Ətrafdakı dünya, onun fəaliyyət və inkişaf qanunları ilə maraqlanmaq təbii və düzgündür. Məhz buna görə də təbiət elmlərinə, məsələn, Kainatın formalaşması və inkişafının mahiyyətini izah edən fizikaya diqqət yetirmək məqsədəuyğundur. Əsas fiziki qanunları başa düşmək asandır. Çox gənc yaşda məktəb bu prinsipləri uşaqlara təqdim edir.
Çoxları üçün bu elm "Fizika (7-ci sinif)" dərsliyi ilə başlayır. Məktəblilərə mexanika və termodinamikanın əsas anlayışları və qanunları açılır, onlar əsas fiziki qanunların özəyi ilə tanış olurlar. Bəs bilik məktəb skamyası ilə məhdudlaşmalıdırmı? Hər bir insan hansı fiziki qanunları bilməlidir? Bu, məqalədə daha sonra müzakirə olunacaq.
Elm Fizikası
Təsvir olunan elmin bir çox nüansları hər kəsə erkən uşaqlıqdan tanışdır. Bu da onunla bağlıdır ki, mahiyyət etibarilə fizika təbiət elminin sahələrindən biridir. Təbiət qanunlarından, hansı hərəkətlərdən bəhs edirhər kəsin həyatına təsir edir və hətta bir çox cəhətdən onu maddənin xüsusiyyətləri, quruluşu və hərəkət nümunələri haqqında təmin edir.
"Fizika" termini ilk dəfə eramızdan əvvəl IV əsrdə Aristotel tərəfindən qeyd edilmişdir. Əvvəlcə "fəlsəfə" anlayışının sinonimi idi. Axı, hər iki elmin ümumi məqsədi var idi - Kainatın bütün fəaliyyət mexanizmlərini düzgün izah etmək. Lakin artıq XVI əsrdə elmi inqilab nəticəsində fizika müstəqil oldu.
Ümumi Qanun
Fizikanın əsas qanunlarından bəziləri müxtəlif elm sahələrinə aiddir. Onlardan əlavə, bütün təbiət üçün ümumi sayılanlar da var. Söhbət enerjinin saxlanması və çevrilməsi qanunundan gedir.
Bu o deməkdir ki, hər bir qapalı sistemin enerjisi, onda hər hansı bir hadisə baş verdikdə, mütləq qorunur. Buna baxmayaraq, o, adı çəkilən sistemin müxtəlif hissələrində başqa formaya çevrilə və öz kəmiyyət məzmununu effektiv şəkildə dəyişdirə bilir. Eyni zamanda, açıq sistemdə onunla qarşılıqlı əlaqədə olan hər hansı cisim və sahələrin enerjisi artmaq şərti ilə enerji azalır.
Yuxarıdakı ümumi prinsipə əlavə olaraq, fizika dünyada baş verən prosesləri şərh etmək üçün zəruri olan əsas anlayışları, düsturları, qanunları ehtiva edir. Onları araşdırmaq inanılmaz dərəcədə həyəcan verici ola bilər. Ona görə də bu məqalədə fizikanın əsas qanunlarına qısaca nəzər salınacaq və onları daha dərindən başa düşmək üçün onlara tam diqqət yetirmək vacibdir.
Mexanika
Mexanika kimi elm sahəsinin daha dolğun öyrənildiyi məktəbin 7-9-cu siniflərində fizikanın bir çox əsas qanunları gənc alimlərə açılır. Onun əsas prinsipləri aşağıda təsvir edilmişdir.
- Qalileonun nisbilik qanunu (nisbiliyin mexaniki qanunu və ya klassik mexanikanın əsası da deyilir). Prinsipin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, oxşar şəraitdə istənilən inertial istinad sistemlərində mexaniki proseslər tamamilə eynidir.
- Huk Qanunu. Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, elastik gövdəyə (yay, çubuq, konsol, tir) yan tərəfdən nə qədər çox təsir etsə, onun deformasiyası bir o qədər çox olar.
Nyuton qanunları (klassik mexanikanın əsasını təmsil edir):
- Ətalət prinsipi deyir ki, hər hansı bir cisim istirahətdə və ya bərabər və düzxətli hərəkət edə bilər, o halda ki, başqa heç bir cisim ona hər hansı şəkildə təsir göstərməsin və ya onlar bir-birinin hərəkətini hansısa şəkildə kompensasiya etsinlər. Hərəkət sürətini dəyişmək üçün bədənə müəyyən qüvvə ilə təsir etmək lazımdır və təbii ki, eyni qüvvənin müxtəlif ölçülü cisimlərə təsirinin nəticəsi də fərqli olacaq.
- Dinamikanın əsas nümunəsi bildirir ki, hazırda müəyyən bir cismə təsir edən qüvvələrin nəticəsi nə qədər çox olarsa, onun aldığı sürət bir o qədər çox olar. Və müvafiq olaraq, bədən çəkisi nə qədər çox olarsa, bu göstərici bir o qədər aşağıdır.
- Nyutonun üçüncü qanunu bunu bildirirhər hansı iki cisim həmişə bir-biri ilə eyni modeldə qarşılıqlı təsir göstərir: onların qüvvələri eyni təbiətlidir, böyüklüklərinə görə ekvivalentdir və bu cisimləri birləşdirən düz xətt boyunca mütləq əks istiqamətə malikdir.
- Nisbilik prinsipi bildirir ki, inersial istinad sistemlərində eyni şəraitdə baş verən bütün hadisələr tamamilə eyni şəkildə keçir.
Termodinamika
Şagirdlərə əsas qanunları ("Fizika. 7-ci sinif") açıqlayan məktəb dərsliyi, onları termodinamikanın əsasları ilə tanış edir. Aşağıda onun prinsiplərini qısaca nəzərdən keçirəcəyik.
Elmin bu sahəsində əsas olan termodinamika qanunları ümumi xarakter daşıyır və atom səviyyəsində konkret maddənin quruluşunun təfərrüatları ilə bağlı deyildir. Yeri gəlmişkən, bu prinsiplər təkcə fizika üçün deyil, həm də kimya, biologiya, aerokosmik mühəndislik və s. üçün vacibdir.
Məsələn, adı çəkilən sənayedə məntiqi olaraq müəyyən edilə bilməyən bir qayda var ki, xarici şərtləri dəyişməz qapalı sistemdə zamanla tarazlıq vəziyyəti qurulur. Və orada davam edən proseslər hər zaman bir-birini kompensasiya edir.
Termodinamikanın başqa bir qaydası xaotik hərəkətlə xarakterizə edilən çoxlu sayda hissəciklərdən ibarət sistemin sistem üçün daha az ehtimal olunan vəziyyətlərdən müstəqil şəkildə daha çox ehtimal olunan vəziyyətlərə keçmək istəyini təsdiq edir.
Və Gey-Lussac qanunu (həmçinin qaz qanunu adlanır) bildirir ki, sabit təzyiq şəraitində müəyyən kütləli bir qaz üçün onun həcminin bölünməsinin nəticəsidir.mütləq temperatur mütləq sabit dəyərə çevrilir.
Bu sənayenin digər mühüm qaydası termodinamikanın birinci qanunudur ki, bu qanun da termodinamik sistem üçün enerjinin saxlanması və çevrilməsi prinsipi adlanır. Onun fikrincə, sistemə ötürülən hər hansı istilik miqdarı yalnız onun daxili enerjisinin metamorfozasına və hər hansı xarici qüvvələrə münasibətdə iş görməsinə sərf olunacaq. Məhz bu qanunauyğunluq istilik mühərriklərinin istismarı sxeminin formalaşması üçün əsas oldu.
Digər qaz qanunauyğunluğu Çarlz qanunudur. Burada deyilir ki, ideal qazın müəyyən kütləsinin təzyiqi nə qədər böyükdürsə, sabit bir həcm saxlayarkən onun temperaturu da bir o qədər yüksək olur.
Elektrik
Gənc alimlər üçün 10-cu sinif məktəbi üçün maraqlı əsas fizika qanunlarını kəşf edir. Bu zaman təbiətin əsas prinsipləri və elektrik cərəyanının hərəkət qanunları, eləcə də digər nüanslar öyrənilir.
Amper qanunu, məsələn, paralel olaraq birləşdirilən, cərəyanın eyni istiqamətdə axdığı keçiricilərin qaçılmaz olaraq cəlb etdiyini, cərəyanın əks istiqamətində olduğu halda isə müvafiq olaraq itələdiyini bildirir. Bəzən eyni ad hal-hazırda cərəyan keçirən bir keçiricinin kiçik bir hissəsində mövcud maqnit sahəsində fəaliyyət göstərən qüvvəni təyin edən fiziki qanun üçün istifadə olunur. Buna Amperin gücü deyilir. Bu kəşf XIX əsrin birinci yarısında (yəni 1820-ci ildə) bir alim tərəfindən edilmişdir.
Qanunyükün qorunması təbiətin əsas prinsiplərindən biridir. Burada deyilir ki, hər hansı bir elektrik təcrid olunmuş sistemdə yaranan bütün elektrik yüklərinin cəbri cəmi həmişə qorunur (sabit olur). Buna baxmayaraq, adı çəkilən prinsip müəyyən proseslər nəticəsində belə sistemlərdə yeni yüklü hissəciklərin meydana çıxmasını istisna etmir. Buna baxmayaraq, bütün yeni əmələ gələn hissəciklərin ümumi elektrik yükü mütləq sıfıra bərabər olmalıdır.
Coulomb qanunu elektrostatikada əsas qanunlardan biridir. Sabit nöqtəli yüklər arasında qarşılıqlı təsir qüvvəsi prinsipini ifadə edir və onlar arasındakı məsafənin kəmiyyət hesablamasını izah edir. Kulon qanunu elektrodinamikanın əsas prinsiplərini eksperimental şəkildə əsaslandırmağa imkan verir. Burada deyilir ki, hərəkətsiz nöqtə yükləri, şübhəsiz ki, bir-birləri ilə bir qüvvə ilə qarşılıqlı təsir göstərəcəklər ki, nə qədər yüksək olarsa, onların böyüklüklərinin hasili daha böyük olar və müvafiq olaraq, nə qədər kiçik olarsa, nəzərdən keçirilən yüklər arasındakı məsafənin kvadratı və keçiriciliyi bir o qədər kiçik olar. təsvir edilən qarşılıqlı əlaqənin baş verdiyi mühit.
Ohm qanunu elektrikin əsas prinsiplərindən biridir. Orada deyilir ki, dövrənin müəyyən bir hissəsində hərəkət edən birbaşa elektrik cərəyanının gücü nə qədər çox olarsa, onun uclarında gərginlik də bir o qədər çox olar.
"Sağ əl qaydası" maqnit sahəsinin təsiri altında müəyyən şəkildə hərəkət edən cərəyanın keçiricidə istiqamətini təyin etməyə imkan verən prinsipdir. Bunun üçün sağ əli elə yerləşdirmək lazımdır ki, maqnit induksiyası xətləri olsunobrazlı şəkildə açıq xurmaya toxundu və baş barmağını dirijor istiqamətində uzatdı. Bu halda, qalan dörd düzəldilmiş barmaq induksiya cərəyanının istiqamətini təyin edəcək.
Həmçinin, bu prinsip hazırda cərəyan keçirən düz keçiricinin maqnit induksiyası xətlərinin dəqiq yerini tapmağa kömək edir. Bu belə olur: sağ əlin baş barmağını cərəyanın istiqamətini göstərəcək şəkildə yerləşdirin və digər dörd barmaq ilə məcazi olaraq dirijoru tutun. Bu barmaqların yeri maqnit induksiya xətlərinin dəqiq istiqamətini nümayiş etdirəcək.
Elektromaqnit induksiyası prinsipi transformatorların, generatorların, elektrik mühərriklərinin işləmə prosesini izah edən nümunədir. Bu qanun belədir: qapalı dövrədə yaranan induksiyanın elektromotor qüvvəsi nə qədər böyükdürsə, maqnit axınının dəyişmə sürəti də bir o qədər çox olur.
Optika
"Optika" filialı həm də məktəb kurikulumunun bir hissəsini əks etdirir (fizikanın əsas qanunları: 7-9-cu siniflər). Ona görə də bu prinsipləri başa düşmək ilk baxışdan göründüyü qədər çətin deyil. Onların öyrənilməsi təkcə əlavə bilik deyil, həm də ətrafdakı reallığın daha yaxşı başa düşülməsini gətirir. Optikanın öyrənilməsi sahəsinə aid edilə bilən fizikanın əsas qanunları aşağıdakılardır:
- Guynes prinsipi. Bu, saniyənin hər hansı bir hissəsində dalğa cəbhəsinin dəqiq mövqeyini səmərəli şəkildə təyin etməyə imkan verən bir üsuldur. Onun mahiyyəti belədir:saniyənin müəyyən hissəsində dalğa cəbhəsinin yolunda olan bütün nöqtələr mahiyyət etibarilə özlüyündə sferik dalğaların (ikinci dərəcəli) mənbəyinə çevrilir, dalğa cəbhəsinin saniyənin eyni hissəsində yerləşdirilməsi isə eynidir. bütün sferik dalğaların ətrafında dolanan səth (ikinci dərəcəli). Bu prinsip işığın sınması və əks olunması ilə bağlı mövcud qanunları izah etmək üçün istifadə olunur.
- Hüygens-Fresnel prinsipi dalğaların yayılması ilə bağlı məsələlərin həlli üçün effektiv metodu əks etdirir. O, işığın difraksiyası ilə bağlı elementar problemləri izah etməyə kömək edir.
- Dalğanın əks olunması qanunu. Güzgüdə əks etdirmək üçün eyni dərəcədə istifadə olunur. Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, həm düşən şüa, həm də əks olunan şüa, eləcə də şüanın düşmə nöqtəsindən qurulan perpendikulyar tək bir müstəvidə yerləşir. Şüanın düşdüyü bucağın həmişə qırılma bucağına mütləq bərabər olduğunu xatırlamaq da vacibdir.
- İşığın sınması prinsipi. Bu, bir homogen mühitdən digərinə hərəkət anında elektromaqnit dalğasının (işığın) trayektoriyasının dəyişməsidir ki, bu da bir sıra qırılma göstəricilərində birincidən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Onlarda işığın yayılma sürəti fərqlidir.
- İşığın düzxətli yayılması qanunu. Özündə bu, həndəsi optika sahəsinə aid olan qanundur və belədir: hər hansı bir homojen mühitdə (təbiətindən asılı olmayaraq) işıq ən qısa məsafədə ciddi şəkildə düzxətli şəkildə yayılır. Bu qanun təhsili sadə və başa düşülən şəkildə izah edir.kölgələr.
Atom və nüvə fizikası
Kvant fizikasının əsas qanunları, eləcə də atom və nüvə fizikasının əsasları orta məktəblərdə və universitetlərdə öyrənilir.
Beləliklə, Borun postulatları nəzəriyyənin əsasına çevrilmiş bir sıra əsas fərziyyələrdir. Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, istənilən atom sistemi yalnız stasionar vəziyyətdə sabit qala bilər. Atom tərəfindən enerjinin hər hansı radiasiya və ya udulması mütləq prinsipdən istifadə etməklə baş verir, bunun mahiyyəti aşağıdakı kimidir: daşınma ilə əlaqəli şüalanma monoxromatik olur.
Bu postulatlar fizikanın əsas qanunlarını öyrənən standart məktəb kurrikuluma istinad edir (11-ci sinif). Onların biliyi məzun üçün məcburidir.
İnsanın bilməli olduğu fizikanın əsas qanunları
Bəzi fiziki prinsiplər bu elmin sahələrindən birinə aid olsalar da, ümumi xarakter daşıyır və hər kəsə məlum olmalıdır. İnsanın bilməli olduğu əsas fizika qanunlarını sadalayırıq:
- Arximed Qanunu (hidro və həmçinin aerostatik sahələrə aiddir). Bu o deməkdir ki, qaz halında və ya mayedə batırılmış hər hansı bir cisim mütləq şaquli olaraq yuxarıya doğru yönəldilmiş bir növ qaldırıcı qüvvəyə məruz qalır. Bu qüvvə həmişə ədədi olaraq bədən tərəfindən yerdəyişdirilən maye və ya qazın çəkisinə bərabərdir.
- Bu qanunun başqa bir ifadəsi belədir: qaza və ya mayeyə batırılmış bədən, şübhəsiz ki, çəki itirəcək qədər çəki itirəcək.batırıldığı mayenin və ya qazın kütləsi idi. Bu qanun üzgüçülük cisimləri nəzəriyyəsinin əsas postulatı oldu.
- Ümumdünya cazibə qanunu (Nyuton tərəfindən kəşf edilmişdir). Onun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, tamamilə bütün cisimlər qaçılmaz olaraq bir-birlərini bir qüvvə ilə cəlb edirlər ki, bu cisimlərin kütlələrinin məhsulu nə qədər böyükdürsə, bir o qədər çox olur və müvafiq olaraq, aralarındakı məsafənin kvadratı bir o qədər kiçikdir..
Bunlar ətraf aləmin fəaliyyət mexanizmini və orada baş verən proseslərin xüsusiyyətlərini anlamaq istəyən hər kəsin bilməli olduğu fizikanın 3 əsas qanunudur. Onların fəaliyyət prinsipini başa düşmək olduqca sadədir.
Belə biliyin dəyəri
Fizikanın əsas qanunları yaşından və peşəsindən asılı olmayaraq insanın bilik baqajında olmalıdır. Onlar bütün bugünkü reallığın mövcudluq mexanizmini əks etdirir və mahiyyət etibarilə, davamlı dəyişən dünyada yeganə sabitdir.
Əsas qanunlar, fizikanın konsepsiyaları ətrafımızdakı dünyanı öyrənmək üçün yeni imkanlar açır. Onların bilikləri Kainatın mövcudluğu mexanizmini və bütün kosmik cisimlərin hərəkətini anlamağa kömək edir. Bu, bizi təkcə gündəlik hadisələrin və proseslərin izləyicisinə çevirmir, həm də onlardan xəbərdar olmağa imkan verir. İnsan fizikanın əsas qanunlarını, yəni ətrafında baş verən bütün prosesləri aydın şəkildə dərk etdikdə, onları ən effektiv şəkildə idarə etmək, kəşflər etmək və bununla da həyatını daha rahat etmək imkanı əldə edir.
Nəticələr
Bəziləri dərinləşməyə məcbur olurVahid Dövlət İmtahanı üçün fizikanın əsas qanunlarını öyrənmək, digərləri - peşəyə görə, bəziləri isə elmi maraqdan ötrü. Bu elmin öyrənilməsinin məqsədlərindən asılı olmayaraq, əldə edilən biliklərin faydalarını çox qiymətləndirmək olmaz. Ətraf aləmin mövcudluğunun əsas mexanizmlərini və qanunauyğunluqlarını anlamaqdan daha qaneedici bir şey yoxdur.
Laqeyd olmayın - təkamül edin!
