Fizika: osnovni pojmovi, formule, zakoni. Osnovni zakoni fizike koji osoba mora znati

Zainteresirati se za okolni svijet i zakoni njegova funkcioniranja i razvoja su prirodni i točni. Zato je razumno obratiti pozornost na prirodne znanosti, na primjer, fiziku, koja objašnjava samu bit formiranja i razvoja svemira. Osnovni fizički zakoni lako se razumiju. Već u mladoj dobi škola uvodi djecu na ta načela.

Za mnoge, ova znanost započinje udžbenikom "Fizika (stupanj 7)". Osnovni pojmovi i zakoni mehanike i termodinamike otvoreni su pred učenicima, upoznaju se s jezgrom glavnih fizikalnih zakona. Ali treba li znanje biti ograničeno na klupsku školu? Koje fizičke zakone trebaju svi znati? Ovo će se raspravljati kasnije u članku.

Znanost fizike

Mnoge nijanse opisane znanosti poznate svima od ranog djetinjstva. A to je zbog činjenice da je, u suštini, fizika jedno od područja prirodne znanosti. Ona govori o zakonima prirode, čiji učinak utječe na život svakoga, i na mnogo načina čak i pruža, o značajkama materije, njegovoj strukturi i zakonima kretanja.

Pojam "fizika" najprije je zabilježio Aristotel u četvrtom stoljeću prije Krista. U početku, bio je sinonim za pojam "filozofija". Napokon, obje znanosti imale su jedan cilj - pravilno objasniti sve mehanizme funkcioniranja svemira. Ali već u 16. stoljeću, kao rezultat znanstvene revolucije, fizika je postala neovisna.

Opći zakon

Neki temeljni zakoni fizike koriste se u različitim granama znanosti. Pored ovih, postoje i oni koji se općenito smatraju zajedničkim čitavom prirodom. Riječ je o zakonu o očuvanju i transformaciji energije.

To podrazumijeva da energija svakog zatvorenog sustava kada se pojave bilo kakvi fenomeni u njoj, uvijek se očuvaju. Ipak, sposobna je preobraziti u drugi oblik i učinkovito mijenjati svoj kvantitativni sadržaj u različitim dijelovima navedenog sustava. Istodobno, u neprikazanom sustavu energija se smanjuje, pod uvjetom da se energija bilo kojeg tijela i polja koja komunicira s njim povećava.

Osim gore navedenog općeg načela, fizika sadrži osnovne pojmove, formule, zakone koji su nužni za tumačenje procesa koji se događaju u okolnom svijetu. Njihovo istraživanje može biti nevjerojatno zabavno iskustvo. Stoga će u ovom članku biti kratko razmotreni osnovni zakoni fizike i da bi ih dublje razumjeli, važno je dati im punu pozornost.

mehanika

Mnogi mladi znanstvenici otkrivaju osnovne zakone fizike 7. i 9. razreda škola, gdje se grana znanosti detaljnije proučava, poput mehanike. Njegova osnovna načela opisana su u nastavku.

1. Zakon relativnosti Galilea (također nazvan mehanički zakon relativnosti, ili osnova klasične mehanike). Bit načela je da su pod sličnim uvjetima mehanički procesi u bilo kojem inercijalnom referentnom okviru potpuno identični.
2. Hookejev zakon. Njegova je suština da što je veći utjecaj na elastično tijelo (proljeće, štap, konzola, greda) sa strane, to je veća deformacija.

Newtonove zakone (oni su osnova klasične mehanike):

1. Načelo inercije navodi da svako tijelo može biti u mirovanju ili jednolikom gibanju u ravnoj liniji samo ako nema drugog tijela ni na koji način utjecati na njega, inače ako su na bilo koji način nadoknaditi učinak jedni druge. Za promjenu brzine kretanja, da je tijelo potrebno djelovati neka sila, i naravno povratna informacija je jednaka snazi ​​na različite veličine tijela također će se razlikovati.
2. Glavna pravilnost dinamike tvrdi da što su veće rezultatne sile koje trenutno djeluju na određeno tijelo, to je veće ubrzanje koje dobiva. I, prema tome, što je veća tjelesna težina, to je manji ovaj pokazatelj.
3. Newtonov treći zakon kaže da svaka dva tijela međusobno uvijek međusobno djeluju u identičnom obliku: njihove snage su iste prirode, jednake su po veličini i nužno imaju suprotan smjer duž linije koja povezuje ta tijela.
4. Načelo relativnosti tvrdi da sve pojave koje se događaju pod istim uvjetima u inercijalnim referentnim okvirima prolaze apsolutno identično.

termodinamika

Školski udžbenik koji otkriva osnovne zakone studentima ("Fizika, Grade 7") upoznaje ih s osnovama termodinamike. U nastavku ćemo kratko raspravljati o svojim načelima.

Zakoni termodinamike koji su temeljni u ovom području znanosti, su općenito u prirodi i nisu povezani s određenom tvari struktura detalj na atomskoj razini. Usput, ova su načela važna ne samo za fiziku, već i za kemiju, biologiju, zrakoplovnu inženjering i tako dalje.

Na primjer, u imenovanoj grani postoji pravilo koje ne daje logičku definiciju da u zatvorenom sustavu, vanjski uvjeti za koji su nepromijenjeni, uspostavlja se ravnotežno stanje s vremenom. A procesi koji se nastavljaju u njemu, uvijek se nadoknađuju.

Drugo pravilo termodinamike potvrđuje želju sustava, koji se sastoji od kolosalnog broja čestica karakterističnih kaotičnim gibanjem, do nezavisne prijelaza iz vjerojatnijih stanja u vjerojatnije.

I Gay-Lussacov zakon (koji se naziva i zakonom o plinu) navodi da za plin određene mase pod uvjetima stabilnog tlaka rezultat razdiobe volumena apsolutnom temperaturom nužno postaje konstantna vrijednost.

Još jedno važno pravilo ove grane je prvi zakon termodinamike, koji se također naziva načelom očuvanja i transformacije energije za termodinamički sustav. Prema njegovim riječima, svaka količina toplinske energije koja je priopćena sustavu bit će iskorištena isključivo na metamorfozu svoje unutarnje energije i izvedbu njegovog rada u odnosu na bilo kakve djelujuće vanjske sile. To je pravilnost koja je postala osnova za formiranje sheme za rad termičkih strojeva.

Drugi zakon o plinu je Charlesov zakon. Navodi se da što je veći pritisak određene mase idealnog plina pod uvjetima održavanja konstantnog volumena, to je veća njegova temperatura.

elektricitet

Otvara mlade znanstvenike s zanimljivim osnovnim fizikalnim zakonima za 10. razred škole. U ovom trenutku proučavaju se glavna načela prirode i zakoni djelovanja električne struje, kao i druge nijanse.

Amperov zakon, na primjer, tvrdi da se paralelno povezani vodiči, kroz koji struja teče u istom smjeru, neizbježno privlače, au slučaju suprotnog smjera struje, odnosno, odbijaju. Ponekad se isto ime koristi za fizički zakon koji određuje silu koja djeluje u postojećem magnetskom polju na malom dijelu vodiča koji trenutačno provodi struju. Zove se - moć Ampera. Ovo otkriće su napravili znanstvenici u prvoj polovici devetnaestog stoljeća (točnije 1820.).

Zakon o zaštiti optužbe jedan je od osnovnih načela prirode. Navodi se da je algebarska suma svih električnih naboja koji nastaju u bilo kojem električnom izoliranom sustavu uvijek sačuvana (postaje konstantna). Unatoč tome, gore navedeno načelo ne isključuje pojavu novih nabijenih čestica u takvim sustavima kao rezultat određenih procesa. Ipak, ukupni električni naboj svih novoformiranih čestica nužno mora biti nula.

Coulomb zakon je jedan od osnovnih u elektrostatici. Izražava načelo sile interakcije između naboja fiksne točke i objašnjava kvantitativni izračun udaljenosti između njih. Coulomb zakon omogućava da eksperimentalno potkrijepimo osnovna načela elektrodinamike. On kaže da fiksne točke troškovi uvijek međusobno komunicirati s silom koja je veća, veći proizvod njihovih količina i, što je manje manji, kvadrat razmaka između dotičnih troškova i dielektrična konstanta okruženje u kojem se odvija opisana interakcija.

Ohmov zakon je jedno od osnovnih načela električne energije. Kaže da što je veća čvrstoća konstantne električne struje koja djeluje na određeni dio kruga, to je veći napon na njegovim krajevima.

"Pravilo desne ruke" nazvan princip koji vam omogućuje određivanje smjera u vodiču struje koja se kreće pod uvjetima magnetskog polja na određeni način. Da biste to učinili, potrebno je postaviti desni četkicu tako da linije magnetske indukcije dotiču otvoreni dlan vaše ruke i privući palac u smjeru dirigenta vodiča. U tom slučaju, ostala četiri izravnana prsta određivat će smjer kretanja indukcijske struje.

Također, ovaj princip pomaže u određivanju točnog mjesta linija magnetske indukcije pravocrtnog vodiča koji provodi struju u određenom trenutku. To je slučaj: postavite palac desne ruke na takav način da to pokazuje smjer struje, i s ostalih četiri prsta dohvati dirigent. Mjesto tih prstiju i pokazat će točan smjer linija magnetske indukcije.

Princip elektromagnetske indukcije je pravilnost koja objašnjava rad transformatora, generatora, električnih motora. Ovaj zakon je sljedeći: u zatvorenoj petlji, generirani elektromotorna sila Indukcija je veća, veća je brzina promjene magnetnog toka.

optika

Podružnica "Optika" također odražava dio nastavnog plana i programa (osnovni zakoni fizike: razredi 7-9). Stoga ova načela nisu toliko teško razumljiva koliko se na prvi pogled može činiti. Njihova studija donosi s njima ne samo dodatno znanje, već bolje razumijevanje okolne stvarnosti. Osnovni zakoni fizike, koji se mogu pripisati području optike, su sljedeći:

1. Guinnessov princip. To je metoda koja vam omogućuje da učinkovito odredite u svakoj pojedinoj frakciji sekunde točnu poziciju fronte vala. Njegova suština je sljedeća: sve točke koje su na putu vala ispred u određenom djeliću sekunde, u stvari, sami postaju izvori sfernih valova (sekundarnim), dok je plasman vala ispred u istom djeliću sekunde je identičan površini , koji pokriva sve sferne valove (sekundarne). Ovo se načelo koristi za objašnjavanje postojećih zakona koji se odnose na lom svjetlosti i njegov odraz.
2. Princip Huygens-Fresnel odražava učinkovitu metodu rješavanja pitanja vezanih uz širenje valova. Pomaže objasniti osnovne probleme povezane s difrakcijom svjetlosti.
3. Zakon razmišljanja valovi. Jednako se primjenjuje za refleksiju u zrcalu. Njegova je suština da se oba dolje zraka i ona koja se reflektiraju, kao i okomica konstruirana od točke incidencije zrake, nalaze u jednoj ravnini. Također je važno zapamtiti da je kut pri kojemu snopa pada uvijek apsolutno jednaka kutu loma.
4. Načelo lomljenja svjetlosti. Ova promjena u putanju gibanja elektromagnetnog vala (svjetlosti) u trenutku gibanja iz jednog homogenog medija u drugi, što se znatno razlikuje od prve u brojnim refrakcijskim indeksima. Brzina difuzije svjetlosti u njima je različita.
5. Zakon pravocrtne propagacije svjetlosti. U svojoj srži, to je zakon odnosi se na područje geometrijskih optike, te je na sljedeći način: u svakom homogenom mediju (bez obzira na svoje prirode) svjetlost se širi isključivo u ravnoj liniji, najkraća udaljenost. Ovaj zakon jednostavno i jednostavno objašnjava stvaranje sjene.

Atomska i nuklearna fizika

Osnovni zakoni kvantne fizike, kao i osnove atomske i nuklearne fizike, proučavaju se u višim razredima srednje škole i visokim učilištima.

Dakle, Bohrin postulati su niz osnovnih hipoteza koje su postale temelj teorije. Njegova je suština u činjenici da svaki atomski sustav može ostati stabilan samo u stacionarnim stanjima. Svako zračenje ili apsorpcija energije atomom nužno se događa primjenom načela, čija je suština sljedeća: zračenje povezano s transportom postaje jednobojno.

Ti se postulati odnose na standardni školski nastavni plan koji proučava osnovne zakone fizike (11. razred). Njihovo znanje je obvezno za diplomu.

Osnovni zakoni fizike koji osoba mora znati

Neki fizički principi, iako se odnose na jednu od grana ove znanosti, ipak su opće naravi i trebaju biti poznati svima. Navedimo osnovne zakone fizike koju osoba treba znati:

• Zakon Arhimeda (odnosi se na područja hidro- i aerostatike). To podrazumijeva da neka vrsta uzgona djeluje na bilo koje tijelo koje je uronjeno u plinovitu tvar ili tekućinu, što je nužno usmjereno vertikalno prema gore. Ova sila je uvijek numerički jednaka težini tekućine ili plina koji je pomaknuo tijelo.
• Druga formulacija ovog zakona je sljedeća: tijelo koje je uronjeno u plin ili tekućinu nužno gubi onu težinu kao i mase tekućine ili plina u koji je uronjen. Ovaj zakon postao je osnovni postulat teorije plivanja tijela.
• Zakon univerzalne gravitacije (otkrio Newton). Njegova suština je u tome da je apsolutno sve Tijelo neizbježno privlači jedni druge sa silom koja je veća što duže umnožak mase tijela i, sukladno tome, manje, manji kvadrat udaljenosti između njih.

To su tri osnovna zakona fizike koja bi svi trebali znati, koji žele razumjeti mehanizam funkcioniranja okolnog svijeta i osobitosti procesa koji se događaju u njemu. Razumjeti načelo njihova djelovanja vrlo je jednostavno.

Vrijednost takvog znanja

Osnovni zakoni fizike moraju biti u prtljazi znanja čovjeka, bez obzira na njegovu dob i vrstu djelatnosti. Oni odražavaju mehanizam postojanja svake današnje stvarnosti i, u biti, jedina su konstanta u kontinuirano mijenjajućem svijetu.

Osnovni zakoni, pojmovi fizike, otvaraju nove mogućnosti za proučavanje svijeta oko nas. Njihovo znanje pomaže razumjeti mehanizam postojanja svemira i gibanja svih kozmičkih tijela. Ona nas ne pretvara u špijune dnevnih događaja i procesa, već nam ih omogućuje da ih ostvarimo. Kad netko jasno razumije osnovne zakone fizike, odnosno sve procese koji se događaju oko njega, on dobiva priliku da ih upravlja na najučinkovitiji način, stvarajući otkrića i time što ugodniji život.

rezultati

Neki su prisiljeni dublje proučavati osnovne zakone fizike za Unified State Examination, drugi - prema prirodi aktivnosti, a neke - od znanstvene znatiželje. Bez obzira na ciljeve proučavanja ove znanosti, prednosti znanja ne mogu se previše naglasiti. Nema ništa više zadovoljni nego razumjeti osnovne mehanizme i obrasce postojanja svijeta oko nas.

Nemojte ostati ravnodušni - razvijati!