach entropia zawsze wzrasta. Z reguły wszystkie spontaniczne procesy są nieodwracalne. Prowadzą do rzeczywistych zmian w systemie i nie da się przywrócić go do pierwotnego stanu bez wydatkowania energii. Jednocześnie nie da się dokładnie powtórzyć (100%) jego stanu początkowego.

Aby lepiej zrozumieć, o jakim porządku i nieporządku mówimy, zorganizujmy eksperyment. Wypełnijmy słoik czarno-białe granulki. Wstawmy najpierw czarnych, potem białych. Pelety będą ułożone w dwóch warstwach: czarna na dole, biała na górze - wszystko jest w porządku. Następnie kilkakrotnie potrząśnij słoikiem. Peletki wymieszają się równomiernie. I bez względu na to, jak mocno następnie potrząsamy tym słojem, jest mało prawdopodobne, że będziemy w stanie osiągnąć, że granulki zostaną ponownie ułożone w dwie warstwy. Oto jest, entropia w akcji!

Stan, w którym pellety zostały ułożone w dwóch warstwach, uważa się za uporządkowany. Stan, w którym granulki są równomiernie wymieszane, uważany jest za nieuporządkowany. Powrót do stanu uporządkowanego to prawie cud! Lub wielokrotna żmudna praca z pelletem. I sianie spustoszenia w banku nie wymaga prawie żadnego wysiłku.

Koło samochodowe. Kiedy jest napompowany, ma nadmiar darmowej energii. Koło może się poruszać, co oznacza, że ​​działa. To jest kolejność. Co jeśli przebijesz koło? Ciśnienie w nim spadnie, energia swobodna „odejdzie” w środowisko(rozprasza się), a takie koło nie będzie już mogło działać. To jest chaos. Aby przywrócić system do stanu pierwotnego, tj. uporządkować, trzeba wykonać dużo pracy: przykleić kamerę, zamontować koło, napompować itp., po czym znowu niezbędna rzecz to może być korzystne.

Ciepło jest przenoszone z gorącego ciała na zimne, a nie odwrotnie. Proces odwrotny jest teoretycznie możliwy, ale praktycznie nikt się do tego nie podejmie, ponieważ wymagane będą ogromne wysiłki, specjalne instalacje i sprzęt.

Również w społeczeństwie. Ludzie się starzeją. Domy się kruszą. Skały toną w morzu. Galaktyki są rozproszone. Każda otaczająca nas rzeczywistość spontanicznie ma tendencję do nieładu.

Jednak ludzie często mówią o nieporządku jako o wolności: Nie, nie chcemy porządku! Daj nam taką swobodę, aby każdy mógł robić, co chce!» Ale kiedy wszyscy robią to, co chcą, to nie jest wolność – to jest chaos. W naszych czasach wielu chwali nieład, promuje anarchię – słowem wszystko, co niszczy i dzieli. Ale wolność nie jest w chaosie, wolność jest właśnie w porządku.

Organizując swoje życie, człowiek tworzy rezerwę darmowej energii, którą następnie wykorzystuje do realizacji swoich planów: pracy, nauki, rekreacji, kreatywności, sportu itp. Innymi słowy, sprzeciwia się entropii. W przeciwnym razie, jak moglibyśmy zgromadzić tak wiele wartości materialnych w ciągu ostatnich 250 lat?!

Entropia jest miarą nieporządku, miarą nieodwracalnego rozproszenia energii. Im więcej entropii, tym więcej nieładu. Dom, w którym nikt nie mieszka, popada w ruinę. Żelazo z czasem rdzewieje, samochód się starzeje. Relacje, o które nikt nie dba, rozpadną się. Podobnie jak wszystko inne w naszym życiu, absolutnie wszystko!

Naturalnym stanem przyrody nie jest równowaga, ale wzrost entropii. To prawo działa nieubłaganie w życiu jednej osoby. Nie musi nic robić, aby zwiększyć swoją entropię, dzieje się to spontanicznie, zgodnie z prawem natury. Aby zmniejszyć entropię (zaburzenie), trzeba włożyć dużo wysiłku. To rodzaj policzka dla głupio pozytywnych ludzi (pod leżącym kamieniem i woda nie płynie), których jest całkiem sporo!

Utrzymanie sukcesu wymaga ciągłego wysiłku. Jeśli się nie rozwijamy, to degradujemy się. A żeby zachować to, co mieliśmy wcześniej, musimy dziś zrobić więcej niż wczoraj. Rzeczy można utrzymać w porządku, a nawet poprawić: jeśli farba na domu wyblakła, można go przemalować, a nawet piękniej niż wcześniej.

Ludzie powinni próbować „uspokoić” arbitralne destrukcyjne zachowania, które panują w nowoczesny świat wszędzie, aby spróbować zredukować stan chaosu, który również rozproszyliśmy do imponujących granic. I to jest prawo fizyczne, a nie tylko paplanina o depresji i negatywnym myśleniu. Wszystko albo się rozwija, albo degraduje.

Żywy organizm rodzi się, rozwija i umiera i nikt nigdy nie zauważył, że po śmierci odradza się, staje się młodszy i powraca do nasienia lub łona. Kiedy mówią, że przeszłość nigdy nie powraca, to oczywiście mają na myśli przede wszystkim te istotne zjawiska. Rozwój organizmów wyznacza pozytywny kierunek strzałki czasu, a zmiana z jednego stanu systemu na inny następuje zawsze w tym samym kierunku dla wszystkich procesów bez wyjątku.

Waleriana Chupin

Źródło informacji: Czajkowski.News

Komentarze (3)

Bogactwo nowoczesne społeczeństwo rośnie i będzie wzrastać w coraz większym stopniu, przede wszystkim dzięki pracy powszechnej. Kapitał przemysłowy był pierwszą historyczną formą produkcji społecznej, kiedy zaczęto intensywnie eksploatować pracę powszechną. A po pierwsze ten, który dostał za darmo. Nauka, jak zauważył Marks, nic nie kosztuje kapitału. Rzeczywiście, żaden kapitalista nie zapłacił nagrody ani Archimedesowi, ani Cardano, ani Galileuszowi, ani Huygensowi, ani Newtonowi za praktyczne użycie ich pomysły. Ale to właśnie kapitał przemysłowy zaczyna na masową skalę wyzyskiwać technikę mechaniczną, a tym samym ucieleśnioną w niej powszechną pracę. Marks K, Engels F. Soch., t. 25, cz. 116.

Zgodnie z tym prawem proces, którego jedynym skutkiem jest przeniesienie energii w postaci ciepła z ciała zimniejszego do cieplejszego, jest niemożliwy bez zmian w samym systemie i otoczeniu.
Druga zasada termodynamiki wyraża tendencję układu składającego się z dużej liczby losowo poruszających się cząstek do spontanicznego przejścia od stanów mniej prawdopodobnych do bardziej prawdopodobnych. Zakazuje tworzenia perpetuum mobile drugiego rodzaju.
Równe objętości idealnych gazów o tej samej temperaturze i ciśnieniu zawierają tę samą liczbę cząsteczek.
Prawo odkrył w 1811 r. włoski fizyk A. Avogadro (1776–1856).
Prawo oddziaływania dwóch prądów płynących w przewodnikach znajdujących się w niewielkiej odległości od siebie mówi: przewodniki równoległe z prądami w jednym kierunku przyciągają, a prądy w przeciwnym kierunku odpychają.
Prawo zostało odkryte w 1820 roku przez AM Ampere.
Prawo hydrostatyki i aerostatyki: na ciało zanurzone w cieczy lub gazie działa siła wyporu skierowana pionowo w górę, równa ciężarowi cieczy lub gazu wypartego przez ciało i przyłożona w środku ciężkości zanurzonej części cielesny. FA = gV, gdzie g to gęstość cieczy lub gazu, V to objętość zanurzonej części ciała.
W przeciwnym razie prawo można sformułować w następujący sposób: ciało zanurzone w cieczy lub gazie traci na wadze tyle, ile waży wyparta przez nie ciecz (lub gaz). Wtedy P = mg - FA.
Prawo zostało odkryte przez starożytnego greckiego naukowca Archimedesa w 212 rpne. mi. Jest podstawą teorii ciał pływających.
Jedno z praw gazu doskonałego: w stałej temperaturze iloczyn ciśnienia gazu i jego objętości jest wartością stałą. Wzór: pV = const. Opisuje proces izotermiczny. Prawo powszechnego ciążenia, czyli prawo grawitacji Newtona: wszystkie ciała przyciągają się z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu mas tych ciał i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi. Zgodnie z tym prawem odkształcenia sprężyste ciała stałego są wprost proporcjonalne do wywołujących je wpływów zewnętrznych. Opisuje efekt cieplny prądu elektrycznego: ilość ciepła uwalnianego w przewodniku, gdy przepływa przez niego prąd stały, jest wprost proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu, rezystancji przewodnika i czasu przejścia. Odkryte niezależnie przez Joule'a i Lenza w XIX wieku. Podstawowe prawo elektrostatyki, które wyraża zależność siły oddziaływania dwóch ładunków punktu stałego od odległości między nimi: dwa ładunki punktu stałego oddziałują z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu wielkości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalną do kwadrat odległości między nimi a przenikalnością ośrodka, w którym znajdują się ładunki. Wartość jest liczbowo równa sile działającej między dwoma stałymi ładunkami punktowymi o wartości 1 C każdy, umieszczonymi w próżni w odległości 1 m od siebie.
Prawo Coulomba jest jednym z eksperymentalnych dowodów elektrodynamiki. Otwarte w 1785
Jedno z podstawowych praw prądu elektrycznego: siła stałego prądu elektrycznego w odcinku obwodu jest wprost proporcjonalna do napięcia na końcach tego odcinka i odwrotnie proporcjonalna do jego rezystancji. Dotyczy przewodników metalowych i elektrolitów, których temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie. W przypadku pełnego obwodu jest on sformułowany w następujący sposób: siła stałego prądu elektrycznego w obwodzie jest wprost proporcjonalna do emf źródła prądu i odwrotnie proporcjonalna do impedancji obwodu elektrycznego.

Otwarte w 1826 roku przez G.S. Ohma.

Helen Czerski

Fizyk, oceanograf, prezenter programów popularnonaukowych w BBC.

Jeśli chodzi o fizykę, to przedstawiamy wzory, coś dziwnego i niezrozumiałego, niepotrzebnego dla zwykłego człowieka. Być może słyszeliśmy coś o mechanice kwantowej i kosmologii. Ale między tymi dwoma biegunami jest dokładnie wszystko, co składa się na nasze codzienne życie: planety i kanapki, chmury i wulkany, bańki i instrumenty muzyczne. Wszystkie rządzą się stosunkowo niewielką liczbą praw fizycznych.

Możemy stale obserwować te prawa w działaniu. Weź na przykład dwa jajka - surowe i gotowane - i zakręć je, a następnie zatrzymaj. Gotowane jajko pozostanie nieruchome, surowe znowu zacznie się obracać. Dzieje się tak, ponieważ zatrzymałeś tylko skorupę, a płyn w środku nadal się obraca.

Jest to wyraźna demonstracja prawa zachowania momentu pędu. W uproszczeniu można to sformułować w następujący sposób: zaczynając obracać się wokół stałej osi, system będzie się obracał, dopóki coś go nie zatrzyma. To jedno z podstawowych praw wszechświata.

Przydaje się nie tylko wtedy, gdy trzeba odróżnić jajko gotowane od surowego. Można go również wykorzystać do wyjaśnienia, w jaki sposób Kosmiczny Teleskop Hubble'a, nie mając żadnego wsparcia w kosmosie, celuje obiektywem w określoną część nieba. Ma tylko obracające się żyroskopy w środku, które w rzeczywistości zachowują się tak samo jak surowe jajko. Sam teleskop obraca się wokół nich i tym samym zmienia swoją pozycję. Okazuje się, że prawo, które możemy przetestować w naszej kuchni, wyjaśnia również urządzenie jednej z najwybitniejszych technologii ludzkości.

Znając podstawowe prawa rządzące naszym codziennym życiem, przestajemy czuć się bezradni.

Aby zrozumieć, jak działa otaczający nas świat, musimy najpierw zrozumieć jego podstawy -. Musimy zrozumieć, że fizyka to nie tylko dziwni naukowcy w laboratoriach czy skomplikowane formuły. Jest tuż przed nami, dostępny dla każdego.

Od czego zacząć, możesz pomyśleć. Na pewno zauważyłeś coś dziwnego lub niezrozumiałego, ale zamiast o tym myśleć, powiedziałeś sobie, że jesteś dorosły i nie masz na to czasu. Chersky radzi nie odrzucać takich rzeczy, ale zacząć od nich.

Jeśli nie chcesz czekać, aż wydarzy się coś ciekawego, dodaj rodzynki do sody i zobacz, co się stanie. Zobacz, jak rozlana kawa wysycha. Stuknij łyżką o krawędź kubka i słuchaj dźwięku. Na koniec spróbuj upuścić kanapkę, aby nie spadła masłem do dołu.

Zainteresowanie otaczającym światem oraz prawami jego funkcjonowania i rozwoju jest naturalne i prawidłowe. Dlatego rozsądne jest zwrócenie uwagi na nauki przyrodnicze, na przykład fizykę, która wyjaśnia samą istotę powstawania i rozwoju Wszechświata. Podstawowe prawa fizyczne są łatwe do zrozumienia. W bardzo młodym wieku szkoła wprowadza dzieci w te zasady.

Dla wielu nauka ta zaczyna się od podręcznika „Fizyka (klasa 7)”. Podstawowe pojęcia termodynamiki i termodynamiki są ujawniane uczniom, zapoznają się z istotą głównych praw fizycznych. Ale czy wiedza powinna ograniczać się do szkolnej ławki? Jakie prawa fizyczne powinien znać każdy człowiek? Zostanie to omówione w dalszej części artykułu.

fizyka naukowa

Wiele niuansów opisywanej nauki jest znanych wszystkim od wczesnego dzieciństwa. A to dlatego, że w istocie fizyka jest jedną z dziedzin nauk przyrodniczych. Opowiada o prawach natury, których działanie wpływa na życie każdego człowieka, a pod wieloma względami nawet je zapewnia, o cechach materii, jej strukturze i schematach ruchu.

Termin „fizyka” został po raz pierwszy odnotowany przez Arystotelesa w IV wieku p.n.e. Początkowo był synonimem pojęcia „filozofia”. Wszak obie nauki miały wspólny cel - poprawnie wyjaśnić wszystkie mechanizmy funkcjonowania Wszechświata. Ale już w XVI wieku, w wyniku rewolucji naukowej, fizyka usamodzielniła się.

prawo ogólne

Niektóre podstawowe prawa fizyki mają zastosowanie w różnych dziedzinach nauki. Oprócz nich istnieją takie, które są uważane za wspólne dla całej przyrody. To jest o

Oznacza to, że energia każdego systemu zamkniętego, gdy zachodzą w nim jakieś zjawiska, jest z konieczności zachowana. Niemniej jednak jest w stanie przekształcić się w inną formę i skutecznie zmienić swoją zawartość ilościową w różnych częściach nazwanego systemu. Jednocześnie w systemie otwartym energia spada, pod warunkiem, że wzrasta energia wszelkich ciał i pól, które z nią oddziałują.

W dodatku do powyższego ogólna zasada, zawiera podstawowe pojęcia fizyki, wzory, prawa niezbędne do interpretacji procesów zachodzących w otaczającym świecie. Poznawanie ich może być niesamowicie ekscytujące. Dlatego w tym artykule pokrótce omówimy podstawowe prawa fizyki, a aby je głębiej zrozumieć, ważne jest, aby poświęcić im pełną uwagę.

Mechanika

Wiele podstawowych praw fizyki poznaje się młodym naukowcom w klasach 7-9 szkoły, gdzie szerzej bada się taką dziedzinę nauki, jak mechanika. Jego podstawowe zasady zostały opisane poniżej.

1. Prawo względności Galileusza (zwane także mechanicznym prawem względności lub podstawą mechaniki klasycznej). Istota zasady polega na tym, że w podobnych warunkach procesy mechaniczne w dowolnych inercjalnych układach odniesienia są całkowicie identyczne.
2. Prawo Hooke'a. Jego istotą jest to, że im większy wpływ na korpus sprężysty (sprężyna, pręt, wspornik, belka) z boku, tym większe jest jego odkształcenie.

Prawa Newtona (stanowią podstawę mechaniki klasycznej):

1. Zasada bezwładności mówi, że każde ciało może pozostawać w spoczynku lub poruszać się jednostajnie i prostoliniowo tylko wtedy, gdy żadne inne ciała w żaden sposób na nie nie wpływają lub w jakiś sposób kompensują sobie nawzajem swoje działanie. Aby zmienić prędkość ruchu, konieczne jest oddziaływanie na ciało z pewną siłą i oczywiście wynik działania tej samej siły na ciała o różnych rozmiarach również będzie się różnił.
2. Główny wzorzec dynamiki mówi, że im większa wypadkowa sił, na które aktualnie oddziałują dane ciało, tym większe jego przyspieszenie. A zatem im większa masa ciała, tym niższy ten wskaźnik.
3. Trzecie prawo Newtona mówi, że dowolne dwa ciała zawsze oddziałują na siebie w identyczny sposób: ich siły są tej samej natury, mają równoważną wielkość i z konieczności mają przeciwny kierunek wzdłuż prostej łączącej te ciała.
4. Zasada względności stwierdza, że ​​wszystkie zjawiska zachodzące w tych samych warunkach w inercjalnych układach odniesienia przebiegają w absolutnie identyczny sposób.

Termodynamika

Podręcznik szkolny, który ujawnia uczniom podstawowe prawa („Fizyka. Klasa 7”), wprowadza ich w podstawy termodynamiki. Poniżej krótko omówimy jego zasady.

Podstawowe w tej dziedzinie nauki prawa termodynamiki mają charakter ogólny i nie są związane ze szczegółami budowy konkretnej substancji na poziomie atomowym. Nawiasem mówiąc, zasady te są ważne nie tylko dla fizyki, ale także dla chemii, biologii, inżynierii lotniczej itp.

Na przykład w wymienionej branży istnieje reguła, której nie da się logicznie określić, że w układzie zamkniętym, dla którego warunki zewnętrzne są niezmienione, stan równowagi ustala się w czasie. A procesy, które w nim trwają, niezmiennie się kompensują.

Inna zasada termodynamiki potwierdza dążenie układu złożonego z kolosalnej liczby cząstek o chaotycznym ruchu do niezależnego przejścia od mniej prawdopodobnych stanów układu do bardziej prawdopodobnych.

A prawo Gay-Lussaca (zwane również mówi, że dla gazu o określonej masie w warunkach stabilnego ciśnienia wynik dzielenia jego objętości przez temperaturę bezwzględną z pewnością stanie się wartością stałą.

Inne ważna zasada ten przemysł - pierwsza zasada termodynamiki, która jest również nazywana zasadą zachowania i transformacji energii dla układu termodynamicznego. Według niego każda ilość ciepła, która została przekazana do systemu, będzie przeznaczona wyłącznie na metamorfozę jego energii wewnętrznej i wykonywanie przez niego pracy w odniesieniu do wszelkich działających sił zewnętrznych. To właśnie ta prawidłowość stała się podstawą do stworzenia schematu działania silników cieplnych.

Inną prawidłowością gazową jest prawo Karola. Stwierdza, że ​​im większe ciśnienie pewnej masy gazu doskonałego, przy zachowaniu stałej objętości, tym wyższa jest jego temperatura.

Elektryczność

Otwiera dla młodych naukowców interesujące podstawowe prawa fizyki w dziesiątej klasie szkoły. W tej chwili badane są główne zasady natury i prawa działania prądu elektrycznego, a także inne niuanse.

Na przykład prawo Ampère'a mówi, że przewodniki połączone równolegle, przez które prąd płynie w tym samym kierunku, nieuchronnie przyciągają, aw przypadku przeciwnego kierunku prądu odpowiednio odpychają. Czasami ta sama nazwa jest używana dla prawa fizycznego, które określa siłę działającą w istniejącym polu magnetycznym na mały odcinek przewodnika, który aktualnie przewodzi prąd. Nazywa się to tak - moc Ampere. Odkrycia tego dokonał naukowiec w pierwszej połowie XIX wieku (czyli w 1820 roku).

Prawo zachowania ładunku jest jedną z podstawowych zasad przyrody. Stwierdza, że ​​suma algebraiczna wszystkich ładunków elektrycznych powstających w każdym elektrycznie izolowanym układzie jest zawsze zachowana (staje się stała). Mimo to wspomniana zasada nie wyklucza pojawienia się nowych naładowanych cząstek w takich układach w wyniku pewnych procesów. Niemniej jednak całkowity ładunek elektryczny wszystkich nowo utworzonych cząstek musi koniecznie być równy zeru.

Prawo Coulomba jest jednym z podstawowych w elektrostatyce. Wyraża zasadę siły oddziaływania między stałymi ładunkami punktowymi i wyjaśnia ilościowe obliczanie odległości między nimi. Prawo Coulomba umożliwia eksperymentalne uzasadnienie podstawowych zasad elektrodynamiki. Mówi, że ładunki stałopunktowe z pewnością będą oddziaływać ze sobą z siłą, która jest tym większa, im większy jest iloczyn ich wartości i odpowiednio im mniejszy, tym mniejszy kwadrat odległości między rozważanymi ładunkami a ośrodkiem w w którym zachodzi opisana interakcja.

Prawo Ohma jest jedną z podstawowych zasad elektryczności. Mówi, że im większa siła stałego prądu elektrycznego działającego na pewien odcinek obwodu, tym większe napięcie na jego końcach.

Nazywają zasadę, która pozwala w określony sposób określić kierunek w przewodzie prądu poruszającego się pod wpływem pola magnetycznego. Aby to zrobić, należy ustawić prawą rękę tak, aby linie indukcji magnetycznej w przenośni dotykały otwartej dłoni i wysunąć kciuk w kierunku przewodnika. W takim przypadku pozostałe cztery wyprostowane palce określą kierunek ruchu prądu indukcyjnego.

Również ta zasada pomaga ustalić dokładną lokalizację linii indukcji magnetycznej prostego przewodnika, który w danej chwili przewodzi prąd. Działa to tak: umieść kciuk prawej ręki w taki sposób, aby wskazywał i w przenośni chwyć przewodnika pozostałymi czterema palcami. Położenie tych palców pokaże dokładny kierunek linii indukcji magnetycznej.

Zasada indukcji elektromagnetycznej to wzór wyjaśniający proces działania transformatorów, generatorów, silników elektrycznych. To prawo jest następujące: w obwodzie zamkniętym generowana indukcja jest tym większa, im większa jest szybkość zmiany strumienia magnetycznego.

Optyka

Dział „Optyka” również odzwierciedla część szkolnego programu nauczania (podstawowe prawa fizyki: klasy 7-9). Dlatego te zasady nie są tak trudne do zrozumienia, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Ich badanie niesie ze sobą nie tylko dodatkową wiedzę, ale lepsze zrozumienie otaczającej rzeczywistości. Główne prawa fizyki, które można przypisać dziedzinie optyki, są następujące:

1. Zasada Huynesa. Jest to metoda, która pozwala na sprawne określenie w dowolnym ułamku sekundy dokładnego położenia czoła fali. Jego istota jest następująca: wszystkie punkty, które znajdują się na drodze czoła fali w określonym ułamku sekundy, w rzeczywistości same w sobie stają się źródłami fal kulistych (wtórnych), podczas gdy położenie czoła fali w tym samym ułamku sekundy jest identyczna z powierzchnią , która omija wszystkie fale sferyczne (wtórne). Zasada ta służy do wyjaśnienia istniejących praw związanych z załamaniem światła i jego odbiciem.
2. Zasada Huygensa-Fresnela odzwierciedla skuteczna metoda rozwiązywanie problemów związanych z propagacją fal. Pomaga wyjaśnić elementarne problemy związane z dyfrakcją światła.
3. fale. W równym stopniu służy do odbicia w lustrze. Jej istota polega na tym, że zarówno wiązka padająca, jak i ta, która została odbita, a także prostopadła skonstruowana z punktu padania wiązki, leżą w jednej płaszczyźnie. Należy również pamiętać, że w tym przypadku kąt, pod którym pada wiązka, jest zawsze absolutnie równy kątowi załamania.
4. Zasada załamania światła. Jest to zmiana trajektorii fali elektromagnetycznej (światła) w momencie przemieszczania się z jednego ośrodka jednorodnego do drugiego, która różni się znacznie od pierwszego pod względem wielu współczynników załamania. Inna jest w nich prędkość propagacji światła.
5. Prawo prostoliniowego rozchodzenia się światła. W swej istocie jest to prawo związane z dziedziną optyki geometrycznej i wygląda następująco: w dowolnym jednorodnym ośrodku (bez względu na jego charakter) światło rozchodzi się ściśle prostoliniowo na najkrótszej odległości. To prawo w prosty i jasny sposób wyjaśnia powstawanie cienia.

Fizyka atomowa i jądrowa

Podstawowe prawa fizyki kwantowej, a także podstawy fizyki atomowej i jądrowej są przedmiotem studiów w szkołach średnich i wyższych.

Postulaty Bohra są więc serią podstawowych hipotez, które stały się podstawą teorii. Jego istotą jest to, że każdy układ atomowy może pozostać stabilny tylko w stanach stacjonarnych. Jakakolwiek emisja lub absorpcja energii przez atom z konieczności odbywa się zgodnie z zasadą, której istota jest następująca: promieniowanie związane z transportem staje się monochromatyczne.

Postulaty te odnoszą się do standardowego programu szkolnego, który bada podstawowe prawa fizyki (klasa 11). Ich wiedza jest obowiązkowa dla absolwenta.

Podstawowe prawa fizyki, które człowiek powinien znać

Niektóre zasady fizyczne, chociaż należą do jednej z gałęzi tej nauki, mają jednak charakter ogólny i powinny być znane każdemu. Wymieniamy podstawowe prawa fizyki, które dana osoba powinna znać:

• Prawo Archimedesa (dotyczy dziedzin hydro- i aerostatyki). Oznacza to, że każde ciało, które zostało zanurzone w substancji gazowej lub w cieczy, podlega pewnego rodzaju sile wyporu, która z konieczności jest skierowana pionowo w górę. Siła ta jest zawsze liczbowo równa ciężarowi cieczy lub gazu wypartego przez ciało.
• Inne sformułowanie tego prawa jest następujące: ciało zanurzone w gazie lub cieczy z pewnością straci na wadze tyle, ile masa cieczy lub gazu, w którym było zanurzone. Prawo to stało się podstawowym postulatem teorii ciał pływających.
• Prawo powszechnego ciążenia (odkryte przez Newtona). Jego istota polega na tym, że absolutnie wszystkie ciała są nieuchronnie przyciągane do siebie siłą, która jest większa, im większy jest iloczyn mas tych ciał, a zatem im mniejszy, tym mniejszy kwadrat odległości między nimi .

Są to 3 podstawowe prawa fizyki, które powinien znać każdy, kto chce zrozumieć mechanizm funkcjonowania otaczającego świata i cechy zachodzących w nim procesów. Łatwo zrozumieć, jak działają.

Wartość takiej wiedzy

Podstawowe prawa fizyki muszą znajdować się w bagażu wiedzy człowieka, niezależnie od jego wieku i rodzaju działalności. Odzwierciedlają mechanizm istnienia całej dzisiejszej rzeczywistości iw istocie są jedyną stałą w ciągle zmieniającym się świecie.

Podstawowe prawa, koncepcje fizyki otwierają nowe możliwości badania otaczającego nas świata. Ich wiedza pomaga zrozumieć mechanizm istnienia Wszechświata i ruch wszystkich ciał kosmicznych. Zmienia nas nie tylko w obserwatorów codziennych wydarzeń i procesów, ale pozwala nam być ich świadomym. Kiedy człowiek wyraźnie rozumie podstawowe prawa fizyki, czyli wszystkie procesy zachodzące wokół niego, ma możliwość kontrolowania ich w najbardziej efektywny sposób, dokonywania odkryć, a tym samym uczynienia swojego życia wygodniejszym.

Wyniki

Jedni są zmuszeni do dogłębnego studiowania podstawowych praw fizyki do egzaminu, inni – z zawodu, a jeszcze inni – z naukowej ciekawości. Niezależnie od celów studiowania tej nauki, korzyści płynące z uzyskanej wiedzy trudno przecenić. Nie ma nic bardziej satysfakcjonującego niż zrozumienie podstawowych mechanizmów i praw istnienia otaczającego świata.

Nie bądź obojętny - rozwijaj się!