Tüm fizik yasaları. Günlük yaşamda fizik yasalarına neden ihtiyaç duyulur?

Bunu biraz anlayalım. Snow kazanamayacağınızı söylerken madde ve enerji korunduğu için birini kaybetmeden diğerini kazanamayacağınızı (yani E=mc²) kastediyordu. Bu aynı zamanda motoru çalıştırmak için ısı sağlamanız gerektiği anlamına gelir, ancak ideal bir sıcaklık olmadığında kapalı sistem kaçınılmaz olarak bir miktar ısı kaçacaktır açık dünya, bu da ikinci yasaya yol açacaktır.

İkinci yasa - kayıplar kaçınılmazdır - artan entropi nedeniyle önceki enerji durumunuza dönemeyeceğiniz anlamına gelir. Tek bir yerde yoğunlaşan enerji her zaman daha düşük konsantrasyonlu yerlere yönelecektir.

Son olarak, üçüncü yasa - oyundan çıkamazsınız - teorik olarak mümkün olan en düşük sıcaklığı - eksi 273,15 santigrat derece - ifade eder. Sistem mutlak sıfıra ulaştığında moleküllerin hareketi durur, bu da entropinin en düşük değerine ulaşması ve kinetik enerjinin bile olmayacağı anlamına gelir. Ama içinde gerçek dünya Mutlak sıfıra ulaşmak imkansızdır; ona ancak çok yaklaşabilirsiniz.

Arşimet'in gücü

Sonrasında antik Yunan Arşimet kaldırma kuvveti ilkesini keşfetti ve iddiaya göre "Eureka!" (Buldum!) ve Syracuse'da çıplak olarak koştum. Efsane böyle söylüyor. Keşif çok önemliydi. Efsane ayrıca Arşimet'in küvetteki suyun, içine bir vücut daldırıldığında yükseldiğini fark ettiğinde bu prensibi keşfettiğini söylüyor.

Arşimet'in kaldırma kuvveti ilkesine göre, batık veya kısmen batık bir cisme etki eden kuvvet, cismin yer değiştirdiği sıvının kütlesine eşittir. Bu prensip, yoğunluk hesaplamalarının yanı sıra denizaltıların ve diğer okyanus gemilerinin tasarımında da kritik öneme sahiptir.

Evrim ve doğal seçilim

Artık evrenin nasıl başladığına ve fiziksel yasaların yaşamımızı nasıl etkilediğine ilişkin bazı temel kavramları oluşturduğumuza göre günlük yaşam, dikkat edelim insan formu ve bu noktaya nasıl geldiğimizi öğrenin. Çoğu bilim adamına göre Dünya üzerindeki tüm yaşamın ortak bir atası vardır. Ancak tüm canlılar arasında bu kadar büyük bir farkın ortaya çıkabilmesi için bazılarının dönüşmesi gerekiyordu. ayrı türler.

Genel anlamda bu farklılaşma evrim süreciyle gerçekleşmiştir. Organizma popülasyonları ve özellikleri mutasyonlar gibi mekanizmalardan geçmiştir. Bataklıkta kamuflaj konusunda mükemmel olan kahverengi kurbağalar gibi hayatta kalma açısından daha avantajlı özelliklere sahip olanlar, doğal olarak hayatta kalmak için seçildi. Terimin ortaya çıktığı yer burasıdır doğal seçilim.

Bu iki teoriyi defalarca çoğaltabilirsiniz, aslında Darwin'in 19. yüzyılda yaptığı da budur. Evrim ve doğal seçilim, Dünya üzerindeki yaşamın muazzam çeşitliliğini açıklıyor.

Genel teori Albert Einstein'ın göreliliği vardı ve hala da öyle en önemli keşif Bu, evrene bakış açımızı sonsuza kadar değiştirdi. Einstein'ın en büyük atılımı, uzay ve zamanın mutlak olmadığı ve yerçekiminin yalnızca bir nesneye veya kütleye uygulanan bir kuvvet olmadığı iddiasıydı. Aksine, yerçekimi, kütlenin uzayı ve zamanı (uzay-zamanı) bükmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Bunu düşünmek için, örneğin Kuzey Yarımküre'den doğuya doğru düz bir çizgide Dünya üzerinde ilerlediğinizi hayal edin. Bir süre sonra birisi konumunuzu doğru bir şekilde belirlemek isterse orijinal konumunuzun çok daha güneyinde ve doğusunda olacaksınız. Bunun nedeni Dünya'nın kavisli olmasıdır. Doğrudan doğuya doğru ilerlemek için, Dünya'nın şeklini dikkate almanız ve biraz kuzeye doğru bir açıyla ilerlemeniz gerekir. Yuvarlak bir top ile bir kağıt parçasını karşılaştırın.

Uzay hemen hemen aynı şeydir. Örneğin, Dünya'nın etrafında uçan bir roketin yolcuları, uzayda düz bir çizgide uçtuklarını açıkça görecektir. Ancak gerçekte etraflarındaki uzay-zaman, Dünya'nın yerçekimi tarafından bükülüyor ve bu da onların hem ileri doğru hareket etmelerine hem de Dünya'nın yörüngesinde kalmalarına neden oluyor.

Einstein'ın teorisinin astrofizik ve kozmolojinin geleceği üzerinde büyük etkisi oldu. Merkür'ün yörüngesindeki küçük ve beklenmedik bir anormalliği açıkladı, yıldız ışığının nasıl büküldüğünü gösterdi ve teorik temeller kara delikler için.

Heisenberg Belirsizlik İlkesi

Einstein'ın görelilik teorisinin genişlemesi bize evrenin nasıl çalıştığı hakkında daha fazla şey öğretti ve kuantum fiziğinin temellerinin atılmasına yardımcı olarak teorik bilimin tamamen beklenmedik bir şekilde utanmasına yol açtı. 1927'de, evrenin tüm yasalarının belirli bir bağlamda esnek olduğunun anlaşılması, Alman bilim adamı Werner Heisenberg'in şaşırtıcı bir keşfine yol açtı.

Heisenberg belirsizlik ilkesini öne sürerek aynı anda bilmenin imkansız olduğunu fark etti. yüksek seviye bir parçacığın tam olarak iki özelliği. Bir elektronun konumunu yüksek bir doğrulukla bilebilirsiniz, ancak momentumunu bilemezsiniz (ve bunun tersi de geçerlidir).

Niels Bohr daha sonra Heisenberg'in ilkesini açıklamaya yardımcı olan bir keşifte bulundu. Bohr, elektronun hem parçacık hem de dalga özelliklerine sahip olduğunu keşfetti. Kavram, dalga-parçacık ikiliği olarak bilinmeye başlandı ve kuantum fiziğinin temelini oluşturdu. Dolayısıyla bir elektronun konumunu ölçtüğümüzde onu uzayda belirli bir noktada bulunan ve dalga boyu belirsiz bir parçacık olarak tanımlarız. Bir darbeyi ölçtüğümüzde, elektronu bir dalga gibi ele alırız, bu da onun uzunluğunun genliğini bilebileceğimiz ancak konumunu bilemeyeceğimiz anlamına gelir.

10.2. TEMEL FİZİKSEL YASALAR

Temel fiziksel yasalar bugüne kadarki en eksiksiz olanlardır ancak doğadaki nesnel süreçlerin yaklaşık yansımasıdır. Çeşitli şekiller Maddenin hareketleri çeşitli temel teorilerle açıklanmaktadır. Bu teorilerin her biri çok spesifik olguları tanımlar: mekanik veya termal hareket, elektromanyetik olgular.
Temel yapıda daha genel yasalar vardır. fiziksel teoriler Maddenin her türlü hareketini ve tüm süreçleri kapsar. Bunlar simetri veya değişmezlik yasaları ve fiziksel niceliklerin korunumuyla ilgili yasalardır.

10.2.1. Fiziksel büyüklüklerin korunumu yasaları
10.2.1.1. Kütlenin korunumu kanunu
10.2.1.2. Momentumun korunumu kanunu
10.2.1.3. Yükün korunumu kanunu
10.2.1.4. Mekanik işlemlerde enerjinin korunumu kanunu

10.2.1. Fiziksel büyüklüklerin korunumu yasaları

Fiziksel niceliklerin korunumu yasaları, bu niceliklerin sayısal değerlerinin herhangi bir süreçte veya süreç sınıfında zamanla değişmediğine göre ifadelerdir. Aslında çoğu durumda korunum yasaları simetri ilkelerinden kaynaklanır.
Koruma fikri ilk olarak, sürekli değişen bir dünyada değişmeyen (kararlı) olanın varlığına dair tamamen felsefi bir varsayım olarak ortaya çıktı. Antik materyalist filozoflar bile madde kavramını her şeyin yok edilemez ve yaratılmamış temeli olarak kabul ettiler. Öte yandan doğada sürekli değişimlerin gözlemlenmesi, şu düşüncenin ortaya çıkmasına neden oldu: sürekli hareketönemli bir özelliği olarak önemlidir. Mekaniğin matematiksel formülasyonunun ortaya çıkışıyla birlikte korunum yasaları bu temelde ortaya çıktı.
Korunum yasaları fiziksel sistemlerin simetri özellikleriyle yakından ilgilidir. Bu durumda simetri, fiziksel yasaların, içerdiği miktarların belirli bir dönüşüm grubuna göre değişmezliği olarak anlaşılmaktadır. Simetrinin varlığı, belirli bir sistem için korunan bir sistemin var olduğu gerçeğine yol açar. fiziksel miktar. Bir sistemin simetri özellikleri biliniyorsa, kural olarak, onun için bir korunum yasası bulunabilir ve bunun tersi de geçerlidir.
Dolayısıyla korunum yasaları şunlardır:
1. En çok temsil edin genel şekil determinizm.
2. Maddi dünyanın yapısal birliğini doğrulayın.
3. Sistem davranışının doğası hakkında bir sonuca varılmasını sağlar.
4. Maddenin çeşitli hareket biçimleri arasında derin bir bağlantının varlığını keşfederler.
Herhangi bir izole sistem için geçerli olan en önemli korunum yasaları şunlardır:
- enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası;
- momentumun korunumu yasası;
- elektrik yükünün korunumu yasası;
- kütlenin korunumu kanunu.
Evrensel olanların yanı sıra, yalnızca sınırlı bir sistem ve olay sınıfı için geçerli olan korunum yasaları da vardır. Örneğin, yalnızca mikrokozmosta geçerli olan korunum yasaları vardır. Bu:
- baryon veya nükleer yükün korunumu yasası;
- lepton yükünün korunumu yasası;
- izotopik spinin korunumu yasası;
- tuhaflığın korunumu yasası.
Modern fizikte, korunum yasaları ve simetri ilkelerinin belirli bir hiyerarşisi keşfedilmiştir. Bu ilkelerden bazıları her türlü etkileşim için geçerliyken diğerleri yalnızca güçlü etkileşimler için geçerlidir. Bu hiyerarşi, mikrokozmosta işleyen iç simetri ilkelerinde açıkça ortaya çıkar.
En önemli koruma yasalarını ele alalım.

10.2.1.1. Kütlenin korunumu kanunu

Doğadaki maddenin dönüşümleri ve değişimleri sonsuz çeşitliliktedir. Araştırmacılar şu soruyla ilgileniyorlardı: Bu değişiklikler sırasında madde korunuyor mu? Her birimiz zamanla herhangi bir şeyin, hatta çeliğin bile nasıl yıprandığını ve boyutunun küçüldüğünü gözlemlemek zorunda kaldık. Peki bu, en küçük metal parçacıklarının iz bırakmadan kaybolduğu anlamına mı geliyor? Hayır, sadece kayboluyorlar, farklı yönlere dağılıyorlar, çöple atılıyorlar, uçup gidiyorlar, toz yaratıyorlar.
Doğada başka dönüşümler de meydana gelir. Mesela sigara içiyorsunuz. Birkaç dakika geçer ve tütünden geriye küçük bir kül yığını ve havaya dağılan hafif mavimsi duman dışında hiçbir şey kalmaz. Veya örneğin bir mum yanıyor. Yavaş yavaş küçülür ve küçülür. Burada kül bile kalmıyor. Hiçbir kalıntı bırakmadan yanan mum ve içindekiler, maddenin kimyasal dönüşümüne uğrar. Tütün parçacıkları ve mum dağılmaz ve farklı yerlerde yavaş yavaş kaybolmaz. Yanıyorlar ve görünüşe göre iz bırakmadan kayboluyorlar.
Doğayı gözlemleyen insanlar, maddenin "hiçlikten" ortaya çıkmış gibi göründüğü diğer olaylara uzun süredir dikkat ediyorlardı. Yani örneğin bir saksıda küçük bir tohumdan büyük bir bitki yetişir ve saksıda bulunan toprağın ağırlığı hemen hemen aynı kalır. Dünyada var olan bir şey gerçekten yok olabilir mi, yoksa tam tersine yoktan var olabilir mi? Başka bir deyişle, dünyamızdaki tüm çeşitliliğin inşa edildiği madde yok edilebilir mi yoksa yok edilemez mi?
MÖ 2400 e. ünlü filozof Antik Yunanistan Demokritos şunu yazdı: "Hiçbir şey yoktan var olamaz, var olan hiçbir şey yok edilemez."
Çok daha sonra, XVI-XVII yüzyıllarda. bu fikir yeniden canlandı ve birçok bilim adamı tarafından dile getirildi. Ancak bu tür ifadeler sadece bir tahmindi, bilimsel teori deneylerle doğrulanmıştır. Bu pozisyon ilk olarak büyük Rus bilim adamı M.V.'nin deneyimiyle kanıtlanmış ve doğrulanmıştır. Lomonosov.
Lomonosov, maddenin yok edilemezliğine, dünyadaki hiçbir şeyin iz bırakmadan yok olamayacağına kesinlikle inanıyordu. Maddelerdeki herhangi bir değişiklikle, kimyasal etkileşimlerle (ister basit cisimler karmaşık olanları oluşturmak için birleşsin, ister tersine karmaşık cisimler ayrı kimyasal elementlere ayrışsın), toplam madde miktarı değişmeden kalır. Yani tüm değişikliklere rağmen maddenin toplam ağırlığının değişmemesi gerekir. Herhangi bir reaksiyonun sonucu olarak, etkileşime giren iki maddenin kaybolmasına ve bilinmeyen bir üçüncünün elde edilmesine izin verin - yeni oluşan bileşiğin ağırlığı, ilk ikisinin ağırlığına eşit olmalıdır.
Korunum yasalarının ve maddenin yok edilemezliğinin bilim için önemini mükemmel bir şekilde anlayan Lomonosov, düşüncelerinin doğrulanmasını istedi. 17. yüzyıl İngiliz bilim adamının deneylerini tekrarlamaya karar verdi. R. Boyle.
Boyle, bir metalin ısıtıldığında ağırlığındaki değişiklikle ilgileniyordu. Şu deneyi gerçekleştirdi: Bir metal parçasını cam bir imbiğe yerleştirdi ve onu tarttı.
Daha sonra kabın dar boynunu kapatarak onu ateşte ısıttı. İki saat sonra Boyle kabı alevden çıkardı, imbiğin boynunu kırdı ve soğuduktan sonra tarttı. Metalin ağırlığı arttı.
Boyle bunun sebebini camdan kabın içine girmelerinde gördü. küçük parçacıklar“ateş maddesi” ve metalle birleşir. Boyle ve Lomonosov'un zamanında bilim adamları, anlaşılmaz doğa olaylarını çeşitli anlaşılması zor "meselelerin" yardımıyla açıkladılar, ancak bunların ne olduğunu söyleyemediler. Lomonosov gizemli "maddenin" varlığını tanımıyordu. Ağırlıktaki artışın nedeninin farklı olduğundan emindi ve "ince, her şeye nüfuz eden ateş maddesi" olmadığını ve ayrıca kimyasal dönüşümler sırasında, katılan elementlerin maddesinin toplam ağırlığının arttığını kanıtlamaya karar verdi. reaksiyonda değişmeden kalır.
Lomonosov, Boyle'un deneyini tekrarladı ve aynı sonucu aldı: metalin ağırlığı arttı. Daha sonra deneyi değiştirdi: imbiği ateşte ısıtıp soğuttuktan sonra boynunu kırmadan bir kapta tarttı. Böylece, "dışarıdan hava girişi olmadan, yanmış metalin ağırlığının aynı ölçüde kalacağını, imbik içine herhangi bir ateş maddesinin girmeyeceğini" kanıtladı.
Lomonosov, imbiğin tartımdan önce açılması durumunda ağırlıktaki artışı, havanın metal tarafından emilmesine bağlı olarak açıkladı. Artık metallerin ısıtıldığında oksitlendiğini ve oksijenle birleştiğini biliyoruz. Boyle'un deneyinde metal kapalı bir imbik içerisinde havadan oksijen alıyor. Aynı zamanda imbikteki havanın ağırlığı azaldıkça ağırlığı da tam olarak artar. Bu sayede kapalı imbiğin ve içine yerleştirilen gövdenin toplam ağırlığı değişmez. Burada oksidasyon meydana gelmesine rağmen toplam madde miktarı azalmaz veya artmaz - reaksiyona katılan maddelerin ağırlığı değişmez. Ancak imbik açıldığında, dışarıdaki hava metal tarafından emilen oksijenin yerini almak üzere şişenin içine hücum edecek ve bu da imbik ağırlığının artmasına neden olacaktır.
Yani M.V. Lomonosov, maddenin korunumu yasasını veya adıyla kütlenin korunumu yasasını keşfetti. Lomonosov'dan 17 yıl sonra bu yasa, Fransız kimyager A. Lavoisier'in sayısız deneyiyle doğrulandı. Daha sonra kütlenin korunumu yasası çok sayıda ve çeşitli deneylerle defalarca doğrulandı. Günümüzde doğa bilimlerinin temelini oluşturan temel yasalardan biridir.

10.2.1.2. Momentumun korunumu kanunu

Vücudun dinlenmesi ve hareketi görecelidir; hareketin hızı referans sisteminin seçimine bağlıdır. Newton'un ikinci yasasına göre, cisim ister hareketsiz olsun ister düzgün ve doğrusal olarak hareket etsin, hareket hızında bir değişiklik ancak kuvvetin etkisi altında meydana gelebilir; diğer bedenlerle etkileşimin bir sonucu olarak.
Aynı kuvvetlerin etkisi altındaki tüm cisimler için eşit olarak değişen, eğer kuvvetin etki süresi aynı ise, cismin kütlesi ile hızının çarpımına eşit olan ve momentum olarak adlandırılan bir fiziksel nicelik vardır. vücut. Momentumdaki değişim uygulanan kuvvetin momentumuna eşittir. Bir cismin momentumu, cisimlerin öteleme hareketinin niceliksel bir özelliğidir.
Deneysel çalışmalar Gezegenlerden ve yıldızlardan atomlara ve elektronlara, temel parçacıklara kadar çeşitli cisimlerin etkileşimleri, birbirleriyle etkileşime giren herhangi bir cisimler sisteminde, sisteme dahil olmayan diğer cisimlerden gelen kuvvetlerin etkisinin veya toplamının yokluğunda olduğunu gösterdi. Etki eden kuvvetler sıfıra eşit olduğunda cisimlerin momentumlarının geometrik toplamı sabit kalır.
Bu sisteme dahil olmayan diğer cisimlerle etkileşime girmeyen cisimlerden oluşan sisteme kapalı denir. Böylece kapalı bir sistemde cisimlerin momentumlarının geometrik toplamı, bu sistemin cisimlerinin birbirleriyle herhangi bir etkileşimi için sabit kalır. Bu temel doğa yasasına momentumun korunumu yasası denir.
Gerekli bir koşul Momentumun korunumu yasasının etkileşen cisimlerden oluşan bir sisteme uygulanabilirliği, eylemsiz bir referans çerçevesinin kullanılmasıdır. Momentumun korunumu yasasına dayanarak jet tahrikiÖrneğin dağlara tünel döşenirken yönlendirilmiş patlamaların hesaplanmasında kullanılır. Çok aşamalı roketlerin kullanılması sayesinde uzaya uçuşlar mümkün hale geldi.

10.2.1.3. Yükün korunumu kanunu

Tüm doğal olaylar mekaniğin kavramları ve yasaları, maddenin yapısının moleküler kinetik teorisi ve termodinamik kullanılarak anlaşılamaz ve açıklanamaz. Bu bilimler, tek tek atomları ve molekülleri birbirine bağlayan ve bir maddenin atomlarını ve moleküllerini katı halde birbirinden belirli bir mesafede tutan kuvvetlerin doğası hakkında hiçbir şey söylemez. Atom ve moleküllerin etkileşim yasaları, doğada elektrik yüklerinin var olduğu düşüncesiyle anlaşılıp açıklanabilir.
Doğada elektrik yüklerinin varlığı gerçeğinin ortaya çıktığı en basit ve en gündelik olay, cisimlerin temas halinde elektriklenmesidir. Elektrifikasyon sırasında tespit edilen cisimlerin etkileşimine elektromanyetik etkileşim, elektromanyetik etkileşimi belirleyen fiziksel niceliğe ise elektrik yükü denir. Elektrik yüklerinin çekme ve itme yeteneği, iki farklı türde yükün varlığını gösterir: pozitif ve negatif.
Elektrik yükleri yalnızca cisimler temas ettiğinde elektrifikasyonun bir sonucu olarak değil, aynı zamanda örneğin kuvvetin etkisi altında (piezoelektrik etki) diğer etkileşimler sırasında da ortaya çıkabilir. Ancak yük içermeyen kapalı bir sistemde, cisimlerin herhangi bir etkileşimi için, tüm cisimlerin elektrik yüklerinin cebirsel (yani işareti dikkate alınarak) toplamı sabit kalır. Deneysel olarak kanıtlanmış bu gerçeğe elektrik yükünün korunumu yasası denir.
Doğanın hiçbir yerinde ve hiçbir zaman aynı işarete sahip elektrik yükleri ortaya çıkmaz veya kaybolmaz. Pozitif bir yükün ortaya çıkışına her zaman mutlak değerde eşit, ancak işaret olarak zıt bir negatif yükün ortaya çıkması eşlik eder. Mutlak değerde eşit olmaları durumunda ne pozitif ne de negatif yükler birbirinden ayrı ayrı kaybolamaz.
Çoğu durumda cisimlerdeki elektrik yüklerinin ortaya çıkışı ve kaybolması, temel yüklü parçacıkların - elektronların - bir vücuttan diğerine geçişleriyle açıklanır. Bildiğiniz gibi herhangi bir atomda pozitif yüklü bir çekirdek ve negatif yüklü elektronlar bulunur. Nötr bir atomda elektronların toplam yükü atom çekirdeğinin yüküne tam olarak eşittir. Nötr atom ve moleküllerden oluşan bir cismin toplam elektrik yükü vardır. sıfıra eşit.
Bazı etkileşimlerin bir sonucu olarak, elektronların bir kısmı bir vücuttan diğerine geçerse, o zaman bir vücut negatif bir elektrik yükü alır ve ikincisi eşit büyüklükte bir pozitif yük alır. Farklı yüklü iki cisim temas ettiğinde, genellikle elektrik yükleri iz bırakmadan kaybolmaz ve fazla sayıda elektron, negatif yüklü cisimden, bazı atomların tam bir elektron tamamlayıcısına sahip olmadığı bir vücuda geçer. onların kabukları.
Özel durum temel yüklü antipartiküllerin, örneğin bir elektron ve bir pozitronun buluşmasını temsil eder. Bu durumda, pozitif ve negatif elektrik yükleri gerçekte ortadan kaybolur, yok olur, ancak bu, elektrik yükünün korunumu yasasına tam olarak uygundur, çünkü elektron ve pozitron yüklerinin cebirsel toplamı sıfırdır.

10.2.1.4. Mekanik işlemlerde enerjinin korunumu kanunu

Mekanik enerji iki türe ayrılır: potansiyel ve kinetik. Potansiyel enerji etkileşim halindeki cisimleri karakterize eder ve kinetik enerji hareketli cisimleri karakterize eder. Hem potansiyel hem de kinetik enerjiler, yalnızca cisimlere etki eden kuvvetlerin sıfırdan farklı iş yaptığı cisimlerin bu tür etkileşimi sonucunda değişir.
Şimdi kapalı bir sistem oluşturan cisimlerin etkileşimi sırasında enerjinin değişmesi sorununu ele alalım. Birkaç cisim birbiriyle yalnızca yerçekimi ve elastik kuvvetlerle etkileşime giriyorsa ve hiçbir dış kuvvet etki etmiyorsa, o zaman cisimlerin herhangi bir etkileşimi için cisimlerin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamı sabit kalır. Bu ifadeye mekanik süreçlerde enerjinin korunumu yasası denir.
Cisimlerin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamına toplam mekanik enerji denir. Bu nedenle, enerjinin korunumu yasası şu şekilde formüle edilebilir: Yer çekimi ve esneklik kuvvetleriyle etkileşime giren kapalı bir cisimler sisteminin toplam mekanik enerjisi sabit kalır.
Enerjinin korunumu yasasının ana içeriği, yalnızca toplam mekanik enerjinin korunduğu gerçeğini oluşturmak değil, aynı zamanda cisimlerin etkileşimi sırasında kinetik ve potansiyel enerjilerin eşit niceliksel ölçülerde karşılıklı dönüşüm olasılığını oluşturmaktır.
Esneklik ve yerçekimi kuvvetlerini içeren süreçlerde toplam mekanik enerjinin korunumu yasası, mekaniğin temel yasalarından biridir. Bu kanunun bilinmesi birçok problemin çözümünü kolaylaştırır. büyük değer pratik hayatta.
Örneğin nehir enerjisi elektrik üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu amaçla barajlar yapılıyor ve nehirler kapatılıyor. Yerçekiminin etkisi altında, barajın arkasındaki rezervuardan gelen su, kuyudan aşağıya doğru hızlandırılmış bir hızla hareket eder ve bir miktar kinetik enerji kazanır. Hızlı hareket eden bir su akışı hidrolik türbinin kanatlarıyla çarpıştığında, suyun öteleme hareketinin kinetik enerjisi kinetik enerjiye dönüştürülür. dönme hareketi türbin rotorlarına ve daha sonra bir elektrik jeneratörü kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülür.
Cisimler arasında sürtünme kuvvetleri etkiliyse mekanik enerji korunmaz. Motoru kapattıktan sonra yolun yatay bir bölümünde hareket eden bir araba, bir miktar mesafe kat eder ve sürtünme kuvvetlerinin etkisi altında durur. Araba fren yaptığında fren balataları, araba lastikleri ve asfalt ısınıyordu. Sürtünme kuvvetlerinin etkisi sonucunda kinetik enerji araba kaybolmadı, moleküllerin termal hareketinin iç enerjisine dönüştü.
Böylece herhangi bir fiziksel etkileşim sırasında enerji ortaya çıkmaz, yalnızca bir formdan diğerine dönüşür. Deneysel olarak kanıtlanmış bu gerçeğe enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası denir.
Dünyadaki enerji kaynakları geniş ve çeşitlidir. Bir zamanlar, eski zamanlarda insanlar yalnızca tek bir enerji kaynağı biliyorlardı: kas gücü ve evcil hayvanların gücü. Enerji gıda yoluyla yenilendi. Şimdi çoğuİş makineler tarafından yapılıyor; onlar için enerji kaynağı çeşitli fosil yakıtlardır: kömür, turba, petrol, su ve rüzgar enerjisi.
Tüm bu çeşitli enerji türlerinin “soyağacının” izini sürersek, hepsinin enerji olduğu ortaya çıkar. güneş ışınları. Bizi çevreleyen dış uzayın enerjisi Güneş tarafından atom çekirdeklerinin, kimyasal elementlerin, elektromanyetik ve yerçekimi alanlarının enerjisi şeklinde biriktirilir. Güneş de Dünya'ya rüzgar ve dalga enerjisi, gel-git şeklinde, jeomanyetizma şeklinde tezahür eden enerjiyi sağlar, çeşitli türler radyasyon (toprak altının radyoaktivitesi vb. dahil), hayvanlar dünyasının kas enerjisi.
Jeofizik enerji doğal olarak açığa çıkar doğal olaylar(volkanizma, deprem, fırtına, tsunami vb.), canlı organizmalardaki (hayatın temelini oluşturan) metabolizma, faydalı iş cisimlerin hareketi, yapılarındaki değişiklikler, kalite, bilgi aktarımı, çeşitli tipteki pillerde enerji depolanması, kapasitörler, yayların elastik deformasyonunda, membranlarda.
Mekanik hareket, kimyasal reaksiyonlar ve elektromanyetik radyasyon yoluyla birbirine dönüşen her türlü enerji, sonuçta ısıya dönüşür ve çevredeki alana yayılır. Bu olgu patlayıcı süreçler, yanma, çürüme, erime, buharlaşma, deformasyon ve radyoaktif bozunma şeklinde kendini gösterir. Doğada, uzayda sadece kaotikleşmenin değil, aynı zamanda zıt sürecinin de gerçekleşmesiyle karakterize edilen bir enerji döngüsü vardır - öncelikle yıldız oluşumunda, dönüşümünde ve yeni elektromanyetiklerin ortaya çıkışında açıkça görülebilen yapının düzenlenmesi. ve yerçekimi alanları ve enerjilerini yine yeni “güneş sistemlerine” taşıyorlar. Ve her şey normale döner.
Mekanik enerjinin korunumu yasası Alman bilim adamı A. Leibniz tarafından formüle edildi. Daha sonra Alman bilim adamı Yu.R. Mayer, İngiliz fizikçi J. Joule ve Alman bilim adamı G. Helmholtz, mekanik olmayan olaylarda enerjinin korunumu yasalarını deneysel olarak keşfettiler.
Böylece, 19. yüzyılın ortalarında. Madde ve hareketin korunumu yasaları olarak yorumlanan kütle ve enerjinin korunumu yasaları şekillendi. 20. yüzyılın başında. Bu korunum yasalarının her ikisi de, özel görelilik teorisinin ortaya çıkışıyla bağlantılı olarak radikal bir revizyona uğradı: Işık hızına yakın hızlardaki hareketleri tanımlarken, klasik Newton mekaniğinin yerini, görelilik mekaniği aldı. Bir cismin eylemsizlik özellikleriyle belirlenen kütlenin hızına bağlı olduğu ve bu nedenle yalnızca madde miktarını değil aynı zamanda hareketini de karakterize ettiği ortaya çıktı. Enerji kavramı da değişti: toplam enerjinin kütleyle orantılı olduğu ortaya çıktı (E = mc2). Böylece, özel görelilik teorisindeki enerjinin korunumu yasası, klasik mekanikte var olan kütle ve enerjinin korunumu yasalarını doğal olarak birleştirdi. Bireysel olarak bu yasalar uygulanmaz, yani. Maddenin miktarını, hareketini ve etkileşimini hesaba katmadan karakterize etmek imkansızdır.
Enerjinin korunumu yasasının gelişimi, deneyimlerden elde edilen korunum yasalarının zaman zaman deneysel olarak doğrulanması ve açıklığa kavuşturulması gerektiğini göstermektedir. İnsan bilgisinin sınırları genişledikçe bu yasanın veya özel formülasyonunun geçerliliğini koruyacağından kimse emin olamaz. Enerjinin korunumu yasası giderek daha da rafine hale geliyor ve yavaş yavaş belirsiz ve soyut bir ifadeden kesin bir niceliksel forma dönüşüyor.

10.2.1.5. Mikrokozmosta koruma yasaları

Korunum yasaları kuantum teorisinde, özellikle temel parçacık fiziğinde önemli bir rol oynar. Koruma yasaları, ihlali koruma yasalarının ihlaline yol açacak seçim kurallarını tanımlar. Makroskobik cisimlerin fiziğinde yer alan listelenen korunum yasalarına ek olarak, temel parçacıklar teorisinde deneysel olarak gözlemlenen seçim kurallarının yorumlanmasını mümkün kılan birçok özel korunum yasası ortaya çıkmıştır. Bu, örneğin, her türlü etkileşim için geçerli olan baryon veya nükleer yükün korunumu yasasıdır. Buna göre nükleer madde korunur; ağır parçacıkların (baryonların) sayısı ile antiparçacıkların sayısı arasındaki fark hiçbir süreçte değişmez. Hafif temel parçacıklar - leptonlar (elektronlar, nötrinolar vb.) de korunur.
Bazı süreçlerde karşılanan ve diğerlerinde ihlal edilen yaklaşık koruma yasaları da vardır. Bu tür korunum yasaları, bunların yerine getirildiği süreç sınıfını belirleyebilirse anlamlı olur. Örneğin, garipliğin korunumu, izotopik spin ve eşlik yasaları, güçlü etkileşim nedeniyle meydana gelen süreçlerde kesinlikle karşılanır, ancak zayıf etkileşim süreçlerinde ihlal edilir. Elektromanyetik etkileşim izotopik spinin korunumu yasasını ihlal eder. Böylece, temel parçacıklar üzerine yapılan çalışmalar, her olay alanında mevcut korunum yasalarının test edilmesi ihtiyacını bir kez daha hatırlattı. Mikrokozmosta koruma yasalarının olası zayıf ihlallerini tespit etmek amacıyla karmaşık deneyler yürütülmektedir.
Mekanik korunum yasalarının doğrulanması, uzay-zamanın karşılık gelen temel özelliklerinin doğrulanmasıdır. Uzun zamandır listelenen simetri unsurlarına ek olarak (enerjinin korunumu zamanın homojenliğiyle ilişkilidir, momentumun korunması uzayın homojenliğiyle ilişkilidir), uzay-zamanın ayna simetrisine sahip olduğuna, yani uzaysal ters çevirme altında değişmezlik. O zaman paritenin korunması gerekecekti. Bununla birlikte, 1857'de, zayıf etkileşimde paritenin korunmaması deneysel olarak keşfedildi; bu, uzay-zaman simetrisi ve temel korunum yasaları (özellikle enerjinin ve momentumun korunumu yasaları) hakkındaki görüşlerin gözden geçirilmesi sorununu gündeme getirdi.

Makale internetteki materyallere, fizik ders kitabına ve kendi bilgilerime dayanarak oluşturuldu.

Fiziği hiçbir zaman sevmedim, bilmiyordum ve mümkün olduğunca uzak durmaya çalıştım. Ancak, son zamanlarda Gittikçe daha çok anlıyorum: tüm hayatımız basit yasalar fizik.

1) En basit ama en önemlisi Enerjinin Korunumu ve Dönüşümü Yasasıdır.

Şöyle geliyor: "Herhangi bir kapalı sistemin enerjisi, sistemde meydana gelen tüm işlemler sırasında sabit kalır." Biz de tam olarak böyle bir sistemin içerisindeyiz. Onlar. Ne kadar verirsek, o kadar alacağız. Bir şeyi almak istiyorsak, ondan önce de aynısını vermeliyiz. Ve başka hiçbir şey yok! Ve elbette işe gitmeden büyük bir maaş almak istiyoruz. Bazen "aptalların şanslı olduğu" yanılsaması yaratılır ve birçok insanın kafasına mutluluk düşer. Herhangi bir peri masalını okuyun. Kahramanlar sürekli olarak muazzam zorlukların üstesinden gelmek zorundadır! Ya soğuk suda ya da kaynamış suda yüzün. Erkekler kur yaparak kadınların dikkatini çeker. Kadınlar da bu erkeklere ve çocuklara bakıyor. Ve benzeri. Yani bir şeyi almak istiyorsanız önce onu verme zahmetine girin. Pay It Forward filmi bu fizik yasasını çok net bir şekilde tasvir ediyor.

Bu konuyla ilgili başka bir şaka daha var:
Enerjinin korunumu kanunu:
Sabahları işe enerjik gelip limon sıkılmış gibi çıkıyorsanız, o zaman
1. başkası sıkılmış limon gibi gelir ama enerjik bırakır
2. odayı ısıtmaya alışıktınız

2) Bir sonraki yasa şudur: “Etki kuvveti tepki kuvvetine eşittir”

Bu fizik kanunu prensipte bir öncekini yansıtır. Bir kişi bilinçli veya bilinçsiz olumsuz bir davranışta bulunursa bir yanıt alır; muhalefet. Bazen sebep ve sonuç zamana dağılır ve rüzgârın hangi yönden estiğini hemen anlayamayabilirsiniz. Unutmamamız gereken en önemli şey, hiçbir şeyin öylece gerçekleşmediğidir. Örnek olarak şunu belirtebiliriz ebeveynlik, birkaç on yıl sonra ortaya çıkıyor.

3) Bir sonraki yasa Kaldıraç Yasasıdır. Arşimet haykırdı: "Bana bir dayanak noktası verin, Dünyayı ters çevireyim!" Doğru kolu seçerseniz her türlü ağırlık hareket ettirilebilir. Şu veya bu hedefe ulaşmak için her zaman bir kolun ne kadar süreye ihtiyaç duyulacağını tahmin etmeli ve kendiniz için bir sonuç çıkarmalı ve öncelikleri belirlemelisiniz. Gücünüzü nasıl hesaplayacağınızı, doğru kolu oluşturup bu ağırlığı hareket ettirmek için çok fazla çaba harcamanız mı gerektiğini, yoksa onu kendi başına bırakıp başka bir aktivite yapmak mı daha kolay olduğunu anlayın.

4) Yönü belirten gimlet kuralı olarak adlandırılan kural manyetik alan. Bu kural cevap verir sonsuz soru: Suçlu kim? Ve başımıza gelen her şeyden kendimizin sorumlu olduğumuzu gösteriyor. Ne kadar saldırgan olursa olsun, ne kadar zor olursa olsun, ilk bakışta ne kadar adaletsiz olursa olsun, her zaman bunun sebebinin başlangıçta kendimizin olduğunun farkında olmalıyız.

5) Elbette birisi hız ekleme yasasını hatırlıyordur. Şöyle geliyor: “Bir cismin sabit bir referans çerçevesine göre hareket hızı, bu cismin hareketli bir referans çerçevesine göre hızı ile en hareketli referans sisteminin hızının vektör toplamına eşittir. sabit bir çerçeve.” Kulağa karmaşık mı geliyor? Şimdi çözelim.
Hız ekleme ilkesi bundan başka bir şey değildir aritmetik toplam Matematiksel kavramlar veya tanımlar olarak hızların bileşenleri.

Hız, kinetikle ilgili temel olaylardan biridir. Kinetik, çeşitli fiziksel sistemlerde enerji, momentum, yük ve maddenin transfer süreçlerini ve dış alanların bunlar üzerindeki etkisini inceler. Küstahça olabilir, ancak kinetik açısından bakıldığında, bir dizi sosyal süreç, örneğin çatışmalar düşünülebilir.

Bu nedenle, çatışan iki nesne ve bunların teması durumunda, hızların korunumu yasasına benzer bir yasanın (enerji aktarımının bir gerçeği olarak) çalışması gerekir mi? Bu, çatışmanın gücünün ve saldırganlığının iki (üç, dört) taraf arasındaki çatışmanın derecesine bağlı olduğu anlamına gelir. Ne kadar agresif ve güçlü olurlarsa çatışma da o kadar sert ve yıkıcı olur. Taraflardan biri çatışma içinde değilse saldırganlığın derecesi artmaz.

Çok basit. Ve eğer probleminizin neden-sonuç ilişkilerini anlamak için kendi içinize bakamıyorsanız, 8. sınıf fizik ders kitabınızı açmanız yeterli.

Helen Czerski

Fizikçi, oşinograf, BBC'deki popüler bilim programlarının sunucusu.

Konu fizik olunca bazı formüller hayal ederiz, tuhaf, anlaşılmaz, gereksiz bir şey. sıradan bir insana. Kuantum mekaniği ve kozmoloji hakkında bir şeyler duymuş olabiliriz. Ancak bu iki kutbun arasında günlük hayatımızı oluşturan her şey yatıyor: gezegenler ve sandviçler, bulutlar ve volkanlar, kabarcıklar ve müzik aletleri. Ve hepsi nispeten az sayıda fiziksel yasaya tabidir.

Bu yasaların işleyişini sürekli olarak gözlemleyebiliriz. Örneğin, çiğ ve haşlanmış iki yumurta alın ve döndürün ve sonra durun. Haşlanmış yumurta hareketsiz kalacak, çiğ olan ise tekrar dönmeye başlayacaktır. Bunun nedeni, yalnızca kabuğu durdurmuş olmanızdır ancak içindeki sıvı dönmeye devam etmektedir.

Bu açısal momentumun korunumu yasasının açık bir göstergesidir. Basitleştirilmiş bir şekilde şu şekilde formüle edilebilir: Sabit bir eksen etrafında dönmeye başlayan sistem, bir şey onu durdurana kadar dönmeye devam edecektir. Bu evrenin temel yasalarından biridir.

Yalnızca ayırt etmeniz gerektiğinde kullanışlı olmuyor haşlanmış yumurta hamdan. Hubble Uzay Teleskobu'nun uzayda herhangi bir destek olmadan merceğini gökyüzünün belirli bir bölgesine nasıl doğrulttuğunu açıklamak için de kullanılabilir. İçinde çiğ yumurtayla aynı şekilde davranan dönen jiroskoplar var. Teleskobun kendisi onların etrafında döner ve böylece konumu değişir. Mutfağımızda test edebildiğimiz kanunun, aynı zamanda insanoğlunun en üstün teknolojilerinden birinin yapısını da açıkladığı ortaya çıktı.

Günlük yaşamımızı yöneten temel yasaları bildiğimizde çaresiz hissetmeyi bırakırız.

Etrafımızdaki dünyanın nasıl çalıştığını anlamak için önce onun temellerini anlamalıyız. Fiziğin yalnızca laboratuvarlardaki eksantrik bilim adamlarından veya karmaşık formüllerden ibaret olmadığını anlamalıyız. Tam karşımızda, herkesin erişebileceği bir yerde.

Nereden başlayacağınızı düşünebilirsiniz. Elbette tuhaf veya anlaşılmaz bir şey fark ettiniz, ancak bunu düşünmek yerine kendinize bir yetişkin olduğunuzu ve bunun için zamanınızın olmadığını söylediniz. Chersky bu tür şeyleri bir kenara bırakmamayı, onlarla başlamayı tavsiye ediyor.

İlginç bir şeyin olmasını beklemek istemiyorsanız kuru üzümleri sodaya koyun ve ne olacağını görün. Dökülen kahvenizin kurumasını izleyin. Kaşıkla bardağın kenarına hafifçe vurun ve sesi dinleyin. Son olarak sandviçi yüzü aşağı düşmeden düşürmeye çalışın.

Termodinamiğin ikinci yasası

Bu yasaya göre, tek sonucu enerjinin daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme ısı şeklinde aktarılması olan bir süreç, sistemin kendisinde değişiklik olmadan mümkün değildir ve çevre. Termodinamiğin ikinci yasası aşağıdakilerden oluşan bir sistemin eğilimini ifade eder: büyük miktar Kaotik bir şekilde hareket eden parçacıklar, daha az olası durumlardan daha olası durumlara kendiliğinden geçişe neden olur. İkinci tür sürekli hareket makinesinin oluşturulmasını yasaklar.

Avogardo Yasası
Eşit hacimlerde ideal gazlar Aynı sıcaklık ve basınçta bulunan aynı numara moleküller. Yasa, 1811'de İtalyan fizikçi A. Avogadro (1776–1856) tarafından keşfedildi.

Ampere yasası
Birbirinden kısa bir mesafede bulunan iletkenlerden akan iki akım arasındaki etkileşim yasası şunları belirtir: aynı yönde akımlara sahip paralel iletkenler çeker ve zıt yönde akımlarla iterler. Yasa 1820'de A. M. Ampere tarafından keşfedildi.

Arşimet Yasası

Hidrostatik ve aerostatik kanunu: Bir sıvı veya gazın içine daldırılmış bir cisme, cisim tarafından yer değiştiren sıvı veya gazın ağırlığına eşit ve cismin ağırlık merkezine uygulanan, dikey olarak yukarıya doğru yönlendirilen bir kaldırma kuvveti uygulanır. vücudun suya batırılmış kısmı. FA = gV, burada g sıvının veya gazın yoğunluğu, V ise gövdenin suya daldırılan kısmının hacmidir. Aksi takdirde yasa şu şekilde formüle edilebilir: Bir sıvı veya gazın içine batırılan bir cisim, yerini değiştirdiği sıvının (veya gazın) ağırlığı kadar ağırlık kaybeder. O halde P = mg – FA. Yasa, MÖ 212'de antik Yunan bilim adamı Arşimed tarafından keşfedildi. e. Yüzen cisimler teorisinin temelidir.

Kanun evrensel yerçekimi

Evrensel çekim yasası veya Newton'un çekim yasası: tüm cisimler birbirini, bu cisimlerin kütlelerinin çarpımıyla doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çeker.

Boyle-Mariotte yasası

İdeal bir gazın yasalarından biri: Sabit bir sıcaklıkta, gaz basıncının ve hacminin çarpımı sabit bir değerdir. Formül: pV = sabit. İzotermal bir süreci açıklar.

Hooke yasası
Bu yasaya göre katı bir cismin elastik deformasyonları, bunlara neden olan dış etkilerle doğru orantılıdır.

Dalton yasası
Temel gaz yasalarından biri: Kimyasal olarak etkileşime girmeyen ideal gazlardan oluşan bir karışımın basıncı, bu gazların kısmi basınçlarının toplamına eşittir. 1801 yılında J. Dalton tarafından keşfedilmiştir.

Joule-Lenz yasası

Elektrik akımının termal etkisini açıklar: Bir iletkenden doğru akım geçtiğinde açığa çıkan ısı miktarı, akımın karesi, iletkenin direnci ve geçiş süresi ile doğru orantılıdır. 19. yüzyılda birbirlerinden bağımsız olarak Joule ve Lenz tarafından keşfedildi.

Coulomb yasası

İki sabit nokta yük arasındaki etkileşim kuvvetinin aralarındaki mesafeye bağımlılığını ifade eden elektrostatik temel yasası: iki sabit nokta yük, bu yüklerin büyüklüklerinin çarpımı ile doğru orantılı ve kareyle ters orantılı bir kuvvetle etkileşime girer. aralarındaki mesafe ve dielektrik sabiti Yüklerin bulunduğu ortam. Değer, birbirlerinden 1 m uzaklıkta bir boşlukta bulunan, her biri 1 C'lik iki sabit nokta yükü arasında etki eden kuvvete sayısal olarak eşittir. Coulomb yasası elektrodinamiğin deneysel gerekçelerinden biridir. 1785 yılında açıldı.

Lenz yasası
Bu yasaya göre, indüklenen akım her zaman kendi manyetik akısı, bu akıma neden olan dış manyetik akıdaki değişiklikleri telafi edecek bir yöne sahiptir. Lenz yasası enerjinin korunumu yasasının bir sonucudur. 1833 yılında E. H. Lenz tarafından kuruldu.

Ohm kanunu

Elektrik akımının temel yasalarından biri: Devrenin bir bölümündeki doğru elektrik akımının gücü, bu bölümün uçlarındaki voltajla doğru orantılı ve direnciyle ters orantılıdır. Sıcaklığı sabit tutulan metal iletkenler ve elektrolitler için geçerlidir. Tam bir devre durumunda, şu şekilde formüle edilir: Devredeki doğru elektrik akımının gücü, akım kaynağının emf'si ile doğru orantılıdır ve elektrik devresinin toplam direnci ile ters orantılıdır. 1826'da G.S. Ohm tarafından keşfedildi.

Dalga Yansıması Yasası

Gelen ışın, yansıyan ışın ve ışının geliş noktasına kaldırılan dikme aynı düzlemde yer alır ve gelme açısı kırılma açısına eşittir. Kanun ayna yansıması için geçerlidir.

Pascal yasası
Hidrostatiğin temel yasası: Bir sıvı veya gazın yüzeyinde dış kuvvetlerin ürettiği basınç her yöne eşit olarak iletilir.

Işığın kırılma kanunu

Gelen ışın, kırılan ışın ve ışının geliş noktasına geri getirilen dik aynı düzlemde bulunur ve bu iki ortam için geliş açısının sinüsünün kırılma açısının sinüsüne oranı şu şekildedir: ikinci ortamın birinciye göre göreceli kırılma indisi olarak adlandırılan sabit değer.

Işığın doğrusal yayılımı yasası

Kanun geometrik optik homojen bir ortamda ışığın doğrusal olarak yayılması gerçeğinden oluşur. Örneğin gölge ve kısmi gölgenin oluşumunu açıklar.

Yükün korunumu kanunu
Doğanın temel yasalarından biri: elektriksel olarak yalıtılmış herhangi bir sistemin elektrik yüklerinin cebirsel toplamı değişmeden kalır. Elektriksel olarak yalıtılmış bir sistemde, yükün korunumu yasası yeni yüklü parçacıkların ortaya çıkmasına izin verir, ancak ortaya çıkan parçacıkların toplam elektrik yükü her zaman sıfıra eşit olmalıdır.

Momentumun korunumu kanunu
Mekaniğin temel yasalarından biri: herhangi bir kapalı sistemin momentumu, sistemde meydana gelen tüm işlemler sırasında sabit kalır (korunur) ve yalnızca etkileşimlerinin bir sonucu olarak sistemin parçaları arasında yeniden dağıtılabilir.

Charles Yasası
Temel gaz yasalarından biri: Belirli bir ideal gaz kütlesinin sabit hacimdeki basıncı, sıcaklıkla doğru orantılıdır.

Kanun elektromanyetik indüksiyon

Oluşum olgusunu açıklar elektrik alanı manyetik değişiklikler olduğunda (elektromanyetik indüksiyon olgusu): indüksiyonun elektromotor kuvveti, manyetik akı değişim hızıyla doğru orantılıdır. Orantılılık katsayısı birim sistemi tarafından belirlenir, işareti ise Lenz kuralı ile belirlenir. Yasa M. Faraday tarafından keşfedildi.

Enerjinin korunumu ve dönüşümü kanunu
Genel doğa kanunu: Herhangi bir kapalı sistemin enerjisi, sistemde meydana gelen tüm işlemler sırasında sabit kalır (korunur). Enerji yalnızca bir formdan diğerine dönüştürülebilir ve sistemin parçaları arasında yeniden dağıtılabilir. Açık bir sistem için, enerjisindeki bir artış (azalış), onunla etkileşime giren cisimlerin ve fiziksel alanların enerjisindeki bir azalmaya (artmaya) eşittir.

Newton yasaları
Klasik mekanik Newton'un 3 kanununa dayanmaktadır. Newton'un birinci yasası (eylemsizlik yasası): Maddi bir nokta, eğer diğer cisimler ona etki etmiyorsa veya bu cisimlerin hareketi telafi ediliyorsa, doğrusal ve düzgün bir hareket veya dinlenme durumundadır. Newton'un ikinci yasası (dinamiğin temel yasası): Bir cismin aldığı ivme, cisme etki eden tüm kuvvetlerin sonucuyla doğru orantılıdır ve cismin kütlesiyle ters orantılıdır. Newton'un üçüncü yasası: İki cismin eylemleri her zaman eşit büyüklükte ve zıt yönlerdedir.

Faraday yasaları
Faraday'ın birinci yasası: Bir elektrik akımının geçişi sırasında elektrot üzerinde salınan bir maddenin kütlesi, elektrolitten geçen elektrik (yük) miktarıyla doğru orantılıdır (m = kq = kIt). Faraday'ın ikinci yasası: Elektrolitten aynı elektrik yükleri geçtiğinde elektrotlar üzerinde kimyasal dönüşüme uğrayan çeşitli maddelerin kütlelerinin oranı, kimyasal eşdeğerlerin oranına eşittir. Kanunlar 1833-1834'te M. Faraday tarafından oluşturuldu.

Termodinamiğin birinci yasası
Termodinamiğin birinci yasası, bir termodinamik sistem için enerjinin korunumu yasasıdır: Sisteme verilen Q ısı miktarı, sistemin U iç enerjisini değiştirmek ve sistem tarafından dış kuvvetlere karşı A işi yapmak için harcanır. Q = U + A formülü ısı motorlarının çalışmasının temelini oluşturur.

Bohr'un varsayımları

Bohr'un ilk varsayımı: Bir atom sistemi yalnızca ayrı bir atom enerjisi değerleri dizisine karşılık gelen durağan durumlarda kararlıdır. Bu enerjideki her değişiklik aşağıdakilerle ilişkilidir: tam geçiş atomun bir durağan durumdan diğerine geçişi. Bohr'un ikinci varsayımı: Enerjinin bir atom tarafından emilmesi ve yayılması, geçişle ilişkili radyasyonun tek renkli ve bir frekansa sahip olduğu yasaya göre gerçekleşir: h = Ei – Ek, burada h, Planck sabitidir ve Ei ve Ek atomun durağan durumdaki enerjileridir.

Sol el kuralı
Manyetik alanda bulunan akım taşıyan bir iletkene (veya hareketli yüklü bir parçacığa) etki eden kuvvetin yönünü belirler. Kural şudur: eğer sol el Uzatılmış parmaklar akımın yönünü (parçacık hızı) gösterecek ve manyetik alan çizgileri (manyetik indüksiyon çizgileri) avuç içine girecek ve ardından bir kenara bırakılacak şekilde konumlandırılmıştır. baş parmak iletkene etki eden kuvvetin yönünü gösterecektir (pozitif parçacık; negatif parçacık durumunda kuvvetin yönü zıttır).

Kural sağ el
Manyetik alanda hareket eden bir iletkendeki endüksiyon akımının yönünü belirler: sağ elin avuç içi manyetik endüksiyon çizgileri ona girecek şekilde konumlandırılmışsa ve bükülmüş başparmak iletkenin hareketi boyunca yönlendirilmişse, o zaman dört uzatılmış parmaklar indüksiyon akımının yönünü gösterecektir.

Huygens ilkesi
İstediğiniz zaman dalga cephesinin konumunu belirlemenizi sağlar. Huygens ilkesine göre, t zamanında dalga cephesinin geçtiği tüm noktalar ikincil küresel dalgaların kaynağıdır ve t zamanında dalga cephesinin istenen konumu, tüm ikincil dalgaları saran yüzeyle çakışır. Huygens ilkesi ışığın yansıma ve kırılma yasalarını açıklar.

Huygens-Fresnel prensibi
Bu prensibe göre, noktasal bir ışık kaynağını kaplayan rastgele kapalı bir yüzeyin dışında bulunan herhangi bir noktada, bu kaynak tarafından uyarılan ışık dalgası, belirtilen kapalı yüzeyin tüm noktalarından yayılan ikincil dalgaların girişiminin sonucu olarak temsil edilebilir. İlke, ışık kırınımının en basit problemlerini çözmenizi sağlar.

Görelilik ilkesi
Herhangi bir eylemsiz referans sisteminde, aynı koşullar altında tüm fiziksel (mekanik, elektromanyetik vb.) olaylar aynı şekilde ilerler. Galileo'nun görelilik ilkesinin bir genellemesidir.

Galileo'nun görelilik ilkesi

Mekanik görelilik ilkesi veya klasik mekaniğin ilkesi: Herhangi bir eylemsiz referans çerçevesinde, tüm mekanik olaylar aynı koşullar altında aynı şekilde ilerler.

Ses
Ses, sıvılarda, gazlarda ve sıvılarda yayılan elastik dalgaları ifade eder. katılar insan ve hayvan kulakları tarafından algılanır. Bir kişi 16-20 kHz aralığındaki frekanslardaki sesleri duyma yeteneğine sahiptir. Frekansı 16 Hz'e kadar olan sese genellikle infrases adı verilir; 2·104–109 Hz frekanslı – ultrason ve 109–1013 Hz frekanslı – hiperses. Sesleri inceleyen bilime akustik denir.

Işık
Terimin dar anlamında ışık, insan gözünün algıladığı frekans aralığındaki elektromanyetik dalgaları ifade eder: 7,5’1014–4,3’1014 Hz. Dalga boyları 760 nm (kırmızı ışık) ile 380 nm (mor ışık) arasında değişir.