Es natural y correcto interesarse por el mundo que nos rodea y las leyes de su funcionamiento y desarrollo. Por eso es razonable prestar atención a las ciencias naturales, por ejemplo, la física, que explica la esencia misma de la formación y desarrollo del Universo. Las leyes físicas básicas son fáciles de entender. A una edad muy temprana, la escuela introduce estos principios a los niños.
Para muchos, esta ciencia comienza con el libro de texto "Física (Grado 7)". Los conceptos básicos y las leyes de la mecánica y la termodinámica se revelan a los escolares, se familiarizan con el núcleo de las principales leyes físicas. Pero, ¿debería limitarse el conocimiento al banco de la escuela? ¿Qué leyes físicas debe conocer toda persona? Esto se discutirá más adelante en el artículo.
Ciencia Física
Muchos matices de la ciencia descrita son familiares para todos desde la primera infancia. Y esto se debe a que, en esencia, la física es una de las áreas de las ciencias naturales. Habla de las leyes de la naturaleza, cuya accióninfluye en la vida de todos, y en muchos sentidos incluso la proporciona, sobre las características de la materia, su estructura y patrones de movimiento.
El término "física" fue registrado por primera vez por Aristóteles en el siglo IV a. Inicialmente, era sinónimo del concepto de "filosofía". Después de todo, ambas ciencias tenían un objetivo común: explicar correctamente todos los mecanismos del funcionamiento del Universo. Pero ya en el siglo XVI, como resultado de la revolución científica, la física se independizó.
Ley General
Algunas de las leyes básicas de la física se aplican a varias ramas de la ciencia. Además de ellos, están los que se consideran comunes a toda la naturaleza. Se trata de la ley de conservación y transformación de la energía.
Implica que la energía de cada sistema cerrado, cuando ocurre algún fenómeno en él, ciertamente se conserva. Sin embargo, es capaz de transformarse en otra forma y cambiar efectivamente su contenido cuantitativo en varias partes del sistema mencionado. Al mismo tiempo, en un sistema abierto, la energía disminuye, siempre que aumente la energía de los cuerpos y campos que interactúan con él.
Además del principio general anterior, la física contiene los conceptos básicos, fórmulas y leyes que son necesarias para interpretar los procesos que ocurren en el mundo. Explorarlos puede ser increíblemente emocionante. Por lo tanto, en este artículo, se considerarán brevemente las leyes básicas de la física y, para comprenderlas más profundamente, es importante prestarles toda la atención.
Mecánica
Muchas leyes básicas de la física se revelan a los jóvenes científicos en los grados 7-9 de la escuela, donde una rama de la ciencia como la mecánica se estudia más a fondo. Sus principios básicos se describen a continuación.
- La ley de la relatividad de Galileo (también llamada ley mecánica de la relatividad, o la base de la mecánica clásica). La esencia del principio radica en el hecho de que, en condiciones similares, los procesos mecánicos en cualquier marco de referencia inercial son completamente idénticos.
- Ley de Hooke. Su esencia es que cuanto mayor sea el impacto en un cuerpo elástico (resorte, varilla, consola, viga) desde el lado, mayor será su deformación.
Leyes de Newton (representan la base de la mecánica clásica):
- El principio de inercia dice que cualquier cuerpo es capaz de estar en reposo o moverse de manera uniforme y rectilínea solo si ningún otro cuerpo lo afecta de alguna manera, o si de alguna manera compensan la acción del otro. Para cambiar la velocidad del movimiento, es necesario actuar sobre el cuerpo con cierta fuerza y, por supuesto, el resultado del impacto de la misma fuerza sobre cuerpos de diferentes tamaños también diferirá.
- El patrón principal de la dinámica establece que cuanto mayor sea la resultante de las fuerzas que actualmente actúan sobre un cuerpo dado, mayor será la aceleración recibida por él. Y, en consecuencia, cuanto mayor sea el peso corporal, menor será este indicador.
- La tercera ley de Newton establece quedos cuerpos cualesquiera siempre interactúan entre sí en un patrón idéntico: sus fuerzas son de la misma naturaleza, son equivalentes en magnitud y necesariamente tienen la dirección opuesta a lo largo de la línea recta que conecta estos cuerpos.
- El principio de la relatividad establece que todos los fenómenos que ocurren bajo las mismas condiciones en marcos de referencia inerciales suceden de manera absolutamente idéntica.
Termodinámica
Un libro de texto escolar que revela a los estudiantes las leyes básicas ("Física. Grado 7"), los introduce a los conceptos básicos de la termodinámica. A continuación repasaremos brevemente sus principios.
Las leyes de la termodinámica, que son básicas en esta rama de la ciencia, son de carácter general y no están relacionadas con los detalles de la estructura de una sustancia en particular a nivel atómico. Por cierto, estos principios son importantes no solo para la física, sino también para la química, la biología, la ingeniería aeroespacial, etc.
Por ejemplo, en la industria mencionada hay una regla que no puede determinarse lógicamente, que en un sistema cerrado, cuyas condiciones externas no cambian, se establece un estado de equilibrio a lo largo del tiempo. Y los procesos que continúan en él invariablemente se compensan entre sí.
Otra regla de la termodinámica confirma el deseo de un sistema, que consta de un número colosal de partículas caracterizadas por un movimiento caótico, de hacer una transición independiente de estados menos probables para el sistema a otros más probables.
Y la ley de Gay-Lussac (también llamada ley de los gases) establece que para un gas de cierta masa en condiciones de presión estable, el resultado de dividir su volumen porla temperatura absoluta se convierte necesariamente en un valor constante.
Otra regla importante de esta industria es la primera ley de la termodinámica, que también se denomina principio de conservación y transformación de la energía para un sistema termodinámico. Según él, cualquier cantidad de calor que se haya comunicado al sistema se gastará exclusivamente en la metamorfosis de su energía interna y en el desempeño del trabajo en relación con cualquier fuerza externa que actúe. Fue esta regularidad la que se convirtió en la base para la formación de un esquema para el funcionamiento de los motores térmicos.
Otra regularidad de los gases es la ley de Charles. Dice que cuanto mayor sea la presión de una determinada masa de un gas ideal, manteniendo un volumen constante, mayor será su temperatura.
Electricidad
Descubre interesantes leyes básicas de la física para la escuela de 10º grado para jóvenes científicos. En este momento, se están estudiando los principios fundamentales de la naturaleza y las leyes de acción de la corriente eléctrica, así como otros matices.
La Ley de Ampère, por ejemplo, establece que los conductores conectados en paralelo, a través de los cuales la corriente fluye en la misma dirección, inevitablemente se atraen y, en el caso de la dirección opuesta de la corriente, respectivamente, se repelen. A veces se usa el mismo nombre para una ley física que determina la fuerza que actúa en un campo magnético existente sobre una pequeña sección de un conductor que actualmente conduce corriente. Se llama así: el poder de Ampere. Este descubrimiento fue realizado por un científico en la primera mitad del siglo XIX (es decir, en 1820).
LeyLa conservación de la carga es uno de los principios básicos de la naturaleza. Establece que la suma algebraica de todas las cargas eléctricas que surgen en cualquier sistema eléctricamente aislado siempre se conserva (se vuelve constante). A pesar de esto, el principio mencionado no excluye la aparición de nuevas partículas cargadas en tales sistemas como resultado de ciertos procesos. No obstante, la carga eléctrica total de todas las partículas recién formadas debe ser necesariamente igual a cero.
La ley de Coulomb es una de las básicas en electrostática. Expresa el principio de la fuerza de interacción entre cargas puntuales y explica el cálculo cuantitativo de la distancia entre ellas. La ley de Coulomb permite fundamentar los principios básicos de la electrodinámica de forma experimental. Dice que las cargas puntuales inmóviles ciertamente interactuarán entre sí con una fuerza que es mayor cuanto mayor sea el producto de sus magnitudes y, en consecuencia, cuanto menor sea el cuadrado de la distancia entre las cargas en consideración y la permitividad de el medio en el que se produce la interacción descrita.
La Ley de Ohm es uno de los principios básicos de la electricidad. Dice que cuanto mayor sea la fuerza de la corriente eléctrica continua que actúa en una determinada sección del circuito, mayor será el voltaje en sus extremos.
"La regla de la mano derecha" es un principio que le permite determinar la dirección en el conductor de la corriente que se mueve de cierta manera bajo la influencia de un campo magnético. Para ello, es necesario posicionar la mano derecha de modo que las líneas de inducción magnéticaTocó figurativamente la palma abierta y estiró el pulgar en dirección al conductor. En este caso, los cuatro dedos estirados restantes determinarán la dirección de la corriente de inducción.
Además, este principio ayuda a saber la ubicación exacta de las líneas de inducción magnética de un conductor rectilíneo que conduce corriente en ese momento. Sucede así: coloque el pulgar de la mano derecha de tal manera que indique la dirección de la corriente, y con los otros cuatro dedos agarre figurativamente el conductor. La ubicación de estos dedos demostrará la dirección exacta de las líneas de inducción magnética.
El principio de inducción electromagnética es un patrón que explica el proceso de funcionamiento de transformadores, generadores, motores eléctricos. Esta ley es la siguiente: en un circuito cerrado, la fuerza electromotriz de inducción generada es mayor cuanto mayor es la tasa de cambio del flujo magnético.
Óptica
La rama "Óptica" también refleja parte del currículo escolar (leyes básicas de la física: grados 7-9). Por lo tanto, estos principios no son tan difíciles de entender como podría parecer a primera vista. Su estudio trae consigo no solo conocimiento adicional, sino también una mejor comprensión de la realidad circundante. Las leyes básicas de la física que se pueden atribuir al campo de estudio de la óptica son las siguientes:
- Principio de Guynes. Es un método que le permite determinar de manera eficiente en cualquier fracción de segundo la posición exacta del frente de onda. Su esencia es la siguiente:todos los puntos que se encuentran en la trayectoria del frente de onda en una determinada fracción de segundo, en esencia, se convierten en fuentes de ondas esféricas (secundarias) en sí mismas, mientras que la ubicación del frente de onda en la misma fracción de segundo es idéntica a la superficie que rodea todas las ondas esféricas (secundarias). Este principio se utiliza para explicar las leyes existentes relacionadas con la refracción de la luz y su reflexión.
- El principio de Huygens-Fresnel refleja un método efectivo para resolver problemas relacionados con la propagación de ondas. Ayuda a explicar los problemas elementales asociados con la difracción de la luz.
- La ley de la reflexión de las ondas. Se utiliza igualmente para la reflexión en el espejo. Su esencia radica en que tanto el haz que cae como el que se refleja, así como la perpendicular construida a partir del punto de incidencia del haz, se sitúan en un mismo plano. También es importante recordar que el ángulo en el que cae el haz siempre es absolutamente igual al ángulo de refracción.
- Principio de refracción de la luz. Este es un cambio en la trayectoria de una onda electromagnética (luz) en el momento del movimiento de un medio homogéneo a otro, que difiere significativamente del primero en una serie de índices de refracción. La velocidad de propagación de la luz en ellos es diferente.
- La ley de propagación rectilínea de la luz. En su esencia, es una ley relacionada con el campo de la óptica geométrica, y es la siguiente: en cualquier medio homogéneo (independientemente de su naturaleza), la luz se propaga estrictamente rectilínea, a lo largo de la distancia más corta. Esta ley explica la educación de una manera sencilla y comprensible.sombras.
Física atómica y nuclear
Las leyes básicas de la física cuántica, así como los conceptos básicos de la física atómica y nuclear, se estudian en escuelas secundarias y universidades.
Así, los postulados de Bohr son una serie de hipótesis básicas que se han convertido en la base de la teoría. Su esencia es que cualquier sistema atómico puede permanecer estable solo en estados estacionarios. Cualquier radiación o absorción de energía por parte de un átomo necesariamente ocurre usando el principio, cuya esencia es la siguiente: la radiación asociada con el transporte se vuelve monocromática.
Estos postulados se refieren al currículo escolar estándar que estudia las leyes básicas de la física (Grado 11). Su conocimiento es obligatorio para el egresado.
Leyes básicas de la física que una persona debe saber
Algunos principios físicos, aunque pertenecen a una de las ramas de esta ciencia, son sin embargo de carácter general y deben ser conocidos por todos. Enumeramos las leyes básicas de la física que una persona debe saber:
- Ley de Arquímedes (se refiere a los campos de la hidro y también la aerostática). Implica que cualquier cuerpo que haya sido sumergido en una sustancia gaseosa o en un líquido está sujeto a una especie de fuerza de flotación, que necesariamente se dirige verticalmente hacia arriba. Esta fuerza siempre es numéricamente igual al peso del líquido o gas desplazado por el cuerpo.
- Otra formulación de esta ley es la siguiente: un cuerpo sumergido en un gas o líquido ciertamente perderá tanto peso comoera la masa del líquido o gas en el que estaba sumergido. Esta ley se convirtió en el postulado básico de la teoría de los cuerpos nadadores.
- Ley de la gravitación universal (descubierta por Newton). Su esencia radica en el hecho de que absolutamente todos los cuerpos se atraen inevitablemente entre sí con una fuerza que es tanto mayor cuanto mayor sea el producto de las masas de estos cuerpos y, en consecuencia, menor cuanto menor sea el cuadrado de la distancia entre ellos..
Estas son las 3 leyes básicas de la física que todos los que quieran comprender el mecanismo de funcionamiento del mundo circundante y las características de los procesos que ocurren en él deben conocer. Comprender el principio de su acción es bastante simple.
El valor de tal conocimiento
Las leyes básicas de la física deben estar en el bagaje de conocimiento de una persona, independientemente de su edad y ocupación. Reflejan el mecanismo de existencia de toda la realidad actual y, en esencia, son la única constante en un mundo en constante cambio.
Las leyes básicas y los conceptos de la física abren nuevas oportunidades para estudiar el mundo que nos rodea. Su conocimiento ayuda a comprender el mecanismo de la existencia del Universo y el movimiento de todos los cuerpos cósmicos. Nos convierte no solo en espectadores de los eventos y procesos cotidianos, sino que nos permite ser conscientes de ellos. Cuando una persona comprende claramente las leyes básicas de la física, es decir, todos los procesos que tienen lugar a su alrededor, tiene la oportunidad de controlarlos de la manera más efectiva, haciendo descubrimientos y, por lo tanto, haciendo su vida más cómoda.
Resultados
Algunos se ven obligados a profundizarpara estudiar las leyes básicas de la física para el Examen de Estado Unificado, otros, por ocupación, y algunos, por curiosidad científica. Independientemente de los objetivos del estudio de esta ciencia, los beneficios del conocimiento adquirido difícilmente pueden sobreestimarse. No hay nada más satisfactorio que comprender los mecanismos y patrones básicos de la existencia del mundo circundante.
No seas indiferente, ¡evoluciona!
