Ni kawaida na sahihi kupendezwa na ulimwengu unaozunguka na sheria za utendakazi na maendeleo yake. Ndiyo maana ni busara kulipa kipaumbele kwa sayansi ya asili, kwa mfano, fizikia, ambayo inaelezea kiini cha malezi na maendeleo ya Ulimwengu. Sheria za kimsingi za mwili ni rahisi kuelewa. Katika umri mdogo sana, shule huanzisha kanuni hizi kwa watoto.
Kwa wengi, sayansi hii huanza na kitabu cha kiada "Fizikia (Daraja la 7)". Dhana za kimsingi na sheria za mechanics na thermodynamics zinafunuliwa kwa watoto wa shule, wanafahamiana na msingi wa sheria kuu za mwili. Lakini je, ujuzi unapaswa kuwekewa mipaka ya benchi ya shule? Ni sheria gani za mwili ambazo kila mtu anapaswa kujua? Hili litajadiliwa baadaye katika makala.
Fizikia ya Sayansi
Nyundo nyingi za sayansi iliyofafanuliwa zinajulikana na kila mtu tangu utoto wa mapema. Na hii ni kutokana na ukweli kwamba, kwa asili, fizikia ni moja ya maeneo ya sayansi ya asili. Inaelezea juu ya sheria za asili, hatua ambayohuathiri maisha ya kila mtu, na kwa njia nyingi hata hutoa, kuhusu sifa za mata, muundo wake na mifumo ya mwendo.
Neno "fizikia" lilirekodiwa kwa mara ya kwanza na Aristotle katika karne ya nne KK. Hapo awali, ilikuwa sawa na dhana ya "falsafa". Baada ya yote, sayansi zote mbili zilikuwa na lengo la kawaida - kuelezea kwa usahihi mifumo yote ya utendaji wa Ulimwengu. Lakini tayari katika karne ya kumi na sita, kama matokeo ya mapinduzi ya kisayansi, fizikia ilijitegemea.
Sheria ya Jumla
Baadhi ya sheria za msingi za fizikia hutumika katika nyanja mbalimbali za sayansi. Mbali nao, kuna wale ambao wanachukuliwa kuwa wa kawaida kwa asili yote. Ni kuhusu sheria ya uhifadhi na mabadiliko ya nishati.
Inamaanisha kwamba nishati ya kila mfumo funge, wakati matukio yoyote yanatokea ndani yake, hakika huhifadhiwa. Walakini, inaweza kubadilika kuwa fomu nyingine na kubadilisha kwa ufanisi yaliyomo katika sehemu mbali mbali za mfumo uliopewa jina. Wakati huo huo, katika mfumo wazi, nishati hupungua, mradi nishati ya miili yoyote na nyanja zinazoingiliana nayo huongezeka.
Kando na kanuni ya jumla iliyo hapo juu, fizikia ina dhana za kimsingi, fomula, sheria ambazo ni muhimu kwa kufasiri michakato inayotokea ulimwenguni. Kuzichunguza kunaweza kusisimua sana. Kwa hiyo, katika makala hii, sheria za msingi za fizikia zitazingatiwa kwa ufupi, na ili kuzielewa kwa undani, ni muhimu kuzizingatia kikamilifu.
Mekaniki
Sheria nyingi za kimsingi za fizikia hufichuliwa kwa wanasayansi wachanga katika darasa la 7-9 la shule, ambapo tawi la sayansi kama umekanika husomwa kikamilifu zaidi. Kanuni zake za msingi zimefafanuliwa hapa chini.
- Sheria ya Galileo ya uhusiano (pia inaitwa sheria ya kimakanika ya uhusiano, au msingi wa ufundi wa kitamaduni). Kiini cha kanuni hiyo kinatokana na ukweli kwamba chini ya hali sawa, michakato ya kimitambo katika fremu zozote za marejeleo zisizo na usawa zinafanana kabisa.
- Sheria ya Hooke. Kiini chake ni kwamba kadiri athari kwenye mwili nyumbufu (spring, fimbo, console, boriti) inavyoongezeka kutoka upande, ndivyo deformation yake inavyoongezeka.
Sheria za Newton (zinawakilisha msingi wa ufundi wa kitamaduni):
- Kanuni ya hali ya hewa inasema kwamba mwili wowote una uwezo wa kupumzika au kusonga kwa usawa na kwa usawa ikiwa tu hakuna miili mingine inayoathiri kwa njia yoyote, au ikiwa kwa njia fulani itafidia kitendo cha kila mmoja. Ili kubadilisha kasi ya harakati, ni muhimu kutenda kwa mwili kwa nguvu fulani, na, bila shaka, matokeo ya athari ya nguvu sawa kwenye miili ya ukubwa tofauti pia yatatofautiana.
- Mchoro mkuu wa mienendo unasema kuwa kadri matokeo ya nguvu ambayo sasa yanaathiri mwili fulani yanavyoongezeka, ndivyo kasi inavyopokewa nayo. Na, ipasavyo, kadri uzito wa mwili unavyoongezeka, ndivyo kiashirio hiki kinapungua.
- Sheria ya tatu ya Newton inasema hivyomiili yoyote miwili huingiliana kila mara katika muundo unaofanana: nguvu zake ni za asili moja, ni sawa kwa ukubwa, na lazima ziwe na mwelekeo tofauti kwenye mstari ulionyooka unaounganisha miili hii.
- Kanuni ya uhusiano inasema kwamba matukio yote yanayotokea chini ya hali sawa katika fremu za marejeleo zisizo na kieneo hupita kwa njia inayofanana kabisa.
Thermodynamics
Kitabu cha kiada cha shule ambacho huwafichulia wanafunzi sheria za msingi ("Fizikia. Daraja la 7"), huwafahamisha kuhusu misingi ya thermodynamics. Tutakagua kwa ufupi kanuni zake hapa chini.
Sheria za thermodynamics, ambazo ni za msingi katika tawi hili la sayansi, ni za asili ya jumla na hazihusiani na maelezo ya muundo wa dutu fulani katika kiwango cha atomiki. Kwa njia, kanuni hizi ni muhimu sio tu kwa fizikia, bali pia kwa kemia, biolojia, uhandisi wa anga, nk.
Kwa mfano, katika tasnia iliyotajwa kuna sheria ambayo haiwezi kuamuliwa kimantiki, kwamba katika mfumo uliofungwa, hali ya nje ambayo haijabadilishwa, hali ya usawa imeanzishwa kwa wakati. Na taratibu zinazoendelea ndani yake hulipana kila mara.
Kanuni nyingine ya thermodynamics inathibitisha hamu ya mfumo, ambayo inajumuisha idadi kubwa ya chembe zinazotambulika kwa mwendo wa machafuko, kuhama kivyake kutoka hali ambazo haziwezekani sana kwa mfumo hadi zile zinazowezekana zaidi.
Na sheria ya Gay-Lussac (pia inaitwa sheria ya gesi) inasema kwamba kwa gesi ya molekuli fulani chini ya hali ya shinikizo thabiti, matokeo ya kugawanya kiasi chake kwahalijoto kamili lazima iwe thamani isiyobadilika.
Sheria nyingine muhimu ya sekta hii ni sheria ya kwanza ya thermodynamics, ambayo pia inaitwa kanuni ya uhifadhi na mabadiliko ya nishati kwa mfumo wa thermodynamics. Kulingana na yeye, kiasi chochote cha joto ambacho kiliwasilishwa kwa mfumo kitatumika tu juu ya metamorphosis ya nishati yake ya ndani na utendaji wa kazi nayo kuhusiana na nguvu yoyote ya nje ya kaimu. Ilikuwa ni utaratibu huu ambao ukawa msingi wa kuundwa kwa mpango wa uendeshaji wa injini za joto.
Maadili mengine ya gesi ni sheria ya Charles. Inasema kwamba kadiri shinikizo la wingi fulani wa gesi bora linavyoongezeka, huku ikidumisha ujazo usiobadilika, ndivyo halijoto yake inavyoongezeka.
Umeme
Hugundua sheria za msingi za kuvutia za fizikia kwa shule ya daraja la 10 kwa wanasayansi wachanga. Kwa wakati huu, kanuni kuu za asili na sheria za utendaji wa sasa wa umeme, pamoja na nuances nyingine, zinasomwa.
Sheria ya Ampère, kwa mfano, inasema kwamba kondakta zilizounganishwa kwa sambamba, kupitia ambayo mkondo wa sasa unapita katika mwelekeo huo huo, bila shaka huvutia, na katika kesi ya mwelekeo tofauti wa sasa, kwa mtiririko huo, hufukuza. Wakati mwingine jina moja hutumiwa kwa sheria ya kimwili ambayo huamua nguvu inayofanya kazi katika uwanja wa magnetic uliopo kwenye sehemu ndogo ya kondakta ambayo sasa inafanya kazi. Inaitwa hivyo - nguvu ya Ampere. Ugunduzi huu ulifanywa na mwanasayansi katika nusu ya kwanza ya karne ya kumi na tisa (yaani, mnamo 1820).
Sheriauhifadhi wa malipo ni mojawapo ya kanuni za msingi za asili. Inasema kuwa jumla ya algebraic ya malipo yote ya umeme yanayotokana na mfumo wowote wa pekee wa umeme daima huhifadhiwa (inakuwa mara kwa mara). Licha ya hili, kanuni iliyotajwa haijumuishi kuonekana kwa chembe mpya za kushtakiwa katika mifumo kama matokeo ya michakato fulani. Hata hivyo, jumla ya chaji ya umeme ya chembe zote mpya lazima iwe sawa na sufuri.
Sheria ya Coulomb ni mojawapo ya kanuni za msingi katika takwimu za kielektroniki. Inaonyesha kanuni ya nguvu ya mwingiliano kati ya malipo ya uhakika na inaelezea hesabu ya kiasi cha umbali kati yao. Sheria ya Coulomb inafanya uwezekano wa kuthibitisha kanuni za msingi za electrodynamics kwa njia ya majaribio. Inasema kuwa malipo ya pointi zisizohamishika hakika yataingiliana na kila mmoja kwa nguvu ambayo ni ya juu zaidi, zaidi ya bidhaa za ukubwa wao na, ipasavyo, ndogo, ndogo ya mraba wa umbali kati ya malipo yanayozingatiwa na ruhusa ya njia ambayo mwingiliano uliofafanuliwa hutokea.
Sheria ya Ohm ni mojawapo ya kanuni za msingi za umeme. Inasema kwamba kadiri nguvu ya mkondo wa moja kwa moja wa umeme inavyofanya kazi katika sehemu fulani ya saketi inavyoongezeka, ndivyo voltage inavyokuwa kwenye ncha zake.
"Kanuni ya mkono wa kulia" ni kanuni inayokuruhusu kuamua mwelekeo katika kondakta wa kusonga kwa sasa kwa njia fulani chini ya ushawishi wa uwanja wa sumaku. Kwa kufanya hivyo, ni muhimu kuweka mkono wa kulia ili mistari ya induction magnetickwa mfano aligusa kiganja kilicho wazi, na kunyoosha kidole gumba kuelekea upande wa kondakta. Katika hali hii, vidole vinne vilivyobaki vilivyonyooka vitaamua mwelekeo wa mkondo wa uingizaji.
Pia, kanuni hii husaidia kujua eneo halisi la mistari ya uingizaji wa sumaku ya kondakta iliyonyooka inayofanya mkondo kwa sasa. Inatokea kama hii: weka kidole cha mkono wa kulia kwa njia ambayo inaonyesha mwelekeo wa sasa, na kwa vidole vingine vinne kwa mfano kufahamu kondakta. Mahali pa vidole hivi vitaonyesha uelekeo kamili wa mistari ya induction ya sumaku.
Kanuni ya uingizaji wa sumakuumeme ni muundo unaoelezea mchakato wa utendakazi wa transfoma, jenereta, mota za kielektroniki. Sheria hii ni kama ifuatavyo: katika saketi iliyofungwa, nguvu ya elektromoti inayozalishwa ya induction ni kubwa zaidi, ndivyo kasi ya mabadiliko ya mtiririko wa sumaku inavyoongezeka.
Optics
Tawi la "Optics" pia huakisi sehemu ya mtaala wa shule (sheria za msingi za fizikia: darasa la 7-9). Kwa hivyo, kanuni hizi sio ngumu kuelewa kama inavyoweza kuonekana mwanzoni. Utafiti wao huleta sio tu ujuzi wa ziada, lakini ufahamu bora wa ukweli unaozunguka. Sheria za kimsingi za fizikia ambazo zinaweza kuhusishwa na uwanja wa masomo ya macho ni kama ifuatavyo:
- Kanuni ya Guynes. Ni njia ambayo inakuwezesha kuamua kwa ufanisi katika sehemu yoyote ya sekunde nafasi halisi ya mbele ya wimbi. Asili yake ni kama ifuatavyo:pointi zote ambazo ziko kwenye njia ya mbele ya wimbi katika sehemu fulani ya sekunde, kwa asili, huwa vyanzo vya mawimbi ya spherical (sekondari) ndani yao wenyewe, wakati uwekaji wa mbele wa wimbi katika sehemu sawa ya sekunde ni sawa na. uso unaozunguka mawimbi yote ya spherical (sekondari). Kanuni hii inatumika kueleza sheria zilizopo kuhusiana na kunyumbulishwa kwa nuru na kuakisi kwake.
- Kanuni ya Huygens-Fresnel huonyesha mbinu bora ya kutatua masuala yanayohusiana na uenezaji wa mawimbi. Husaidia kueleza matatizo ya kimsingi yanayohusiana na mgawanyiko wa mwanga.
- Sheria ya kuakisi mawimbi. Inatumika kwa usawa kwa kutafakari kwenye kioo. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba boriti inayoanguka na ile iliyoonyeshwa, pamoja na perpendicular iliyojengwa kutoka kwa hatua ya tukio la boriti, iko katika ndege moja. Pia ni muhimu kukumbuka kuwa pembe ambayo boriti huangukia daima ni sawa kabisa na pembe ya kinzani.
- Kanuni ya mnyunyuko wa mwanga. Hii ni mabadiliko katika trajectory ya wimbi la sumakuumeme (mwanga) wakati wa harakati kutoka kwa kati moja hadi nyingine, ambayo inatofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa kwanza katika idadi ya fahirisi za refractive. Kasi ya uenezi wa mwanga ndani yao ni tofauti.
- Sheria ya uenezaji wa nuru kwenye mstari wa nyuma. Katika msingi wake, ni sheria inayohusiana na uwanja wa optics ya kijiometri, na ni kama ifuatavyo: kwa njia yoyote ya homogeneous (bila kujali asili yake), mwanga hueneza madhubuti kwa rectilinear, kwa umbali mfupi zaidi. Sheria hii inaeleza elimu kwa njia rahisi na inayoeleweka.vivuli.
Fizikia ya atomiki na nyuklia
Sheria za kimsingi za fizikia ya quantum, pamoja na misingi ya fizikia ya atomiki na nyuklia, husomwa katika shule za upili na vyuo vikuu.
Kwa hivyo, machapisho ya Bohr ni msururu wa dhahania za kimsingi ambazo zimekuwa msingi wa nadharia hiyo. Kiini chake ni kwamba mfumo wowote wa atomiki unaweza kubaki thabiti tu katika hali tuli. Mionzi yoyote au ufyonzaji wa nishati kwa atomi lazima hutokea kwa kutumia kanuni, kiini chake ambacho ni kama ifuatavyo: mionzi inayohusishwa na usafiri inakuwa monochromatic.
Machapisho haya yanarejelea mtaala wa kawaida wa shule unaosoma sheria za msingi za fizikia (Daraja la 11). Ujuzi wao ni wa lazima kwa mhitimu.
Sheria za kimsingi za fizikia ambazo mtu anapaswa kujua
Baadhi ya kanuni za kimaumbile, ingawa zinatokana na mojawapo ya matawi ya sayansi hii, hata hivyo ni za jumla na zinapaswa kujulikana kwa kila mtu. Tunaorodhesha sheria za msingi za fizikia ambazo mtu anapaswa kujua:
- Sheria ya Archimedes (inarejelea nyanja za hidro- na pia aerostatics). Inamaanisha kwamba mwili wowote ambao umetumbukizwa kwenye dutu ya gesi au katika kioevu unakabiliwa na aina ya nguvu ya buoyant, ambayo ni lazima ielekezwe kwa wima kwenda juu. Nguvu hii kila mara ni sawa kiidadi na uzito wa kioevu au gesi iliyohamishwa na mwili.
- Muundo mwingine wa sheria hii ni kama ifuatavyo: mwili uliotumbukizwa kwenye gesi au kimiminika hakika utapungua uzito uleuleilikuwa wingi wa kioevu au gesi ambayo ilizamishwa. Sheria hii ikawa msingi wa nadharia ya miili ya kuogelea.
- Sheria ya uvutano wa ulimwengu wote (iliyogunduliwa na Newton). Kiini chake kiko katika ukweli kwamba miili yote inavutiwa kwa kila mmoja kwa nguvu ambayo ni kubwa zaidi, bidhaa kubwa ya wingi wa miili hii na, ipasavyo, kidogo, ndogo ya mraba ya umbali kati yao..
Hizi ni sheria 3 za msingi za fizikia ambazo kila mtu anayetaka kuelewa utaratibu wa utendakazi wa ulimwengu unaozunguka na sifa za michakato inayotokea ndani yake anapaswa kujua. Kuelewa kanuni ya kitendo chao ni rahisi sana.
Thamani ya maarifa hayo
Sheria za kimsingi za fizikia lazima ziwe kwenye mzigo wa maarifa ya mtu, bila kujali umri na kazi yake. Zinaakisi utaratibu wa kuwepo kwa ukweli wote wa leo, na, kimsingi, ndizo pekee zisizobadilika katika ulimwengu unaoendelea kubadilika.
Sheria za kimsingi, dhana za fizikia hufungua fursa mpya za kusoma ulimwengu unaotuzunguka. Ujuzi wao husaidia kuelewa utaratibu wa kuwepo kwa Ulimwengu na harakati za miili yote ya cosmic. Inatugeuza sio tu watazamaji wa matukio na michakato ya kila siku, lakini huturuhusu kuyafahamu. Wakati mtu anaelewa kwa uwazi sheria za msingi za fizikia, yaani, michakato yote inayofanyika karibu naye, anapata fursa ya kuzidhibiti kwa njia yenye ufanisi zaidi, kufanya uvumbuzi na hivyo kufanya maisha yake kuwa ya starehe zaidi.
matokeo
Baadhi wanalazimishwa kuzama zaidikusoma sheria za kimsingi za fizikia kwa Mtihani wa Jimbo la Umoja, zingine - kwa kazi, na zingine - kwa udadisi wa kisayansi. Bila kujali malengo ya kusoma sayansi hii, faida za maarifa yaliyopatikana haziwezi kukadiriwa. Hakuna kitu cha kuridhisha zaidi kuliko kuelewa taratibu na mifumo ya msingi ya kuwepo kwa ulimwengu unaozunguka.
Usijali - badilika!
