Physics sa totoong buhay. Physics: pangunahing konsepto, formula, batas. Ang mga pangunahing batas ng pisika na dapat malaman ng isang tao. Physics sa modernong buhay

Ang artikulo ay nilikha batay sa mga materyales mula sa Internet, isang aklat-aralin sa pisika at aking sariling kaalaman.

Hindi ko nagustuhan ang pisika, hindi ko alam at sinubukan kong iwasan ito hangga't maaari. Gayunpaman, sa Kamakailan lamang Naiintindihan ko nang higit at higit na ang ating buong buhay ay bumaba sa mga simpleng batas ng pisika.

1) Ang pinakasimpleng, ngunit pinakamahalaga sa kanila ay ang Batas ng Conservation at Conversion ng Enerhiya.

Ito ay parang ganito: "Ang enerhiya ng anumang saradong sistema ay nananatiling pare-pareho para sa lahat ng mga prosesong nagaganap sa system." At tayo ay nasa ganoong sistema. Yung. kung magkano ang ibinibigay natin, ang dami nating nakukuha. Kung gusto nating makakuha ng isang bagay, kailangan nating magbigay ng parehong halaga bago iyon. At wala nang iba pa! At siyempre, gusto naming makakuha ng malaking suweldo, ngunit hindi pumasok sa trabaho. Minsan ang isang ilusyon ay nilikha na "ang mga tanga ay masuwerte" at ang kaligayahan ay nahuhulog sa kanilang mga ulo para sa marami. Magbasa ng kahit anong fairy tale. Ang mga bayani ay patuloy na kailangang malampasan ang malalaking paghihirap! Ngayon lumangoy sa malamig na tubig, pagkatapos ay sa pinakuluang tubig. Ang mga lalaki ay nakakaakit ng atensyon ng mga babae sa pamamagitan ng panliligaw. Ang mga babae naman ang nag-aalaga sa mga lalaking ito at sa mga bata. At iba pa. Kaya, kung gusto mong makakuha ng isang bagay, pagsikapan mo munang magbigay. Ang pelikulang "Pay It Forward" ay napakalinaw na sumasalamin sa batas na ito ng pisika.

May isa pang biro sa paksa:
Batas ng konserbasyon ng enerhiya:
Kung dumating ka sa trabaho sa umaga energetic, at umalis tulad ng isang kinatas limon, pagkatapos
1. may pumasok na parang piniga na lemon at umalis na masigla
2. sanay kang magpainit ng silid

2) Ang susunod na batas ay: "Ang puwersa ng pagkilos ay katumbas ng puwersa ng reaksyon"

Ang batas na ito ng pisika ay sumasalamin sa nauna, sa prinsipyo. Kung ang isang tao ay gumawa ng isang negatibong kilos - malay o hindi - siya ay nakatanggap ng tugon, i.e. pagsalungat. Minsan ang sanhi at epekto ay nakakalat sa oras, at maaaring hindi mo agad maunawaan kung saan nanggagaling ang hangin. Dapat nating, higit sa lahat, tandaan na walang nangyayari. Bilang isang halimbawa, maaari nating banggitin ang edukasyon ng magulang, na pagkatapos ay nagpapakita ng sarili pagkatapos ng ilang dekada.

3) Ang susunod na batas ay ang Batas ng Lever. Sumigaw si Archimedes: "Bigyan mo ako ng isang punto ng suporta, at ibabalik ko ang Earth!". Maaaring dalhin ang anumang timbang kung pipiliin mo ang tamang pingga. Palagi mong kailangang malaman kung gaano katagal ang pingga upang makamit ang isang partikular na layunin at gumawa ng konklusyon para sa iyong sarili, unahin. Unawain kung paano kalkulahin ang iyong lakas, kung kailangan mong gumastos ng labis na pagsisikap upang lumikha ng tamang pagkilos at ilipat ang timbang na ito, o mas madaling iwanan ito nang mag-isa at gumawa ng iba pang mga aktibidad.

4) Ang tinatawag na gimlet rule, na ito ay nagpapahiwatig ng direksyon magnetic field. Sinasagot ng panuntunang ito ang walang hanggang tanong: sino ang dapat sisihin? At itinuturo niya na tayo mismo ang may kasalanan sa lahat ng nangyayari sa atin. Gaano man ito ka-insulto, gaano man ito kahirap, gaano man, sa unang tingin, hindi patas, dapat lagi nating mulat na tayo mismo ang dahilan sa simula pa lang.

5) Tiyak na may nakakaalala sa batas ng pagdaragdag ng mga bilis. Parang ganito: "Ang bilis ng isang katawan na nauugnay sa isang nakapirming frame ng sanggunian ay katumbas ng vector sum ng bilis ng katawan na ito na nauugnay sa isang gumagalaw na frame ng sanggunian at ang bilis ng pinaka-mobile na frame ng sanggunian na nauugnay sa isang fixed frame" Mukhang kumplikado? Ngayon ay alamin natin ito.
Ang prinsipyo ng pagdaragdag ng mga bilis ay walang iba kundi arithmetic sum mga termino ng bilis bilang mga konsepto o kahulugan ng matematika.

Ang bilis ay isa sa mga mahahalagang phenomena na may kaugnayan sa kinetics. Pinag-aaralan ng kinetics ang mga proseso ng paglipat ng enerhiya, momentum, singil at bagay sa iba't ibang mga pisikal na sistema at ang impluwensya ng mga panlabas na larangan sa kanila. Maaaring ito ay mapangahas, ngunit pagkatapos ay mula sa punto ng view ng kinetics maaari ring isaalang-alang ng isa ang isang bilang ng mga prosesong panlipunan, halimbawa, mga salungatan.

Samakatuwid, sa pagkakaroon ng dalawang magkasalungat na bagay at ang kanilang pakikipag-ugnay, ang isang batas na katulad ng batas ng konserbasyon ng mga bilis (bilang isang katotohanan ng paglipat ng enerhiya) ay dapat gumana? Nangangahulugan ito na ang lakas at pagsalakay ng tunggalian ay nakasalalay sa antas ng salungatan sa pagitan ng dalawang (tatlo, apat) na partido. Kung mas agresibo at malakas sila, mas marahas at mapanira ang labanan. Kung ang isa sa mga partido ay hindi salungatan, kung gayon walang pagtaas sa antas ng pagiging agresibo.

Napakasimple ng lahat. At kung hindi mo kayang tingnan ang iyong sarili upang maunawaan ang sanhi-at-epekto na mga ugnayan ng iyong problema, magbukas lamang ng 8th grade physics textbook.

Ang mga siyentipiko mula sa planetang Earth ay gumagamit ng isang toneladang tool upang subukang ilarawan kung paano gumagana ang kalikasan at ang uniberso sa kabuuan. Na dumating sila sa mga batas at teorya. Ano ang pagkakaiba? Ang isang siyentipikong batas ay kadalasang maaaring gawing isang matematikal na pahayag, tulad ng E = mc²; ang pahayag na ito ay batay sa empirikal na data at ang katotohanan nito, bilang panuntunan, ay limitado sa isang tiyak na hanay ng mga kundisyon. Sa kaso ng E = mc² - ang bilis ng liwanag sa vacuum.

Ang isang siyentipikong teorya ay madalas na naglalayong mag-synthesize ng isang set ng mga katotohanan o obserbasyon ng mga tiyak na phenomena. At sa pangkalahatan (ngunit hindi palaging) mayroong isang malinaw at napapatunayan na pahayag tungkol sa kung paano gumagana ang kalikasan. Hindi naman kailangan na bawasan ang siyentipikong teorya sa isang equation, ngunit ito ay kumakatawan sa isang bagay na mahalaga tungkol sa mga gawain ng kalikasan.

Ang parehong mga batas at teorya ay nakasalalay sa mga pangunahing elemento siyentipikong pamamaraan tulad ng pagbuo ng mga hypotheses, pagsasagawa ng mga eksperimento, paghahanap (o hindi paghahanap) ng empirikal na data, at pagguhit ng mga konklusyon. Pagkatapos ng lahat, dapat na magawa ng mga siyentipiko na gayahin ang mga resulta kung ang eksperimento ay magiging batayan para sa isang pangkalahatang tinatanggap na batas o teorya.

Sa artikulong ito, titingnan natin ang sampung pang-agham na batas at teorya na maaari mong linawin kahit na hindi ka madalas gumamit ng scanning electron microscope, halimbawa. Magsimula tayo sa isang pagsabog at magtatapos sa kawalan ng katiyakan.

Kung ito ay nagkakahalaga ng pag-alam ng hindi bababa sa isang siyentipikong teorya, pagkatapos ay hayaan itong ipaliwanag kung paano naabot ng uniberso ang kasalukuyang estado nito (o hindi naabot ito). Batay sa mga pag-aaral nina Edwin Hubble, Georges Lemaitre, at Albert Einstein, ang teorya ng Big Bang ay nagpapahayag na ang uniberso ay nagsimula 14 bilyong taon na ang nakalilipas na may napakalaking paglawak. Sa ilang mga punto, ang uniberso ay nakapaloob sa isang punto at sumasaklaw sa lahat ng bagay ng kasalukuyang uniberso. Ang paggalaw na ito ay nagpapatuloy hanggang ngayon, at ang uniberso mismo ay patuloy na lumalawak.

Ang teorya ng Big Bang ay nakakuha ng malawakang suporta sa mga siyentipikong bilog pagkatapos matuklasan nina Arno Penzias at Robert Wilson ang cosmic microwave background noong 1965. Gamit ang mga radio teleskopyo, dalawang astronomer ang nakakita ng cosmic noise, o static, na hindi nawawala sa paglipas ng panahon. Sa pakikipagtulungan sa Princeton researcher na si Robert Dicke, kinumpirma ng pares ng mga siyentipiko ang hypothesis ni Dicke na ang orihinal na Big Bang ay nag-iwan ng mababang antas ng radiation na matatagpuan sa buong uniberso.

Cosmic Expansion Law ng Hubble

Hawakan natin sandali si Edwin Hubble. Habang ang 1920s ay nagngangalit Ang Great Depression, nagsagawa ng groundbreaking astronomical study si Hubble. Hindi lang niya napatunayan na may iba pang mga kalawakan bukod sa Milky Way, ngunit nalaman din niya na ang mga kalawakan na ito ay nagmamadaling palayo sa atin, isang kilusang tinawag niyang pag-urong.

Upang mabilang ang bilis ng galactic na paggalaw na ito, iminungkahi ni Hubble ang batas ng cosmic expansion, aka batas ni Hubble. Ang equation ay ganito ang hitsura: bilis = H0 x distansya. Ang bilis ay ang bilis ng pag-urong ng mga kalawakan; Ang H0 ay ang Hubble constant, o isang parameter na nagpapahiwatig ng bilis ng pagpapalawak ng uniberso; ang distansya ay ang distansya ng isang kalawakan sa isa kung saan ginawa ang paghahambing.

Ang Hubble constant ay kinakalkula sa iba't ibang kahulugan sa loob ng mahabang panahon, gayunpaman, ito ay kasalukuyang nagyelo sa isang puntong 70 km/s bawat megaparsec. Para sa amin ito ay hindi napakahalaga. Ang mahalagang bagay ay ang batas ay isang maginhawang paraan upang sukatin ang bilis ng isang kalawakan na may kaugnayan sa ating kalawakan. At higit sa lahat, itinatag ng batas na ang Uniberso ay binubuo ng maraming mga kalawakan, ang paggalaw nito ay maaaring masubaybayan sa Big Bang.

Mga batas ng planetary motion ni Kepler

Sa loob ng maraming siglo, ang mga siyentipiko ay nakikipaglaban sa isa't isa at sa mga pinuno ng relihiyon sa mga orbit ng mga planeta, lalo na kung sila ay umiikot sa araw. Noong ika-16 na siglo, iniharap ni Copernicus ang kanyang kontrobersyal na konsepto ng heliocentric solar system kung saan ang mga planeta ay umiikot sa araw sa halip na sa lupa. Gayunpaman, hanggang kay Johannes Kepler, na iginuhit ang gawain ni Tycho Brahe at iba pang mga astronomo, na lumitaw ang isang malinaw na siyentipikong batayan para sa paggalaw ng planeta.

Ang tatlong batas ng planetary motion ni Kepler, na binuo noong unang bahagi ng ika-17 siglo, ay naglalarawan sa paggalaw ng mga planeta sa paligid ng araw. Ang unang batas, kung minsan ay tinatawag na batas ng mga orbit, ay nagsasaad na ang mga planeta ay umiikot sa Araw sa isang elliptical orbit. Ang pangalawang batas, ang batas ng mga lugar, ay nagsasabi na ang linya na nag-uugnay sa planeta sa araw ay bumubuo pantay na mga lugar sa mga regular na pagitan. Sa madaling salita, kung susukatin mo ang lugar na nilikha ng isang iginuhit na linya mula sa Earth mula sa Araw at susubaybayan ang paggalaw ng Earth sa loob ng 30 araw, magiging pareho ang lugar anuman ang posisyon ng Earth na nauugnay sa pinagmulan.

Ang ikatlong batas, ang batas ng mga panahon, ay nagpapahintulot sa iyo na magtatag ng isang malinaw na kaugnayan sa pagitan ng orbital na panahon ng planeta at ang distansya sa Araw. Dahil sa batas na ito, alam natin na ang isang planeta na medyo malapit sa Araw, tulad ng Venus, ay may mas maikling panahon ng orbit kaysa sa malalayong planeta tulad ng Neptune.

Pangkalahatang batas ng grabidad

Ito ay maaaring maging par para sa kurso ngayon, ngunit higit sa 300 taon na ang nakalilipas, si Sir Isaac Newton ay nagmungkahi ng isang rebolusyonaryong ideya: alinman sa dalawang bagay, anuman ang kanilang masa, ay may gravitational attraction sa isa't isa. Ang batas na ito ay kinakatawan ng isang equation na nakatagpo ng maraming mga mag-aaral sa mga senior grade ng physics at matematika.

F = G × [(m1m2)/r²]

Ang F ay ang gravitational force sa pagitan ng dalawang bagay, na sinusukat sa newtons. Ang M1 at M2 ay ang mga masa ng dalawang bagay, habang ang r ay ang distansya sa pagitan nila. Ang G ay ang gravitational constant, kasalukuyang kinakalkula bilang 6.67384(80) 10 −11 o N m² kg −2 .

Ang bentahe ng unibersal na batas ng gravity ay nagbibigay-daan sa iyo upang kalkulahin ang gravitational attraction sa pagitan ng anumang dalawang bagay. Ang kakayahang ito ay lubhang kapaki-pakinabang kapag ang mga siyentipiko, halimbawa, ay naglulunsad ng satellite sa orbit o tinutukoy ang takbo ng buwan.

Mga batas ni Newton

Habang pinag-uusapan natin ang tungkol sa isa sa mga pinakadakilang siyentipiko na nabuhay sa Earth, pag-usapan natin ang tungkol sa iba. sikat na batas Newton. Ang kanyang tatlong batas ng paggalaw ay bumubuo ng isang mahalagang bahagi ng modernong pisika. At tulad ng maraming iba pang mga batas ng pisika, ang mga ito ay matikas sa kanilang pagiging simple.

Ang una sa tatlong batas ay nagsasaad na ang isang bagay na gumagalaw ay nananatiling gumagalaw maliban kung ito ay kikilos sa pamamagitan ng panlabas na puwersa. Para sa isang bolang gumugulong sa sahig, ang panlabas na puwersa ay maaaring alitan sa pagitan ng bola at ng sahig, o isang batang lalaki na tumatama sa bola sa kabilang direksyon.

Ang pangalawang batas ay nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng mass ng isang bagay (m) at ang acceleration nito (a) sa anyo ng equation na F = m x a. Ang F ay isang puwersa na sinusukat sa mga newton. Ito rin ay isang vector, ibig sabihin, mayroon itong bahaging direksyon. Dahil sa acceleration, ang bola na gumulong sa sahig ay may espesyal na vector sa direksyon ng paggalaw nito, at ito ay isinasaalang-alang kapag kinakalkula ang puwersa.

Ang ikatlong batas ay medyo makabuluhan at dapat na pamilyar sa iyo: para sa bawat aksyon ay may pantay at kabaligtaran na reaksyon. Iyon ay, para sa bawat puwersa na inilapat sa isang bagay sa ibabaw, ang bagay ay tinataboy ng parehong puwersa.

Mga batas ng thermodynamics

Ang British physicist at manunulat na si C.P. Snow ay minsang nagsabi na ang isang unscientist na hindi alam ang pangalawang batas ng thermodynamics ay parang isang scientist na hindi pa nakabasa ng Shakespeare. Ang sikat na pahayag ngayon ni Snow ay nagbigay-diin sa kahalagahan ng thermodynamics at ang pangangailangan kahit para sa mga taong malayo sa agham na malaman ito.

Ang Thermodynamics ay ang agham kung paano gumagana ang enerhiya sa isang sistema, maging ito man ay isang makina o core ng Earth. Maaari itong bawasan sa ilang pangunahing batas, na binalangkas ni Snow bilang mga sumusunod:

  • Hindi ka mananalo.
  • Hindi mo maiiwasan ang pagkalugi.
  • Hindi ka maaaring lumabas sa laro.

Tingnan natin ito nang kaunti. Ang ibig sabihin ni Snow sa pagsasabing hindi ka mananalo ay dahil natipid ang materya at enerhiya, hindi mo makukuha ang isa nang hindi nawawala ang isa (iyon ay, E=mc²). Nangangahulugan din ito na kailangan mong magbigay ng init upang patakbuhin ang makina, ngunit sa kawalan ng perpektong saradong sistema, ang ilang init ay hindi maiiwasang makatakas sa bukas na mundo, na humahantong sa pangalawang batas.

Ang pangalawang batas - ang mga pagkalugi ay hindi maiiwasan - ay nangangahulugan na dahil sa pagtaas ng entropy, hindi ka maaaring bumalik sa nakaraang estado ng enerhiya. Ang enerhiya na puro sa isang lugar ay palaging may posibilidad sa mga lugar na mas mababa ang konsentrasyon.

Sa wakas, ang pangatlong batas - hindi ka makakalabas sa laro - ay tumutukoy sa pinakamababang teoretikal na posibleng temperatura - minus 273.15 degrees Celsius. Kapag ang sistema ay umabot sa ganap na zero, ang paggalaw ng mga molekula ay hihinto, na nangangahulugan na ang entropy ay maaabot ang pinakamababang halaga nito at hindi magkakaroon ng kinetic energy. Ngunit sa totoong mundo imposibleng maabot ang absolute zero - malapit lang dito.

Lakas ni Archimedes

Matapos matuklasan ng sinaunang Greek Archimedes ang kanyang prinsipyo ng buoyancy, sumigaw umano siya ng "Eureka!" (Natagpuan!) at tumakbong hubo't hubad sa Syracuse. Kaya sabi ng alamat. Napakahalaga ng pagtuklas. Sinasabi rin ng alamat na natuklasan ni Archimedes ang prinsipyo nang mapansin niyang tumataas ang tubig sa bathtub kapag nalulubog ang isang katawan dito.

Ayon sa prinsipyo ng buoyancy ni Archimedes, ang puwersa na kumikilos sa isang nakalubog o bahagyang nakalubog na bagay ay katumbas ng masa ng likido na inilipat ng bagay. Ang prinsipyong ito ay pinakamahalaga sa mga kalkulasyon ng density, gayundin sa disenyo ng mga submarino at iba pang mga sasakyang pandagat.

Ebolusyon at natural na seleksyon

Ngayong naitatag na natin ang ilan sa mga pangunahing konsepto kung paano nagsimula ang uniberso at kung paano nakakaapekto ang mga pisikal na batas sa ating pang-araw-araw na buhay, ibaling natin ang ating pansin sa anyo ng tao at alamin kung paano tayo nakarating sa puntong ito. Ayon sa karamihan ng mga siyentipiko, lahat ng buhay sa Earth ay may iisang ninuno. Ngunit upang makabuo ng napakalaking pagkakaiba sa pagitan ng lahat ng nabubuhay na organismo, ang ilan sa kanila ay kailangang maging isang hiwalay na species.

Sa pangkalahatang kahulugan, ang pagkakaiba-iba na ito ay naganap sa proseso ng ebolusyon. Ang mga populasyon ng mga organismo at ang kanilang mga katangian ay dumaan sa mga mekanismo tulad ng mga mutasyon. Ang mga may higit pang mga katangian ng kaligtasan, tulad ng mga brown na palaka na nagbabalatkayo sa mga latian, ay natural na pinili para mabuhay. Dito nagmula ang terminong natural selection.

Maaari mong i-multiply ang dalawang teoryang ito ng marami, maraming beses, at talagang ginawa ito ni Darwin noong ika-19 na siglo. Ipinapaliwanag ng ebolusyon at natural selection ang napakalaking pagkakaiba-iba ng buhay sa Earth.

Pangkalahatang teorya ng relativity

Si Albert Einstein ay at nananatiling pinakamahalagang pagtuklas na nagpabago sa ating pananaw sa uniberso magpakailanman. Ang pangunahing tagumpay ni Einstein ay ang pahayag na ang espasyo at oras ay hindi ganap, at ang gravity ay hindi lamang puwersa na inilalapat sa isang bagay o masa. Sa halip, ang gravity ay may kinalaman sa katotohanang ang mass warps space at time mismo (spacetime).

Upang magkaroon ng kahulugan dito, isipin na nagmamaneho ka sa buong Earth sa isang tuwid na linya sa direksyong silangan mula sa, halimbawa, sa hilagang hemisphere. Pagkaraan ng ilang sandali, kung nais ng isang tao na tumpak na matukoy ang iyong lokasyon, ikaw ay nasa timog at silangan ng iyong orihinal na posisyon. Ito ay dahil ang lupa ay hubog. Upang magmaneho nang diretso sa silangan, kailangan mong isaalang-alang ang hugis ng Earth at magmaneho sa isang anggulo na bahagyang hilaga. Ihambing ang isang bilog na bola at isang sheet ng papel.

Ang espasyo ay halos pareho. Halimbawa, magiging halata sa mga pasahero ng isang rocket na lumilipad sa paligid ng Earth na sila ay lumilipad sa isang tuwid na linya sa kalawakan. Ngunit sa katotohanan, ang espasyo-oras sa kanilang paligid ay kurbadong sa ilalim ng puwersa ng gravity ng Earth, na nagiging sanhi ng mga ito upang parehong sumulong at manatili sa orbit ng Earth.

Ang teorya ni Einstein ay may malaking epekto sa kinabukasan ng astrophysics at kosmolohiya. Ipinaliwanag niya ang isang maliit at hindi inaasahang anomalya sa orbit ng Mercury, ipinakita kung paano yumuko ang liwanag ng bituin, at inilatag teoretikal na batayan para sa mga black hole.

Prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ng Heisenberg

Ang pagpapalawak ng relativity ni Einstein ay nagturo sa amin ng higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang uniberso at tumulong na ilatag ang batayan para sa quantum physics, na humahantong sa isang ganap na hindi inaasahang kahihiyan ng teoretikal na agham. Noong 1927, ang pagkaunawa na ang lahat ng mga batas ng uniberso ay nababaluktot sa isang tiyak na konteksto ay humantong sa nakagugulat na pagtuklas ng Aleman na siyentipikong si Werner Heisenberg.

Sa pag-post ng kanyang uncertainty principle, napagtanto ni Heisenberg na imposibleng malaman ang dalawang katangian ng isang particle nang sabay-sabay na may mataas na antas ng katumpakan. Maaari mong malaman ang posisyon ng isang elektron na may isang mataas na antas katumpakan, ngunit hindi ang momentum nito, at kabaliktaran.

Nang maglaon, nakagawa si Niels Bohr ng isang pagtuklas na nakatulong sa pagpapaliwanag ng prinsipyo ng Heisenberg. Natagpuan ni Bohr na ang electron ay may mga katangian ng parehong particle at wave. Ang konsepto ay naging kilala bilang wave-particle duality at naging batayan ng quantum physics. Samakatuwid, kapag sinusukat natin ang posisyon ng isang elektron, tinutukoy natin ito bilang isang particle sa isang tiyak na punto sa espasyo na may hindi tiyak na haba ng daluyong. Kapag sinusukat natin ang momentum, isinasaalang-alang natin ang elektron bilang isang alon, na nangangahulugang malalaman natin ang amplitude ng haba nito, ngunit hindi ang posisyon.

Pansin! Ang site ng pangangasiwa ng site ay hindi mananagot para sa nilalaman metodolohikal na pag-unlad, pati na rin para sa pagsunod sa pagbuo ng Federal State Educational Standard.

  • Kalahok: Fedaeva Anna Vladimirovna
  • Pinuno: Gusarova Irina Viktorovna
Mga layunin at layunin ng gawaing ito:

1) Alamin kung paano naaapektuhan ng pisika ang buhay ng tao at kung kaya nito modernong tao mabuhay nang hindi ginagamit;

2) Ipakita ang pangangailangan para sa pisikal na kaalaman para sa pang-araw-araw na buhay at kaalaman sa sarili;

3) Suriin kung gaano kainteresado ang isang tao sa pisika sa ika-21 siglo.

Panimula

Ang tao, bilang pinakamataas na halaga ng ating sibilisasyon, ay pinag-aaralan ng ilang mga siyentipikong disiplina: biology, antropolohiya, sikolohiya at iba pa. Gayunpaman, ang paglikha ng isang holistic na pagtingin sa kababalaghan ng tao ay imposible nang walang pisika. Ang pisika ang nangunguna modernong natural na agham at ang pundasyon ng siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad, at may sapat na mga dahilan para dito. Physics, higit sa alinman sa mga likas na agham pinalawak ang mga hangganan ng kaalaman ng tao. Inilagay ng pisika sa mga kamay ng tao ang pinakamakapangyarihang pinagmumulan ng enerhiya, na lubhang nagpapataas ng kapangyarihan ng tao sa kalikasan. Ang pisika ay ngayon ang teoretikal na pundasyon ng karamihan sa mga pangunahing lugar ng pag-unlad ng teknolohiya at mga lugar ng praktikal na paggamit ng teknikal na kaalaman. Ang pisika, ang mga phenomena at mga batas nito ay gumagana sa buhay na mundo at walang buhay na kalikasan, na napakahalaga para sa buhay at aktibidad ng katawan ng tao at ang paglikha ng mga natural na pinakamainam na kondisyon para sa pagkakaroon ng tao sa Earth. Ang tao ay isang elemento pisikal na mundo kalikasan. Ito, tulad ng lahat ng bagay ng kalikasan, ay napapailalim sa mga batas ng pisika, halimbawa, ang mga batas ni Newton, ang batas ng konserbasyon at pagbabago ng enerhiya, at iba pa. Samakatuwid, sa palagay ko, ang paksang ito ay lubos na nauugnay para sa modernong tao.

Rationale para sa pagpili ng proyekto: araw-araw, nang hindi napapansin, nakikipag-ugnayan tayo sa pisika. Naging interesante sa akin kung paano at saan tayo nakikipag-ugnayan sa pisika sa bahay o sa kalye.

Mga layunin at layunin ng aking trabaho:

  1. Alamin kung paano nakakaapekto ang pisika sa buhay ng isang tao at kung ang isang modernong tao ay mabubuhay nang hindi ginagamit ito.
  2. Ipakita ang pangangailangan para sa pisikal na kaalaman para sa pang-araw-araw na buhay at kaalaman sa sarili
  3. Suriin kung gaano kainteresado ang isang tao sa pisika sa ika-21 siglo.

Sentripetal na puwersa

Narito ang isang batang lalaki na umiikot ng bato sa isang lubid. Pabilis ng pabilis ang pag-ikot niya sa batong ito hanggang sa maputol ang lubid. Pagkatapos ay lilipad ang bato sa isang lugar sa gilid. Anong puwersa ang naputol ang lubid? Pagkatapos ng lahat, siya ay may hawak na bato, ang bigat nito, siyempre, ay hindi nagbabago. Ang puwersa ng sentripugal ay kumikilos sa lubid, sumagot ang mga siyentipiko bago pa man si Newton.

Matagal bago si Newton, nalaman ng mga siyentipiko na upang ang isang katawan ay umikot, isang puwersa ang dapat kumilos dito. Ngunit ito ay lalong malinaw mula sa mga batas ni Newton. Si Newton ang unang siyentipiko na nag-systematize mga natuklasang siyentipiko. Itinatag niya ang sanhi ng pag-ikot ng paggalaw ng mga planeta sa paligid ng Araw. Ang puwersang sanhi ng paggalaw na ito ay ang puwersa ng grabidad.

Dahil ang bato ay gumagalaw sa isang bilog, nangangahulugan ito na ang isang puwersa ay kumikilos dito, binabago ang paggalaw nito. Pagkatapos ng lahat, sa pamamagitan ng pagkawalang-kilos, ang bato ay dapat lumipat sa isang tuwid na linya. Ang mahalagang bahaging ito ng unang batas ng paggalaw ay minsan nakalimutan.

Ang paggalaw sa pamamagitan ng inertia ay palaging rectilinear. At ang batong makaputol ng lubid ay lilipad din sa isang tuwid na linya. Ang puwersa na nagtutuwid sa landas ng bato ay kumikilos dito sa lahat ng oras habang ito ay umiikot. Ang patuloy na puwersa na ito ay tinatawag na centripetal layer. Ito ay nakakabit sa bato.

Ngunit pagkatapos, ayon sa ikatlong batas ni Newton, dapat mayroong puwersang kumikilos mula sa gilid ng bato sa lubid at katumbas ng centripetal. Ang puwersang ito ay tinatawag na centrifugal. Ang mas mabilis na pag-ikot ng bato, mas malaki ang puwersa na dapat kumilos dito mula sa gilid ng lubid. At, siyempre, ang mas malakas na bato ay hilahin - upang mapunit ang lubid. Sa wakas, ang margin ng kaligtasan nito ay maaaring hindi sapat, ang lubid ay maputol, at ang bato ay lilipad sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw na ngayon sa isang tuwid na linya. Dahil pinapanatili niya ang kanyang bilis, maaari siyang lumipad nang napakalayo.

Pagpapakita at aplikasyon

Kung mayroon kang payong, maaari mong baligtarin ito sa sahig at ilagay ito, halimbawa, isang piraso ng papel o pahayagan. Pagkatapos ay paikutin nang husto ang payong.

Magugulat ka, ngunit itatapon ng payong ang iyong projectile ng papel, ililipat ito mula sa gitna hanggang sa gilid ng rim, at pagkatapos ay ganap na palabas. Ganoon din ang mangyayari kung maglalagay ka ng mas mabigat na bagay, gaya ng baby ball.

Ang puwersa na iyong naobserbahan sa eksperimentong ito ay tinatawag na centrifugal force. Ang puwersang ito ay bunga ng isang mas pandaigdigang batas ng pagkawalang-galaw. Samakatuwid, ang mga bagay na nakikilahok sa paggalaw ng pag-ikot, na nagsusumikap ayon sa batas na ito upang mapanatili ang direksyon at bilis ng kanilang orihinal na estado, ay tila "walang oras" upang lumipat sa paligid ng bilog at samakatuwid ay nagsisimulang "mahulog" at lumipat patungo sa gilid ng bilog.

Nakatagpo tayo ng sentripugal na puwersa halos palagi sa ating buhay. Na hindi naman natin pinaghihinalaan. Maaari kang kumuha ng bato at itali ito sa isang lubid at magsimulang umikot. Madarama mo kaagad kung paano nakaunat ang lubid, at malamang na masira sa ilalim ng pagkilos ng puwersang sentripugal. Ang parehong puwersa ay tumutulong sa isang siklista o isang nakamotorsiklo sa isang sirko upang ilarawan ang "patay na loop". Ang pulot ay nakuha mula sa mga suklay sa pamamagitan ng centrifugal force at ang mga damit ay pinatuyo sa washing machine. At ang mga riles para sa matalim na pagliko ng mga tren at tram, tiyak na dahil sa sentripugal na epekto, ay ginagawang mas mababa ang "panloob" kaysa sa "labas".

braso ng pingga

Alam ng lahat na nag-aral ng pisika ang kasabihan ng sikat na Greek scientist na si Archimedes: "Bigyan mo ako ng isang punto ng suporta, at ililipat ko ang Earth." Ito ay tila medyo may tiwala sa sarili, gayunpaman, mayroon siyang batayan para sa gayong pahayag. Pagkatapos ng lahat, kung naniniwala ka sa alamat, sinabi ni Archimedes, sa unang pagkakataon na naglalarawan mula sa punto ng view ng matematika ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isa sa mga pinakalumang mekanismo ng pingga. Kailan at saan unang ginamit ang elementarya na aparatong ito, ang pundasyon ng lahat ng mekanika at teknolohiya, imposibleng maitatag. Malinaw, kahit noong sinaunang panahon, napansin ng mga tao na mas madaling putulin ang isang sanga mula sa isang puno kung pinindot mo ang dulo nito, at ang isang patpat ay makakatulong sa pag-angat ng isang mabigat na bato mula sa lupa kung sisirain mo ito mula sa ibaba. Bukod dito, mas mahaba ang stick, mas madaling ilipat ang bato mula sa lugar nito. Ang parehong sangay at isang stick ay ang pinakasimpleng mga halimbawa ng paggamit ng isang pingga; intuitively naiintindihan ng mga tao ang prinsipyo ng operasyon nito kahit na sa mga sinaunang panahon. Karamihan sinaunang kasangkapan labor hoe, sagwan, martilyo na may hawakan at iba pa ay batay sa paglalapat ng prinsipyong ito. Ang pinakasimpleng pingga ay isang crossbar na may fulcrum at ang kakayahang umikot sa paligid nito. Ang isang swinging plank na nakahiga sa isang bilog na base ay ang pinaka-halatang halimbawa. Ang mga gilid ng crossbar mula sa mga gilid hanggang sa fulcrum ay tinatawag na mga braso ng pingga.

Domenico Fetti. Iniisip ni Archimedes. 1620 Nasa ika-5 milenyo na BC. e. sa Mesopotamia, ginamit nila ang prinsipyo ng leverage upang lumikha ng equilibrium scales. Napansin ng mga sinaunang mekaniko na kung magtatakda ka ng fulcrum nang eksakto sa ilalim ng gitna ng swinging plank, at maglalagay ng mga timbang sa mga gilid nito, bababa ang gilid kung saan ang mas mabigat na kargada. Kung ang mga timbang ay pareho sa timbang, ang tabla ay kukuha ng pahalang na posisyon. Kaya, natuklasan sa eksperimento na ang pingga ay magiging balanse kung ang pantay na pagsisikap ay inilapat sa pantay na mga armas nito. Ngunit paano kung inilipat mo ang fulcrum, na ginagawang mas mahaba ang isang balikat at maikli ang isa? Ganito talaga ang mangyayari kung ang isang mahabang stick ay nadulas sa ilalim ng mabigat na bato. Ang lupa ay nagiging fulcrum, ang bato ay dumidiin sa maikling braso ng pingga, at ang tao sa mahabang braso. At narito ang mga himala! isang mabigat na bato, na hindi mapupunit sa lupa ng mga kamay, ay tumataas. Nangangahulugan ito na upang balansehin ang isang pingga na may iba't ibang mga braso, kinakailangan na maglapat ng iba't ibang mga pagsisikap sa mga gilid nito: higit na puwersa sa maikling braso, mas kaunti sa mahaba. Ang prinsipyong ito ay ginamit ng mga sinaunang Romano upang lumikha ng isa pang panukat, ang bakuran ng bakal. Hindi tulad ng mga timbangan ng balanse, ang mga braso ng steelyard ay may iba't ibang haba, at ang isa sa mga ito ay maaaring pahabain. Ang mas mabigat na karga ay kailangang timbangin, mas mahaba ang sliding arm na ginawa, kung saan ang bigat ay isinabit. Siyempre, ang pagsukat ng timbang ay isang espesyal na kaso lamang ng paggamit ng pingga. Ang mas mahalaga ay ang mga mekanismo na nagpapadali sa paggawa at ginagawang posible na maisagawa ang mga naturang aksyon kung saan ang pisikal na lakas ng isang tao ay malinaw na hindi sapat. Ang sikat na Egyptian pyramids hanggang sa araw na ito ay nananatiling pinakamagagandang istruktura sa Earth. Hanggang ngayon, ang ilang mga siyentipiko ay nagpahayag ng pag-aalinlangan na ang mga sinaunang Egyptian ay nakapagtayo ng mga ito sa kanilang sarili. Ang mga piramide ay itinayo mula sa mga bloke na tumitimbang ng humigit-kumulang 2.5 tonelada, na hindi lamang dapat ilipat sa lupa, ngunit itinaas din.

Static na kuryente

Lahat tayo ay nakakaranas ng static na kuryente. Halimbawa, malamang na napansin mo na pagkatapos ng mahabang pagsusuklay, ang iyong buhok ay nagsisimulang "lumabas" sa iba't ibang direksyon. O, sa panahon ng pag-alis ng mga damit sa dilim, maliit na maraming discharges ay sinusunod.

Kung isasaalang-alang natin ang epektong ito mula sa pisikal na bahagi, kung gayon ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nailalarawan sa pagkawala ng panloob na balanse ng bagay, na sanhi ng pagkawala (o pagkuha) ng isa sa mga electron. Sa madaling salita, ito ay isang kusang nabuo singil ng kuryente dahil sa alitan sa pagitan ng mga ibabaw.

Ang dahilan para dito ay ang pakikipag-ugnay ng dalawang magkaibang sangkap ng dielectric mismo. Ang mga atomo ng isang sangkap ay nagtatanggal ng mga electron mula sa isa pa. Matapos ang kanilang paghihiwalay, ang bawat isa sa mga katawan ay nagpapanatili ng paglabas nito, ngunit ang potensyal na pagkakaiba ay tumataas

Ang paggamit ng static na kuryente sa pang-araw-araw na buhay

Ang kuryente ay maaaring maging iyong mabuting katulong. Ngunit para dito dapat mong malaman ang mga tampok nito nang lubusan at mahusay na gamitin ang mga ito sa tamang direksyon. Sa teknolohiya, iba't ibang mga pamamaraan ang ginagamit, na batay sa mga sumusunod na tampok. Kapag ang maliliit na solid o likidong particle ng mga substance ay nasa ilalim ng impluwensya ng isang electric field, nakakaakit sila ng mga ions at electron. Nag-iipon ang singil. Ang kanilang paggalaw ay nagpapatuloy na sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Depende sa kagamitan na ginamit, ang field na ito ay maaaring gamitin upang kontrolin ang paggalaw ng mga particle na ito sa iba't ibang paraan. Ang lahat ay nakasalalay sa proseso. Ang teknolohiyang ito ay naging malawakang ginagamit sa pambansang ekonomiya.

Pagpipinta

Ang mga napipinta na bahagi na gumagalaw sa lalagyan, tulad ng mga bahagi ng makina, ay positibong na-charge, habang ang mga particle ng pintura ay negatibong na-charge. Nag-aambag ito sa kanilang mabilis na pagtugis ng mga detalye. Bilang isang resulta ng tulad ng isang teknolohikal na proseso, ang isang napaka manipis, pare-pareho at medyo siksik na layer ng pintura ay nabuo sa ibabaw ng bagay.

Ang mga particle na na-dispersed ng electric field ay tumama sa ibabaw ng produkto nang may matinding puwersa. Dahil dito, nakakamit ang isang mataas na saturation ng layer ng tinta. Kasabay nito, ang pagkonsumo ng pintura mismo ay makabuluhang nabawasan. Ito ay nananatili lamang sa produkto mismo.

Electrosmoking

Ang paninigarilyo ay ang impregnation ng produkto sa tulong ng "wood smoke". Salamat sa mga particle nito, ang produkto ay napakasarap. Nakakatulong ito upang maiwasan ang mabilis na pagkasira nito. Ang electrosmoking ay batay sa mga sumusunod: ang mga particle ng "usok ng usok" ay sinisingil ng mga positibong singil. Bilang isang negatibong elektrod, bilang isang pagpipilian, ang bangkay ng isda ay kumikilos. Ang mga particle ng usok na ito ay nahuhulog dito, kung saan sila ay bahagyang nasisipsip. Ang prosesong ito ay tumatagal lamang ng ilang minuto. At ang ordinaryong paninigarilyo ay isang napakahabang proseso. Kaya malinaw ang benepisyo.

Paglikha ng isang tumpok

Upang mabuo ang isang pile layer sa anumang uri ng materyal sa isang electric field, ito ay pinagbabatayan, at isang layer ng pandikit ay inilapat sa ibabaw. Pagkatapos, sa pamamagitan ng isang espesyal na sisingilin na metal mesh, na matatagpuan sa itaas ng eroplanong ito, ang villi ay nagsisimulang dumaan. Napakabilis nilang i-orient ang kanilang sarili sa isang ibinigay na electric field, na nag-aambag sa kanilang pare-parehong pamamahagi. Ang villi ay nahuhulog sa malagkit na malinaw na patayo sa eroplano ng materyal. Sa tulong ng kakaibang teknolohiyang ito, posibleng makuha iba't ibang mga coatings katulad ng suede o kahit velvet. Ang pamamaraan na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng iba't ibang mga multi-kulay na mga guhit. Upang gawin ito, gumamit ng isang tumpok ng iba't ibang kulay at mga espesyal na pattern upang makatulong na lumikha ng isang partikular na pattern. Sa panahon ng proseso mismo, ang mga ito ay inilapat nang halili sa magkahiwalay na mga seksyon ng bahagi mismo. Sa ganitong paraan napakadaling makakuha ng maraming kulay na mga karpet.

Koleksyon ng alikabok

Hindi lamang ang tao mismo ang nangangailangan ng malinis na hangin, kundi pati na rin ang napaka-tumpak na mga teknolohikal na proseso. Dahil sa pagkakaroon ng malaking halaga ng alikabok, ang lahat ng kagamitan ay nagiging hindi na magagamit nang mas maaga. Halimbawa, ang sistema ng paglamig ay barado. Ang lumilipad na alikabok na may mga gas ay isang napakahalagang materyal. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang paglilinis ng iba't-ibang mga gas na pang-industriya ay apurahang kailangan ngayon. Ngayon itong problema napakadaling malutas ang electric field. Paano ito gumagana? Sa loob ng metal pipe mayroong isang espesyal na kawad na gumaganap ng papel ng unang elektrod. Ang mga dingding nito ay nagsisilbing pangalawang elektrod. Salamat kay electric field, ang gas sa loob nito ay nagsisimulang mag-ionize. Ang mga negatibong sisingilin na ion ay nagsisimulang kumakabit sa mga particle ng usok na kasama ng gas mismo. Kaya, sila ay sinisingil. Ang patlang ay nag-aambag sa kanilang paggalaw at pag-aayos sa mga dingding ng tubo. Pagkatapos ng paglilinis, ang gas ay gumagalaw sa labasan. Sa mga malalaking thermal power plant, posibleng makuha ang 99 porsiyento ng abo na nasa mga gas na tambutso.

Paghahalo

Dahil sa negatibo o positibong singil ng maliliit na particle, nakuha ang kanilang koneksyon. Ang mga particle ay ipinamamahagi nang pantay-pantay. Halimbawa, sa paggawa ng tinapay, hindi kinakailangan na magsagawa ng matrabahong mekanikal na proseso upang masahin ang kuwarta. Ang mga butil ng harina, na pre-charge na may positibong singil, ay pumapasok sa tulong ng hangin sa isang espesyal na idinisenyong silid. Doon, nakikipag-ugnayan sila sa mga patak ng tubig, negatibong sisingilin at naglalaman na ng lebadura. Naaakit sila. Ang resulta ay isang homogenous na kuwarta.

Konklusyon

Kapag nag-aaral ng physics sa paaralan, higit na pansin ang dapat bayaran sa praktikal na aplikasyon ng pisikal na kaalaman sa pang-araw-araw na buhay. Sa paaralan, ang mga mag-aaral ay dapat ipakilala sa mga pisikal na phenomena na sumasailalim sa pagpapatakbo ng mga gamit sa bahay. Ang partikular na atensyon ay dapat bayaran sa posibleng negatibong epekto ng mga gamit sa bahay sa katawan ng tao. Sa mga aralin sa pisika, dapat turuan ang mga mag-aaral kung paano gumamit ng mga tagubilin para sa mga electrical appliances. Bago payagan ang isang bata na gumamit ng kagamitang pang-elektrisidad sa bahay, dapat tiyakin ng mga nasa hustong gulang na ang bata ay lubos na nakabisado ang mga panuntunang pangkaligtasan para sa paghawak nito. Upang maiwasan ang karamihan sa mga hindi kasiya-siyang pang-araw-araw na sitwasyon, kailangan natin ng pisikal na kaalaman!

Ang pisika ay isang eksakto at kumplikadong agham. Samakatuwid, ang tanong ay lumitaw, mayroon bang sinuman sa ika-21 siglo na sumulong pa sa agham na ito, pag-aralan ito nang mas malalim at bigyan ng espesyal na pansin?

Sa palagay ko ang bangko ay hindi pa walang laman, maraming mga unibersidad na may mga faculty na nag-aaral sa paksang ito, at samakatuwid ang mga taong nakikibahagi sa agham na ito, siyempre, hindi lahat ay nais na ikonekta ang kanilang buhay sa pisika, ngunit kapag nakakuha ng edukasyon o mayroon na. pagpili ng isang propesyon, ang pisika ay maaaring maging isang makabuluhang salik na tutukuyin kung sino ka sa hinaharap. Pagkatapos ng lahat, ang pisika ay isa sa mga pinakakahanga-hangang agham! Napakatindi ng pag-unlad ng pisika na kahit na ang pinakamahuhusay na guro ay nahaharap sa matinding paghihirap kapag kailangan nilang pag-usapan ang tungkol sa modernong agham.

Natural at tama na maging interesado sa nakapaligid na mundo at sa mga batas ng paggana at pag-unlad nito. Iyon ang dahilan kung bakit makatwirang bigyang-pansin ang mga likas na agham, halimbawa, pisika, na nagpapaliwanag sa pinakadiwa ng pagbuo at pag-unlad ng Uniberso. Ang mga pangunahing pisikal na batas ay madaling maunawaan. Sa murang edad, ipinakilala ng paaralan sa mga bata ang mga prinsipyong ito.

Para sa marami, ang agham na ito ay nagsisimula sa aklat-aralin na "Physics (Grade 7)". Ang mga pangunahing konsepto ng at at thermodynamics ay ipinahayag sa mga mag-aaral, nakikilala nila ang core ng mga pangunahing pisikal na batas. Ngunit dapat bang limitado ang kaalaman sa bangko ng paaralan? Anong mga pisikal na batas ang dapat malaman ng bawat tao? Tatalakayin ito mamaya sa artikulo.

agham pisika

Marami sa mga nuances ng inilarawan na agham ay pamilyar sa lahat mula sa maagang pagkabata. At ito ay dahil sa ang katunayan na, sa esensya, ang pisika ay isa sa mga lugar ng natural na agham. Sinasabi nito ang tungkol sa mga batas ng kalikasan, ang pagkilos nito ay nakakaapekto sa buhay ng lahat, at sa maraming paraan ay nagbibigay pa nito, tungkol sa mga tampok ng bagay, ang istraktura at mga pattern ng paggalaw nito.

Ang terminong "physics" ay unang naitala ni Aristotle noong ikaapat na siglo BC. Sa una, ito ay kasingkahulugan ng konsepto ng "pilosopiya". Pagkatapos ng lahat, ang parehong mga agham ay may isang karaniwang layunin - upang maipaliwanag nang tama ang lahat ng mga mekanismo ng paggana ng Uniberso. Ngunit sa ika-labing-anim na siglo, bilang resulta ng rebolusyong siyentipiko, naging independyente ang pisika.

pangkalahatang batas

Ang ilang mga pangunahing batas ng pisika ay inilalapat sa iba't ibang sangay ng agham. Bilang karagdagan sa kanila, mayroong mga itinuturing na karaniwan sa lahat ng kalikasan. Ito ay tungkol sa

Ipinahihiwatig nito na ang enerhiya ng bawat saradong sistema, kapag nangyari ang anumang phenomena dito, ay kinakailangang mapangalagaan. Gayunpaman, nagagawa nitong magbago sa ibang anyo at epektibong baguhin ang dami ng nilalaman nito sa iba't ibang bahagi ng pinangalanang sistema. Kasabay nito, sa isang bukas na sistema, ang enerhiya ay bumababa, sa kondisyon na ang enerhiya ng anumang mga katawan at mga patlang na nakikipag-ugnayan dito ay tumataas.

Bilang karagdagan sa pangkalahatang prinsipyo sa itaas, ang pisika ay naglalaman ng mga pangunahing konsepto, pormula, batas na kinakailangan para sa pagbibigay-kahulugan sa mga prosesong nagaganap sa nakapaligid na mundo. Ang paggalugad sa kanila ay maaaring maging hindi kapani-paniwalang kapana-panabik. Samakatuwid, sa artikulong ito ang mga pangunahing batas ng pisika ay isasaalang-alang sandali, at upang maunawaan ang mga ito nang mas malalim, mahalagang bigyang-pansin ang mga ito.

Mechanics

Maraming mga pangunahing batas ng pisika ang ipinahayag sa mga batang siyentipiko sa mga baitang 7-9 ng paaralan, kung saan ang naturang sangay ng agham bilang mekanika ay mas ganap na pinag-aralan. Ang mga pangunahing prinsipyo nito ay inilarawan sa ibaba.

  1. Ang batas ng relativity ni Galileo (tinatawag ding mekanikal na batas ng relativity, o ang batayan ng klasikal na mekanika). Ang kakanyahan ng prinsipyo ay nakasalalay sa katotohanan na sa ilalim ng mga katulad na kondisyon, ang mga mekanikal na proseso sa anumang mga inertial na reference frame ay ganap na magkapareho.
  2. Batas ni Hooke. Ang kakanyahan nito ay mas malaki ang epekto sa isang nababanat na katawan (spring, baras, cantilever, beam) mula sa gilid, mas malaki ang pagpapapangit nito.

Mga batas ni Newton (kumakatawan sa batayan ng klasikal na mekanika):

  1. Ang prinsipyo ng pagkawalang-kilos ay nagsasabi na ang anumang katawan ay may kakayahang maging pahinga o gumagalaw nang pare-pareho at rectilinearly lamang kung walang ibang mga katawan ang nakakaimpluwensya nito sa anumang paraan, o kung sila ay nagbabayad sa anumang paraan para sa pagkilos ng bawat isa. Upang baguhin ang bilis ng paggalaw, kinakailangan na kumilos sa katawan na may ilang puwersa, at, siyempre, ang resulta ng pagkilos ng parehong puwersa sa mga katawan ng iba't ibang laki ay magkakaiba din.
  2. Ang pangunahing pattern ng dynamics ay nagsasaad na mas malaki ang resulta ng mga puwersa na kasalukuyang kumikilos sa isang partikular na katawan, mas malaki ang acceleration na natatanggap nito. At, nang naaayon, mas malaki ang timbang ng katawan, mas mababa ang tagapagpahiwatig na ito.
  3. Ang ikatlong batas ni Newton ay nagsasaad na ang alinmang dalawang katawan ay laging nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa isang magkatulad na pattern: ang kanilang mga puwersa ay may parehong kalikasan, ay katumbas ng magnitude, at kinakailangang may magkasalungat na direksyon sa tuwid na linya na nag-uugnay sa mga katawan na ito.
  4. Ang prinsipyo ng relativity ay nagsasaad na ang lahat ng phenomena na nagaganap sa ilalim ng parehong mga kondisyon sa inertial frames of reference ay nagpapatuloy sa isang ganap na magkaparehong paraan.

Thermodynamics

Ang aklat-aralin ng paaralan, na nagpapakita sa mga mag-aaral ng mga pangunahing batas ("Physics. Grade 7"), ay nagpapakilala sa kanila sa mga pangunahing kaalaman sa thermodynamics. Susubukan naming maikli ang mga prinsipyo nito sa ibaba.

Ang mga batas ng thermodynamics, na pangunahing sa sangay ng agham na ito, ay may pangkalahatang kalikasan at hindi nauugnay sa mga detalye ng istruktura ng isang partikular na sangkap sa atomic level. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga prinsipyong ito ay mahalaga hindi lamang para sa pisika, kundi pati na rin para sa kimika, biology, aerospace engineering, atbp.

Halimbawa, sa pinangalanang industriya, mayroong isang hindi matukoy na tuntunin na sa isang saradong sistema, panlabas na kondisyon na kung saan ay hindi nagbabago, isang estado ng ekwilibriyo ay itinatag sa paglipas ng panahon. At ang mga proseso na nagpapatuloy dito ay walang paltos na nagbabayad sa isa't isa.

Ang isa pang tuntunin ng thermodynamics ay nagpapatunay sa pagnanais ng isang sistema, na binubuo ng isang napakalaking bilang ng mga particle na nailalarawan sa magulong paggalaw, sa isang independiyenteng paglipat mula sa hindi gaanong malamang na mga estado para sa sistema patungo sa mas malamang.

At ang batas ng Gay-Lussac (tinatawag din itong nagsasaad na para sa isang gas ng isang tiyak na masa sa ilalim ng mga kondisyon ng matatag na presyon, ang resulta ng paghahati ng dami nito sa ganap na temperatura ay tiyak na magiging isang palaging halaga.

Isa pa mahalagang tuntunin industriyang ito - ang unang batas ng thermodynamics, na tinatawag ding prinsipyo ng konserbasyon at pagbabago ng enerhiya para sa isang thermodynamic system. Ayon sa kanya, ang anumang halaga ng init na ipinarating sa system ay gugugol ng eksklusibo sa metamorphosis ng panloob na enerhiya nito at ang pagganap ng trabaho nito na may kaugnayan sa anumang kumikilos na panlabas na puwersa. Ito ang pagiging regular na naging batayan para sa pagbuo ng isang pamamaraan para sa pagpapatakbo ng mga makina ng init.

Ang isa pang regular na gas ay ang batas ni Charles. Sinasabi nito na kung mas malaki ang presyon ng isang tiyak na masa ng isang perpektong gas, habang pinapanatili ang isang pare-pareho ang dami, mas malaki ang temperatura nito.

Kuryente

Binubuksan para sa mga batang siyentipiko ang mga kagiliw-giliw na pangunahing batas ng physics sa ika-10 baitang paaralan. Sa oras na ito, ang mga pangunahing prinsipyo ng kalikasan at ang mga batas ng pagkilos ng electric current, pati na rin ang iba pang mga nuances, ay pinag-aralan.

Ang batas ng Ampère, halimbawa, ay nagsasaad na ang mga konduktor na konektado sa parallel, kung saan ang kasalukuyang dumadaloy sa parehong direksyon, ay hindi maaaring hindi makaakit, at sa kaso ng kabaligtaran na direksyon ng kasalukuyang, ayon sa pagkakabanggit, ay nagtataboy. Minsan ang parehong pangalan ay ginagamit para sa isang pisikal na batas na tumutukoy sa puwersa na kumikilos sa isang umiiral na magnetic field sa isang maliit na seksyon ng isang konduktor na kasalukuyang nagsasagawa ng kasalukuyang. Ito ay tinatawag na - ang kapangyarihan ng Ampere. Ang pagtuklas na ito ay ginawa ng isang siyentipiko sa unang kalahati ng ikalabinsiyam na siglo (ibig sabihin, noong 1820).

Ang batas ng konserbasyon ng bayad ay isa sa mga pangunahing prinsipyo ng kalikasan. Ito ay nagsasaad na ang algebraic na kabuuan ng lahat ng electric charges na nagmumula sa anumang electrically isolated system ay palaging conserved (nagiging pare-pareho). Sa kabila nito, ang pinangalanang prinsipyo ay hindi ibinubukod ang hitsura ng mga bagong sisingilin na particle sa naturang mga sistema bilang resulta ng ilang mga proseso. Gayunpaman, ang kabuuang singil ng kuryente ng lahat ng mga bagong nabuong particle ay dapat na katumbas ng zero.

Ang batas ng Coulomb ay isa sa mga pangunahing sa electrostatics. Ipinapahayag nito ang prinsipyo ng puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga nakapirming singil sa punto at ipinapaliwanag ang dami ng pagkalkula ng distansya sa pagitan ng mga ito. Ginagawang posible ng batas ng Coulomb na patunayan ang mga pangunahing prinsipyo ng electrodynamics sa isang eksperimentong paraan. Sinasabi nito na ang mga fixed point charge ay tiyak na makikipag-ugnayan sa isa't isa sa isang puwersa na mas mataas, mas malaki ang produkto ng kanilang mga magnitude at, nang naaayon, mas maliit, mas maliit ang parisukat ng distansya sa pagitan ng mga singil na isinasaalang-alang at ang medium sa kung saan nagaganap ang inilalarawang interaksyon.

Ang batas ng Ohm ay isa sa mga pangunahing prinsipyo ng kuryente. Sinasabi nito na mas malaki ang lakas ng direktang electric current na kumikilos sa isang tiyak na seksyon ng circuit, mas malaki ang boltahe sa mga dulo nito.

Tinatawag nila ang prinsipyo na nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang direksyon sa konduktor ng isang kasalukuyang gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field sa isang tiyak na paraan. Upang gawin ito, kinakailangang iposisyon ang kanang kamay upang ang mga linya ng magnetic induction ay makasagisag na hawakan ang bukas na palad, at i-extend ang hinlalaki sa direksyon ng konduktor. Sa kasong ito, ang natitirang apat na nakatuwid na mga daliri ay tutukoy sa direksyon ng paggalaw ng kasalukuyang induction.

Gayundin, ang prinsipyong ito ay tumutulong upang malaman ang eksaktong lokasyon ng mga linya ng magnetic induction ng isang tuwid na konduktor na nagsasagawa ng kasalukuyang sa sandaling ito. Ito ay gumagana tulad nito: ilagay ang hinlalaki ng kanang kamay sa paraang ito ay tumuturo at matalinghagang hawakan ang konduktor gamit ang iba pang apat na daliri. Ang lokasyon ng mga daliring ito ay magpapakita ng eksaktong direksyon ng mga linya ng magnetic induction.

Prinsipyo electromagnetic induction ay isang pattern na nagpapaliwanag sa proseso ng pagpapatakbo ng mga transformer, generators, electric motors. Ang batas na ito ay ang mga sumusunod: sa isang closed circuit, ang nabuong induction ay mas malaki, mas malaki ang rate ng pagbabago ng magnetic flux.

Mga optika

Ang sangay na "Optics" ay sumasalamin din sa isang bahagi ng kurikulum ng paaralan (mga pangunahing batas ng pisika: mga baitang 7-9). Samakatuwid, ang mga prinsipyong ito ay hindi kasing hirap unawain na tila sa unang tingin. Ang kanilang pag-aaral ay nagdudulot hindi lamang ng karagdagang kaalaman, ngunit isang mas mahusay na pag-unawa sa nakapaligid na katotohanan. Ang mga pangunahing batas ng pisika na maaaring maiugnay sa larangan ng pag-aaral ng optika ay ang mga sumusunod:

  1. Prinsipyo ng Huynes. Ito ay isang paraan na nagbibigay-daan sa iyong mahusay na matukoy sa anumang partikular na bahagi ng isang segundo ang eksaktong posisyon ng harap ng alon. Ang kakanyahan nito ay ang mga sumusunod: lahat ng mga punto na nasa landas ng harap ng alon sa isang tiyak na bahagi ng isang segundo, sa katunayan, ay nagiging mga pinagmumulan ng mga spherical wave (pangalawang) sa kanilang sarili, habang ang paglalagay ng harap ng alon sa parehong bahagi. ng isang segundo ay magkapareho sa ibabaw , na umiikot sa lahat ng spherical waves (pangalawang). Ginagamit ang prinsipyong ito upang ipaliwanag ang mga umiiral na batas na may kaugnayan sa repraksyon ng liwanag at pagmuni-muni nito.
  2. Ang prinsipyo ng Huygens-Fresnel ay sumasalamin mabisang paraan paglutas ng mga isyu na may kaugnayan sa pagpapalaganap ng mga alon. Nakakatulong itong ipaliwanag ang mga elementaryang problema na nauugnay sa diffraction ng liwanag.
  3. mga alon. Ito ay pantay na ginagamit para sa pagmuni-muni sa salamin. Ang kakanyahan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang parehong bumabagsak na sinag at ang isa na naaninag, pati na rin ang patayo na itinayo mula sa punto ng saklaw ng sinag, ay matatagpuan sa isang solong eroplano. Mahalaga rin na tandaan na sa kasong ito ang anggulo kung saan bumagsak ang sinag ay palaging ganap katumbas ng anggulo repraksyon.
  4. Ang prinsipyo ng repraksyon ng liwanag. Ito ay isang pagbabago sa tilapon electromagnetic wave(liwanag) sa sandali ng paggalaw mula sa isang homogenous na medium patungo sa isa pa, na malaki ang pagkakaiba mula sa una sa isang bilang ng mga refractive na indeks. Ang bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa kanila ay iba.
  5. Ang batas ng rectilinear propagation ng liwanag. Sa kaibuturan nito, ito ay isang batas na may kaugnayan sa larangan ng geometric na optika, at ito ay ang mga sumusunod: sa anumang homogenous na daluyan (anuman ang likas na katangian nito), ang ilaw ay kumakalat nang mahigpit na rectilinearly, kasama ang pinakamaikling distansya. Ang batas na ito ay simple at malinaw na nagpapaliwanag sa pagbuo ng isang anino.

Atomic at nuclear physics

Ang mga pangunahing batas ng quantum physics, pati na rin ang mga pangunahing kaalaman ng atomic at nuclear physics ay pinag-aaralan sa high school mataas na paaralan at mas mataas na institusyong pang-edukasyon.

Kaya, ang mga postulate ni Bohr ay isang serye ng mga pangunahing hypotheses na naging batayan ng teorya. Ang kakanyahan nito ay ang anumang atomic system ay maaaring manatiling matatag lamang sa mga nakatigil na estado. Ang anumang paglabas o pagsipsip ng enerhiya ng isang atom ay kinakailangang mangyari gamit ang prinsipyo, ang kakanyahan nito ay ang mga sumusunod: ang radiation na nauugnay sa transportasyon ay nagiging monochromatic.

Ang mga postulate na ito ay nabibilang sa pamantayan kurikulum ng paaralan pag-aaral ng mga pangunahing batas ng pisika (Grade 11). Ang kanilang kaalaman ay sapilitan para sa nagtapos.

Mga pangunahing batas ng pisika na dapat malaman ng isang tao

Ang ilang mga pisikal na prinsipyo, bagama't kabilang ang mga ito sa isa sa mga sangay ng agham na ito, gayunpaman ay may pangkalahatang katangian at dapat malaman ng lahat. Inilista namin ang mga pangunahing batas ng pisika na dapat malaman ng isang tao:

  • Batas ni Archimedes (nalalapat sa mga lugar ng hydro-, pati na rin ang aerostatics). Ipinahihiwatig nito na ang anumang katawan na nahuhulog sa isang gas na substansiya o sa isang likido ay napapailalim sa isang uri ng buoyant na puwersa, na kinakailangang nakadirekta nang patayo pataas. Ang puwersang ito ay palaging katumbas ng numero sa bigat ng likido o gas na inilipat ng katawan.
  • Ang isa pang pormulasyon ng batas na ito ay ang mga sumusunod: ang isang katawan na nakalubog sa isang gas o likido ay tiyak na mawawalan ng timbang gaya ng masa ng likido o gas kung saan ito nahuhulog. Ang batas na ito ay naging pangunahing postulate ng teorya ng mga lumulutang na katawan.
  • Ang batas ng unibersal na grabitasyon (natuklasan ni Newton). Ang kakanyahan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang lahat ng mga katawan ay hindi maiiwasang maakit sa isa't isa na may puwersa na mas malaki, mas malaki ang produkto ng masa ng mga katawan na ito at, nang naaayon, mas kaunti, mas maliit ang parisukat ng distansya sa pagitan nila. .

Ito ang 3 pangunahing batas ng pisika na dapat malaman ng lahat na gustong maunawaan ang mekanismo ng paggana ng nakapaligid na mundo at ang mga tampok ng mga prosesong nagaganap dito. Napakadaling maunawaan kung paano gumagana ang mga ito.

Ang halaga ng naturang kaalaman

Ang mga pangunahing batas ng pisika ay dapat na nasa bagahe ng kaalaman ng isang tao, anuman ang kanyang edad at uri ng aktibidad. Sinasalamin nila ang mekanismo ng pag-iral ng lahat ng katotohanan ngayon, at, sa esensya, ang tanging pare-pareho sa isang patuloy na nagbabagong mundo.

Ang mga pangunahing batas, mga konsepto ng pisika ay nagbubukas ng mga bagong pagkakataon para sa pag-aaral ng mundo sa paligid natin. Ang kanilang kaalaman ay nakakatulong upang maunawaan ang mekanismo ng pagkakaroon ng Uniberso at ang paggalaw ng lahat ng cosmic na katawan. Ito ay lumiliko sa amin hindi lamang mga nanonood ng mga pang-araw-araw na kaganapan at proseso, ngunit nagbibigay-daan sa amin na magkaroon ng kamalayan sa mga ito. Kapag malinaw na nauunawaan ng isang tao ang mga pangunahing batas ng pisika, iyon ay, ang lahat ng mga prosesong nagaganap sa paligid niya, nagkakaroon siya ng pagkakataon na kontrolin ang mga ito sa pinakamabisang paraan, na gumagawa ng mga pagtuklas at sa gayon ay ginagawang mas komportable ang kanyang buhay.

Mga resulta

Ang ilan ay napipilitang pag-aralan nang malalim ang mga pangunahing batas ng pisika para sa pagsusulit, ang iba - sa pamamagitan ng trabaho, at ang ilan - dahil sa pang-agham na kuryusidad. Anuman ang mga layunin ng pag-aaral ng agham na ito, ang mga pakinabang ng kaalamang natamo ay halos hindi matataya. Wala nang mas kasiya-siya kaysa sa pag-unawa sa mga pangunahing mekanismo at batas ng pagkakaroon ng nakapaligid na mundo.

Huwag maging walang malasakit - bumuo!

Physics sa modernong buhay

Sa pagsasalita tungkol sa papel ng pisika, itinatampok namin ang tatlong pangunahing punto. Una, ang pisika ay ang pinakamahalagang mapagkukunan ng kaalaman tungkol sa nakapaligid na mundo para sa isang tao. Pangalawa, ang pisika, na patuloy na lumalawak at paulit-ulit na nagpaparami ng mga kakayahan ng tao, ay tinitiyak ang kanyang tiwala na pag-unlad sa landas ng teknikal na pag-unlad. Pangatlo, nag-aambag ang pisika makabuluhang kontribusyon sa pagbuo ng espirituwal na imahe ng isang tao, bumubuo ng kanyang pananaw sa mundo, nagtuturo sa kanya na mag-navigate sa sukat ng mga halaga ng kultura. Samakatuwid, pag-uusapan natin siyentipiko, teknikal At makatao ang mga potensyal ng pisika.

Ang tatlong potensyal na ito ay palaging nakapaloob sa pisika. Ngunit ipinakita nila ang kanilang sarili lalo na nang maliwanag at mabigat sa pisika ng ika-20 siglo, na paunang natukoy na eksklusibo mahalagang papel, na nagsimulang maglaro ng pisika sa modernong mundo.

Ang pisika bilang ang pinakamahalagang mapagkukunan ng kaalaman tungkol sa nakapaligid na mundo

Tulad ng alam mo, ang pisika ay pinaka-explore Pangkalahatang pag-aari at mga anyo ng paggalaw ng bagay. Naghahanap siya ng mga sagot sa mga tanong: paano ang mundo; Anong mga batas ang namamahala sa mga phenomena at prosesong nagaganap dito? Sa pagsisikap na makilala ang "orihinal na mga prinsipyo ng mga bagay" at ang "pangunahing sanhi ng mga phenomena", ang pisika sa proseso ng pag-unlad nito ay nabuo muna ang isang mekanikal na larawan ng mundo (XVII-XIX na siglo), pagkatapos ay isang electromagnetic na larawan (ikalawang kalahati ng XIX - unang bahagi ng XX siglo) at, sa wakas, isang modernong pisikal na larawan ng mundo (kalagitnaan ng ikadalawampu siglo).

Sa simula ng ating siglo ay nilikha teorya ng relativity- una espesyal, at pagkatapos ay pangkalahatan. Ito ay makikita bilang isang kahanga-hangang konklusyon sa kumplikado ng masinsinang pananaliksik na isinagawa noong ika-19 na siglo, na humantong sa paglikha ng tinatawag na klasikal na pisika. Inilarawan ng tanyag na Amerikanong pisiko na si W. Weisskopf ang teorya ng relativity tulad ng sumusunod: “Ito ay isang ganap na bagong hanay ng mga konsepto kung saan ang mga mekanika, electrodynamics at grabitasyon ay pinag-isa. Dinala nila ang isang bagong pang-unawa ng mga konsepto tulad ng espasyo at oras. Ang hanay ng mga ideyang ito ay sa isang kahulugan ang summit at synthesis ng physics noong ikalabinsiyam na siglo. Ang mga ito ay organikong konektado sa mga klasikal na tradisyon"

Kasabay nito, sa simula ng siglo, isa pang pangunahing pisikal na teorya ng ika-20 siglo ang nagsimulang malikha, at sa pagtatapos ng unang ikatlong bahagi ng siglo, isa pang pangunahing pisikal na teorya ng ika-20 siglo ang nagkamit ng sapat na pagkakaisa. kabuuan teorya. Kung ang teorya ng relativity ay epektibong nakumpleto ang nakaraang yugto sa pag-unlad ng pisika, kung gayon ang quantum theory, na tiyak na humiwalay sa klasikal na pisika, ay nagbukas ng isang qualitatively bagong yugto sa kaalaman ng tao sa bagay. "Ang teorya ng quantum ay tiyak na nailalarawan sa pamamagitan ng break sa mga klasiko," ang isinulat ni Weiskopf. "Ito ay isang hakbang sa hindi alam, sa mundo ng mga phenomena na hindi nababagay sa loob ng balangkas ng mga ideya ng physics ng ikalabinsiyam na siglo. Kinailangan na lumikha ng mga bagong pamamaraan ng pag-iisip upang maunawaan ang mundo ng mga atomo at molekula na may mga discrete na estado ng enerhiya at mga katangiang katangian spectra at mga bono ng kemikal»

Gamit ang quantum theory, ginawa ng mga physicist noong XX century. sa literal na kahulugan ng salita, isang pambihirang tagumpay sa pag-unawa sa mga isyu na may kaugnayan sa nunal at bagay, ang istraktura at katangian ng mga kristal, molekula, atomo, nuklear nuclei, interconversions ng elementary particles. Ang mga bagong sangay ng pisika ay lumitaw, tulad ng pisika matibay na katawan, plasma physics, atomic at molecular physics, nuclear physics, elementary particle physics. At sa mga tradisyunal na seksyon, halimbawa, optika, lumitaw ang ganap na bagong mga kabanata: quantum optics, nonlinear optics, holography, atbp.

Sinisiyasat ng pisika ang mga pangunahing kaayusan ng mga phenomena; predetermine nito ang nangungunang papel nito sa buong cycle ng natural at mathematical sciences. Ang nangungunang papel ng pisika ay partikular na malinaw na ipinahayag nang tumpak sa ika-20 siglo. Ang isa sa mga pinaka-nakakumbinsi na halimbawa ay ang paliwanag ng pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal sa batayan ng mga konsepto ng quantum mechanical. Sa intersection ng physics at iba pang natural na agham, lumitaw ang mga bagong siyentipikong disiplina.

Pisikang kimikal ginalugad ang elektronikong istruktura ng mga atomo at molekula, ang pisikal na katangian ng mga bono ng kemikal, ang mga kinetika ng mga reaksiyong kemikal.

Astrophysics pag-aaral ng iba't ibang pisikal na phenomena sa Uniberso; malawak niyang ginagamit ang mga pamamaraan ng spectral analysis at radio astronomical observations. Ang mga hiwalay na seksyon ng astrophysics ay: physics ng Araw, physics ng mga planeta, physics ng interstellar medium at nebulae, physics ng mga bituin, cosmology. Biophysics Isinasaalang-alang ang pisikal at physico-kemikal na phenomena sa mga buhay na organismo, ang impluwensya ng iba't ibang pisikal na salik sa mga buhay na sistema. Sa kasalukuyan, ang mga independiyenteng lugar ng bioenergetics, photobiology, at radiobiology ay lumitaw mula sa biophysics.

Geophysics naggalugad panloob na istraktura Earth, mga pisikal na proseso na nagaganap sa mga shell nito. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng pisika ng solidong lupa, pisika ng dagat at pisika ng atmospera.

Pansinin din namin agrophysics, pag-aaral ng mga pisikal na proseso sa lupa at mga halaman at pagbuo ng mga paraan upang makontrol pisikal na kondisyon buhay ng pananim; petrophysics, koneksyon sa paggalugad pisikal na katangian mga bato kasama ang kanilang istraktura at kasaysayan ng pagbuo; psychophysics, r isinasaalang-alang ang dami ng mga relasyon sa pagitan ng lakas at kalikasan ng pampasigla, sa isang banda, at ang intensity ng pampasigla, sa kabilang banda.

pataas