Il est naturel et correct de s'intéresser au monde qui nous entoure et aux lois de son fonctionnement et de son développement. C'est pourquoi il est raisonnable de prêter attention aux sciences naturelles, par exemple la physique, qui explique l'essence même de la formation et du développement de l'Univers. Les lois physiques de base sont faciles à comprendre. Dès le plus jeune âge, l'école initie ces principes aux enfants.
Pour beaucoup, cette science commence par le manuel "Physique (7e année)". Les concepts de base et les lois de la mécanique et de la thermodynamique sont révélés aux écoliers, ils se familiarisent avec l'essentiel des principales lois physiques. Mais faut-il limiter le savoir au banc de l'école ? Quelles lois physiques chaque personne devrait-elle connaître ? Cela sera discuté plus tard dans l'article.
Sciences Physiques
De nombreuses nuances de la science décrite sont familières à tous depuis la petite enfance. Et cela est dû au fait que, par essence, la physique est l'un des domaines des sciences naturelles. Il raconte les lois de la nature, dont l'actioninfluence la vie de chacun, et même la fournit à bien des égards, sur les caractéristiques de la matière, sa structure et ses modèles de mouvement.
Le terme "physique" a été enregistré pour la première fois par Aristote au IVe siècle av. Initialement, il était synonyme du concept de "philosophie". Après tout, les deux sciences avaient un objectif commun - expliquer correctement tous les mécanismes de fonctionnement de l'Univers. Mais déjà au XVIe siècle, à la suite de la révolution scientifique, la physique est devenue indépendante.
Loi générale
Certaines des lois fondamentales de la physique s'appliquent à diverses branches de la science. En plus d'eux, il y a ceux qui sont considérés comme communs à toute la nature. Il s'agit de la loi de conservation et de transformation de l'énergie.
Cela implique que l'énergie de chaque système fermé, lorsqu'un phénomène s'y produit, est certainement conservée. Néanmoins, il est capable de se transformer en une autre forme et de modifier efficacement son contenu quantitatif dans diverses parties du système nommé. En même temps, dans un système ouvert, l'énergie diminue, à condition que l'énergie de tous les corps et champs qui interagissent avec lui augmente.
En plus du principe général ci-dessus, la physique contient les concepts de base, les formules, les lois qui sont nécessaires pour interpréter les processus qui se produisent dans le monde. Les explorer peut être incroyablement excitant. Par conséquent, dans cet article, les lois fondamentales de la physique seront brièvement examinées, et afin de les comprendre plus en profondeur, il est important d'y prêter toute leur attention.
Mécanique
De nombreuses lois fondamentales de la physique sont révélées aux jeunes scientifiques de la 7e à la 9e année de l'école, où une branche de la science telle que la mécanique est plus complètement étudiée. Ses principes de base sont décrits ci-dessous.
- La loi de la relativité de Galilée (également appelée la loi mécanique de la relativité, ou la base de la mécanique classique). L'essence du principe réside dans le fait que dans des conditions similaires, les processus mécaniques dans tous les référentiels inertiels sont complètement identiques.
- Loi de Hooke. Son essence est que plus l'impact latéral sur un corps élastique (ressort, tige, console, poutre) est important, plus sa déformation est importante.
Les lois de Newton (représentent la base de la mécanique classique):
- Le principe d'inertie dit que tout corps est capable d'être au repos ou de se déplacer uniformément et rectilignement seulement si aucun autre corps ne l'affecte de quelque manière que ce soit, ou s'ils compensent d'une manière ou d'une autre l'action de l'autre. Pour modifier la vitesse de déplacement, il est nécessaire d'agir sur le corps avec une certaine force et, bien sûr, le résultat de l'impact de la même force sur des corps de tailles différentes sera également différent.
- Le modèle principal de la dynamique stipule que plus la résultante des forces qui agissent actuellement sur un corps donné est grande, plus l'accélération reçue par celui-ci est grande. Et, par conséquent, plus le poids corporel est élevé, plus cet indicateur est faible.
- La troisième loi de Newton stipule quedeux corps quelconques interagissent toujours l'un avec l'autre selon un schéma identique: leurs forces sont de même nature, sont équivalentes en grandeur, et ont nécessairement la direction opposée le long de la droite qui relie ces corps.
- Le principe de relativité stipule que tous les phénomènes se produisant dans les mêmes conditions dans des référentiels inertiels passent de manière absolument identique.
Thermodynamique
Un manuel scolaire qui révèle aux élèves les lois fondamentales ("Physique. 7e année"), les initie aux bases de la thermodynamique. Nous passerons brièvement en revue ses principes ci-dessous.
Les lois de la thermodynamique, qui sont fondamentales dans cette branche de la science, sont de nature générale et ne sont pas liées aux détails de la structure d'une substance particulière au niveau atomique. Soit dit en passant, ces principes sont importants non seulement pour la physique, mais aussi pour la chimie, la biologie, l'ingénierie aérospatiale, etc.
Par exemple, dans l'industrie nommée, il existe une règle qui ne peut pas être déterminée logiquement, selon laquelle dans un système fermé, dont les conditions externes sont inchangées, un état d'équilibre est établi au fil du temps. Et les processus qui s'y poursuivent se compensent invariablement.
Une autre règle de la thermodynamique confirme le désir d'un système, qui se compose d'un nombre colossal de particules caractérisées par un mouvement chaotique, de passer indépendamment d'états moins probables pour le système à des états plus probables.
Et la loi de Gay-Lussac (également appelée loi des gaz) stipule que pour un gaz d'une certaine masse dans des conditions de pression stable, le résultat de la division de son volume parla température absolue devient nécessairement une valeur constante.
Une autre règle importante de cette industrie est la première loi de la thermodynamique, également appelée principe de conservation et de transformation de l'énergie pour un système thermodynamique. Selon lui, toute quantité de chaleur communiquée au système sera dépensée exclusivement pour la métamorphose de son énergie interne et l'exécution de son travail par rapport à toute force externe agissante. C'est cette régularité qui est devenue la base de la formation d'un schéma pour le fonctionnement des moteurs thermiques.
Une autre régularité du gaz est la loi de Charles. Il dit que plus la pression d'une certaine masse d'un gaz parfait est élevée, tout en maintenant un volume constant, plus sa température est élevée.
Électricité
Découvre d'intéressantes lois fondamentales de la physique pour les jeunes scientifiques en 10e année. À l'heure actuelle, les grands principes de la nature et les lois d'action du courant électrique, ainsi que d'autres nuances, sont à l'étude.
La loi d'Ampère, par exemple, stipule que les conducteurs connectés en parallèle, à travers lesquels le courant circule dans la même direction, s'attirent inévitablement, et dans le cas de la direction opposée du courant, respectivement, se repoussent. Parfois, le même nom est utilisé pour une loi physique qui détermine la force agissant dans un champ magnétique existant sur une petite section d'un conducteur qui conduit actuellement le courant. On l'appelle ainsi - la puissance d'Ampère. Cette découverte a été faite par un scientifique dans la première moitié du XIXe siècle (c'est-à-dire en 1820).
Loila conservation de la charge est l'un des principes de base de la nature. Il stipule que la somme algébrique de toutes les charges électriques apparaissant dans tout système électriquement isolé est toujours conservée (devient constante). Malgré cela, le principe nommé n'exclut pas l'apparition de nouvelles particules chargées dans de tels systèmes à la suite de certains processus. Néanmoins, la charge électrique totale de toutes les particules nouvellement formées doit nécessairement être égale à zéro.
La loi de Coulomb est l'une des bases de l'électrostatique. Il exprime le principe de la force d'interaction entre charges ponctuelles fixes et explique le calcul quantitatif de la distance qui les sépare. La loi de Coulomb permet d'étayer de manière expérimentale les principes de base de l'électrodynamique. Il dit que les charges ponctuelles immobiles interagiront certainement les unes avec les autres avec une force qui est d'autant plus élevée que le produit de leurs grandeurs est grand et, par conséquent, que le carré de la distance entre les charges considérées et la permittivité de le milieu dans lequel l'interaction décrite se produit.
La loi d'Ohm est l'un des principes de base de l'électricité. Il dit que plus la force du courant électrique continu agissant dans une certaine section du circuit est grande, plus la tension à ses extrémités est élevée.
"La règle de la main droite" est un principe qui vous permet de déterminer la direction dans le conducteur d'un courant se déplaçant d'une certaine manière sous l'influence d'un champ magnétique. Pour ce faire, il faut positionner la main droite de manière à ce que les lignes d'induction magnétiquefigurativement touché la paume ouverte et tendu le pouce en direction du chef d'orchestre. Dans ce cas, les quatre doigts redressés restants détermineront la direction du courant d'induction.
En outre, ce principe permet de connaître l'emplacement exact des lignes d'induction magnétique d'un conducteur droit qui conduit le courant en ce moment. Cela se passe comme ceci: placez le pouce de la main droite de manière à ce qu'il indique la direction du courant et, avec les quatre autres doigts, saisissez figurativement le conducteur. L'emplacement de ces doigts indiquera la direction exacte des lignes d'induction magnétique.
Le principe de l'induction électromagnétique est un schéma qui explique le processus de fonctionnement des transformateurs, générateurs, moteurs électriques. Cette loi est la suivante: en circuit fermé, la force électromotrice d'induction générée est d'autant plus grande que le taux de variation du flux magnétique est élevé.
Optique
La branche "Optique" reflète également une partie du programme scolaire (lois fondamentales de la physique: 7e-9e année). Par conséquent, ces principes ne sont pas aussi difficiles à comprendre qu'il n'y paraît à première vue. Leur étude apporte non seulement des connaissances supplémentaires, mais une meilleure compréhension de la réalité environnante. Les lois fondamentales de la physique qui peuvent être attribuées au domaine d'étude de l'optique sont les suivantes:
- Principe de Guy. C'est une méthode qui vous permet de déterminer efficacement à n'importe quelle fraction de seconde la position exacte du front d'onde. Son essence est la suivante:tous les points qui se trouvent sur le trajet du front d'onde dans une certaine fraction de seconde deviennent essentiellement des sources d'ondes sphériques (secondaires) en eux-mêmes, tandis que le placement du front d'onde dans la même fraction de seconde est identique à la surface qui fait le tour de toutes les ondes sphériques (secondaire). Ce principe est utilisé pour expliquer les lois existantes liées à la réfraction de la lumière et à sa réflexion.
- Le principe Huygens-Fresnel reflète une méthode efficace pour résoudre les problèmes liés à la propagation des ondes. Il aide à expliquer les problèmes élémentaires liés à la diffraction de la lumière.
- La loi de la réflexion des ondes. Il est également utilisé pour la réflexion dans le miroir. Son essence réside dans le fait que le faisceau descendant et celui qui a été réfléchi, ainsi que la perpendiculaire construite à partir du point d'incidence du faisceau, sont situés dans un seul plan. Il est également important de se rappeler que l'angle auquel le faisceau tombe est toujours absolument égal à l'angle de réfraction.
- Principe de réfraction de la lumière. Il s'agit d'un changement de trajectoire d'une onde électromagnétique (lumière) au moment du passage d'un milieu homogène à un autre, qui diffère sensiblement du premier par un certain nombre d'indices de réfraction. La vitesse de propagation de la lumière en eux est différente.
- La loi de la propagation rectiligne de la lumière. En son cœur, c'est une loi liée au domaine de l'optique géométrique, et est la suivante: dans tout milieu homogène (quelle que soit sa nature), la lumière se propage de manière strictement rectiligne, sur la distance la plus courte. Cette loi explique l'éducation d'une manière simple et compréhensible.ombres.
Physique atomique et nucléaire
Les lois fondamentales de la physique quantique, ainsi que les bases de la physique atomique et nucléaire, sont étudiées dans les lycées et les universités.
Ainsi, les postulats de Bohr sont une série d'hypothèses de base qui sont devenues la base de la théorie. Son essence est que tout système atomique ne peut rester stable que dans des états stationnaires. Toute radiation ou absorption d'énergie par un atome se fait nécessairement selon le principe dont l'essence est la suivante: la radiation associée au transport devient monochromatique.
Ces postulats font référence au programme scolaire standard qui étudie les lois fondamentales de la physique (11e année). Leurs connaissances sont obligatoires pour le diplômé.
Les lois fondamentales de la physique qu'une personne devrait connaître
Certains principes physiques, bien qu'ils appartiennent à l'une des branches de cette science, sont néanmoins de nature générale et doivent être connus de tous. Nous énumérons les lois fondamentales de la physique qu'une personne devrait connaître:
- Loi d'Archimède (fait référence aux domaines de l'hydro- et aussi de l'aérostatique). Cela implique que tout corps qui a été immergé dans une substance gazeuse ou dans un liquide est soumis à une sorte de force de flottabilité, qui est nécessairement dirigée verticalement vers le haut. Cette force est toujours numériquement égale au poids du liquide ou du gaz déplacé par le corps.
- Une autre formulation de cette loi est la suivante: un corps immergé dans un gaz ou un liquide perdra certainement autant de poids queétait la masse du liquide ou du gaz dans lequel il était immergé. Cette loi est devenue le postulat de base de la théorie des corps nageurs.
- Loi de la gravitation universelle (découverte par Newton). Son essence réside dans le fait qu'absolument tous les corps sont inévitablement attirés les uns vers les autres avec une force qui est d'autant plus grande que le produit des masses de ces corps est grand et, par conséquent, moins, plus le carré de la distance entre eux est petit..
Ce sont les 3 lois fondamentales de la physique que quiconque veut comprendre le mécanisme du fonctionnement du monde environnant et les caractéristiques des processus qui s'y déroulent devrait connaître. Comprendre le principe de leur action est assez simple.
La valeur d'une telle connaissance
Les lois fondamentales de la physique doivent faire partie du bagage de connaissances d'une personne, quels que soient son âge et sa profession. Ils reflètent le mécanisme d'existence de toute la réalité d'aujourd'hui et, par essence, sont la seule constante dans un monde en constante évolution.
Les lois fondamentales, les concepts de la physique ouvrent de nouvelles opportunités pour étudier le monde qui nous entoure. Leurs connaissances aident à comprendre le mécanisme de l'existence de l'Univers et le mouvement de tous les corps cosmiques. Cela nous rend non seulement spectateurs des événements et des processus quotidiens, mais nous permet d'en être conscients. Lorsqu'une personne comprend clairement les lois fondamentales de la physique, c'est-à-dire tous les processus qui se déroulent autour d'elle, elle a la possibilité de les contrôler de la manière la plus efficace, en faisant des découvertes et en rendant ainsi sa vie plus confortable.
Résultats
Certains sont obligés d'approfondirpour étudier les lois fondamentales de la physique pour l'examen d'État unifié, d'autres - par profession, et certains - par curiosité scientifique. Quels que soient les objectifs de l'étude de cette science, les avantages des connaissances acquises ne peuvent guère être surestimés. Il n'y a rien de plus satisfaisant que de comprendre les mécanismes et les modèles de base de l'existence du monde environnant.
Ne soyez pas indifférent - évoluez !
