Çevresindeki dünyayla ve onun işleyişi ve gelişimiyle ilgili yasalarla ilgilenmek doğal ve doğrudur. Bu nedenle, örneğin Evrenin oluşumunun ve gelişiminin özünü açıklayan fizik gibi doğa bilimlerine dikkat etmek mantıklıdır. Temel fizik yasalarını anlamak kolaydır. Okul, çok küçük yaşta çocuklara bu ilkeleri tanıtıyor.
Birçoğu için bu bilim "Fizik (7. Sınıf)" ders kitabıyla başlar. Mekaniğin ve termodinamiğin temel kavramları ve yasaları, okul çocuklarına açıklanır, ana fiziksel yasaların çekirdeğini tanırlar. Ancak bilgi okul sıralarıyla sınırlı mı kalmalı? Her insan hangi fiziksel yasaları bilmeli? Bu makalenin ilerleyen bölümlerinde tartışılacaktır.
Bilim Fiziği
Tanımlanan bilimin birçok nüansı, erken çocukluktan itibaren herkese tanıdık gelir. Ve bunun nedeni, özünde fiziğin doğa bilimlerinin alanlarından biri olmasıdır. Eylemi olan doğa yasalarını anlatır.herkesin yaşamını etkiler ve hatta birçok yönden ona maddenin özellikleri, yapısı ve hareket kalıpları hakkında bilgi verir.
"Fizik" terimi ilk olarak MÖ 4. yüzyılda Aristoteles tarafından kaydedildi. Başlangıçta, "felsefe" kavramıyla eş anlamlıydı. Sonuçta, her iki bilimin de ortak bir amacı vardı - Evrenin işleyişinin tüm mekanizmalarını doğru bir şekilde açıklamak. Ancak daha on altıncı yüzyılda, bilimsel devrimin bir sonucu olarak fizik bağımsız hale geldi.
Genel Hukuk
Fiziğin bazı temel yasaları çeşitli bilim dalları için geçerlidir. Bunlara ek olarak, tüm doğada ortak olduğu kabul edilenler de vardır. Bu, enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası ile ilgilidir.
İçinde herhangi bir fenomen meydana geldiğinde, her kapalı sistemin enerjisinin kesinlikle korunduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, adı geçen sistemin çeşitli bölümlerinde başka bir forma dönüşebilmekte ve nicel içeriğini etkin bir şekilde değiştirebilmektedir. Aynı zamanda, açık bir sistemde, onunla etkileşime giren herhangi bir cisim ve alanın enerjisinin artması şartıyla enerji azalır.
Yukarıdaki genel ilkeye ek olarak, fizik, dünyada meydana gelen süreçleri yorumlamak için gerekli olan temel kavramları, formülleri, yasaları içerir. Onları keşfetmek inanılmaz derecede heyecan verici olabilir. Bu nedenle, bu yazıda fiziğin temel yasaları kısaca ele alınacak ve onları daha derinden anlamak için onlara tam olarak dikkat etmek önemlidir.
Mekanik
Pek çok temel fizik kanunu, mekanik gibi bir bilim dalının daha tam olarak çalışıldığı okulun 7-9. sınıflarında genç bilim adamlarına açıklanmaktadır. Temel ilkeleri aşağıda açıklanmıştır.
- Galileo'nun görelilik yasası (ayrıca görelilik mekanik yasası veya klasik mekaniğin temeli olarak da adlandırılır). İlkenin özü, benzer koşullar altında, herhangi bir atalet referans çerçevesindeki mekanik süreçlerin tamamen aynı olması gerçeğinde yatmaktadır.
- Hooke Yasası. Özü, elastik bir gövde (yay, çubuk, konsol, kiriş) üzerindeki etki ne kadar büyük olursa, deformasyonu o kadar büyük olur.
Newton yasaları (klasik mekaniğin temelini temsil eder):
- Atalet ilkesi, herhangi bir cismin, ancak başka hiçbir cisim onu herhangi bir şekilde etkilemediği veya birbirlerinin hareketini bir şekilde telafi ettiği takdirde, durağan olma veya düzgün ve doğrusal bir şekilde hareket etme yeteneğine sahip olduğunu söyler. Hareketin hızını değiştirmek için cisme bir miktar kuvvet uygulamak gerekir ve elbette aynı kuvvetin farklı büyüklükteki cisimler üzerindeki etkisinin sonucu da farklı olacaktır.
- Dinamiklerin ana modeli, belirli bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi ne kadar büyükse, cisim tarafından alınan ivmenin o kadar büyük olduğunu belirtir. Buna göre, vücut ağırlığı ne kadar büyükse, bu gösterge o kadar düşük olur.
- Newton'un üçüncü yasası şunu belirtir:herhangi iki cisim birbiriyle her zaman özdeş bir model içinde etkileşir: kuvvetleri aynı niteliktedir, büyüklükleri eşittir ve bu cisimleri birbirine bağlayan düz çizgi boyunca zorunlu olarak zıt yöne sahiptir.
- Görelilik ilkesi, eylemsiz referans çerçevelerinde aynı koşullar altında meydana gelen tüm fenomenlerin kesinlikle aynı şekilde geçtiğini belirtir.
Termodinamik
Öğrencilere temel yasaları ("Fizik. 7. Sınıf") açıklayan bir okul ders kitabı, onlara termodinamiğin temellerini tanıtır. Aşağıda ilkelerini kısaca gözden geçireceğiz.
Bu bilim dalında temel olan termodinamik yasaları genel niteliktedir ve belirli bir maddenin atom seviyesindeki yapısının detaylarıyla ilgili değildir. Bu arada, bu ilkeler sadece fizik için değil, kimya, biyoloji, uzay mühendisliği vb. için de önemlidir.
Örneğin, adı geçen endüstride mantıksal olarak belirlenemeyen bir kural vardır, dış koşulların değişmediği kapalı bir sistemde zamanla bir denge durumu oluşturulur. Ve onun içinde devam eden süreçler de değişmez bir şekilde birbirini telafi ediyor.
Termodinamiğin başka bir kuralı, kaotik hareket ile karakterize edilen devasa sayıda parçacıktan oluşan bir sistemin, sistem için daha az olası durumlardan daha olası olanlara bağımsız olarak geçiş yapma arzusunu doğrular.
Ve Gay-Lussac yasası (gaz yasası da denir), sabit basınç koşulları altında belirli bir kütleye sahip bir gazın hacmininmutlak sıcaklık mutlaka sabit bir değer olur.
Bu endüstrinin bir diğer önemli kuralı, termodinamik bir sistem için enerjinin korunumu ve dönüşümü ilkesi olarak da adlandırılan termodinamiğin birinci yasasıdır. Ona göre, sisteme iletilen herhangi bir ısı miktarı, yalnızca iç enerjisinin metamorfozuna ve herhangi bir dış kuvvetle ilgili olarak iş performansına harcanacaktır. Termik motorların çalışması için bir planın oluşturulmasının temeli bu düzenlilikti.
Başka bir gaz düzenliliği Charles yasasıdır. Sabit bir hacmi korurken ideal bir gazın belirli bir kütlesinin basıncı ne kadar büyük olursa, sıcaklığının da o kadar büyük olduğunu söylüyor.
Elektrik
Genç bilim adamları için 10. sınıf okulu için ilginç temel fizik yasalarını keşfeder. Şu anda, doğanın ana ilkeleri ve elektrik akımının etki yasaları ile diğer nüanslar incelenmektedir.
Örneğin
Ampère Yasası, akımın aynı yönde aktığı paralel bağlı iletkenlerin kaçınılmaz olarak çeker ve akımın zıt yönü olması durumunda iter. Bazen aynı ad, o anda akım ileten bir iletkenin küçük bir bölümüne mevcut bir manyetik alanda etki eden kuvveti belirleyen bir fiziksel yasa için kullanılır. Buna denir - Amper'in gücü. Bu keşif, on dokuzuncu yüzyılın ilk yarısında (yani 1820'de) bir bilim adamı tarafından yapıldı.
Hukukyük korunumu doğanın temel ilkelerinden biridir. Elektriksel olarak yalıtılmış herhangi bir sistemde ortaya çıkan tüm elektrik yüklerinin cebirsel toplamının her zaman korunduğunu (sabit hale geldiğini) belirtir. Buna rağmen, belirtilen ilke, belirli süreçlerin bir sonucu olarak bu tür sistemlerde yeni yüklü parçacıkların ortaya çıkmasını dışlamaz. Yine de, yeni oluşan tüm parçacıkların toplam elektrik yükü mutlaka sıfıra eşit olmalıdır.
Coulomb yasası, elektrostatikte temel olanlardan biridir. Sabit nokta yükler arasındaki etkileşim kuvveti ilkesini ifade eder ve aralarındaki mesafenin nicel hesaplamasını açıklar. Coulomb yasası, elektrodinamiğin temel ilkelerini deneysel bir şekilde doğrulamayı mümkün kılar. Hareketsiz nokta yüklerin kesinlikle birbirleriyle, büyüklüklerinin çarpımı ne kadar büyükse, o kadar büyük olan bir kuvvetle etkileşeceğini ve buna göre, incelenen yükler arasındaki mesafenin karesi ve geçirgenliği ne kadar küçükse, o kadar küçük olduğunu söylüyor. açıklanan etkileşimin gerçekleştiği ortam.
Ohm Yasası, elektriğin temel ilkelerinden biridir. Devrenin belirli bir bölümünde etkili olan doğru elektrik akımının gücü ne kadar büyükse, uçlarındaki voltajın o kadar büyük olduğunu söylüyor.
"Sağ el kuralı", bir manyetik alanın etkisi altında belirli bir şekilde hareket eden akımın iletkenindeki yönünü belirlemenizi sağlayan bir ilkedir. Bunu yapmak için, sağ eli manyetik indüksiyon çizgileri olacak şekilde konumlandırmak gerekir.açık avuç içine mecazi olarak dokundu ve başparmağı iletken yönünde uzattı. Bu durumda, kalan dört düzleştirilmiş parmak endüksiyon akımının yönünü belirleyecektir.
Ayrıca bu ilke, o anda akım ileten düz bir iletkenin manyetik indüksiyon çizgilerinin tam yerini bulmaya yardımcı olur. Bu şöyle olur: sağ elin başparmağını akımın yönünü gösterecek şekilde yerleştirin ve diğer dört parmakla iletkeni mecazi olarak kavrayın. Bu parmakların konumu, manyetik indüksiyon hatlarının tam yönünü gösterecektir.
Elektromanyetik indüksiyon prensibi, transformatörlerin, jeneratörlerin, elektrik motorlarının çalışma sürecini açıklayan bir kalıptır. Bu yasa şu şekildedir: kapalı bir devrede, üretilen elektromotor endüksiyon kuvveti ne kadar büyükse, manyetik akının değişim hızı o kadar büyük olur.
Optik
"Optik" dalı ayrıca okul müfredatının bir bölümünü de yansıtır (temel fizik yasaları: 7-9. sınıflar). Bu nedenle, bu ilkeleri anlamak ilk bakışta göründüğü kadar zor değildir. Çalışmaları sadece ek bilgi değil, çevredeki gerçekliğin daha iyi anlaşılmasını da beraberinde getiriyor. Optik çalışma alanına atfedilebilecek temel fizik yasaları şunlardır:
- Guynes prensibi. Saniyenin herhangi bir kesirinde dalga cephesinin tam konumunu verimli bir şekilde belirlemenizi sağlayan bir yöntemdir. Özü aşağıdaki gibidir:bir saniyenin belirli bir kesri içinde dalga cephesinin yolunda olan tüm noktalar, özünde, kendi içlerinde küresel dalgaların (ikincil) kaynakları haline gelirken, dalga cephesinin bir saniyenin aynı kesrine yerleştirilmesi ile aynıdır. tüm küresel dalgaların etrafında dönen yüzey (ikincil). Bu ilke, ışığın kırılması ve yansıması ile ilgili mevcut yasaları açıklamak için kullanılır.
- Huygens-Fresnel ilkesi, dalga yayılımıyla ilgili sorunları çözmek için etkili bir yöntemi yansıtır. Işığın kırınımı ile ilgili temel sorunları açıklamaya yardımcı olur.
- Dalga yansıması yasası. Aynadaki yansıma için eşit olarak kullanılır. Özü, hem düşen ışının hem de yansıyan ışının yanı sıra ışının geliş noktasından oluşturulan dikeyin tek bir düzlemde bulunması gerçeğinde yatmaktadır. Işının düştüğü açının her zaman kırılma açısına kesinlikle eşit olduğunu hatırlamak da önemlidir.
- Işığın kırılma ilkesi. Bu, bir homojen ortamdan diğerine hareket anında bir elektromanyetik dalganın (ışık) yörüngesindeki bir değişikliktir ve bu, bir dizi kırılma indeksinde ilkinden önemli ölçüde farklıdır. İçlerinde ışığın yayılma hızı farklıdır.
- Işığın doğrusal yayılım yasası. Özünde, geometrik optik alanıyla ilgili bir yasadır ve şöyledir: herhangi bir homojen ortamda (doğasından bağımsız olarak), ışık en kısa mesafe boyunca kesinlikle doğrusal olarak yayılır. Bu yasa, eğitimi basit ve anlaşılır bir şekilde açıklar.gölgeler.
Atomik ve nükleer fizik
Kuantum fiziğinin temel yasaları ile atom ve nükleer fiziğin temelleri liselerde ve üniversitelerde incelenir.
Böylece, Bohr'un varsayımları, teorinin temeli haline gelen bir dizi temel hipotezdir. Özü, herhangi bir atomik sistemin yalnızca durağan durumlarda kararlı kalabilmesidir. Bir atom tarafından herhangi bir radyasyon veya enerji absorpsiyonu zorunlu olarak, özü aşağıdaki gibi olan ilke kullanılarak gerçekleşir: taşıma ile ilişkili radyasyon monokromatik hale gelir.
Bu önermeler, fiziğin temel yasalarını inceleyen standart okul müfredatına atıfta bulunur (11. Sınıf). Bilgileri mezun için zorunludur.
Bir kişinin bilmesi gereken temel fizik yasaları
Bazı fiziksel ilkeler, bu bilimin dallarından birine ait olsalar da, yine de genel niteliktedir ve herkes tarafından bilinmelidir. Bir kişinin bilmesi gereken temel fizik yasalarını listeliyoruz:
- Arşimet Yasası (hidro- ve ayrıca aerostatik alanlarını ifade eder). Gaz halindeki bir maddeye veya bir sıvıya daldırılmış herhangi bir cismin, zorunlu olarak dikey olarak yukarı doğru yönlendirilen bir tür kaldırma kuvvetine tabi olduğunu ima eder. Bu kuvvet her zaman cismin yer değiştirdiği sıvı veya gazın ağırlığına sayısal olarak eşittir.
- Bu yasanın bir başka formülasyonu şu şekildedir: Bir gaza veya sıvıya daldırılan bir vücut, kesinlikleiçine daldırıldığı sıvı veya gazın kütlesiydi. Bu yasa, yüzen cisimler teorisinin temel önermesi oldu.
- Evrensel yerçekimi yasası (Newton tarafından keşfedildi). Özü, kesinlikle tüm cisimlerin kaçınılmaz olarak, bu cisimlerin kütlelerinin ürünü ne kadar büyükse ve buna bağlı olarak, aralarındaki mesafenin karesi ne kadar küçükse, o kadar büyük olan bir kuvvetle birbirlerine çekilmesi gerçeğinde yatmaktadır..
Bunlar, çevreleyen dünyanın işleyişinin mekanizmasını ve içinde meydana gelen süreçlerin özelliklerini anlamak isteyen herkesin bilmesi gereken 3 temel fizik yasasıdır. Eylemlerinin prensibini anlamak oldukça basittir.
Böyle bir bilginin değeri
Fiziğin temel yasaları, yaşı ve mesleği ne olursa olsun bir kişinin bilgi bagajında olmalıdır. Tüm günümüz gerçekliğinin varoluş mekanizmasını yansıtırlar ve özünde sürekli değişen bir dünyada tek sabittirler.
Temel yasalar, fizik kavramları çevremizdeki dünyayı incelemek için yeni fırsatlar açar. Onların bilgisi, Evrenin varlığının mekanizmasını ve tüm kozmik cisimlerin hareketini anlamaya yardımcı olur. Bizi sadece günlük olaylara ve süreçlere bakan biri haline getirmekle kalmaz, aynı zamanda onların farkında olmamızı sağlar. İnsan, fiziğin temel yasalarını, yani çevresinde gerçekleşen tüm süreçleri net bir şekilde anladığında, onları en etkili şekilde kontrol etme, keşifler yapma ve böylece hayatını daha rahat hale getirme fırsatı bulur.
Sonuçlar
Bazıları derinleşmek zorunda kalıyorBirleşik Devlet Sınavı için temel fizik yasalarını incelemek, diğerleri - mesleğe göre ve bazıları - bilimsel meraktan. Bu bilimi çalışmanın amaçlarından bağımsız olarak, kazanılan bilginin faydaları fazla tahmin edilemez. Çevredeki dünyanın varlığının temel mekanizmalarını ve kalıplarını anlamaktan daha tatmin edici bir şey yoktur.
Kayıtsız olma - geliş!
