Quan tâm đến thế giới xung quanh và quy luật vận hành và phát triển của nó là điều tự nhiên và đúng đắn. Đó là lý do tại sao cần chú ý đến khoa học tự nhiên, ví dụ, vật lý học, là lĩnh vực giải thích bản chất của sự hình thành và phát triển của Vũ trụ. Các định luật vật lý cơ bản rất dễ hiểu. Ở độ tuổi rất nhỏ, nhà trường giới thiệu những nguyên tắc này cho trẻ em.
Đối với nhiều người, môn khoa học này bắt đầu với sách giáo khoa "Vật lý (Lớp 7)". Các khái niệm và định luật cơ bản của cơ học và nhiệt động lực học được tiết lộ cho học sinh, các em làm quen với cốt lõi của các định luật vật lý chính. Nhưng có nên giới hạn kiến thức khi ngồi trên ghế nhà trường? Những quy luật vật lý nào mỗi người nên biết? Điều này sẽ được thảo luận sau trong bài viết.
Khoa học Vật lý
Nhiều sắc thái của khoa học được miêu tả quen thuộc với mọi người từ thuở ấu thơ. Và điều này là do thực tế rằng, về bản chất, vật lý là một trong những lĩnh vực khoa học tự nhiên. Nó kể về các quy luật tự nhiên, hành động củaảnh hưởng đến cuộc sống của tất cả mọi người và theo nhiều cách thậm chí còn cung cấp cho nó những đặc điểm của vật chất, cấu trúc và mô hình chuyển động của nó.
Thuật ngữ "vật lý" được ghi lại lần đầu tiên bởi Aristotle vào thế kỷ thứ tư trước Công nguyên. Ban đầu, nó đồng nghĩa với khái niệm "triết học". Rốt cuộc, cả hai ngành khoa học đều có một mục tiêu chung - giải thích một cách chính xác tất cả các cơ chế vận hành của Vũ trụ. Nhưng đã đến thế kỷ XVI, do kết quả của cuộc cách mạng khoa học, vật lý học đã trở nên độc lập.
Luật chung
Một số định luật vật lý cơ bản áp dụng cho các ngành khoa học khác nhau. Ngoài chúng ra, còn có những cái được coi là chung cho mọi tự nhiên. Đó là định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Nó ngụ ý rằng năng lượng của mỗi hệ thống kín, khi có bất kỳ hiện tượng nào xảy ra trong nó, chắc chắn được bảo toàn. Tuy nhiên, nó có thể biến đổi thành một dạng khác và thay đổi hiệu quả hàm lượng định lượng của nó trong các phần khác nhau của hệ thống được đặt tên. Đồng thời, trong một hệ thống mở, năng lượng giảm đi, miễn là năng lượng của bất kỳ cơ thể và trường nào tương tác với nó cũng tăng lên.
Ngoài nguyên lý chung trên, vật lý còn chứa đựng những khái niệm, công thức, định luật cơ bản cần thiết để giải thích các quá trình xảy ra trong thế giới. Khám phá chúng có thể vô cùng thú vị. Vì vậy, trong bài viết này, các định luật vật lý cơ bản sẽ được xem xét một cách ngắn gọn, và để hiểu chúng sâu hơn, điều quan trọng là phải chú ý đến chúng.
Cơ học
Nhiều định luật vật lý cơ bản được tiết lộ cho các nhà khoa học trẻ từ lớp 7-9 của trường, nơi ngành khoa học như cơ học được nghiên cứu đầy đủ hơn. Các nguyên tắc cơ bản của nó được mô tả bên dưới.
- Định luật tương đối của Galileo (còn gọi là định luật tương đối cơ học, hay cơ sở của cơ học cổ điển). Bản chất của nguyên lý nằm ở chỗ trong các điều kiện tương tự, các quá trình cơ học trong bất kỳ hệ quy chiếu quán tính nào là hoàn toàn giống hệt nhau.
- Định luật Hooke. Bản chất của nó là tác động lên vật thể đàn hồi (lò xo, thanh, bàn điều khiển, dầm) từ bên càng lớn thì độ biến dạng của nó càng lớn.
Định luật Newton (đại diện cho cơ sở của cơ học cổ điển):
- Nguyên tắc quán tính nói rằng bất kỳ cơ thể nào cũng có khả năng ở trạng thái nghỉ ngơi hoặc chuyển động đồng đều và tuyến tính chỉ khi không có cơ quan nào khác ảnh hưởng đến nó theo bất kỳ cách nào hoặc nếu chúng bằng cách nào đó bù trừ cho hành động của nhau. Để thay đổi tốc độ chuyển động, cần phải tác động lên cơ thể một lực nào đó, và tất nhiên, kết quả của tác động của cùng một lực lên các vật thể có kích thước khác nhau cũng sẽ khác nhau.
- Mô hình chính của động lực học nói rằng kết quả của các lực hiện tác dụng lên một vật thể nhất định càng lớn thì gia tốc nhận được của vật thể đó càng lớn. Và theo đó, trọng lượng cơ thể càng lớn thì chỉ số này càng thấp.
- Định luật thứ ba của Newton phát biểu rằnghai vật thể bất kỳ luôn tương tác với nhau theo một kiểu giống hệt nhau: lực của chúng có cùng bản chất, có độ lớn tương đương và nhất thiết phải có hướng ngược lại dọc theo đường thẳng nối các vật thể này.
- Nguyên lý tương đối nói rằng tất cả các hiện tượng xảy ra trong cùng điều kiện trong hệ quy chiếu quán tính đều truyền theo một cách hoàn toàn giống hệt nhau.
Nhiệt động lực học
Một cuốn sách giáo khoa dành cho học sinh tiết lộ cho học sinh các định luật cơ bản ("Vật lý. Lớp 7"), giới thiệu cho các em những kiến thức cơ bản về nhiệt động lực học. Chúng tôi sẽ xem xét ngắn gọn các nguyên tắc của nó bên dưới.
Các định luật nhiệt động lực học, cơ bản trong ngành khoa học này, có tính chất tổng quát và không liên quan đến các chi tiết về cấu trúc của một chất cụ thể ở cấp độ nguyên tử. Nhân tiện, những nguyên tắc này không chỉ quan trọng đối với vật lý mà còn đối với hóa học, sinh học, kỹ thuật hàng không vũ trụ, v.v.
Ví dụ, trong ngành công nghiệp được đặt tên, có một quy tắc không thể xác định một cách logic, đó là trong một hệ thống kín, các điều kiện bên ngoài không thay đổi, trạng thái cân bằng được thiết lập theo thời gian. Và các quá trình tiếp tục trong đó luôn bù trừ cho nhau.
Một quy luật khác của nhiệt động lực học khẳng định mong muốn của một hệ thống, bao gồm một số lượng khổng lồ các hạt được đặc trưng bởi chuyển động hỗn loạn, chuyển đổi độc lập từ trạng thái ít xác suất hơn cho hệ thống sang trạng thái có khả năng xảy ra cao hơn.
Và định luật Gay-Lussac (còn gọi là định luật chất khí) phát biểu rằng đối với một chất khí có khối lượng nhất định ở điều kiện áp suất ổn định, kết quả của việc chia thể tích của nó chonhiệt độ tuyệt đối nhất thiết phải trở thành một giá trị không đổi.
Một quy luật quan trọng khác của ngành này là định luật đầu tiên của nhiệt động lực học, còn được gọi là nguyên lý bảo toàn và chuyển hóa năng lượng cho hệ nhiệt động lực học. Theo ông, bất kỳ lượng nhiệt nào được truyền cho hệ thống sẽ được chi hoàn toàn vào sự biến chất của năng lượng bên trong của nó và hiệu suất công việc của nó liên quan đến bất kỳ lực tác động nào từ bên ngoài. Chính sự đều đặn này đã trở thành cơ sở hình thành sơ đồ vận hành động cơ nhiệt.
Một quy luật khác về khí là luật của Charles. Nó nói rằng áp suất của một khối lượng nhất định của khí lý tưởng càng lớn, trong khi duy trì một thể tích không đổi, thì nhiệt độ của nó càng lớn.
Điện
Khám phá các định luật vật lý cơ bản thú vị dành cho các nhà khoa học trẻ lớp 10. Tại thời điểm này, các nguyên tắc chính của tự nhiên và quy luật hoạt động của dòng điện, cũng như các sắc thái khác, đang được nghiên cứu.
Ví dụ, Định luật
Ampère nói rằng các dây dẫn được nối song song, qua đó dòng điện chạy theo cùng một hướng, chắc chắn sẽ hút và trong trường hợp ngược chiều dòng điện, tương ứng, đẩy lùi. Đôi khi, tên gọi tương tự được sử dụng cho một định luật vật lý xác định lực tác dụng trong từ trường hiện có lên một phần nhỏ của vật dẫn hiện đang dẫn dòng điện. Nó được gọi như vậy - công suất của Ampe. Khám phá này được thực hiện bởi một nhà khoa học vào nửa đầu thế kỷ 19 (cụ thể là vào năm 1820).
Luậtbảo toàn điện tích là một trong những nguyên tắc cơ bản của tự nhiên. Nó nói rằng tổng đại số của tất cả các điện tích phát sinh trong bất kỳ hệ thống cô lập về điện nào luôn được bảo toàn (trở thành không đổi). Mặc dù vậy, nguyên tắc được đặt tên không loại trừ sự xuất hiện của các hạt tích điện mới trong các hệ thống như vậy là kết quả của một số quá trình nhất định. Tuy nhiên, tổng điện tích của tất cả các hạt mới hình thành nhất thiết phải bằng 0.
Định luật
Coulomb là một trong những định luật cơ bản trong tĩnh điện. Nó thể hiện nguyên lý của lực tương tác giữa các điện tích điểm cố định và giải thích tính định lượng của khoảng cách giữa chúng. Định luật Coulomb làm cho nó có thể chứng minh các nguyên tắc cơ bản của điện động lực học một cách thực nghiệm. Nó nói rằng các điện tích điểm bất động chắc chắn sẽ tương tác với nhau bằng một lực lớn hơn, tích độ lớn của chúng càng lớn và do đó, càng nhỏ, bình phương khoảng cách giữa các điện tích đang xét và độ lớn cho phép của phương tiện mà tương tác được mô tả xảy ra.
Định luậtOhm là một trong những nguyên lý cơ bản của điện. Nó nói rằng cường độ của dòng điện một chiều tác dụng trong một đoạn mạch nhất định thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch càng lớn.
"Quy tắc bàn tay phải" là một nguyên tắc cho phép bạn xác định hướng trong dây dẫn của dòng điện chuyển động theo một cách nhất định dưới tác dụng của từ trường. Muốn vậy cần đặt tay phải sao cho các đường cảm ứng từ.nghĩa bóng là chạm vào lòng bàn tay đang mở và duỗi ngón tay cái theo hướng của dây dẫn. Trong trường hợp này, bốn ngón tay duỗi thẳng còn lại sẽ xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
Ngoài ra, nguyên tắc này giúp tìm ra vị trí chính xác của các đường cảm ứng từ của một dây dẫn thẳng dẫn dòng điện tại thời điểm hiện tại. Nó xảy ra như thế này: đặt ngón cái của bàn tay phải sao cho nó chỉ ra chiều của dòng điện và bốn ngón tay còn lại nắm lấy dây dẫn theo nghĩa bóng. Vị trí của những ngón tay này sẽ chứng minh hướng chính xác của các đường cảm ứng từ.
Nguyên lý cảm ứng điện từ là hình mẫu giải thích quá trình hoạt động của máy biến áp, máy phát điện, động cơ điện. Định luật này như sau: trong một mạch điện kín, suất điện động sinh ra của cảm ứng càng lớn thì tốc độ biến thiên của từ thông càng lớn.
Quang học
Ngành "Quang học" cũng phản ánh một phần chương trình học ở trường (các định luật vật lý cơ bản: lớp 7-9). Do đó, những nguyên tắc này không khó hiểu như thoạt nhìn có vẻ như. Nghiên cứu của họ không chỉ mang lại kiến thức bổ sung mà còn giúp hiểu rõ hơn về thực tế xung quanh. Các định luật vật lý cơ bản có thể được quy cho lĩnh vực quang học như sau:
- Nguyên tắc Guynes. Đây là một phương pháp cho phép bạn xác định một cách hiệu quả vị trí chính xác của mặt sóng ở bất kỳ phần nào của giây. Bản chất của nó như sau:Về bản chất, tất cả các điểm nằm trên đường đi của mặt sóng trong một phần giây nhất định, đều trở thành nguồn phát sóng hình cầu (thứ cấp), trong khi vị trí của mặt trước sóng trong cùng một phần giây thì giống hệt như bề mặt đi xung quanh tất cả các sóng cầu (thứ cấp). Nguyên tắc này được sử dụng để giải thích các định luật hiện có liên quan đến sự khúc xạ ánh sáng và sự phản xạ của nó.
- Nguyên lý Huygens-Fresnel phản ánh một phương pháp hiệu quả để giải quyết các vấn đề liên quan đến truyền sóng. Nó giúp giải thích các vấn đề cơ bản liên quan đến nhiễu xạ ánh sáng.
- Định luật phản xạ sóng. Nó được sử dụng như nhau để phản chiếu trong gương. Bản chất của nó nằm ở chỗ, cả chùm tia rơi và chùm tia phản xạ, cũng như phương vuông góc được xây dựng từ điểm tới của chùm tia, đều nằm trong một mặt phẳng duy nhất. Cũng cần nhớ rằng góc mà chùm tia rơi luôn tuyệt đối bằng góc khúc xạ.
- Nguyên tắc khúc xạ ánh sáng. Đây là sự thay đổi quỹ đạo của sóng điện từ (ánh sáng) tại thời điểm chuyển động từ môi trường đồng nhất này sang môi trường đồng nhất khác, khác biệt đáng kể với quỹ đạo đầu tiên về một số chiết suất. Tốc độ truyền ánh sáng ở chúng khác nhau.
- Định luật truyền thẳng của ánh sáng. Về cốt lõi, nó là một định luật liên quan đến lĩnh vực quang học, và như sau: trong bất kỳ môi trường đồng nhất nào (bất kể bản chất của nó), ánh sáng truyền thẳng theo phương pháp tuyến tính, dọc theo khoảng cách ngắn nhất. Luật này giải thích giáo dục một cách đơn giản và dễ hiểu.bóng tối.
Vật lý nguyên tử và hạt nhân
Các định luật cơ bản của vật lý lượng tử, cũng như những điều cơ bản của vật lý nguyên tử và hạt nhân, được nghiên cứu trong các trường trung học và đại học.
Vì vậy, các định đề của Bohr là một loạt các giả thuyết cơ bản đã trở thành cơ sở của lý thuyết. Bản chất của nó là bất kỳ hệ thống nguyên tử nào chỉ có thể ổn định ở trạng thái đứng yên. Mọi bức xạ hoặc sự hấp thụ năng lượng của một nguyên tử nhất thiết phải xảy ra theo nguyên tắc, bản chất của nó là như sau: bức xạ liên quan đến sự vận chuyển trở thành đơn sắc.
Những định đề này đề cập đến chương trình học tiêu chuẩn nghiên cứu các định luật vật lý cơ bản (Lớp 11). Kiến thức của họ là bắt buộc đối với sinh viên tốt nghiệp.
Các định luật vật lý cơ bản mà một người nên biết
Một số nguyên lý vật lý, mặc dù chúng thuộc một trong những nhánh của khoa học này, nhưng lại có tính chất chung và mọi người nên biết. Chúng tôi liệt kê các định luật vật lý cơ bản mà một người nên biết:
- Định luật Archimedes (đề cập đến các lĩnh vực thủy tĩnh và khí tĩnh). Nó ngụ ý rằng bất kỳ vật thể nào được ngâm trong chất khí hoặc trong chất lỏng đều phải chịu một loại lực nổi, lực này nhất thiết phải hướng thẳng đứng lên trên. Lực này luôn bằng số bằng trọng lượng của chất lỏng hoặc chất khí bị dịch chuyển bởi cơ thể.
- Một công thức khác của định luật này như sau: một cơ thể đắm mình trong chất khí hoặc chất lỏng chắc chắn sẽ giảm cân nhiều nhưlà khối lượng của chất lỏng hoặc chất khí mà nó được ngâm trong đó. Định luật này đã trở thành định đề cơ bản của lý thuyết về cơ thể bơi.
- Định luật vạn vật hấp dẫn (do Newton phát hiện). Bản chất của nó nằm ở chỗ hoàn toàn tất cả các vật chắc chắn bị hút vào nhau với một lực càng lớn thì tích của khối lượng của các vật này càng lớn và do đó, càng nhỏ, bình phương khoảng cách giữa chúng càng nhỏ..
Đây là 3 định luật vật lý cơ bản mà những ai muốn hiểu cơ chế hoạt động của thế giới xung quanh và đặc điểm của các quá trình xảy ra trong đó đều phải biết. Việc hiểu nguyên tắc hoạt động của chúng khá đơn giản.
Giá trị của kiến thức đó
Các định luật vật lý cơ bản phải có trong hành trang kiến thức của một người, bất kể tuổi tác và nghề nghiệp của người đó. Chúng phản ánh cơ chế tồn tại của tất cả thực tế ngày nay, và về bản chất, là hằng số duy nhất trong một thế giới thay đổi liên tục.
Các định luật, khái niệm vật lý cơ bản mở ra cơ hội mới để nghiên cứu thế giới xung quanh chúng ta. Kiến thức của họ giúp hiểu cơ chế tồn tại của Vũ trụ và chuyển động của tất cả các cơ thể vũ trụ. Nó biến chúng ta không chỉ là những người xem các sự kiện và quá trình hàng ngày mà còn cho phép chúng ta nhận thức được chúng. Khi một người hiểu rõ ràng các định luật vật lý cơ bản, tức là tất cả các quá trình diễn ra xung quanh anh ta, anh ta sẽ có cơ hội để kiểm soát chúng theo cách hiệu quả nhất, tạo ra những khám phá và từ đó làm cho cuộc sống của anh ta thoải mái hơn.
Kết quả
Một số buộc phải đào sâuđể nghiên cứu các định luật vật lý cơ bản cho Kỳ thi Trạng thái Thống nhất, những người khác - theo nghề nghiệp, và một số - vì sự tò mò khoa học. Bất kể mục tiêu của việc nghiên cứu khoa học này là gì, những lợi ích của kiến thức thu được khó có thể được đánh giá quá cao. Không có gì thỏa mãn hơn việc hiểu được các cơ chế và mô hình cơ bản của sự tồn tại của thế giới xung quanh.
Đừng thờ ơ - hãy phát triển!
