É natural e correto se interessar pelo mundo ao redor e pelas leis de seu funcionamento e desenvolvimento. É por isso que é razoável prestar atenção às ciências naturais, por exemplo, a física, que explica a própria essência da formação e desenvolvimento do Universo. As leis físicas básicas são fáceis de entender. Desde muito cedo, a escola apresenta esses princípios às crianças.
Para muitos, esta ciência começa com o livro "Física (7ª série)". Os conceitos básicos e as leis da mecânica e da termodinâmica são revelados aos alunos, eles se familiarizam com o núcleo das principais leis da física. Mas o conhecimento deve ser limitado ao banco da escola? Que leis físicas toda pessoa deveria conhecer? Isso será discutido mais adiante no artigo.
Física Científica
Muitas nuances da ciência descrita são familiares a todos desde a primeira infância. E isso se deve ao fato de que, em essência, a física é uma das áreas das ciências naturais. Ele fala sobre as leis da natureza, cuja açãoinfluencia a vida de todos, e de muitas maneiras até a fornece, sobre as características da matéria, sua estrutura e padrões de movimento.
O termo "física" foi registrado pela primeira vez por Aristóteles no século IV aC. Inicialmente, era sinônimo do conceito de "filosofia". Afinal, ambas as ciências tinham um objetivo comum - explicar corretamente todos os mecanismos de funcionamento do Universo. Mas já no século XVI, como resultado da revolução científica, a física tornou-se independente.
Lei Geral
Algumas das leis básicas da física se aplicam a vários ramos da ciência. Além deles, há aqueles que são considerados comuns a toda a natureza. É sobre a lei da conservação e transformação da energia.
Isso implica que a energia de cada sistema fechado, quando ocorre algum fenômeno nele, é certamente conservada. No entanto, é capaz de se transformar em outra forma e efetivamente alterar seu conteúdo quantitativo em várias partes do sistema nomeado. Ao mesmo tempo, em um sistema aberto, a energia diminui, desde que a energia de quaisquer corpos e campos que interagem com ele aumente.
Além do princípio geral acima, a física contém os conceitos básicos, fórmulas, leis que são necessárias para interpretar os processos que ocorrem no mundo. Explorá-los pode ser incrivelmente emocionante. Portanto, neste artigo, as leis básicas da física serão brevemente consideradas e, para entendê-las mais profundamente, é importante prestar total atenção a elas.
Mecânica
Muitas leis básicas da física são reveladas aos jovens cientistas nas séries 7-9 da escola, onde um ramo da ciência como a mecânica é mais estudado. Seus princípios básicos estão descritos abaixo.
- Lei da relatividade de Galileu (também chamada de lei mecânica da relatividade, ou a base da mecânica clássica). A essência do princípio reside no fato de que, sob condições semelhantes, os processos mecânicos em quaisquer referenciais inerciais são completamente idênticos.
- Lei de Hooke. Sua essência é que quanto maior o impacto em um corpo elástico (mola, haste, console, viga) de lado, maior sua deformação.
Leis de Newton (representam a base da mecânica clássica):
- O princípio da inércia diz que qualquer corpo é capaz de estar em repouso ou se mover uniforme e retilínea apenas se nenhum outro corpo o afetar de alguma forma, ou se de alguma forma compensarem a ação um do outro. Para alterar a velocidade do movimento, é necessário agir sobre o corpo com alguma força e, claro, o resultado do impacto da mesma força em corpos de tamanhos diferentes também será diferente.
- O principal padrão da dinâmica afirma que quanto maior a resultante das forças que atuam atualmente sobre um determinado corpo, maior a aceleração recebida por ele. E, consequentemente, quanto maior o peso corporal, menor esse indicador.
- A terceira lei de Newton afirma quequaisquer dois corpos sempre interagem um com o outro em um padrão idêntico: suas forças são da mesma natureza, são equivalentes em magnitude e necessariamente têm direção oposta ao longo da linha reta que conecta esses corpos.
- O princípio da relatividade afirma que todos os fenômenos que ocorrem sob as mesmas condições em referenciais inerciais passam de maneira absolutamente idêntica.
Termodinâmica
Um livro escolar que revela aos alunos as leis básicas ("Física. 7ª série"), apresenta os fundamentos da termodinâmica. Analisaremos brevemente seus princípios abaixo.
As leis da termodinâmica, que são básicas neste ramo da ciência, são de natureza geral e não estão relacionadas aos detalhes da estrutura de uma determinada substância no nível atômico. A propósito, esses princípios são importantes não apenas para a física, mas também para a química, biologia, engenharia aeroespacial, etc.
Por exemplo, na indústria nomeada existe uma regra que não pode ser logicamente determinada, que em um sistema fechado, cujas condições externas são in alteradas, um estado de equilíbrio é estabelecido ao longo do tempo. E os processos que nele continuam invariavelmente se compensam.
Outra regra da termodinâmica confirma o desejo de um sistema, que consiste em um número colossal de partículas caracterizadas por movimento caótico, de transitar independentemente de estados menos prováveis para o sistema mais prováveis.
E a lei de Gay-Lussac (também chamada de lei dos gases) afirma que para um gás de certa massa sob condições de pressão estável, o resultado da divisão de seu volume pora temperatura absoluta torna-se necessariamente um valor constante.
Outra regra importante desta indústria é a primeira lei da termodinâmica, que também é chamada de princípio de conservação e transformação de energia para um sistema termodinâmico. Segundo ele, qualquer quantidade de calor que foi comunicada ao sistema será gasta exclusivamente na metamorfose de sua energia interna e na realização de trabalho por ele em relação a quaisquer forças externas atuantes. Foi essa regularidade que se tornou a base para a formação de um esquema de operação de motores térmicos.
Outra regularidade do gás é a lei de Charles. Diz que quanto maior a pressão de uma certa massa de um gás ideal, mantendo um volume constante, maior sua temperatura.
Eletricidade
Descobre leis básicas interessantes da física para o 10º ano da escola para jovens cientistas. Neste momento, estão sendo estudados os principais princípios da natureza e as leis de ação da corrente elétrica, bem como outras nuances.
A
Lei de Ampère, por exemplo, afirma que condutores conectados em paralelo, através dos quais a corrente flui na mesma direção, inevitavelmente se atraem e, no caso de direção oposta da corrente, respectivamente, se repelem. Às vezes, o mesmo nome é usado para uma lei física que determina a força que atua em um campo magnético existente em uma pequena seção de um condutor que está conduzindo corrente. É chamado assim - o poder de Ampere. Esta descoberta foi feita por um cientista na primeira metade do século XIX (ou seja, em 1820).
DireitoA conservação de carga é um dos princípios básicos da natureza. Ele afirma que a soma algébrica de todas as cargas elétricas que surgem em qualquer sistema eletricamente isolado é sempre conservada (torna-se constante). Apesar disso, o princípio nomeado não exclui o aparecimento de novas partículas carregadas em tais sistemas como resultado de certos processos. No entanto, a carga elétrica total de todas as partículas recém-formadas deve necessariamente ser igual a zero.
A lei de Coulomb é uma das leis básicas da eletrostática. Expressa o princípio da força de interação entre cargas pontuais fixas e explica o cálculo quantitativo da distância entre elas. A lei de Coulomb permite fundamentar os princípios básicos da eletrodinâmica de forma experimental. Ela diz que cargas puntiformes imóveis certamente interagirão umas com as outras com uma força que é tanto maior quanto maior for o produto de suas magnitudes e, consequentemente, quanto menor, menor o quadrado da distância entre as cargas consideradas e a permissividade das cargas. o meio em que a interação descrita ocorre.
A Lei de Ohm é um dos princípios básicos da eletricidade. Diz que quanto maior a força da corrente elétrica direta que atua em uma determinada seção do circuito, maior a tensão em suas extremidades.
"A regra da mão direita" é um princípio que permite determinar a direção no condutor da corrente que se move de uma certa maneira sob a influência de um campo magnético. Para fazer isso, é necessário posicionar a mão direita de modo que as linhas de indução magnéticatocou figurativamente a palma aberta e esticou o polegar na direção do maestro. Neste caso, os quatro dedos restantes irão determinar a direção da corrente de indução.
Além disso, este princípio ajuda a descobrir a localização exata das linhas de indução magnética de um condutor reto que conduz corrente no momento. Acontece assim: coloque o polegar da mão direita de forma que indique o sentido da corrente, e com os outros quatro dedos segure figurativamente o condutor. A localização desses dedos demonstrará a direção exata das linhas de indução magnética.
O princípio da indução eletromagnética é um padrão que explica o processo de funcionamento de transformadores, geradores, motores elétricos. Esta lei é a seguinte: em um circuito fechado, a força eletromotriz de indução gerada é tanto maior quanto maior for a taxa de variação do fluxo magnético.
Óptica
O ramo "Óptica" também reflete parte do currículo escolar (leis básicas da física: 7ª a 9ª séries). Portanto, esses princípios não são tão difíceis de entender como pode parecer à primeira vista. Seu estudo traz consigo não apenas conhecimento adicional, mas uma melhor compreensão da realidade circundante. As leis básicas da física que podem ser atribuídas ao campo de estudo da óptica são as seguintes:
- princípio de Guynes. É um método que permite determinar com eficiência em qualquer fração de segundo a posição exata da frente de onda. Sua essência é a seguinte:todos os pontos que estão no caminho da frente de onda em uma determinada fração de segundo, em essência, tornam-se fontes de ondas esféricas (secundárias) em si, enquanto a colocação da frente de onda na mesma fração de segundo é idêntica a a superfície que circunda todas as ondas esféricas (secundárias). Este princípio é usado para explicar as leis existentes relacionadas à refração da luz e sua reflexão.
- O princípio Huygens-Fresnel reflete um método eficaz para resolver problemas relacionados à propagação de ondas. Ajuda a explicar os problemas elementares associados à difração da luz.
- A lei da reflexão das ondas. É igualmente usado para reflexão no espelho. Sua essência reside no fato de que tanto o feixe descendente quanto o refletido, bem como a perpendicular construída a partir do ponto de incidência do feixe, estão localizados em um único plano. Também é importante lembrar que o ângulo em que o feixe cai é sempre absolutamente igual ao ângulo de refração.
- Princípio da refração da luz. Esta é uma mudança na trajetória de uma onda eletromagnética (luz) no momento do movimento de um meio homogêneo para outro, que difere significativamente do primeiro em vários índices de refração. A velocidade de propagação da luz neles é diferente.
- A lei da propagação retilínea da luz. Em sua essência, é uma lei relacionada ao campo da óptica geométrica, e é a seguinte: em qualquer meio homogêneo (independentemente de sua natureza), a luz se propaga estritamente retilínea, ao longo da menor distância. Esta lei explica a educação de uma forma simples e compreensível.sombras.
Física atômica e nuclear
As leis básicas da física quântica, bem como os fundamentos da física atômica e nuclear, são estudados em escolas de ensino médio e universidades.
Assim, os postulados de Bohr são uma série de hipóteses básicas que se tornaram a base da teoria. Sua essência é que qualquer sistema atômico pode permanecer estável apenas em estados estacionários. Qualquer radiação ou absorção de energia por um átomo ocorre necessariamente usando o princípio, cuja essência é a seguinte: a radiação associada ao transporte torna-se monocromática.
Estes postulados referem-se ao currículo escolar padrão que estuda as leis básicas da física (11ª série). Seu conhecimento é obrigatório para o graduado.
Leis básicas da física que uma pessoa deve conhecer
Alguns princípios físicos, embora pertençam a um dos ramos desta ciência, são de natureza geral e devem ser conhecidos por todos. Listamos as leis básicas da física que uma pessoa deve conhecer:
- Lei de Arquimedes (refere-se às áreas de hidro- e também aerostática). Isso implica que qualquer corpo que tenha sido imerso em uma substância gasosa ou em um líquido está sujeito a uma espécie de força de empuxo, que é necessariamente direcionada verticalmente para cima. Essa força é sempre numericamente igual ao peso do líquido ou gás deslocado pelo corpo.
- Outra formulação desta lei é a seguinte: um corpo imerso em um gás ou líquido certamente perderá tanto peso quantoera a massa do líquido ou gás em que estava imerso. Esta lei tornou-se o postulado básico da teoria dos corpos nadadores.
- Lei da gravitação universal (descoberta por Newton). Sua essência reside no fato de que absolutamente todos os corpos são inevitavelmente atraídos uns aos outros com uma força que é tanto maior quanto maior o produto das massas desses corpos e, portanto, quanto menor, menor o quadrado da distância entre eles..
Estas são as 3 leis básicas da física que todos que desejam entender o mecanismo de funcionamento do mundo circundante e as características dos processos que ocorrem nele devem conhecer. Compreender o princípio de sua ação é bastante simples.
O valor desse conhecimento
As leis básicas da física devem estar na bagagem de conhecimento de uma pessoa, independente de sua idade e ocupação. Eles refletem o mecanismo de existência de toda a realidade de hoje e, em essência, são a única constante em um mundo em constante mudança.
Leis básicas, conceitos da física abrem novas oportunidades para estudar o mundo ao nosso redor. Seu conhecimento ajuda a entender o mecanismo da existência do Universo e o movimento de todos os corpos cósmicos. Torna-nos não apenas espectadores de eventos e processos diários, mas permite-nos estar cientes deles. Quando uma pessoa entende claramente as leis básicas da física, ou seja, todos os processos que ocorrem ao seu redor, ela tem a oportunidade de controlá-las da maneira mais eficaz, fazendo descobertas e, assim, tornando sua vida mais confortável.
Resultados
Alguns são forçados a aprofundarpara estudar as leis básicas da física para o Exame do Estado Unificado, outros - por ocupação, e alguns - por curiosidade científica. Independentemente dos objetivos de estudar esta ciência, os benefícios do conhecimento adquirido dificilmente podem ser superestimados. Não há nada mais satisfatório do que entender os mecanismos e padrões básicos da existência do mundo circundante.
Não seja indiferente - evolua!
