Atrofdagi dunyo, uning faoliyat yuritishi va rivojlanishi qonuniyatlari bilan qiziqish tabiiy va to'g'ri. Shuning uchun ham tabiiy fanlarga, masalan, Olamning shakllanishi va rivojlanishining mohiyatini tushuntiruvchi fizikaga e'tibor qaratish maqsadga muvofiqdir. Asosiy fizik qonunlarni tushunish oson. Maktab juda yoshligida bu tamoyillarni bolalarga tanishtiradi.
Ko'pchilik uchun bu fan "Fizika (7-sinf)" darsligidan boshlanadi. Maktab o'quvchilariga mexanika va termodinamikaning asosiy tushunchalari va qonunlari ochib beriladi, ular asosiy fizik qonunlarning o'zagi bilan tanishadilar. Ammo bilim maktab kursi bilan cheklanishi kerakmi? Har bir inson qanday jismoniy qonunlarni bilishi kerak? Bu haqda keyinroq maqolada muhokama qilinadi.
Fan-fizika
Ta'riflangan fanning ko'plab nuanslari hammaga erta bolalikdan tanish. Bu esa, mohiyatan, fizikaning tabiatshunoslik sohalaridan biri ekanligi bilan bog'liq. Unda tabiat qonunlari, ularning harakati haqida hikoya qilinadihar bir insonning hayotiga ta'sir qiladi va hatto ko'p jihatdan materiyaning xususiyatlari, tuzilishi va harakat shakllari haqida uni ta'minlaydi.
“Fizika” atamasi birinchi marta miloddan avvalgi IV asrda Aristotel tomonidan qayd etilgan. Dastlab u "falsafa" tushunchasi bilan sinonim edi. Axir, ikkala fanning ham umumiy maqsadi bor edi - koinot faoliyatining barcha mexanizmlarini to'g'ri tushuntirish. Ammo XVI asrda, ilmiy inqilob natijasida fizika mustaqil bo'ldi.
Umumiy qonun
Fizikaning ba'zi asosiy qonunlari fanning turli sohalariga taalluqlidir. Ulardan tashqari barcha tabiat uchun umumiy hisoblanganlar ham bor. Bu energiyaning saqlanish va aylanish qonuni haqida.
Bu har bir yopiq tizimning energiyasi, unda har qanday hodisa sodir bo'lganda, albatta saqlanib qolishini anglatadi. Shunga qaramay, u boshqa shaklga o'tishga va nomdagi tizimning turli qismlarida miqdoriy tarkibini samarali o'zgartirishga qodir. Shu bilan birga, ochiq tizimda u bilan o'zaro ta'sir qiluvchi har qanday jismlar va maydonlarning energiyasi ortib borishi sharti bilan energiya kamayadi.
Yuqoridagi umumiy printsipga qo'shimcha ravishda fizika dunyoda sodir bo'layotgan jarayonlarni izohlash uchun zarur bo'lgan asosiy tushunchalar, formulalar, qonunlarni o'z ichiga oladi. Ularni o'rganish nihoyatda hayajonli bo'lishi mumkin. Shuning uchun ushbu maqolada fizikaning asosiy qonunlari qisqacha ko'rib chiqiladi va ularni chuqurroq tushunish uchun ularga to'liq e'tibor berish muhimdir.
Mexanika
Fizikaning koʻplab asosiy qonunlari mexanika kabi fan sohasi toʻliqroq oʻrganiladigan maktabning 7-9-sinflarida yosh olimlarga ochib beriladi. Uning asosiy tamoyillari quyida tasvirlangan.
- Galileyning nisbiylik qonuni (nisbiylikning mexanik qonuni yoki klassik mexanikaning asosi deb ham ataladi). Printsipning mohiyati shundan iboratki, o'xshash sharoitlarda har qanday inertial sanoq sistemalarida mexanik jarayonlar butunlay bir xil bo'ladi.
- Guk qonuni. Uning mohiyati shundaki, elastik jismga (prujka, novda, konsol, to'sin) yon tomondan qanchalik ko'p ta'sir etsa, uning deformatsiyasi shunchalik katta bo'ladi.
Nyuton qonunlari (klassik mexanikaning asosini ifodalaydi):
- Inertsiya printsipi shuni ko'rsatadiki, har qanday jism tinch holatda bo'lishi yoki bir xil va to'g'ri chiziqli harakatlanishi mumkin, agar boshqa jismlar unga biron bir tarzda ta'sir qilmasa yoki ular bir-birining harakatini qandaydir tarzda kompensatsiya qilsa. Harakat tezligini o'zgartirish uchun tanaga qandaydir kuch bilan ta'sir qilish kerak va, albatta, bir xil kuchning turli o'lchamdagi jismlarga ta'siri natijasi ham har xil bo'ladi.
- Dinamikaning asosiy sxemasi shuni ko'rsatadiki, hozirgi vaqtda ma'lum bir jismga ta'sir etuvchi kuchlarning natijasi qanchalik ko'p bo'lsa, uning tezlashishi shunchalik katta bo'ladi. Va shunga ko'ra, tana vazni qanchalik katta bo'lsa, bu ko'rsatkich shunchalik past bo'ladi.
- Nyutonning uchinchi qonunida shunday deyilganhar qanday ikkita jism bir-biri bilan har doim bir xil sxema bo'yicha o'zaro ta'sir qiladi: ularning kuchlari bir xil tabiatga ega, kattaliklari bo'yicha ekvivalent va bu jismlarni bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab teskari yo'nalishga ega.
- Nisbiylik printsipi inertial sanoq sistemalarida bir xil sharoitda sodir boʻladigan barcha hodisalar mutlaqo bir xil tarzda oʻtishini bildiradi.
Termodinamika
O’quvchilarga asosiy qonunlarni ochib beruvchi maktab darsligi (“Fizika. 7-sinf”), ularni termodinamika asoslari bilan tanishtiradi. Quyida uning tamoyillarini qisqacha ko‘rib chiqamiz.
Ilmning ushbu sohasida asosiy boʻlgan termodinamika qonunlari umumiy xususiyatga ega boʻlib, u yoki bu moddaning atom darajasidagi tuzilishi tafsilotlari bilan bogʻliq emas. Aytgancha, bu tamoyillar nafaqat fizika, balki kimyo, biologiya, aerokosmik muhandislik va hokazolar uchun ham muhim.
Masalan, nomli sanoatda mantiqan aniqlab bo`lmaydigan qoida mavjud, tashqi sharoitlari o`zgarmagan yopiq tizimda vaqt o`tishi bilan muvozanat holati o`rnatiladi. Unda davom etayotgan jarayonlar esa har doim bir-birini qoplaydi.
Termodinamikaning yana bir qoidasi xaotik harakat bilan tavsiflangan juda koʻp sonli zarralardan tashkil topgan tizimning tizim uchun kamroq ehtimolli holatlardan ehtimoliyroq holatlarga mustaqil ravishda oʻtish istagini tasdiqlaydi.
Va Gey-Lyusak qonuni (gaz qonuni deb ham ataladi) barqaror bosim sharoitida ma'lum bir massali gaz uchun uning hajmini ga bo'lish natijasi ekanligini aytadi.mutlaq harorat doimiy qiymatga aylanadi.
Bu sanoatning yana bir muhim qoidasi termodinamikaning birinchi qonuni boʻlib, u termodinamik tizim uchun energiyaning saqlanish va oʻzgarishi printsipi deb ham ataladi. Uning so'zlariga ko'ra, tizimga etkazilgan har qanday issiqlik miqdori faqat uning ichki energiyasini metamorfoza qilish va uning har qanday ta'sir qiluvchi tashqi kuchlarga nisbatan ishini bajarishga sarflanadi. Aynan shu muntazamlik issiqlik dvigatellarining ishlash sxemasini shakllantirish uchun asos bo'ldi.
Boshqa gaz muntazamligi Charlz qonunidir. Unda aytilishicha, ideal gazning ma'lum bir massasi bosimi qanchalik katta bo'lsa, u doimiy hajmni saqlab turganda, uning harorati shunchalik yuqori bo'ladi.
Elektr quvvati
Yosh olimlar uchun 10-sinf maktabi uchun qiziqarli asosiy fizika qonunlarini kashf etadi. Ayni paytda tabiatning asosiy tamoyillari va elektr tokining harakat qonunlari, shuningdek, boshqa nuanslar o'rganilmoqda.
Amper qonuni, masalan, parallel ravishda ulangan o'tkazgichlar bir xil yo'nalishda oqim o'tadigan o'tkazgichlar muqarrar ravishda tortadi va oqim qarama-qarshi yo'nalishda bo'lsa, mos ravishda qaytariladi. Ba'zan xuddi shu nom hozirgi vaqtda oqim o'tkazayotgan o'tkazgichning kichik qismida mavjud magnit maydonda ta'sir qiluvchi kuchni aniqlaydigan jismoniy qonun uchun ishlatiladi. U shunday deyiladi - Amperning kuchi. Bu kashfiyot olim tomonidan XIX asrning birinchi yarmida (aniqrog'i, 1820 yilda) qilingan.
Qonunzaryadni saqlash tabiatning asosiy tamoyillaridan biridir. Unda aytilishicha, har qanday elektr izolyatsiyalangan tizimda paydo bo'ladigan barcha elektr zaryadlarining algebraik yig'indisi doimo saqlanib qoladi (doimiy bo'ladi). Shunga qaramay, ushbu printsip ma'lum jarayonlar natijasida bunday tizimlarda yangi zaryadlangan zarrachalarning paydo bo'lishini istisno qilmaydi. Shunga qaramay, barcha yangi hosil bo'lgan zarrachalarning umumiy elektr zaryadi nolga teng bo'lishi kerak.
Kulon qonuni elektrostatikaning asosiy qonunlaridan biridir. U qo'zg'almas nuqta zaryadlari orasidagi o'zaro ta'sir kuchi printsipini ifodalaydi va ular orasidagi masofaning miqdoriy hisobini tushuntiradi. Kulon qonuni elektrodinamikaning asosiy tamoyillarini eksperimental tarzda asoslash imkonini beradi. Unda aytilishicha, harakatsiz nuqta zaryadlari, albatta, bir-biri bilan kuch bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu qanchalik katta bo'lsa, ularning kattaliklari mahsuloti shunchalik katta bo'ladi va shunga mos ravishda, ko'rib chiqilayotgan zaryadlar orasidagi masofaning kvadrati va o'tkazuvchanligi qanchalik kichik bo'lsa, shuncha kichik bo'ladi. tasvirlangan o'zaro ta'sir sodir bo'ladigan vosita.
Ohm qonuni elektr tokining asosiy tamoyillaridan biridir. Unda aytilishicha, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ma'lum bir qismida harakat qiluvchi to'g'ridan-to'g'ri elektr toki qanchalik kuchli bo'lsa, uning uchlaridagi kuchlanish ham shunchalik katta bo'ladi.
"O'ng qo'l qoidasi" - bu magnit maydon ta'sirida ma'lum bir tarzda harakatlanadigan oqim o'tkazgichdagi yo'nalishni aniqlashga imkon beruvchi printsip. Buning uchun o'ng qo'lni magnit induksiya chiziqlari bo'lishi uchun joylashtirish kerakmajoziy ma'noda ochiq xurmoga tegdi va bosh barmog'ini dirijyor yo'nalishi bo'yicha cho'zdi. Bunday holda, qolgan to'rtta tekislangan barmoq indüksiyon oqimining yo'nalishini aniqlaydi.
Shuningdek, ushbu tamoyil hozirgi vaqtda tok o'tkazuvchi to'g'ri o'tkazgichning magnit induksiya chiziqlarining aniq joylashishini aniqlashga yordam beradi. Bu shunday bo'ladi: o'ng qo'lning bosh barmog'ini oqim yo'nalishini ko'rsatadigan tarzda qo'ying va qolgan to'rt barmoq bilan majoziy ma'noda o'tkazgichni ushlang. Bu barmoqlarning joylashuvi magnit induksiya chiziqlarining aniq yo‘nalishini ko‘rsatadi.
Elektromagnit induksiya printsipi transformatorlar, generatorlar, elektr motorlarning ishlash jarayonini tushuntiruvchi naqshdir. Bu qonun quyidagicha: yopiq zanjirda induksiyaning hosil bo'lgan elektromotor kuchi qanchalik katta bo'lsa, magnit oqimining o'zgarish tezligi shunchalik katta bo'ladi.
Optika
"Optika" filiali maktab o'quv dasturining bir qismini ham aks ettiradi (fizikaning asosiy qonunlari: 7-9 sinflar). Shuning uchun, bu tamoyillarni tushunish birinchi qarashda ko'rinadigan darajada qiyin emas. Ularni o'rganish nafaqat qo'shimcha bilimlarni, balki atrofdagi haqiqatni yaxshiroq tushunishni ham olib keladi. Optikani o'rganish sohasiga taalluqli bo'lgan fizikaning asosiy qonunlari quyidagilardan iborat:
- Guynes printsipi. Bu soniyaning istalgan qismida to'lqin jabhasining aniq o'rnini samarali aniqlash imkonini beruvchi usul. Uning mohiyati quyidagicha:soniyaning ma'lum bir qismida to'lqin jabhasi yo'lida bo'lgan barcha nuqtalar o'z-o'zidan sferik to'lqinlarning (ikkilamchi) manbalariga aylanadi, to'lqin frontining joylashishi esa soniyaning bir xil qismida bir xil bo'ladi. barcha sferik to'lqinlarni aylanib o'tadigan sirt (ikkilamchi). Ushbu tamoyil yorug'likning sinishi va uning aks etishi bilan bog'liq mavjud qonunlarni tushuntirish uchun ishlatiladi.
- Gyuygens-Frennel printsipi to'lqin tarqalishi bilan bog'liq muammolarni hal qilishning samarali usulini aks ettiradi. Bu yorug'likning difraksiyasi bilan bog'liq elementar muammolarni tushuntirishga yordam beradi.
- To'lqinlarni aks ettirish qonuni. Oynada aks ettirish uchun ham xuddi shunday ishlatiladi. Uning mohiyati shundaki, tushayotgan nur ham, aks ettirilgan nur ham, shuningdek, nurning tushish nuqtasidan qurilgan perpendikulyar ham bitta tekislikda joylashgan. Shuni ham yodda tutish kerakki, nurning tushish burchagi har doim sinish burchagiga mutlaqo tengdir.
- Yorug'likning sinishi printsipi. Bu elektromagnit to'lqinning (yorug'likning) bir hil muhitdan ikkinchisiga o'tish traektoriyasining o'zgarishi bo'lib, u bir qator sinishi ko'rsatkichlari bo'yicha birinchisidan sezilarli darajada farq qiladi. Ularda yorug'likning tarqalish tezligi har xil.
- Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuni. Uning mohiyatiga ko'ra, u geometrik optika sohasiga tegishli qonun bo'lib, quyidagicha: har qanday bir hil muhitda (uning tabiatidan qat'iy nazar) yorug'lik eng qisqa masofa bo'ylab qat'iy to'g'ri chiziqli tarqaladi. Ushbu qonun ta'limni sodda va tushunarli tarzda tushuntiradi.soyalar.
Atom va yadro fizikasi
Kvant fizikasining asosiy qonunlari, shuningdek, atom va yadro fizikasi asoslari oʻrta maktab va universitetlarda oʻrganiladi.
Shunday qilib, Bor postulatlari nazariyaning asosiga aylangan bir qator asosiy farazlardir. Uning mohiyati shundan iboratki, har qanday atom tizimi faqat statsionar holatdagina barqaror bo'lib qolishi mumkin. Har qanday nurlanish yoki energiyaning atom tomonidan yutilishi, albatta, printsipdan foydalangan holda sodir bo'ladi, uning mohiyati quyidagicha: transport bilan bog'liq nurlanish monoxromatik bo'ladi.
Bu postulatlar fizikaning asosiy qonunlarini oʻrganuvchi standart maktab oʻquv dasturiga tegishli (11-sinf). Ularning bilimi bitiruvchi uchun majburiydir.
Odam bilishi kerak boʻlgan fizikaning asosiy qonunlari
Ba'zi jismoniy tamoyillar, garchi ular ushbu fanning bir sohasiga tegishli bo'lsa-da, umumiy xususiyatga ega va hamma uchun ma'lum bo'lishi kerak. Biz inson bilishi kerak bo'lgan fizikaning asosiy qonunlarini sanab o'tamiz:
- Arximed qonuni (gidro- va shuningdek aerostatika sohalarini nazarda tutadi). Bu shuni anglatadiki, gazsimon moddaga yoki suyuqlikka botgan har qanday jism vertikal ravishda yuqoriga qarab yo'n altirilgan suzuvchi kuch turiga ta'sir qiladi. Bu kuch har doim son jihatdan tana almashtirgan suyuqlik yoki gazning og'irligiga teng bo'ladi.
- Ushbu qonunning yana bir formulasi quyidagicha: gaz yoki suyuqlikka botgan jism, albatta, vaznini yo'qotadi.u botgan suyuqlik yoki gazning massasi edi. Bu qonun suzuvchi jismlar nazariyasining asosiy postulatiga aylandi.
- Umumjahon tortishish qonuni (Nyuton tomonidan kashf etilgan). Uning mohiyati shundaki, mutlaqo barcha jismlar bir-biriga muqarrar ravishda kuch bilan tortiladi, bu jismlar massalarining mahsuloti qanchalik katta bo'lsa va shunga mos ravishda ular orasidagi masofaning kvadrati qanchalik kichik bo'lsa, shunchalik katta bo'ladi..
Bu fizikaning 3 ta asosiy qonuni boʻlib, ularni oʻrab turgan dunyoning ishlash mexanizmini va undagi jarayonlarning xususiyatlarini tushunishni istagan har bir kishi bilishi kerak. Ularning harakat tamoyilini tushunish juda oddiy.
Bunday bilimlarning qadri
Fizikaning asosiy qonunlari, yoshi va kasbidan qat'i nazar, insonning bilim bagajida bo'lishi kerak. Ular butun bugungi voqelikning mavjudligi mexanizmini aks ettiradi va mohiyatan doimiy o'zgaruvchan dunyoda yagona doimiydir.
Fizikaning asosiy qonunlari, tushunchalari atrofimizdagi dunyoni oʻrganish uchun yangi imkoniyatlar ochadi. Ularning bilimlari koinotning mavjudligi mexanizmini va barcha kosmik jismlarning harakatini tushunishga yordam beradi. Bu bizni nafaqat kundalik voqealar va jarayonlarni kuzatuvchiga aylantiradi, balki ulardan xabardor bo'lishga imkon beradi. Inson fizikaning asosiy qonunlarini, ya’ni atrofida sodir bo‘layotgan barcha jarayonlarni aniq tushunsa, ularni eng samarali tarzda boshqarish, kashfiyotlar qilish va shu orqali o‘z hayotini yanada qulay qilish imkoniyatiga ega bo‘ladi.
Natijalar
Ba'zilar chuqurlashishga majburYagona davlat imtihoniga fizikaning asosiy qonunlarini o'rganish, boshqalari - kasbi bo'yicha, ba'zilari esa - ilmiy qiziqish uchun. Ushbu fanni o'rganishning maqsadlaridan qat'i nazar, olingan bilimlarning foydasini ortiqcha baholab bo'lmaydi. Atrofdagi dunyo mavjudligining asosiy mexanizmlari va qonuniyatlarini tushunishdan ko'ra qoniqarliroq narsa yo'q.
Befarq boʻlmang - rivojlaning!
