È naturale e corretto interessarsi al mondo circostante e alle leggi del suo funzionamento e sviluppo. Ecco perché è ragionevole prestare attenzione alle scienze naturali, ad esempio la fisica, che spiega l'essenza stessa della formazione e dello sviluppo dell'Universo. Le leggi fisiche di base sono facili da capire. In tenera età, la scuola introduce questi principi ai bambini.
Per molti, questa scienza inizia con il libro di testo "Fisica (grado 7)". I concetti di base e le leggi della meccanica e della termodinamica vengono rivelati agli scolari, conoscono il nucleo delle principali leggi fisiche. Ma la conoscenza dovrebbe essere limitata al banco di scuola? Quali leggi fisiche dovrebbe conoscere ogni persona? Questo sarà discusso più avanti nell'articolo.
Fisica scientifica
Molte sfumature della scienza descritta sono familiari a tutti fin dalla prima infanzia. E questo è dovuto al fatto che, in sostanza, la fisica è una delle aree delle scienze naturali. Racconta le leggi della natura, la cui azioneinfluenza la vita di tutti, e in molti modi anche la fornisce, sulle caratteristiche della materia, sulla sua struttura e sui modelli di movimento.
Il termine "fisica" fu registrato per la prima volta da Aristotele nel IV secolo aC. Inizialmente era sinonimo del concetto di "filosofia". Dopotutto, entrambe le scienze avevano un obiettivo comune: spiegare correttamente tutti i meccanismi del funzionamento dell'Universo. Ma già nel XVI secolo, a seguito della rivoluzione scientifica, la fisica divenne indipendente.
Legge generale
Alcune delle leggi di base della fisica si applicano a vari rami della scienza. Oltre a loro, ci sono quelli che sono considerati comuni a tutta la natura. Riguarda la legge di conservazione e trasformazione dell'energia.
Implica che l'energia di ogni sistema chiuso, quando in esso si verificano dei fenomeni, è certamente conservata. Tuttavia, è in grado di trasformarsi in un' altra forma e modificare efficacemente il suo contenuto quantitativo in varie parti del sistema nominato. Allo stesso tempo, in un sistema aperto, l'energia diminuisce, a condizione che aumenti l'energia di tutti i corpi e campi che interagiscono con essa.
Oltre al principio generale di cui sopra, la fisica contiene i concetti di base, le formule, le leggi che sono necessarie per interpretare i processi che si verificano nel mondo. Esplorarli può essere incredibilmente eccitante. Pertanto, in questo articolo, verranno brevemente considerate le leggi di base della fisica e, per comprenderle più a fondo, è importante prestare loro la massima attenzione.
Meccanica
Molte leggi di base della fisica vengono rivelate ai giovani scienziati nelle classi 7-9 della scuola, dove un ramo della scienza come la meccanica è studiato in modo più completo. I suoi principi di base sono descritti di seguito.
- La legge della relatività di Galileo (detta anche legge della relatività meccanica, o base della meccanica classica). L'essenza del principio sta nel fatto che in condizioni simili, i processi meccanici in qualsiasi sistema di riferimento inerziale sono completamente identici.
- Legge di Hooke. La sua essenza è che maggiore è l'impatto laterale su un corpo elastico (molla, asta, consolle, trave), maggiore è la sua deformazione.
Leggi di Newton (rappresentano le basi della meccanica classica):
- Il principio di inerzia dice che qualsiasi corpo è in grado di essere fermo o di muoversi uniformemente e rettilineamente solo se nessun altro corpo lo influenza in alcun modo, o se in qualche modo compensano l'azione dell' altro. Per modificare la velocità del movimento, è necessario agire sul corpo con una certa forza e, naturalmente, anche il risultato dell'impatto della stessa forza su corpi di dimensioni diverse sarà diverso.
- Lo schema principale della dinamica afferma che maggiore è la risultante delle forze che attualmente agiscono su un dato corpo, maggiore è l'accelerazione ricevuta da esso. E, di conseguenza, maggiore è il peso corporeo, minore è questo indicatore.
- La terza legge di Newton lo affermadue corpi qualsiasi interagiscono sempre tra loro in uno schema identico: le loro forze sono della stessa natura, sono equivalenti in grandezza e hanno necessariamente la direzione opposta lungo la retta che collega questi corpi.
- Il principio di relatività afferma che tutti i fenomeni che si verificano nelle stesse condizioni in sistemi di riferimento inerziali passano in modo assolutamente identico.
Termodinamica
Un libro di testo scolastico che rivela agli studenti le leggi di base ("Fisica. Grado 7"), introducendoli alle basi della termodinamica. Esamineremo brevemente i suoi principi di seguito.
Le leggi della termodinamica, che sono fondamentali in questo ramo della scienza, sono di natura generale e non sono legate ai dettagli della struttura di una particolare sostanza a livello atomico. A proposito, questi principi sono importanti non solo per la fisica, ma anche per la chimica, la biologia, l'ingegneria aerospaziale, ecc.
Ad esempio, nell'industria denominata esiste una regola che non può essere determinata logicamente, che in un sistema chiuso, le cui condizioni esterne sono invariate, si stabilisce nel tempo uno stato di equilibrio. E i processi che continuano in esso si compensano invariabilmente a vicenda.
Un' altra regola della termodinamica conferma il desiderio di un sistema, che consiste in un numero colossale di particelle caratterizzate da moto caotico, di passare indipendentemente da stati meno probabili per il sistema a quelli più probabili.
E la legge di Gay-Lussac (detta anche legge del gas) afferma che per un gas di una certa massa in condizioni di pressione stabile, il risultato della divisione del suo volume perla temperatura assoluta diventa necessariamente un valore costante.
Un' altra importante regola di questo settore è la prima legge della termodinamica, chiamata anche principio di conservazione e trasformazione dell'energia per un sistema termodinamico. Secondo lui, qualsiasi quantità di calore che è stata comunicata al sistema sarà spesa esclusivamente per la metamorfosi della sua energia interna e per l'esecuzione del lavoro da parte sua in relazione a eventuali forze esterne agenti. È stata questa regolarità che è diventata la base per la formazione di uno schema per il funzionamento dei motori termici.
Un' altra regolarità del gas è la legge di Charles. Dice che maggiore è la pressione di una certa massa di un gas ideale, pur mantenendo un volume costante, maggiore è la sua temperatura.
Elettricità
Scopri interessanti leggi di base della fisica per la scuola media per giovani scienziati. In questo momento sono allo studio i principi fondamentali della natura e le leggi d'azione della corrente elettrica, così come altre sfumature.
La legge di Ampère, ad esempio, afferma che i conduttori collegati in parallelo, attraverso i quali la corrente scorre nella stessa direzione, inevitabilmente si attraggono, e nel caso di direzione opposta della corrente, rispettivamente, si respingono. A volte lo stesso nome viene utilizzato per una legge fisica che determina la forza che agisce in un campo magnetico esistente su una piccola sezione di un conduttore che attualmente conduce corrente. Si chiama così: il potere di Ampere. Questa scoperta fu fatta da uno scienziato nella prima metà del diciannovesimo secolo (vale a dire, nel 1820).
Leggela conservazione della carica è uno dei principi fondamentali della natura. Afferma che la somma algebrica di tutte le cariche elettriche che sorgono in qualsiasi sistema elettricamente isolato viene sempre conservata (diventa costante). Nonostante ciò, il principio citato non esclude la comparsa di nuove particelle cariche in tali sistemi a seguito di determinati processi. Tuttavia, la carica elettrica totale di tutte le particelle di nuova formazione deve essere necessariamente uguale a zero.
La legge di Coulomb è una delle basi dell'elettrostatica. Esprime il principio della forza di interazione tra cariche di punto fisso e spiega il calcolo quantitativo della distanza tra di esse. La legge di Coulomb permette di sostanziare sperimentalmente i principi di base dell'elettrodinamica. Dice che le cariche puntiformi immobili interagiranno sicuramente tra loro con una forza che è maggiore, maggiore è il prodotto delle loro grandezze e, di conseguenza, minore, minore è il quadrato della distanza tra le cariche in esame e la permittività di il mezzo in cui si verifica l'interazione descritta.
La legge di Ohm è uno dei principi base dell'elettricità. Dice che maggiore è la forza della corrente elettrica continua che agisce in una certa sezione del circuito, maggiore è la tensione ai suoi capi.
"La regola della mano destra" è un principio che permette di determinare la direzione nel conduttore di corrente che si muove in un certo modo sotto l'influenza di un campo magnetico. Per fare ciò, è necessario posizionare la mano destra in modo che le linee di induzione magneticain senso figurato toccò il palmo aperto e tese il pollice in direzione del conduttore. In questo caso, le restanti quattro dita raddrizzate determineranno la direzione della corrente di induzione.
Inoltre, questo principio aiuta a scoprire l'esatta posizione delle linee di induzione magnetica di un conduttore rettilineo che conduce corrente in questo momento. Succede così: posizionate il pollice della mano destra in modo tale che indichi la direzione della corrente, e con le altre quattro dita afferrate figurativamente il conduttore. La posizione di queste dita dimostrerà l'esatta direzione delle linee di induzione magnetica.
Il principio dell'induzione elettromagnetica è uno schema che spiega il processo di funzionamento di trasformatori, generatori, motori elettrici. Questa legge è la seguente: in un circuito chiuso, la forza di induzione elettromotrice generata è tanto maggiore quanto maggiore è la velocità di variazione del flusso magnetico.
Ottica
Il ramo "Ottica" riflette anche parte del curriculum scolastico (leggi di base della fisica: classi 7-9). Pertanto, questi principi non sono così difficili da comprendere come potrebbe sembrare a prima vista. Il loro studio porta con sé non solo una conoscenza aggiuntiva, ma una migliore comprensione della re altà circostante. Le leggi fondamentali della fisica che possono essere attribuite al campo di studio dell'ottica sono le seguenti:
- Principio di Guynes. È un metodo che consente di determinare in modo efficiente in qualsiasi frazione di secondo l'esatta posizione del fronte d'onda. La sua essenza è la seguente:tutti i punti che si trovano nel percorso del fronte d'onda in una certa frazione di secondo, in sostanza, diventano essi stessi sorgenti di onde sferiche (secondarie), mentre la collocazione del fronte d'onda nella stessa frazione di secondo è identica a la superficie che circonda tutte le onde sferiche (secondarie). Questo principio viene utilizzato per spiegare le leggi esistenti relative alla rifrazione della luce e alla sua riflessione.
- Il principio di Huygens-Fresnel riflette un metodo efficace per risolvere i problemi relativi alla propagazione delle onde. Aiuta a spiegare i problemi elementari associati alla diffrazione della luce.
- La legge della riflessione delle onde. È ugualmente usato per la riflessione nello specchio. La sua essenza sta nel fatto che sia il raggio cadente che quello riflesso, così come la perpendicolare costruita dal punto di incidenza del raggio, si trovano su un unico piano. È anche importante ricordare che l'angolo di caduta del raggio è sempre assolutamente uguale all'angolo di rifrazione.
- Principio di rifrazione della luce. Questo è un cambiamento nella traiettoria di un'onda elettromagnetica (luce) al momento del movimento da un mezzo omogeneo all' altro, che differisce significativamente dal primo in un numero di indici di rifrazione. La velocità di propagazione della luce al loro interno è diversa.
- La legge della propagazione rettilinea della luce. Al suo interno, è una legge relativa al campo dell'ottica geometrica, ed è la seguente: in qualsiasi mezzo omogeneo (indipendentemente dalla sua natura), la luce si propaga in modo rigorosamente rettilineo, lungo la distanza più breve. Questa legge spiega l'educazione in modo semplice e comprensibile.ombre.
Fisica atomica e nucleare
Le leggi di base della fisica quantistica, così come le basi della fisica atomica e nucleare, sono studiate nelle scuole superiori e nelle università.
Così, i postulati di Bohr sono una serie di ipotesi di base che sono diventate la base della teoria. La sua essenza è che qualsiasi sistema atomico può rimanere stabile solo in stati stazionari. Qualsiasi radiazione o assorbimento di energia da parte di un atomo avviene necessariamente utilizzando il principio, la cui essenza è la seguente: la radiazione associata al trasporto diventa monocromatica.
Questi postulati si riferiscono al curriculum scolastico standard che studia le leggi di base della fisica (Grado 11). La loro conoscenza è obbligatoria per il laureato.
Leggi di base della fisica che una persona dovrebbe conoscere
Alcuni principi fisici, sebbene appartengano a uno dei rami di questa scienza, sono tuttavia di natura generale e dovrebbero essere conosciuti da tutti. Elenchiamo le leggi di base della fisica che una persona dovrebbe conoscere:
- Legge di Archimede (si riferisce ai campi dell'idro e anche dell'aerostatica). Implica che qualsiasi corpo che è stato immerso in una sostanza gassosa o in un liquido è soggetto a una specie di forza di galleggiamento, che è necessariamente diretta verticalmente verso l' alto. Questa forza è sempre numericamente uguale al peso del liquido o del gas spostato dal corpo.
- Un' altra formulazione di questa legge è la seguente: un corpo immerso in un gas o in un liquido perderà sicuramente tanto peso quantoera la massa del liquido o del gas in cui era immerso. Questa legge divenne il postulato fondamentale della teoria dei corpi natatori.
- Legge di gravitazione universale (scoperta da Newton). La sua essenza sta nel fatto che assolutamente tutti i corpi sono inevitabilmente attratti l'uno dall' altro con una forza che è tanto maggiore quanto maggiore è il prodotto delle masse di questi corpi e, di conseguenza, minore, minore è il quadrato della distanza tra di loro.
Queste sono le 3 leggi fondamentali della fisica che chiunque voglia comprendere il meccanismo di funzionamento del mondo circostante e le caratteristiche dei processi che in esso si verificano dovrebbe conoscere. Comprendere il principio della loro azione è abbastanza semplice.
Il valore di tale conoscenza
Le leggi di base della fisica devono essere nel bagaglio di conoscenze di una persona, indipendentemente dalla sua età e occupazione. Riflettono il meccanismo di esistenza di tutta la re altà odierna e, in sostanza, sono l'unica costante in un mondo in continua evoluzione.
Leggi di base, concetti di fisica aprono nuove opportunità per studiare il mondo che ci circonda. La loro conoscenza aiuta a comprendere il meccanismo dell'esistenza dell'Universo e il movimento di tutti i corpi cosmici. Ci trasforma non solo in spettatori di eventi e processi quotidiani, ma ci permette di esserne consapevoli. Quando una persona comprende chiaramente le leggi di base della fisica, cioè tutti i processi che avvengono intorno a lui, ha l'opportunità di controllarli nel modo più efficace, facendo scoperte e rendendo così la sua vita più confortevole.
Risultati
Alcuni sono costretti ad approfondireper studiare le leggi fondamentali della fisica per l'Esame di Stato unificato, altri - per professione, e alcuni - per curiosità scientifica. Indipendentemente dagli obiettivi dello studio di questa scienza, i benefici delle conoscenze acquisite difficilmente possono essere sopravvalutati. Non c'è niente di più soddisfacente che comprendere i meccanismi e gli schemi di base dell'esistenza del mondo circostante.
Non essere indifferente: evolvi!
