Các định Luật Vật Lý Cơ Bản. Các Khái Niệm Và định Luật ...

Định luật thứ hai của nhiệt động lực học

Theo định luật này, quá trình, kết quả duy nhất của nó là sự truyền năng lượng dưới dạng nhiệt từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn, là không thể xảy ra nếu không có những thay đổi trong bản thân hệ và môi trường. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học thể hiện xu hướng của một hệ bao gồm một số lượng lớn các hạt chuyển động ngẫu nhiên để chuyển đổi tự phát từ trạng thái ít xác suất hơn sang trạng thái có thể xảy ra hơn. Cấm chế tạo máy chuyển động vĩnh viễn thuộc loại thứ hai.

Định luật Avogardo Các thể tích bằng nhau của các khí lý tưởng ở cùng nhiệt độ và áp suất chứa cùng một số phân tử. Định luật được phát hiện vào năm 1811 bởi nhà vật lý người Ý A. Avogadro (1776–1856).

Định luật Ampère Quy luật tương tác của hai dòng điện chạy trong các vật dẫn đặt cách nhau một khoảng nhỏ cho biết: các dây dẫn song song có dòng điện theo một hướng thì hút và với dòng điện ngược chiều thì chúng đẩy nhau. Định luật được phát hiện vào năm 1820 bởi A. M. Ampère.

Luật Archimedes

Định luật thủy tĩnh và khí tĩnh: trên một cơ thể được ngâm trong chất lỏng hoặc khí, một lực nổi tác dụng lên trên theo phương thẳng đứng, bằng trọng lượng của chất lỏng hoặc khí bị dịch chuyển bởi cơ thể và đặt tại trọng tâm của bộ phận bị ngâm. của cơ thể. FA = gV, trong đó g là khối lượng riêng của chất lỏng hoặc chất khí, V là thể tích của phần ngập trong vật. Nếu không, định luật có thể được xây dựng như sau: một vật thể ngâm trong chất lỏng hoặc chất khí sẽ mất trọng lượng bao nhiêu so với trọng lượng của chất lỏng (hoặc chất khí) mà nó chiếm chỗ. Khi đó P = mg - FA. Định luật được phát hiện bởi nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Archimedes vào năm 212 trước Công nguyên. e. Nó là cơ sở của lý thuyết về các vật thể nổi.

Luật hấp dẫn

Định luật vạn vật hấp dẫn hay còn gọi là định luật hấp dẫn của Newton: tất cả các vật thể đều hút nhau với một lực tỷ lệ thuận với tích khối lượng của các vật thể này và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Định luật Boyle - Mariotte

Một trong những định luật của khí lý tưởng: ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất khí và thể tích của nó là một giá trị không đổi. Công thức: pV = const. Mô tả một quá trình đẳng nhiệt.

Luật Hooke Theo định luật này, độ biến dạng đàn hồi của vật rắn tỷ lệ thuận với các tác động bên ngoài gây ra chúng.

Định luật Dalton Một trong những định luật khí chính: áp suất của hỗn hợp khí lý tưởng không tương tác hóa học bằng tổng áp suất riêng phần của các khí này. Khai trương vào năm 1801 bởi J. Dalton.

Định luật Joule – Lenz

Mô tả tác dụng nhiệt của dòng điện: nhiệt lượng toả ra trong vật dẫn khi có dòng điện một chiều chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, điện trở của vật dẫn và thời gian qua dây dẫn. Được Joule và Lenz phát hiện một cách độc lập vào thế kỷ 19.

định luật Cu lông

Định luật cơ bản về tĩnh điện, biểu thị sự phụ thuộc của lực tương tác của hai điện tích điểm cố định vào khoảng cách giữa chúng: hai điện tích điểm cố định tương tác với nhau một lực tỉ lệ thuận với tích độ lớn của các điện tích này và tỉ lệ nghịch với bình phương của khoảng cách giữa chúng và suất cho phép của môi trường chứa các điện tích. Giá trị bằng số của lực tác dụng giữa hai điện tích điểm cố định 1 C, đặt trong chân không cách nhau 1 m. Định luật Coulomb là một trong những cơ sở thực nghiệm của điện động lực học. Khai trương vào năm 1785.

Định luật Lenz Theo định luật này, dòng điện cảm ứng luôn có hướng sao cho từ thông riêng của nó bù cho những thay đổi của từ thông ngoài gây ra dòng điện này. Định luật Lenz là hệ quả của định luật bảo toàn cơ năng. Được thành lập vào năm 1833 bởi E. H. Lenz.

Định luật Ohm

Một trong những định luật cơ bản về dòng điện: cường độ dòng điện một chiều trong đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch này và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó. Có giá trị đối với chất dẫn điện bằng kim loại và chất điện phân, nhiệt độ của chúng được duy trì không đổi. Trong trường hợp là một đoạn mạch hoàn chỉnh, người ta lập công thức như sau: cường độ dòng điện một chiều trong mạch tỉ lệ thuận với emf của nguồn dòng và tỉ lệ nghịch với tổng trở của mạch điện. Khai trương vào năm 1826 bởi G. S. Ohm.

Luật phản xạ sóng

Chùm tia tới, chùm tia phản xạ và phương thẳng góc lên điểm tới của chùm sáng nằm trong cùng một mặt phẳng và góc tới bằng góc khúc xạ. Định luật có giá trị đối với sự phản xạ của gương.

Định luật Pascal Định luật cơ bản của thủy tĩnh: áp suất do ngoại lực tạo ra trên bề mặt của chất lỏng hoặc chất khí được truyền theo mọi hướng như nhau.

Định luật khúc xạ ánh sáng

Chùm tia tới, chùm khúc xạ và phương vuông góc với điểm tới của chùm nằm trong cùng một mặt phẳng và đối với hai phương tiện này thì tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ là a giá trị không đổi, gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường thứ hai so với môi trường thứ nhất.

Định luật truyền thẳng của ánh sáng

Định luật quang học hình học phát biểu rằng ánh sáng truyền theo đường thẳng trong một môi trường đồng nhất. Giải thích, ví dụ, sự hình thành của bóng râm và penumbra.

Định luật bảo toàn điện tích Một trong những định luật cơ bản của tự nhiên: tổng đại số các điện tích của bất kỳ hệ thống cô lập điện nào không thay đổi. Trong hệ cô lập về điện, định luật bảo toàn điện tích cho phép xuất hiện các hạt mang điện mới, nhưng tổng điện tích của các hạt đã xuất hiện phải luôn bằng không.

Định luật bảo toàn động lượng Một trong những định luật cơ bản của cơ học: động lượng của bất kỳ hệ thống đóng nào đối với tất cả các quá trình xảy ra trong hệ thống không đổi (được bảo toàn) và chỉ có thể được phân phối lại giữa các phần của hệ thống do tương tác của chúng.

Luật của Charles Một trong những định luật khí cơ bản: áp suất của một khối lượng nhất định của khí lý tưởng ở thể tích không đổi tỷ lệ thuận với nhiệt độ.

Định luật cảm ứng điện từ

Mô tả hiện tượng xuất hiện điện trường khi từ trường thay đổi (hiện tượng cảm ứng điện từ): suất điện động của cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông. Hệ số tỉ lệ xác định theo hệ đơn vị, dấu xác định theo quy tắc Lenz. Định luật được phát hiện bởi M. Faraday.

Định luật bảo toàn và chuyển hóa cơ năng Quy luật chung của tự nhiên: năng lượng của bất kỳ hệ kín nào đối với tất cả các quá trình xảy ra trong hệ là không đổi (bảo toàn). Năng lượng chỉ có thể được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác và được phân phối lại giữa các bộ phận của hệ thống. Đối với một hệ mở, sự tăng (giảm) năng lượng của nó bằng với sự giảm (tăng) năng lượng của các cơ thể và trường vật chất tương tác với nó.

Định luật Newton Cơ học cổ điển dựa trên 3 định luật Newton. Định luật thứ nhất của Newton (định luật quán tính): một điểm vật chất ở trạng thái chuyển động thẳng và đều hoặc nghỉ nếu không có vật thể nào khác tác động lên nó hoặc tác dụng của những vật thể này được bù đắp. Định luật thứ hai của Newton (định luật cơ bản của động lực học): gia tốc mà một vật nhận được tỷ lệ thuận với kết quả của tất cả các lực tác dụng lên vật đó và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật đó. Định luật thứ ba của Newton: hành động của hai vật luôn có độ lớn bằng nhau và hướng ngược chiều nhau.

Định luật Faraday Định luật thứ nhất Faraday: khối lượng của chất giải phóng trên điện cực trong quá trình dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với điện lượng (điện tích) đã truyền qua chất điện phân (m = kq = kIt). Định luật thứ hai của Faraday: tỷ lệ khối lượng của các chất khác nhau trải qua sự biến đổi hóa học trên các điện cực khi các điện tích giống nhau đi qua chất điện phân bằng tỷ số của các đương lượng hóa học. Các luật được thiết lập vào năm 1833–1834 bởi M. Faraday.

Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học là định luật bảo toàn năng lượng đối với hệ nhiệt động lực học: nhiệt lượng Q truyền cho hệ được sử dụng để làm thay đổi nội năng của hệ U và thực hiện công A chống lại ngoại lực của hệ. Công thức Q \ u003d U + A làm cơ sở cho hoạt động của động cơ nhiệt.

Định đề của Bohr

Định đề đầu tiên của Bohr: một hệ thống nguyên tử chỉ ổn định ở trạng thái dừng, tương ứng với một chuỗi các giá trị năng lượng nguyên tử rời rạc. Mỗi sự thay đổi năng lượng này gắn liền với sự chuyển đổi hoàn toàn của nguyên tử từ trạng thái dừng này sang trạng thái dừng khác. Định đề thứ hai của Bohr: sự hấp thụ và phát xạ năng lượng của một nguyên tử xảy ra theo quy luật mà bức xạ liên quan đến quá trình chuyển đổi là đơn sắc và có tần số: h = Ei - Ek, trong đó h là hằng số Planck, và Ei và Ek là năng lượng của nguyên tử ở trạng thái dừng.

quy tắc bàn tay trái Xác định hướng của lực tác dụng lên vật dẫn có dòng điện trong từ trường (hoặc hạt mang điện chuyển động). Quy tắc nói: nếu bàn tay trái được đặt ở vị trí sao cho các ngón tay duỗi ra chỉ hướng của dòng điện (vận tốc của hạt) và đường sức từ (đường cảm ứng từ) đi vào lòng bàn tay, thì ngón tay cái thu lại sẽ cho biết hướng của lực tác dụng lên vật dẫn (hạt dương; trường hợp hạt âm thì chiều của lực ngược lại).

Quy tắc bàn tay phải Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn chuyển động trong từ trường: nếu đặt lòng bàn tay phải sao cho nó bao gồm các đường cảm ứng từ và ngón tay cái uốn cong hướng dọc theo chuyển động của dây dẫn thì bốn các ngón tay duỗi ra sẽ cho biết chiều của dòng điện cảm ứng.

Nguyên tắc Huygens Cho phép bạn xác định vị trí của mặt trước sóng bất cứ lúc nào. Theo nguyên lý Huygens, tất cả các điểm mà mặt trước sóng đi qua tại thời điểm t đều là nguồn của sóng hình cầu thứ cấp và vị trí mong muốn của mặt sóng tại thời điểm t trùng với bề mặt bao trùm tất cả các sóng thứ cấp. Nguyên lý Huygens giải thích quy luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng.

Nguyên lý Huygens – Fresnel Theo nguyên tắc này, tại bất kỳ điểm nào bên ngoài một bề mặt đóng tùy ý có nguồn sáng điểm, sóng ánh sáng kích thích bởi nguồn này có thể được biểu diễn là kết quả của sự giao thoa của các sóng thứ cấp do tất cả các điểm của bề mặt đóng xác định phát ra. Nguyên lý cho phép giải các bài toán đơn giản nhất về nhiễu xạ ánh sáng.

Nguyên lý tương đối Trong bất kỳ hệ quy chiếu quán tính nào, tất cả các hiện tượng vật lý (cơ học, điện từ, v.v.) đều tiến hành như nhau trong cùng một điều kiện. Nó là sự tổng quát hóa nguyên lý tương đối của Galileo.

Nguyên lý tương đối của Galileo

Nguyên lý cơ học của thuyết tương đối, hay nguyên lý cơ học cổ điển: trong bất kỳ hệ quy chiếu quán tính nào, tất cả các hiện tượng cơ học đều diễn ra theo cùng một cách trong cùng một điều kiện.

Âm thanh Âm thanh được gọi là sóng đàn hồi lan truyền trong chất lỏng, chất khí và chất rắn và được cảm nhận bằng tai của con người và động vật. Một người có khả năng nghe được âm có tần số trong khoảng 16-20 kHz. Âm thanh có tần số lên đến 16 Hz được gọi là sóng hạ âm; với tần số 2 104-109 Hz - siêu âm và với tần số 109-1013 Hz - siêu âm. Khoa học nghiên cứu về âm thanh được gọi là âm học.

Nhẹ Ánh sáng theo nghĩa hẹp của thuật ngữ này được gọi là sóng điện từ trong dải tần số mà mắt người cảm nhận được: 7,5 '1014–4,3' 1014 Hz. Bước sóng thay đổi từ 760 nm (ánh sáng đỏ) đến 380 nm (ánh sáng tím).

Bài viết được tạo trên cơ sở tư liệu từ Internet, sách giáo khoa vật lý và kiến ​​thức của bản thân.

Tôi không bao giờ thích vật lý, tôi không biết và cố gắng tránh nó càng nhiều càng tốt. Tuy nhiên, gần đây tôi ngày càng hiểu nhiều hơn: toàn bộ cuộc sống của chúng ta đều tuân theo các định luật vật lý đơn giản.

1) Đơn giản nhất, nhưng quan trọng nhất trong số đó là Quy luật Bảo toàn và Chuyển đổi Năng lượng.

Nghe có vẻ như thế này: "Năng lượng của bất kỳ hệ thống kín nào là không đổi đối với tất cả các quá trình xảy ra trong hệ thống." Và chúng tôi đang ở trong một hệ thống như vậy. Những thứ kia. chúng ta cho đi bao nhiêu thì chúng ta nhận được bấy nhiêu. Nếu chúng ta muốn nhận được một cái gì đó, chúng ta phải cho một số tiền tương đương trước đó. Và không có gì khác! Và chúng tôi, tất nhiên, muốn nhận được một mức lương lớn, nhưng không đi làm. Đôi khi một ảo tưởng được tạo ra rằng “những kẻ ngốc là may mắn” và hạnh phúc rơi vào đầu của nhiều người. Đọc bất kỳ câu chuyện cổ tích. Anh hùng liên tục phải vượt qua những khó khăn rất lớn! Bây giờ bơi trong nước lạnh, sau đó trong nước đun sôi. Đàn ông thu hút sự chú ý của phụ nữ bằng sự tán tỉnh. Những người phụ nữ, đến lượt họ, chăm sóc những người đàn ông này và trẻ em. Vân vân. Vì vậy, nếu bạn muốn nhận được thứ gì đó, hãy chịu khó cho trước. Bộ phim "Pay It Forward" phản ánh rất rõ quy luật vật lý này.

Có một câu chuyện cười khác về chủ đề này: Định luật bảo toàn cơ năng: Nếu bạn đến làm việc vào buổi sáng tràn đầy năng lượng và ra về như vắt chanh, thì 1. người khác vào như vắt chanh bỏ đi tràn đầy năng lượng 2. bạn đã được sử dụng để sưởi ấm căn phòng

2) Định luật tiếp theo là: "Lực tác dụng bằng phản lực"

Về nguyên tắc, định luật vật lý này phản ánh quy luật trước đó. Nếu một người thực hiện một hành động tiêu cực - có ý thức hay không - thì anh ta sẽ nhận được phản hồi, tức là Sự đối lập. Đôi khi nguyên nhân và kết quả được phân tán trong thời gian, và bạn có thể không hiểu ngay gió thổi từ đâu. Chúng ta, quan trọng nhất, phải nhớ rằng không có gì chỉ xảy ra. Ví dụ, chúng ta có thể trích dẫn sự giáo dục của cha mẹ, sau đó sẽ tự biểu hiện sau vài thập kỷ.

3) Luật tiếp theo là Luật đòn bẩy. Archimedes thốt lên: "Hãy cho tôi một điểm hỗ trợ, và tôi sẽ xoay chuyển Trái đất!". Mọi trọng lượng đều có thể được thực hiện nếu bạn chọn đúng đòn bẩy. Bạn luôn cần phải tìm ra đòn bẩy sẽ cần trong bao lâu để đạt được một mục tiêu cụ thể và rút ra kết luận cho bản thân, hãy ưu tiên. Hiểu cách tính toán sức mạnh của bạn, liệu bạn có cần phải tốn nhiều công sức để tạo ra đòn bẩy phù hợp và di chuyển trọng lượng này hay không, hay dễ dàng hơn là để nó một mình và thực hiện các hoạt động khác.

4) Cái gọi là quy tắc gimlet, cho biết hướng của từ trường. Quy tắc này trả lời câu hỏi muôn thuở: ai là người đáng trách? Và anh ấy chỉ ra rằng bản thân chúng ta phải chịu trách nhiệm cho tất cả những gì xảy ra với chúng ta. Dù có xúc phạm đến đâu, dù khó khăn đến đâu, dù thoạt nhìn, bất công như thế nào, chúng ta phải luôn ý thức rằng ngay từ ban đầu, chính chúng ta đã là nguyên nhân.

5) Chắc hẳn ai đó còn nhớ định luật cộng vận tốc. Nghe có vẻ như thế này: "Tốc độ của một vật so với hệ quy chiếu cố định bằng tổng vectơ của tốc độ của vật này so với hệ quy chiếu chuyển động và tốc độ của hệ quy chiếu di động nhất so với khung cố định "Nghe có vẻ phức tạp? Bây giờ chúng ta hãy tìm ra nó. Nguyên tắc cộng vận tốc không gì khác hơn là tổng số học của các số hạng của vận tốc, như là các khái niệm hoặc định nghĩa toán học.

Vận tốc là một trong những hiện tượng thiết yếu liên quan đến động học. Động học nghiên cứu các quá trình truyền năng lượng, động lượng, điện tích và vật chất trong các hệ thống vật lý khác nhau và ảnh hưởng của trường bên ngoài lên chúng. Nó có thể là tự phụ, nhưng sau đó từ quan điểm của động học, người ta cũng có thể xem xét một số quá trình xã hội, ví dụ, xung đột.

Vì vậy, trong trường hợp hai vật thể trái ngược nhau và tiếp xúc của chúng, một định luật tương tự như định luật bảo toàn vận tốc (như một thực tế là truyền năng lượng) sẽ hoạt động? Điều này có nghĩa là độ mạnh và mức độ gây hấn của xung đột phụ thuộc vào mức độ xung đột giữa hai (ba, bốn) bên. Chúng càng hung hãn và mạnh mẽ, xung đột càng trở nên bạo lực và tàn phá. Nếu một trong các bên không có xung đột thì mức độ gây hấn sẽ không tăng lên.

Mọi thứ rất đơn giản. Và nếu bạn không thể nhìn vào bên trong bản thân để hiểu mối quan hệ nguyên nhân và kết quả của vấn đề, chỉ cần mở sách giáo khoa vật lý lớp 8.

Giới thiệu

1. Định luật Newton

1.1. Định luật quán tính (định luật đầu tiên của Newton)

1.2 Quy luật chuyển động

1.3. Định luật bảo toàn động lượng (Định luật bảo toàn động lượng)

1.4. Lực quán tính

1.5. Luật độ nhớt

2.1. Các định luật nhiệt động lực học

1. Luật hấp dẫn

3.2. Tương tác hấp dẫn

3.3. Cơ học thiên thể

1. Trường hấp dẫn mạnh

3.5. Các lý thuyết cổ điển hiện đại về lực hấp dẫn

Sự kết luận

Văn chương

Giới thiệu

Các định luật vật lý cơ bản mô tả các hiện tượng quan trọng nhất trong tự nhiên và vũ trụ. Chúng cho phép chúng ta giải thích và thậm chí dự đoán nhiều hiện tượng. Vì vậy, chỉ dựa vào các định luật cơ bản của vật lý cổ điển (định luật Newton, định luật nhiệt động lực học, v.v.), nhân loại đã khám phá thành công không gian, đưa tàu vũ trụ đến các hành tinh khác.

Tôi muốn xem xét trong công trình này các định luật vật lý quan trọng nhất và mối quan hệ của chúng. Các định luật quan trọng nhất của cơ học cổ điển là các định luật Newton, đủ để mô tả các hiện tượng trong vũ trụ vĩ mô (không tính đến các giá trị cao của tốc độ hoặc khối lượng, được nghiên cứu trong GR - Thuyết tương đối rộng, hoặc SRT - Thuyết tương đối hẹp).

1. Định luật Newton

Các định luật cơ học của Newton - ba luật cơ bản cái gọi là. cơ học cổ điển. Công thức của I. Newton (1687). Định luật thứ nhất: "Mọi vật thể tiếp tục được giữ ở trạng thái nghỉ ngơi hoặc chuyển động đều và thẳng, cho đến khi bị các lực tác dụng ép thay đổi trạng thái này." Định luật thứ hai: "Sự thay đổi của động lượng tỷ lệ với lực phát động tác dụng và xảy ra theo hướng của đường thẳng mà lực này tác dụng." Định luật thứ ba: "Một hành động luôn có phản ứng bình đẳng và ngược chiều, ngược lại, tác dụng của hai vật đối với nhau là bình đẳng và hướng theo hai hướng ngược nhau."

1.1. Zako ́ chín ́ rtions (Luật đầu tiên mới ́ tấn) : vật tự do, không chịu tác dụng của lực từ các vật khác, đang ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động thẳng nghiêng đều (khái niệm tốc độ ở đây áp dụng cho khối tâm của vật trong trường hợp chuyển động không tịnh tiến). Nói cách khác, các vật thể được đặc trưng bởi quán tính (từ quán tính trong tiếng Latinh - “không hoạt động”, “quán tính”), tức là hiện tượng duy trì tốc độ nếu các tác động bên ngoài lên chúng được bù đắp.

Các hệ quy chiếu trong đó luật quán tính được đáp ứng được gọi là hệ quy chiếu quán tính (ISR).

Định luật quán tính lần đầu tiên được xây dựng bởi Galileo Galilei, người sau nhiều thí nghiệm đã kết luận rằng không cần nguyên nhân bên ngoài nào để một vật thể tự do chuyển động với tốc độ không đổi. Trước đó, một quan điểm khác (có từ thời Aristotle) ​​thường được chấp nhận: một vật tự do ở trạng thái nghỉ, và để chuyển động với tốc độ không đổi, cần phải tác dụng một lực không đổi.

Sau đó, Newton đã xây dựng định luật quán tính là định luật đầu tiên trong ba định luật nổi tiếng của ông.

Nguyên lý tương đối của Galileo: trong mọi hệ quy chiếu quán tính, mọi quá trình vật lý đều tiến hành theo cùng một cách. Trong một hệ quy chiếu được đưa về trạng thái nghỉ hoặc chuyển động thẳng nghiêng đều so với hệ quy chiếu quán tính (có điều kiện là "ở trạng thái nghỉ"), tất cả các quá trình tiến hành giống hệt như trong hệ quy chiếu ở trạng thái nghỉ.

Cần lưu ý rằng khái niệm hệ quy chiếu quán tính là một mô hình trừu tượng (một số vật thể lý tưởng được coi là thay vì vật thể thực. Một vật thể hoàn toàn cứng hoặc một sợi không trọng lượng dùng làm ví dụ về một mô hình trừu tượng), hệ quy chiếu thực là luôn gắn liền với một số đối tượng và sự tương ứng của chuyển động thực sự quan sát được của các vật thể trong các hệ thống như vậy với kết quả của các phép tính sẽ không đầy đủ.

1.2 Quy luật chuyển động - một công thức toán học về cách một cơ thể chuyển động hoặc cách một chuyển động của một dạng tổng quát hơn xảy ra.

Trong cơ học cổ điển của một chất điểm, quy luật chuyển động là ba phụ thuộc của ba tọa độ không gian vào thời gian, hoặc sự phụ thuộc của một đại lượng vectơ (vectơ bán kính) vào thời gian, có dạng

Quy luật chuyển động có thể được tìm thấy, tùy thuộc vào nhiệm vụ, hoặc từ các định luật vi phân của cơ học hoặc từ các định luật tích phân.

Định luật bảo toàn năng lượng - định luật cơ bản của tự nhiên, bao gồm thực tế là năng lượng của một hệ kín được bảo toàn theo thời gian. Nói cách khác, năng lượng không thể sinh ra từ hư không và không thể biến mất vào hư không, nó chỉ có thể truyền từ dạng này sang dạng khác.

Định luật bảo toàn năng lượng được tìm thấy trong các ngành khác nhau của vật lý và thể hiện trong sự bảo toàn các dạng năng lượng khác nhau. Ví dụ, trong cơ học cổ điển, định luật biểu hiện ở sự bảo toàn cơ năng (tổng của thế năng và động năng). Trong nhiệt động lực học, định luật bảo toàn cơ năng được gọi là định luật đầu tiên của nhiệt động lực học và nói lên sự bảo toàn cơ năng bằng nhiệt năng.

Vì định luật bảo toàn năng lượng không đề cập đến các đại lượng và hiện tượng cụ thể, mà phản ánh một mô hình chung có thể áp dụng ở mọi nơi và mọi lúc, nên gọi nó không phải là một định luật, mà là nguyên tắc bảo toàn năng lượng thì đúng hơn.

Trường hợp đặc biệt - Định luật bảo toàn cơ năng - cơ năng của hệ cơ học bảo toàn trong thời gian. Nói một cách đơn giản, trong trường hợp không có các lực như lực ma sát (lực tiêu tán), thì năng lượng cơ học không sinh ra từ hư không và không thể biến mất ở bất cứ đâu.

Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2

Định luật bảo toàn cơ năng là định luật tích phân. Điều này có nghĩa là nó được tạo thành từ hoạt động của các luật khác biệt và là một thuộc tính của hành động tổng hợp của chúng. Ví dụ, đôi khi người ta nói rằng không thể tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn là do định luật bảo toàn năng lượng. Nhưng nó không phải. Trên thực tế, trong mọi dự án về một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn, một trong những luật vi sai được kích hoạt và chính anh ta là người làm cho động cơ không hoạt động được. Định luật bảo toàn năng lượng chỉ đơn giản là khái quát thực tế này.

Theo định lý Noether, định luật bảo toàn cơ năng là hệ quả của sự đồng nhất của thời gian.

1.3. Zako ́ n tiết kiệm ́ và ́ xung (Zako ́ n tiết kiệm ́ nếu ́ chất lượng chuyển động) khẳng định rằng tổng mômen của tất cả các cơ thể (hoặc các hạt) của một hệ kín là một giá trị không đổi.

Từ định luật Newton, có thể chỉ ra rằng khi chuyển động trong không gian trống, động lượng được bảo toàn theo thời gian, và khi có tương tác, tốc độ thay đổi của nó được xác định bằng tổng các lực tác dụng. Trong cơ học cổ điển, định luật bảo toàn động lượng thường được suy ra như một hệ quả của các định luật Newton. Tuy nhiên, định luật bảo toàn này cũng đúng trong trường hợp cơ học Newton không thể áp dụng được (vật lý tương đối tính, cơ học lượng tử).

Giống như bất kỳ định luật bảo toàn nào, định luật bảo toàn động lượng mô tả một trong những đối xứng cơ bản, tính thuần nhất của không gian

Định luật thứ ba của Newton giải thích những gì xảy ra với hai cơ quan tương tác. Lấy ví dụ một hệ thống khép kín bao gồm hai cơ quan. Vật thứ nhất có thể tác động lên vật thứ hai với một lực F12, và vật thứ hai - lên vật thứ nhất với lực F21. Các lực có quan hệ với nhau như thế nào? Định luật thứ ba của Newton phát biểu rằng lực tác dụng có độ lớn bằng nhau và ngược hướng với phản lực. Chúng tôi nhấn mạnh rằng các lực này được áp dụng cho các cơ thể khác nhau, và do đó không được bù đắp.

Bản thân luật:

Các vật tác dụng lên nhau các lực có phương dọc theo cùng một đường thẳng, có độ lớn bằng nhau và ngược chiều:.

1.4. Lực quán tính

Nói một cách chính xác, các định luật Newton chỉ có giá trị trong hệ quy chiếu quán tính. Nếu chúng ta trung thực viết ra phương trình chuyển động của một vật trong hệ quy chiếu phi quán tính, thì nó sẽ khác với định luật II Newton. Tuy nhiên, thông thường, để đơn giản hóa việc xem xét, một số "lực quán tính" hư cấu được đưa ra, và sau đó các phương trình chuyển động này được viết lại dưới dạng rất giống với định luật II Newton. Về mặt toán học, mọi thứ ở đây đều đúng (đúng), nhưng theo quan điểm của vật lý, một lực hư cấu mới không thể được coi là một cái gì đó có thật, là kết quả của một số tương tác thực. Chúng tôi nhấn mạnh lại một lần nữa: “lực quán tính” chỉ là một tham số hóa thuận tiện về sự khác nhau của các quy luật chuyển động trong hệ quy chiếu quán tính và phi quán tính.

1.5. Luật độ nhớt

Định luật Newton về độ nhớt (nội ma sát) là một biểu thức toán học liên hệ giữa ứng suất của ma sát nội τ (độ nhớt) và sự thay đổi vận tốc của môi trường v trong không gian

(tốc độ biến dạng) đối với các thể chất lỏng (chất lỏng và khí):

trong đó giá trị của η được gọi là hệ số ma sát trong hoặc hệ số động lực học của độ nhớt (đơn vị CGS - poise). Hệ số động học của độ nhớt là giá trị μ = η / ρ (đơn vị CGS là Stokes, ρ là khối lượng riêng của môi trường).

Định luật Newton có thể được giải tích bằng các phương pháp động học vật lý, trong đó độ nhớt thường được xem xét đồng thời với độ dẫn nhiệt và định luật Fourier tương ứng đối với độ dẫn nhiệt. Trong lý thuyết động năng của chất khí, hệ số ma sát trong được tính bằng công thức

trong đó là tốc độ trung bình của chuyển động nhiệt của các phân tử, λ là đường đi tự do trung bình.

2.1. Các định luật nhiệt động lực học

Nhiệt động lực học dựa trên ba định luật, được xây dựng trên cơ sở dữ liệu thực nghiệm và do đó có thể được chấp nhận như là định đề.

* Định luật 1 nhiệt động lực học. Nó là một công thức của định luật tổng quát của sự bảo toàn năng lượng cho các quá trình nhiệt động lực học. Ở dạng đơn giản nhất, nó có thể được viết là δQ \ u003d δA + d "U, trong đó dU là tổng vi sai của nội năng của hệ và δQ và δA là nhiệt lượng cơ bản và công cơ bản thực hiện trên tương ứng với hệ thống. Cần lưu ý rằng δA và δQ không thể được coi là vi phân theo nghĩa thông thường của khái niệm này. Theo quan điểm của khái niệm lượng tử, định luật này có thể được hiểu như sau: dU là sự thay đổi năng lượng của một hệ lượng tử nhất định, δA là sự thay đổi năng lượng của hệ do sự thay đổi dân số các mức năng lượng của hệ, và δQ là sự thay đổi năng lượng của hệ lượng tử do sự thay đổi cấu trúc của mức năng lượng.

* Định luật thứ hai của nhiệt động lực học: Định luật thứ hai của nhiệt động lực học loại trừ khả năng tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn thuộc loại thứ hai. Có một số công thức khác nhau, nhưng đồng thời tương đương của luật này. 1 - Định đề của Clausius. Quá trình không xảy ra sự thay đổi nào khác, ngoại trừ sự truyền nhiệt từ vật nóng sang vật lạnh, là không thể đảo ngược, tức là nhiệt không thể chuyển từ vật lạnh sang vật nóng mà không có bất kỳ sự thay đổi nào khác trong hệ. Hiện tượng này được gọi là sự tiêu tán hay phân tán năng lượng. 2 - Định đề của Kelvin. Quá trình chuyển hóa công thành nhiệt mà không có bất kỳ sự thay đổi nào khác trong hệ là không thể đảo ngược, tức là không thể chuyển toàn bộ nhiệt lượng lấy từ nguồn có nhiệt độ đồng nhất thành công mà không thực hiện các thay đổi khác trong hệ.

* Định luật thứ 3 của nhiệt động lực học: Định lý Nernst: Entropy của bất kỳ hệ nào ở nhiệt độ không tuyệt đối luôn có thể lấy bằng không

3.1. Luật hấp dẫn

Lực hấp dẫn (vạn vật hấp dẫn, lực hút) (từ tiếng Latinh gravitas - “lực hấp dẫn”) là một tương tác cơ bản tầm xa trong tự nhiên, mà tất cả các vật chất đều là đối tượng của nó. Theo dữ liệu hiện đại, nó là một tương tác phổ quát theo nghĩa, không giống như bất kỳ lực nào khác, nó tạo ra cùng một gia tốc cho tất cả các vật thể, không có ngoại lệ, bất kể khối lượng của chúng. Chủ yếu lực hấp dẫn đóng một vai trò quyết định trên quy mô vũ trụ. Thuật ngữ hấp dẫn cũng được dùng làm tên của một nhánh vật lý nghiên cứu về tương tác hấp dẫn. Lý thuyết vật lý hiện đại thành công nhất trong vật lý cổ điển mô tả lực hấp dẫn là lý thuyết tương đối rộng; lý thuyết lượng tử về tương tác hấp dẫn vẫn chưa được xây dựng.

3.2. Tương tác hấp dẫn

Tương tác hấp dẫn là một trong bốn tương tác cơ bản trong thế giới của chúng ta. Trong khuôn khổ của cơ học cổ điển, tương tác hấp dẫn được mô tả bằng định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, trong đó phát biểu rằng lực hấp dẫn giữa hai chất điểm có khối lượng m1 và m2, cách nhau một khoảng R, là

Ở đây G là hằng số hấp dẫn, bằng m³ / (kg s²). Dấu trừ có nghĩa là lực tác dụng lên vật thể luôn có hướng bằng vectơ bán kính hướng vào vật thể, tức là lực tương tác hấp dẫn luôn dẫn đến lực hút của bất kỳ vật thể nào.

Trường trọng lực là thế năng. Điều này có nghĩa là có thể tạo ra thế năng của lực hấp dẫn của một cặp vật thể, và năng lượng này sẽ không thay đổi sau khi di chuyển các vật thể dọc theo một đường bao khép kín. Thế năng của trường hấp dẫn kéo theo định luật bảo toàn tổng động năng và thế năng, và khi nghiên cứu chuyển động của các vật trong trường hấp dẫn, người ta thường đơn giản hóa cách giải. Trong khuôn khổ của cơ học Newton, tương tác hấp dẫn là tầm xa. Điều này có nghĩa là bất kể một vật thể khối lượng lớn chuyển động như thế nào, tại bất kỳ điểm nào trong không gian, thế năng hấp dẫn chỉ phụ thuộc vào vị trí của vật thể tại một thời điểm nhất định.

Các vật thể không gian lớn - các hành tinh, các ngôi sao và các thiên hà có khối lượng rất lớn và do đó, tạo ra các trường hấp dẫn đáng kể. Lực hấp dẫn là lực yếu nhất. Tuy nhiên, vì nó hoạt động ở mọi khoảng cách và mọi khối lượng đều dương nên nó vẫn là một lực rất quan trọng trong vũ trụ. Để so sánh: tổng điện tích của các vật thể này bằng 0, vì toàn bộ chất là trung hòa về điện. Ngoài ra, lực hấp dẫn, không giống như các tương tác khác, có tác dụng phổ quát đối với mọi vật chất và năng lượng. Không có vật thể nào được tìm thấy mà không có tương tác hấp dẫn nào cả.

Do tính chất toàn cầu của nó, lực hấp dẫn cũng là nguyên nhân gây ra các tác động quy mô lớn như cấu trúc của các thiên hà, lỗ đen và sự giãn nở của Vũ trụ, và đối với các hiện tượng thiên văn cơ bản - quỹ đạo của các hành tinh và lực hút đơn giản lên bề mặt Trái đất và các cơ quan rơi xuống.

Lực hấp dẫn là tương tác đầu tiên được mô tả bởi một lý thuyết toán học. Vào thời cổ đại, Aristotle tin rằng các vật có khối lượng khác nhau rơi với tốc độ khác nhau. Chỉ sau đó, Galileo Galilei đã thực nghiệm xác định rằng không phải như vậy - nếu lực cản không khí bị loại bỏ, tất cả các vật thể đều tăng tốc như nhau. Định luật hấp dẫn của Isaac Newton (1687) là một mô tả tốt về hành vi chung của lực hấp dẫn. Năm 1915, Albert Einstein đã tạo ra Thuyết Tương đối Tổng quát, thuyết này mô tả chính xác hơn lực hấp dẫn dưới dạng hình học của không thời gian.

3.3. Cơ học thiên thể và một số nhiệm vụ của nó

Phần cơ học nghiên cứu chuyển động của các vật thể trong không gian trống chỉ dưới tác dụng của lực hấp dẫn được gọi là cơ học thiên thể.

Nhiệm vụ đơn giản nhất của cơ học thiên thể là tương tác hấp dẫn của hai vật thể trong không gian trống. Vấn đề này được giải quyết một cách phân tích đến cùng; kết quả của nghiệm của nó thường được xây dựng dưới dạng ba định luật Kepler.

Khi số lượng các cơ quan tương tác tăng lên, vấn đề trở nên phức tạp hơn nhiều. Vì vậy, bài toán ba vật thể vốn đã nổi tiếng (nghĩa là chuyển động của ba vật thể có khối lượng khác 0) không thể được giải một cách phân tích ở dạng tổng quát. Với một giải pháp số, tính không ổn định của các nghiệm đối với các điều kiện ban đầu hình thành khá nhanh. Khi được áp dụng cho hệ mặt trời, sự không ổn định này khiến chúng ta không thể dự đoán chuyển động của các hành tinh trên quy mô vượt quá một trăm triệu năm.

Trong một số trường hợp đặc biệt, có thể tìm được lời giải gần đúng. Điều quan trọng nhất là trường hợp khi khối lượng của một thiên thể lớn hơn đáng kể so với khối lượng của các thiên thể khác (ví dụ: hệ mặt trời và động lực của các vành sao Thổ). Trong trường hợp này, theo cách tính gần đúng đầu tiên, chúng ta có thể giả định rằng các vật thể nhẹ không tương tác với nhau và di chuyển dọc theo quỹ đạo Keplerian xung quanh một vật thể có khối lượng lớn. Tương tác giữa chúng có thể được tính đến trong khuôn khổ của lý thuyết nhiễu loạn và được tính trung bình theo thời gian. Trong trường hợp này, các hiện tượng không tầm thường có thể nảy sinh, chẳng hạn như cộng hưởng, hấp dẫn, ngẫu nhiên, v.v ... Một ví dụ điển hình cho những hiện tượng đó là cấu trúc không tầm thường của các vòng sao Thổ.

Mặc dù đã cố gắng mô tả hành vi của một hệ thống gồm một số lượng lớn các vật thể hút có khối lượng xấp xỉ như nhau, điều này không thể thực hiện được do hiện tượng hỗn loạn động.

3.4. Trường hấp dẫn mạnh

Trong trường hấp dẫn mạnh, khi chuyển động với vận tốc tương đối tính, các tác động của thuyết tương đối rộng bắt đầu xuất hiện:

Sai lệch của định luật hấp dẫn từ Newton;

Độ trễ của thế năng liên quan đến tốc độ lan truyền hữu hạn của nhiễu loạn hấp dẫn; sự xuất hiện của sóng hấp dẫn;

Hiệu ứng phi tuyến: sóng hấp dẫn có xu hướng tương tác với nhau, vì vậy nguyên lý chồng chất của sóng trong trường mạnh không còn giá trị;

Thay đổi hình học của không-thời gian;

Sự xuất hiện của các lỗ đen;

3.5. Các lý thuyết cổ điển hiện đại về lực hấp dẫn

Do thực tế là các hiệu ứng lượng tử của lực hấp dẫn là cực kỳ nhỏ ngay cả trong các điều kiện quan sát và thực nghiệm khắc nghiệt nhất, nên vẫn chưa có quan sát đáng tin cậy nào về chúng. Các ước tính lý thuyết cho thấy rằng trong phần lớn các trường hợp, người ta có thể tự giới hạn mình với mô tả cổ điển về tương tác hấp dẫn.

Có một lý thuyết cổ điển kinh điển hiện đại về lực hấp dẫn - lý thuyết tương đối tổng quát, và nhiều giả thuyết cải tiến nó và các lý thuyết về các mức độ phát triển khác nhau cạnh tranh với nhau (xem bài Các lý thuyết thay thế về lực hấp dẫn). Tất cả những lý thuyết này đều đưa ra những dự đoán rất giống nhau trong phạm vi gần đúng mà các thử nghiệm thực nghiệm hiện đang được thực hiện. Sau đây là một số lý thuyết chính, được phát triển tốt nhất hoặc được biết đến về lực hấp dẫn.

Lý thuyết về lực hấp dẫn của Newton dựa trên khái niệm trọng lực, là một lực tầm xa: nó tác động tức thì ở bất kỳ khoảng cách nào. Tính chất tức thời của hành động này không phù hợp với mô hình trường của vật lý hiện đại và đặc biệt, với thuyết tương đối hẹp do Einstein tạo ra vào năm 1905, lấy cảm hứng từ công trình của Poincaré và Lorentz. Theo lý thuyết của Einstein, không có thông tin nào có thể truyền đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong chân không.

Về mặt toán học, lực hấp dẫn của Newton có nguồn gốc từ thế năng của một vật thể trong trường hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn tương ứng với thế năng này tuân theo phương trình Poisson, phương trình này không bất biến theo phép biến đổi Lorentz. Lý do của sự không bất biến là năng lượng trong thuyết tương đối hẹp không phải là một đại lượng vô hướng, mà đi vào thành phần thời gian của véc tơ 4. Lý thuyết vectơ của lực hấp dẫn hóa ra tương tự như lý thuyết của Maxwell về trường điện từ và dẫn đến năng lượng âm của sóng hấp dẫn, liên kết với bản chất của tương tác: giống như các điện tích (khối lượng) trong trọng trường bị hút và không bị đẩy lùi, như trong điện từ học. Do đó, lý thuyết hấp dẫn của Newton không tương thích với nguyên lý cơ bản của thuyết tương đối hẹp - sự bất biến của các định luật tự nhiên trong bất kỳ hệ quy chiếu quán tính nào, và sự tổng quát hóa vectơ trực tiếp của lý thuyết Newton, được Poincaré đề xuất lần đầu tiên vào năm 1905 trong công việc "Về Động lực học của Electron", dẫn đến kết quả không đạt yêu cầu về mặt vật lý.

Einstein bắt đầu tìm kiếm một lý thuyết về lực hấp dẫn tương thích với nguyên lý bất biến của các quy luật tự nhiên đối với bất kỳ hệ quy chiếu nào. Kết quả của cuộc tìm kiếm này là thuyết tương đối rộng, dựa trên nguyên lý đồng nhất của khối lượng hấp dẫn và quán tính.

Nguyên tắc bình đẳng của khối lượng hấp dẫn và quán tính

Trong cơ học Newton cổ điển, có hai khái niệm về khối lượng: khái niệm thứ nhất dùng để chỉ định luật thứ hai của Newton, và khái niệm thứ hai dùng để chỉ định luật vạn vật hấp dẫn. Khối lượng đầu tiên - quán tính (hay quán tính) - là tỷ số giữa lực phi trọng trường tác dụng lên vật thể với gia tốc của nó. Khối lượng thứ hai - lực hấp dẫn (hoặc, đôi khi nó được gọi là nặng) - xác định lực hút của vật thể bởi các vật thể khác và lực hút của chính nó. Nói chung, hai khối lượng này được đo, như có thể thấy từ mô tả, trong các thí nghiệm khác nhau, vì vậy chúng không nhất thiết phải tỷ lệ với nhau. Sự tương xứng chặt chẽ của chúng cho phép chúng ta nói về một khối lượng vật thể trong cả tương tác không hấp dẫn và hấp dẫn. Bằng cách lựa chọn đơn vị phù hợp, các khối lượng này có thể được tạo ra bằng nhau.

Bản thân nguyên lý do Isaac Newton đưa ra, và sự bình đẳng của các khối lượng đã được ông kiểm chứng bằng thực nghiệm với độ chính xác tương đối là 10−3. Vào cuối thế kỷ 19, Eötvös đã thực hiện những thí nghiệm tinh vi hơn, nâng độ chính xác của việc xác minh nguyên lý lên 10-9. Trong thế kỷ 20, các kỹ thuật thực nghiệm đã giúp xác nhận sự bằng nhau của các khối lượng với độ chính xác tương đối là 10−12-10−13 (Braginsky, Dicke, v.v.).

Đôi khi nguyên lý bình đẳng của khối lượng hấp dẫn và quán tính được gọi là nguyên lý tương đương yếu. Albert Einstein đặt nó làm cơ sở của thuyết tương đối rộng.

Nguyên tắc chuyển động dọc theo đường trắc địa

Nếu khối lượng trọng trường chính xác bằng khối lượng quán tính, thì trong biểu thức gia tốc của một vật mà chỉ có lực hấp dẫn tác dụng, cả hai khối lượng đều giảm. Do đó, gia tốc của cơ thể, và do đó là quỹ đạo của nó, không phụ thuộc vào khối lượng và cấu trúc bên trong của cơ thể. Nếu tất cả các vật thể tại cùng một điểm trong không gian đều nhận được cùng một gia tốc, thì gia tốc này có thể được liên kết không phải với các thuộc tính của các vật thể, mà với các đặc tính của chính không gian tại điểm này.

Do đó, mô tả về tương tác hấp dẫn giữa các vật thể có thể được rút gọn thành mô tả về không-thời gian mà các vật thể chuyển động. Đương nhiên, như Einstein đã làm, giả định rằng các vật thể chuyển động theo quán tính, nghĩa là, theo cách mà gia tốc của chúng trong hệ quy chiếu của chính chúng bằng không. Quỹ đạo của các thiên thể sau đó sẽ là các đường trắc địa, lý thuyết được các nhà toán học phát triển vào thế kỷ 19.

Bản thân các đường trắc địa có thể được tìm thấy bằng cách xác định trong không-thời gian một giá trị tương tự của khoảng cách giữa hai sự kiện, theo truyền thống được gọi là một khoảng hoặc một hàm thế giới. Khoảng thời gian trong không gian ba chiều và một chiều (nói cách khác, trong không-thời gian bốn chiều) được cho bởi 10 thành phần độc lập của tensor hệ mét. 10 số này tạo thành thước đo không gian. Nó xác định "khoảng cách" giữa hai điểm gần nhau vô hạn của không-thời gian theo các hướng khác nhau. Các đường trắc địa tương ứng với các đường thế giới của các vật thể có tốc độ nhỏ hơn tốc độ ánh sáng trở thành các đường có thời gian thích hợp lớn nhất, tức là thời gian được đồng hồ gắn chặt vào một vật thể theo quỹ đạo này.

Các thí nghiệm hiện đại xác nhận chuyển động của các vật thể dọc theo các đường trắc địa với độ chính xác tương đương với sự bằng nhau của khối lượng hấp dẫn và quán tính.

Sự kết luận

Một số kết luận thú vị ngay lập tức theo sau các định luật của Newton. Vì vậy, định luật thứ ba của Newton nói rằng, bất kể các vật thể tương tác như thế nào, chúng không thể thay đổi tổng động lượng của chúng: định luật bảo toàn động lượng phát sinh. Hơn nữa, cần yêu cầu rằng thế năng tương tác của hai vật thể chỉ phụ thuộc vào môđun của sự khác biệt trong tọa độ của các vật thể này U (| r1-r2 |). Khi đó định luật bảo toàn cơ năng của các vật tương tác:

Các định luật Newton là các định luật cơ bản của cơ học. Tất cả các định luật cơ học khác đều có thể bắt nguồn từ chúng.

Đồng thời, Định luật Newton không phải là cấp độ sâu nhất của công thức xây dựng cơ học cổ điển. Trong khuôn khổ của cơ học Lagrang, chỉ có một công thức (ghi lại hành động cơ học) và một định đề duy nhất (các vật thể chuyển động sao cho hành động là nhỏ nhất), và từ đó có thể suy ra tất cả các định luật Newton. Hơn nữa, trong khuôn khổ của chủ nghĩa hình thức Lagrang, người ta có thể dễ dàng xem xét các tình huống giả định trong đó hành động có một số hình thức khác. Trong trường hợp này, các phương trình chuyển động sẽ không còn giống với các định luật Newton nữa, nhưng bản thân cơ học cổ điển sẽ vẫn có thể áp dụng được ...

Nghiệm của phương trình chuyển động

Phương trình F = ma (nghĩa là, định luật II Newton) là một phương trình vi phân: gia tốc là đạo hàm cấp hai của tọa độ theo thời gian. Điều này có nghĩa là sự phát triển của một hệ cơ học theo thời gian có thể được xác định một cách rõ ràng nếu tọa độ ban đầu và vận tốc ban đầu của nó được xác định. Lưu ý rằng nếu các phương trình mô tả thế giới của chúng ta là phương trình bậc nhất, thì các hiện tượng như quán tính, dao động và sóng sẽ biến mất khỏi thế giới của chúng ta.

Việc nghiên cứu các Quy luật Cơ bản của Vật lý khẳng định rằng khoa học đang phát triển không ngừng: mỗi giai đoạn, mỗi quy luật được phát hiện là một giai đoạn phát triển, nhưng không đưa ra câu trả lời dứt khoát cho tất cả các câu hỏi.

Văn chương:

1. Bách khoa toàn thư Liên Xô vĩ đại (Định luật Cơ học Newton và các bài báo khác), 1977, “Bách khoa toàn thư Liên Xô”
2. Bách khoa toàn thư trực tuyến www.wikipedia.com

3. Thư viện “Detlaf A.A., Yavorsky B.M., Milkovskaya L.B. - Giáo trình vật lý (tập 1). Cơ học. Cơ bản của vật lý phân tử và nhiệt động lực học

Cơ quan Liên bang về Giáo dục

GOU VPO Học viện Hàng không Tiểu bang Rybinsk. P.A. Solovyova

Khoa Vật lý Đại cương và Kỹ thuật

BÀI VĂN

Trong môn học "Các khái niệm của khoa học tự nhiên hiện đại"

Chủ đề: “Các định luật vật lý cơ bản”

Nhóm ZKS-07

Sinh viên Balshin A.N.

Giảng viên: Vasilyuk O.V.

7: Định luật chuyển động của Newton

Bài cuối cùng kết thúc với Định luật Vạn vật hấp dẫn của Ngài Isaac Newton, bài này cũng sẽ bắt đầu với Newton, nhưng với các định luật khác của ông - ba định luật về chuyển động có gia tốc đều (thường đơn giản hơn là "ba định luật của Newton") là một thành phần thiết yếu. của vật lý hiện đại. Và, giống như hầu hết các quy luật vật lý, chúng rất thanh lịch trong sự đơn giản của chúng.

Định luật đầu tiên của Newton phát biểu rằng một vật thể ở trạng thái chuyển động đều (hoặc ở trạng thái dừng) sẽ ở trạng thái chuyển động như vậy (hoặc nghỉ ngơi) cho đến khi có tác động bên ngoài (lực) tác dụng lên nó. Vì vậy, một quả bóng lăn trên sàn cuối cùng sẽ dừng chuyển động của nó do thực tế là nó bị ảnh hưởng bởi ma sát hoặc thay đổi hướng chuyển động của nó do kết quả của một cú đá thành công hoặc chỉ đơn giản là va vào tường.

Định luật thứ hai của Newton thiết lập mối quan hệ giữa khối lượng của một vật (m) và gia tốc của nó (a). Định luật này được biểu thị bằng công thức toán học F = m × a, trong đó F là lực biểu thị bằng Newton. Lực và gia tốc là các đại lượng vectơ, tức là các đại lượng ngoài giá trị còn được đặc trưng bởi hướng. Giá trị gia tốc có thể được sử dụng để xác định lực và ngược lại.

Định luật thứ ba của Newton có lẽ là định luật nổi tiếng nhất trong số ba định luật chuyển động của ông. Thông thường, nó được ghi nhớ ở dạng "Lực tác dụng bằng phản lực", mặc dù đúng hơn: "Các điểm vật chất tương tác với nhau bằng các lực có cùng bản chất, hướng dọc theo đường thẳng nối các điểm này, bằng nhau về giá trị tuyệt đối và ngược hướng ”. Dựa trên định luật thứ ba, chúng ta có thể kết luận rằng trong một hệ thống hấp dẫn của hai vật thể, không chỉ xảy ra ảnh hưởng hấp dẫn của vật nặng hơn lên vật nhẹ hơn, mà cả vật nhẹ hơn cũng hút vật nặng hơn. Vì vậy, trong hệ thống Trái đất / Mặt trăng, ảnh hưởng của Mặt trăng lên Trái đất được thể hiện ở các ebbs và dòng chảy.

6: Các định luật nhiệt động lực học

Nhà vật lý và nhà văn người Anh Snow từng nói rằng một người không tham gia vào khoa học, không biết định luật thứ hai của nhiệt động lực học, là người được giáo dục nửa vời như một nhà khoa học chưa bao giờ đọc Shakespeare. Câu châm ngôn này không chỉ nhấn mạnh tầm quan trọng của nhiệt động lực học trong hệ thống các ngành khoa học, mà còn thực tế là tất cả những ai không muốn coi mình là một học sinh bỏ học nên biết những điều cơ bản của nó.

Nói chung, nhiệt động lực học là nghiên cứu về cách thức hoạt động của năng lượng trong bất kỳ hệ thống nào, cho dù đó là động cơ hay lõi của một hành tinh. Nhiệt động lực học dựa trên ba nguyên tắc, trong công thức của Snow đó, nghe như sau:

Bạn không thể giành chiến thắng. Bạn không thể nghỉ chơi. Bạn không thể rời khỏi trò chơi.

Làm thế nào để hiểu nó? Nói về thực tế là không thể giành chiến thắng, Snow lưu ý rằng chúng ta không thể có được cái này mà không từ bỏ cái kia - để hệ thống hoạt động, việc cung cấp năng lượng (sưởi ấm) là cần thiết, nếu không một hệ thống như vậy sẽ không hoạt động, thậm chí đối với trường hợp hoàn toàn biệt lập. Hơn nữa, trong thế giới thực không có hệ thống nào bị cô lập hoàn toàn, và trong trường hợp thực, một phần năng lượng mà chúng ta truyền cho hệ thống để thực hiện công việc được chuyển sang môi trường và định luật thứ hai của nhiệt động lực học ra đời.

Tuyên bố thứ hai của Snow về việc không thể tạm dừng trò chơi có nghĩa là do sự gia tăng entropi trong một hệ thống khép kín, không có tác động bên ngoài, chúng ta không thể đơn giản trở lại trạng thái năng lượng trước đó. Chúng ta có thể nói rằng năng lượng tập trung trong một khối lượng sẽ được phân phối lại cho các khu vực có nồng độ năng lượng thấp hơn.

Cuối cùng, định luật thứ ba của nhiệt động lực học, liên quan đến việc không thể thoát khỏi trò chơi, đề cập đến độ không tuyệt đối, trạng thái của vật chất ở 0 Kelvin hoặc âm 273,15 ° C. Khi hệ đạt đến độ không tuyệt đối, mọi chuyển động của các phân tử phải dừng lại, nghĩa là không có động năng, đạt được entropi bằng không và hình thành một hệ có trật tự hoàn hảo. Tuy nhiên, độ không tuyệt đối là một trạng thái lý tưởng về mặt vật lý, trong thế giới thực, ngay cả ở những vùng lạnh nhất của không gian bên ngoài, việc đạt đến độ không tuyệt đối là không thể - bạn chỉ có thể tiếp cận giá trị trạng thái / nhiệt độ này.

5: Quy luật hằng số về thành phần và tính chất của các chất hóa học.

Nhà hóa học người Pháp Joseph Louis Proust đã viết vào năm 1808: “Từ cực này đến cực khác của Trái đất, các hợp chất có cùng thành phần và tính chất giống nhau. Không có sự khác biệt giữa oxit sắt từ Nam bán cầu và Bắc bán cầu. Malachite từ Siberia có thành phần tương tự như malachite từ Tây Ban Nha. Chỉ có một màu đỏ son duy nhất trên toàn thế giới ”.Đây là công thức đầu tiên của quy luật về thành phần và tính chất của các chất hóa học.

Lý thuyết nguyên tử-phân tử có thể giải thích quy luật thành phần không đổi. Vì nguyên tử có khối lượng không đổi nên thành phần khối lượng của vật chất nói chung là không đổi. Sự phát triển của hóa học đã cho thấy, cùng với những hợp chất có thành phần không đổi, còn có những hợp chất có thành phần thay đổi. Theo gợi ý của N.S. Kurnakov, chất đầu tiên được gọi là daltonides (để tưởng nhớ nhà hóa học và vật lý người Anh Dalton, tất cả các chất có cấu trúc phân tử đều thuộc về daltonides), chất thứ hai - berthollide (để tưởng nhớ nhà hóa học người Pháp Berthollet, người đã nhìn thấy trước những hợp chất như vậy; đây là những chất với mạng tinh thể nguyên tử, ion và kim loại). Bây giờ chúng ta xây dựng luật này như sau: "Bất kỳ chất tinh khiết nào có cấu trúc phân tử, bất kể phương pháp điều chế nào, luôn có thành phần định tính và định lượng không đổi."

Vì hầu hết các chất, bằng cách này hay cách khác, xâm nhập vào cơ thể chúng ta (với thực phẩm, mỹ phẩm, thuốc) đều có cấu trúc phân tử, nên ý nghĩa của quy luật bất biến về thành phần và tính chất của hóa chất nằm ở chỗ, chẳng hạn , Hương vị “tự nhiên” và hương vị “giống tự nhiên” là các chất giống nhau - thành phần của tinh chất trái cây, etyl axetat, được đăng ký là phụ gia thực phẩm E1504, giống nhau nếu nó thu được trong bình do phản ứng este hóa và bị cô lập từ một quả táo; carbamide (urê), được sử dụng trong kem đánh răng hoặc kẹo cao su, có cấu trúc và đặc tính giống nhau cho dù chất này được phân lập từ nước tiểu hay được tổng hợp hóa học.

4: Định luật nổi của Archimedes

Theo truyền thuyết, nhà tư tưởng, nhà toán học và kỹ sư người Hy Lạp cổ đại Archimedes đã khám phá ra định luật này bằng cách lao vào bồn tắm và thấy một ít nước bắn ra, sau đó, kèm theo một tiếng kêu "Eureka!" chạy qua các đường phố của Syracuse trong bộ đồ anh ta đang mặc trong khi tắm (nghĩa là không có gì).

Theo định luật Archimedes, một vật thể ngâm trong chất lỏng (hoặc khí) chịu tác dụng của một lực nổi bằng trọng lượng của chất lỏng (hoặc khí) bị dịch chuyển bởi cơ thể này. Luật này được sử dụng để xác định mật độ của các chất chưa biết (vì tỷ trọng của dung dịch được xác định bởi nồng độ của các thành phần, máy đo nồng độ cồn gia dụng, được bán trong các cửa hàng đồ gia dụng, cũng hoạt động theo nguyên tắc của luật Archimedes).

Nguyên tắc của Archimedes là không thể thiếu đối với sự phát triển của tàu lặn và máy bay nhẹ hơn không khí (khinh khí cầu, khí cầu, khí cầu và ngựa vằn). Và, tất nhiên, luật Archimedes cảnh báo chúng ta không nên trèo vào bồn tắm đầy nước, trừ khi, tất nhiên, chúng ta muốn lau sàn nhà trong phòng tắm và chờ đợi sự ghé thăm của những người hàng xóm hung hãn từ bên dưới.

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 cho trẻ những nguyên tắc này.

Đối với nhiều người, môn khoa học này bắt đầu với sách giáo khoa "Vật lý (Lớp 7)". Các khái niệm cơ bản về và và nhiệt động lực học được tiết lộ cho học sinh, các em làm quen với cốt lõi của các quy 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 ở phần sau của bài báo.

khoa học vật lý

Nhiều sắc thái của khoa học được mô tả là quen thuộc với tất cả mọi người từ thời thơ ấu. 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 của nó ảnh hưởng đến cuộc sống của mọi người, và theo nhiều cách thậm chí cung cấp cho nó, về các đặc điểm của vật chất, cấu trúc của nó và các mô hình chuyển động.

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 sang thế kỷ XVI, do kết quả của cuộc cách mạng khoa học, vật lý học đã trở nên độc lập.

pháp luật đại cương

Một số định luật vật lý cơ bản được áp dụng trong các ngành khoa học khác nhau. Ngoài chúng ra, còn có những cái được coi là chung cho mọi tự nhiên. Đây là về

Nó ngụ ý rằng năng lượng của mỗi hệ kín, khi có bất kỳ hiện tượng nào xảy ra trong nó, nhất thiết phải 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, với điều kiện 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 cho việc giải thích các quá trình diễn ra trong thế giới xung quanh. 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 dưới đây.

1. 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 nhau.
2. Định luật Hooke. Bản chất của nó là tác động vào một vật đàn hồi (lò xo, thanh, công xôn, dầm) từ phía càng lớn thì độ biến dạng của nó càng lớn.

Các định luật Newton (đại diện cho cơ sở của cơ học cổ điển):

1. Nguyên lý 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 đắp cho hành động của nhau. Để thay đổi tốc độ chuyển động, cần phải tác dụng vào cơ thể một lực nào đó, và tất nhiên, kết quả của tác dụng của cùng một lực lên các vật thể có kích thước khác nhau cũng sẽ khác nhau.
2. Mô hình chính của động lực học nói rằng kết quả của các lực hiện đang tác dụng lên một vật thể nhất định càng lớn, thì gia tốc mà nó nhận được càng lớn. Và theo đó, trọng lượng cơ thể càng lớn thì chỉ số này càng giảm.
3. Định luật thứ ba của Newton nói rằng hai vật thể bất kỳ luôn tương tác với nhau theo một mô hình 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.
4. Nguyên lý tương đối phát biểu rằng tất cả các hiện tượng xảy ra trong cùng một điều kiện trong hệ quy chiếu quán tính đều tiến hành theo một cách tuyệt đối giống hệt nhau.

Nhiệt động lực học

Sách giáo khoa tiết lộ cho học sinh các định luật cơ bản ("Vật lý. Lớp 7"), giới thiệu cho các em những kiến ​​thức cơ bản của nhiệt động lực học. Chúng tôi sẽ xem xét ngắn gọn các nguyên tắc của nó dưới đây.

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 hợp lý rằng 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, đến sự chuyển đổi độc lập từ trạng thái ít xác suất hơn của hệ 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 phép chia thể tích của nó cho nhiệt 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 một hệ nhiệt động lực học. Theo ông, bất kỳ lượng nhiệt nào được truyền cho hệ thống sẽ được sử dụng riêng cho sự biến chất của năng lượng bên trong của nó và việc thực hiện 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 cho việc hình thành sơ đồ hoạt động của động cơ nhiệt.

Một quy luật khác của khí là định luật Charles. Nó chỉ ra 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

Mở ra cho các nhà khoa học trẻ các định luật vật lý cơ bản thú vị của trường học 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, 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 tiết diện 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 XIX (cụ thể là vào năm 1820).

Định luật bảo 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 mang điện mới trong các hệ thống như vậy do 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 không.

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 toán 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 cố định chắc chắn sẽ tương tác với nhau bằng một lực càng lớn thì tích độ lớn của chúng càng lớn và do đó, càng nhỏ, bình phương khoảng cách giữa các điện tích đang xét và môi trường trong mà tương tác được mô tả diễn ra.

Định luật Ohm là một trong những nguyên lý cơ bản của điện. Cho biết cường độ dòng điện một chiều tác dụng lên một đoạn mạch nào đó càng lớn thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch càng lớn.

Họ gọi là nguyên tắc cho phép bạn xác định hướng trong dây dẫn của dòng điện chuyển động dưới tác động của từ trường theo một cách nhất định. Để làm được điều này, cần đặt bàn tay phải sao cho các đường cảm ứng từ chạm vào lòng bàn tay 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 chuyển động 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 vào thời điểm hiện tại. Nó hoạt động như thế này: đặt ngón cái của bàn tay phải sao cho nó trỏ và nắm lấy dây dẫn bằng bốn ngón tay còn lại theo nghĩa bóng. Vị trí của các 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 mạch điện kín, cảm ứng sinh ra 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 là sự hiểu biết tốt hơn về thực tế xung quanh. Các định luật vật lý chính có thể được quy cho lĩnh vực quang học như sau:

1. Nguyên lý Huynes. 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 là như sau: tất cả các điểm nằm trên đường đi của mặt trước sóng trong một phần nào đó của giây, trên thực tế, đều trở thành nguồn của sóng hình cầu (thứ cấp), trong khi vị trí của mặt trước sóng trong cùng một phần của một giây giống hệt với bề mặt, đi xung quanh tất cả các sóng hình 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.
2. Nguyên lý Huygens-Fresnel phản ánh một phương pháp hiệu quả để giải quyết các vấn đề liên quan đến sự truyền sóng. Nó giúp giải thích các vấn đề cơ bản liên quan đến nhiễu xạ ánh sáng.
3. 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 trong trường hợp này góc mà chùm tia rơi luôn tuyệt đối bằng góc khúc xạ.
4. Nguyên lý 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.
5. 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. Định luật này giải thích một cách đơn giản và rõ ràng sự hình thành của một cái bóng.

Vật lý nguyên tử và hạt nhân

Các định luật cơ bản của vật lý lượng tử, cũng như các nguyên tắc cơ bản của vật lý nguyên tử và hạt nhân, được nghiên cứu trong các cơ sở giáo dục trung học và đại học.

Do đó, 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 cũng chỉ có thể ổn định ở trạng thái đứng yên. Mọi sự phát xạ hoặc 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.

Các định đề này đề cập đến chương trình học 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 vẫn có tính chất tổng quát và mọi người nên biết. Chúng tôi liệt kê các định luật vật lý cơ bản mà một người nên biết:

• Định luật Archimedes (áp dụng cho các lĩnh vực thủy điện, cũng như 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 ngâm trong chất khí hoặc chất lỏng chắc chắn sẽ giảm trọng lượng bằng khối lượng của chất lỏng hoặc khí mà nó được ngâm trong đó. Định luật này đã trở thành định đề cơ bản của lý thuyết về các vật thể nổi.
• 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. Nó là khá dễ dàng để hiểu cách chúng hoạt động.

Giá trị của những kiến ​​thức đó

Các định luật vật lý cơ bản phải nằm trong hành trang tri thức của một người, bất kể tuổi tác và loại hình hoạt động của người đó. Chúng phản ánh cơ chế tồn tại của tất cả thực tại ngày nay, và về bản chất, là hằng số duy nhất trong một thế giới liên tục thay đổi.

Các định luật cơ bản, các khái niệm vật lý mở ra cơ hội mới cho việc 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 người xem các sự kiện và quy 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.

Các kết quả

Một số bị buộc phải nghiên cứu sâu các định luật vật lý cơ bản cho kỳ thi, những người khác - theo nghề nghiệp, và một số - vì 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 quy luật tồn tại cơ bản của thế giới xung quanh.

Đừng thờ ơ - hãy phát triển!