Le ta kuptojmë pak këtë. Duke thënë se nuk mund të fitosh, Snow donte të thoshte se meqenëse materia dhe energjia ruhen, nuk mund të fitosh njërën pa humbur tjetrën (d.m.th., E=mc²). Kjo gjithashtu do të thotë që ju duhet të furnizoni nxehtësinë për të funksionuar motorin, por në mungesë të një sistemi të mbyllur në mënyrë të përkryer, një pjesë e nxehtësisë në mënyrë të pashmangshme do të shpëtojë në botën e hapur, duke çuar në ligjin e dytë.
Ligji i dytë - humbjet janë të pashmangshme - do të thotë që për shkak të entropisë në rritje, nuk mund të ktheheni në gjendjen tuaj të mëparshme energjetike. Energjia e përqendruar në një vend do të priret gjithmonë në vende me përqendrim më të ulët.
Më në fund, ligji i tretë - nuk mund ta lini lojën - i referohet temperaturës më të ulët teorikisht të mundshme - minus 273.15 gradë Celsius. Kur sistemi arrin zeron absolute, lëvizja e molekulave ndalon, që do të thotë se entropia do të arrijë vlerën e saj më të ulët dhe nuk do të ketë as energji kinetike. Por në botën reale është e pamundur të arrish zero absolute - mund t'i afrohesh shumë.
Forca e Arkimedit
Pasi Arkimedi i lashtë grek zbuloi parimin e tij të gjallërisë, ai gjoja bërtiti "Eureka!" (E gjeta!) dhe vrapoi lakuriq nëpër Sirakuzë. Kështu thotë legjenda. Zbulimi ishte kaq i rëndësishëm. Legjenda thotë gjithashtu se Arkimedi zbuloi parimin kur vuri re se uji në një vaskë ngrihej kur një trup ishte zhytur në të.
Sipas parimit të lëvizjes së Arkimedit, forca që vepron në një objekt të zhytur ose pjesërisht të zhytur është e barabartë me masën e lëngut që objekti zhvendos. Ky parim është i një rëndësie kritike në llogaritjet e densitetit, si dhe në projektimin e nëndetëseve dhe anijeve të tjera oqeanike.
Evolucioni dhe përzgjedhja natyrore
Tani që kemi krijuar disa nga konceptet bazë rreth asaj se si filloi universi dhe sesi ligjet fizike ndikojnë në jetën tonë të përditshme, le ta kthejmë vëmendjen te forma njerëzore dhe të zbulojmë se si arritëm deri këtu. Sipas shumicës së shkencëtarëve, e gjithë jeta në Tokë ka një paraardhës të përbashkët. Por në mënyrë që një ndryshim kaq i madh të lindte midis të gjithë organizmave të gjallë, disa prej tyre duhej të shndërroheshin në një specie të veçantë.
Në një kuptim të përgjithshëm, ky diferencim ndodhi përmes procesit të evolucionit. Popullatat e organizmave dhe tiparet e tyre kanë kaluar nëpër mekanizma të tillë si mutacionet. Ato me tipare që ishin më të favorshme për mbijetesë, të tilla si bretkosat kafe, të cilat janë të shkëlqyera në kamuflimin në moçal, u përzgjodhën natyrshëm për mbijetesë. Nga këtu vjen termi përzgjedhje natyrore.
Ju mund t'i shumëzoni këto dy teori për shumë e shumë herë, dhe kjo është ajo që bëri Darvini në shekullin e 19-të. Evolucioni dhe seleksionimi natyror shpjegojnë diversitetin e madh të jetës në Tokë.
Teoria e përgjithshme e relativitetit e Albert Ajnshtajnit ishte dhe mbetet një zbulim i madh që ndryshoi përgjithmonë pikëpamjen tonë për universin. Zbulimi kryesor i Ajnshtajnit ishte pretendimi se hapësira dhe koha nuk janë absolute dhe se graviteti nuk është thjesht një forcë e aplikuar ndaj një objekti ose mase. Përkundrazi, graviteti është për shkak të faktit se masa përkul hapësirën dhe vetë kohën (hapësirë-kohë).
Për të menduar për këtë, imagjinoni të vozitni nëpër Tokë në një vijë të drejtë në një drejtim lindor, të themi, nga hemisfera veriore. Pas një kohe, nëse dikush dëshiron të përcaktojë me saktësi vendndodhjen tuaj, do të jeni shumë më në jug dhe në lindje të pozicionit tuaj origjinal. Kjo për shkak se Toka është e lakuar. Për të vozitur drejt në lindje, duhet të merrni parasysh formën e Tokës dhe të vozitni në një kënd paksa në veri. Krahasoni një top të rrumbullakët dhe një fletë letre.
Hapësira është pothuajse e njëjta gjë. Për shembull, do të jetë e qartë për pasagjerët në një raketë që fluturon rreth Tokës se ata po fluturojnë në një vijë të drejtë nëpër hapësirë. Por në realitet, hapësirë-koha rreth tyre është duke u përkulur nga graviteti i Tokës, duke i bërë ata të lëvizin përpara dhe të mbeten në orbitën e Tokës.
Teoria e Ajnshtajnit pati një ndikim të madh në të ardhmen e astrofizikës dhe kozmologjisë. Ajo shpjegoi një anomali të vogël dhe të papritur në orbitën e Mërkurit, tregoi se si përkulet drita e yjeve dhe hodhi themelet teorike për vrimat e zeza.
Parimi i pasigurisë së Heisenberg
Zgjerimi i teorisë së relativitetit të Ajnshtajnit na mësoi më shumë se si funksionon universi dhe ndihmoi në vendosjen e themeleve për fizikën kuantike, duke çuar në një siklet krejtësisht të papritur të shkencës teorike. Në vitin 1927, kuptimi se të gjitha ligjet e universit janë fleksibël në një kontekst të caktuar, çoi në zbulimin mahnitës të shkencëtarit gjerman Werner Heisenberg.
Duke postuluar parimin e tij të pasigurisë, Heisenberg kuptoi se ishte e pamundur të njiheshin dy veti të një grimce në të njëjtën kohë me një nivel të lartë saktësie. Ju mund ta dini pozicionin e një elektroni me një shkallë të lartë saktësie, por jo momentin e tij, dhe anasjelltas.
Niels Bohr më vonë bëri një zbulim që ndihmoi në shpjegimin e parimit të Heisenberg. Bohr zbuloi se elektroni ka cilësitë e një grimce dhe një valë. Koncepti u bë i njohur si dualiteti valë-grimcë dhe formoi bazën e fizikës kuantike. Prandaj, kur matim pozicionin e një elektroni, e përkufizojmë atë si një grimcë në një pikë të caktuar në hapësirë me një gjatësi vale të pacaktuar. Kur matim një impuls, ne e trajtojmë elektronin si një valë, që do të thotë se mund të dimë amplituda e gjatësisë së tij, por jo pozicionin e tij.
Është e natyrshme dhe e saktë të interesohemi për botën përreth nesh dhe modelet e funksionimit dhe zhvillimit të saj. Kjo është arsyeja pse është e arsyeshme t'i kushtohet vëmendje shkencave natyrore, për shembull, fizikës, e cila shpjegon vetë thelbin e formimit dhe zhvillimit të Universit. Ligjet bazë fizike nuk janë të vështira për t'u kuptuar. Shkollat i njohin fëmijët me këto parime që në moshë shumë të re.
Për shumë, kjo shkencë fillon me tekstin "Fizika (klasa e 7-të)." Konceptet dhe ligjet themelore të mekanikës dhe termodinamikës u zbulohen nxënësve të shkollës; ata njihen me thelbin e ligjeve kryesore fizike. Por a duhet të kufizohet njohuria në shkollë? Çfarë ligjesh fizike duhet të dijë çdo person? Kjo do të diskutohet më vonë në artikull.
fizikë shkencore
Shumë nga nuancat e shkencës së përshkruar janë të njohura për të gjithë që nga fëmijëria e hershme. Kjo për faktin se, në thelb, fizika është një nga fushat e shkencës natyrore. Ai tregon për ligjet e natyrës, veprimi i të cilave ndikon në jetën e të gjithëve, madje në shumë mënyra e siguron atë, për karakteristikat e materies, strukturën e saj dhe modelet e lëvizjes.
Termi "fizikë" u regjistrua për herë të parë nga Aristoteli në shekullin e katërt para Krishtit. Fillimisht, ai ishte sinonim i konceptit të "filozofisë". Në fund të fundit, të dy shkencat kishin një qëllim të vetëm - të shpjegonin saktë të gjithë mekanizmat e funksionimit të Universit. Por tashmë në shekullin e gjashtëmbëdhjetë, si rezultat i revolucionit shkencor, fizika u bë e pavarur.
Ligji i përgjithshëm
Disa ligje bazë të fizikës zbatohen në degë të ndryshme të shkencës. Përveç tyre, ka edhe nga ato që konsiderohen të përbashkëta për të gjithë natyrën. Po flasim për ligjin e ruajtjes dhe transformimit të energjisë.
Kjo nënkupton që energjia e çdo sistemi të mbyllur gjatë shfaqjes së ndonjë dukurie në të sigurisht që ruhet. Sidoqoftë, ai është i aftë të shndërrohet në një formë tjetër dhe të ndryshojë në mënyrë efektive përmbajtjen e tij sasiore në pjesë të ndryshme të sistemit të përmendur. Në të njëjtën kohë, në një sistem të hapur, energjia zvogëlohet me kusht që të rritet energjia e çdo trupi dhe fushash që ndërveprojnë me të.
Përveç parimit të përgjithshëm të mësipërm, fizika përmban koncepte themelore, formula, ligje që janë të nevojshme për interpretimin e proceseve që ndodhin në botën përreth. Eksplorimi i tyre mund të jetë tepër emocionues. Prandaj, ky artikull do të diskutojë shkurtimisht ligjet themelore të fizikës, por për t'i kuptuar ato më thellë, është e rëndësishme t'u kushtohet vëmendje e plotë atyre.
Shumë ligje bazë të fizikës u zbulohen shkencëtarëve të rinj në klasat 7-9 në shkollë, ku një degë e tillë e shkencës si mekanika studiohet më plotësisht. Parimet e tij themelore janë përshkruar më poshtë.
- Ligji i relativitetit të Galileos (i quajtur edhe ligji mekanik i relativitetit, ose baza e mekanikës klasike). Thelbi i parimit është se në kushte të ngjashme, proceset mekanike në çdo kornizë referimi inerciale janë plotësisht identike.
- Ligji i Hukut. Thelbi i tij është se sa më i madh të jetë ndikimi në një trup elastik (sustë, shufër, tastierë, tra) nga ana, aq më i madh është deformimi i tij.
- Parimi i inercisë thotë se çdo trup është i aftë të qëndrojë në qetësi ose të lëvizë në mënyrë të njëtrajtshme dhe në vijë të drejtë vetëm nëse asnjë trup tjetër nuk vepron mbi të në asnjë mënyrë, ose nëse ata disi kompensojnë veprimin e njëri-tjetrit. Për të ndryshuar shpejtësinë e lëvizjes, trupi duhet të veprohet me njëfarë force dhe, natyrisht, rezultati i ndikimit të së njëjtës forcë në trupa me madhësi të ndryshme gjithashtu do të ndryshojë.
- Parimi kryesor i dinamikës thotë se sa më e madhe rezultanta e forcave që veprojnë aktualisht në një trup të caktuar, aq më i madh është nxitimi që ai merr. Dhe, në përputhje me rrethanat, sa më e madhe të jetë pesha e trupit, aq më i ulët është ky tregues.
- Ligji i tretë i Njutonit thotë se çdo dy trupa gjithmonë ndërveprojnë me njëri-tjetrin sipas një modeli identik: forcat e tyre janë të së njëjtës natyrë, janë ekuivalente në madhësi dhe domosdoshmërisht kanë drejtimin e kundërt përgjatë vijës së drejtë që lidh këta trupa.
- Parimi i relativitetit thotë se të gjitha fenomenet që ndodhin në të njëjtat kushte në sistemet e referencës inerciale ndodhin në një mënyrë absolutisht identike.
Ligjet e Njutonit (përfaqësojnë bazën e mekanikës klasike):
Termodinamika
Teksti shkollor, i cili u zbulon nxënësve ligjet bazë (“Fizikë. Klasa 7”), i njeh ata edhe me bazat e termodinamikës. Më poshtë do të shqyrtojmë shkurtimisht parimet e tij.
Ligjet e termodinamikës, të cilat janë themelore në këtë degë të shkencës, janë të një natyre të përgjithshme dhe nuk lidhen me detajet e strukturës së një lënde të caktuar në nivelin atomik. Nga rruga, këto parime janë të rëndësishme jo vetëm për fizikën, por edhe për kiminë, biologjinë, inxhinierinë e hapësirës ajrore, etj.
Për shembull, në industrinë e përmendur ekziston një rregull që kundërshton përkufizimin logjik: në një sistem të mbyllur, kushtet e jashtme për të cilat janë të pandryshuara, vendoset një gjendje ekuilibri me kalimin e kohës. Dhe proceset që vazhdojnë në të kompensojnë pa ndryshim njëri-tjetrin.
Një rregull tjetër i termodinamikës konfirmon dëshirën e një sistemi, i cili përbëhet nga një numër kolosal grimcash të karakterizuara nga lëvizje kaotike, për të kaluar në mënyrë të pavarur nga gjendjet më pak të mundshme për sistemin në ato më të mundshme.
Dhe ligji i Gay-Lussac (i quajtur edhe ligji i gazit) thotë se për një gaz të një mase të caktuar në kushte presioni të qëndrueshëm, rezultati i pjesëtimit të vëllimit të tij me temperaturën absolute sigurisht që bëhet një vlerë konstante.
Një rregull tjetër i rëndësishëm i kësaj industrie është ligji i parë i termodinamikës, i cili quhet edhe parimi i ruajtjes dhe transformimit të energjisë për një sistem termodinamik. Sipas tij, çdo sasi e nxehtësisë që i është transmetuar sistemit do të shpenzohet ekskluzivisht për metamorfozën e energjisë së tij të brendshme dhe performancën e tij të punës në lidhje me çdo forcë të jashtme që vepron. Ishte ky model që u bë baza për formimin e skemës së funksionimit të motorëve të nxehtësisë.
Një ligj tjetër i gazit është ligji i Charles. Ai thotë se sa më i madh të jetë presioni i një mase të caktuar të një gazi ideal duke ruajtur një vëllim konstant, aq më e madhe është temperatura e tij.
Elektricitet
Klasa e 10-të e shkollës zbulon ligjet themelore interesante të fizikës për shkencëtarët e rinj. Në këtë kohë, studiohen parimet kryesore të natyrës dhe modeleve të veprimit të rrymës elektrike, si dhe nuanca të tjera.
Ligji i Amperit, për shembull, thotë se përçuesit e lidhur paralelisht, përmes të cilëve rrjedh rryma në të njëjtin drejtim, në mënyrë të pashmangshme tërhiqen, dhe në rastin e drejtimit të kundërt të rrymës, ata zmbrapsen, përkatësisht. Ndonjëherë i njëjti emër përdoret për një ligj fizik që përcakton forcën që vepron në një fushë magnetike ekzistuese në një seksion të vogël të një përcjellësi që aktualisht po përcjell rrymë. Kështu e quajnë - forca e Amperit. Ky zbulim u bë nga një shkencëtar në gjysmën e parë të shekullit të nëntëmbëdhjetë (përkatësisht në 1820).
Ligji i ruajtjes së ngarkesës është një nga parimet themelore të natyrës. Ai thotë se shuma algjebrike e të gjitha ngarkesave elektrike që lindin në çdo sistem të izoluar elektrikisht është gjithmonë e ruajtur (bëhet konstante). Përkundër kësaj, ky parim nuk përjashton shfaqjen e grimcave të reja të ngarkuara në sisteme të tilla si rezultat i proceseve të caktuara. Sidoqoftë, ngarkesa totale elektrike e të gjitha grimcave të sapoformuara duhet të jetë me siguri zero.
Ligji i Kulombit është një nga më kryesorët në elektrostatikë. Ai shpreh parimin e forcës së ndërveprimit ndërmjet ngarkesave pika stacionare dhe shpjegon llogaritjen sasiore të distancës ndërmjet tyre. Ligji i Kulombit bën të mundur vërtetimin eksperimental të parimeve bazë të elektrodinamikës. Ai thotë se ngarkesat e pikës së palëvizshme sigurisht ndërveprojnë me njëra-tjetrën me një forcë, e cila është më e lartë, sa më i madh të jetë produkti i madhësive të tyre dhe, në përputhje me rrethanat, sa më i vogël, aq më i vogël është katrori i distancës midis ngarkesave në shqyrtim dhe konstantës dielektrike të mediumi në të cilin ndodh ndërveprimi i përshkruar.
Ligji i Ohm-it është një nga parimet bazë të elektricitetit. Ai thotë se sa më e madhe të jetë forca e rrymës elektrike direkte që vepron në një seksion të caktuar të qarkut, aq më i madh është voltazhi në skajet e tij.
"Rregulli i dorës së djathtë" është një parim që ju lejon të përcaktoni drejtimin e një rryme që lëviz në një përcjellës në një mënyrë të caktuar nën ndikimin e një fushe magnetike. Për ta bërë këtë, duhet të poziciononi dorën tuaj të djathtë në mënyrë që linjat e induksionit magnetik të prekin në mënyrë figurative pëllëmbën e hapur dhe shtrini gishtin e madh në drejtim të lëvizjes së përcjellësit. Në këtë rast, katër gishtat e mbetur të drejtuar do të përcaktojnë drejtimin e lëvizjes së rrymës së induksionit.
Ky parim gjithashtu ndihmon për të gjetur vendndodhjen e saktë të linjave të induksionit magnetik të një përcjellësi të drejtë që përcjell rrymë në një moment të caktuar. Ndodh kështu: vendosni gishtin e madh të dorës së djathtë në mënyrë që të tregojë drejtimin e rrymës dhe në mënyrë figurative kapeni përcjellësin me katër gishtat e tjerë. Vendndodhja e këtyre gishtave do të tregojë drejtimin e saktë të linjave të induksionit magnetik.
Parimi i induksionit elektromagnetik është një model që shpjegon procesin e funksionimit të transformatorëve, gjeneratorëve dhe motorëve elektrikë. Ky ligj është si më poshtë: në një lak të mbyllur, forca elektromotore e gjeneruar e induksionit është më e madhe, aq më e madhe është shkalla e ndryshimit të fluksit magnetik.
Dega e Optikës pasqyron edhe një pjesë të kurrikulës shkollore (ligjet bazë të fizikës: klasa 7-9). Prandaj, këto parime nuk janë aq të vështira për t'u kuptuar sa mund të duken në shikim të parë. Studimi i tyre sjell jo vetëm njohuri shtesë, por një kuptim më të mirë të realitetit përreth. Ligjet bazë të fizikës që mund t'i atribuohen studimit të optikës janë si më poshtë:
Fizika atomike dhe bërthamore
Ligjet bazë të fizikës kuantike, si dhe bazat e fizikës atomike dhe bërthamore, studiohen në shkollat e mesme dhe institucionet e arsimit të lartë.
Kështu, postulatet e Bohr-it përfaqësojnë një sërë hipotezash bazë që u bënë baza e teorisë. Thelbi i tij është se çdo sistem atomik mund të mbetet i qëndrueshëm vetëm në gjendje të palëvizshme. Çdo emetim ose thithje e energjisë nga një atom ndodh domosdoshmërisht duke përdorur parimin, thelbi i të cilit është si më poshtë: rrezatimi i lidhur me transportin bëhet monokromatik.
Këto postulate lidhen me kurrikulën standarde të shkollës që studion ligjet bazë të fizikës (klasa e 11-të). Njohuritë e tyre janë të detyrueshme për një të diplomuar.
Ligjet themelore të fizikës që një person duhet të dijë
Disa parime fizike, megjithëse i përkasin njërës prej degëve të kësaj shkence, megjithatë janë të një natyre të përgjithshme dhe duhen njohur për të gjithë. Le të rendisim ligjet bazë të fizikës që një person duhet të dijë:
Këto janë 3 ligjet bazë të fizikës që duhet të dinë të gjithë ata që duan të kuptojnë mekanizmin e funksionimit të botës përreth dhe veçoritë e proceseve që ndodhin në të. Është mjaft e thjeshtë për të kuptuar parimin e funksionimit të tyre.
Vlera e një njohurie të tillë
Ligjet bazë të fizikës duhet të jenë në bazën e njohurive të një personi, pavarësisht nga mosha dhe lloji i veprimtarisë së tij. Ato pasqyrojnë mekanizmin e ekzistencës së të gjithë realitetit të sotëm dhe, në thelb, janë e vetmja konstante në një botë që ndryshon vazhdimisht.
Ligjet dhe konceptet bazë të fizikës hapin mundësi të reja për të studiuar botën përreth nesh. Njohuritë e tyre ndihmojnë për të kuptuar mekanizmin e ekzistencës së Universit dhe lëvizjen e të gjithë trupave kozmikë. Na kthen jo në vëzhgues të thjeshtë të ngjarjeve dhe proceseve të përditshme, por na lejon të jemi të vetëdijshëm për to. Kur një person kupton qartë ligjet themelore të fizikës, domethënë të gjitha proceset që ndodhin rreth tij, ai merr mundësinë t'i kontrollojë ato në mënyrën më efektive, duke bërë zbulime dhe në këtë mënyrë duke e bërë jetën e tij më të rehatshme.
Disa janë të detyruar të studiojnë në thellësi ligjet bazë të fizikës për Provimin e Unifikuar të Shtetit, të tjerë për shkak të profesionit dhe disa për kuriozitet shkencor. Pavarësisht nga qëllimet e studimit të kësaj shkence, përfitimet e njohurive të marra vështirë se mund të mbivlerësohen. Nuk ka asgjë më të kënaqshme sesa të kuptuarit e mekanizmave dhe modeleve bazë të ekzistencës së botës përreth nesh.
Mos qëndroni indiferentë - zhvilloni!
Ligji i Fërkimit
Forcat e fërkimit të rrëshqitjes- forcat që lindin midis trupave kontaktues gjatë lëvizjes së tyre relative. Nëse midis trupave nuk ka shtresë (lubrifikant) të lëngët ose të gaztë, atëherë fërkimi i tillë quhet thatë. Përndryshe, fërkimi quhet "lëng". Një tipar karakteristik i fërkimit të thatë është prania e fërkimit statik.
Eksperimentalisht është vërtetuar se forca e fërkimit varet nga forca e presionit të trupave mbi njëri-tjetrin (forca e reagimit mbështetës), nga materialet e sipërfaqeve të fërkimit, nga shpejtësia e lëvizjes relative dhe Jo varet nga zona e kontaktit. (Kjo mund të shpjegohet me faktin se asnjë trup nuk është absolutisht i sheshtë. Prandaj, zona e vërtetë e kontaktit është shumë më e vogël se ajo e vëzhguar. Përveç kësaj, duke rritur sipërfaqen, ne ulim presionin specifik të trupave mbi njëri-tjetrin.) Sasia që karakterizon sipërfaqet e fërkimit quhet koeficienti i fërkimit, dhe më së shpeshti shënohet me shkronjën latine "k" ose shkronjën greke "μ". Kjo varet nga natyra dhe cilësia e përpunimit të sipërfaqeve të fërkimit. Përveç kësaj, koeficienti i fërkimit varet nga shpejtësia. Megjithatë, më shpesh kjo varësi shprehet dobët, dhe nëse nuk kërkohet saktësi më e madhe e matjes, atëherë k mund të konsiderohet konstante.
Në një përafrim të parë, madhësia e forcës së fërkimit rrëshqitës mund të llogaritet duke përdorur formulën:
ku N është forca normale e reagimit të tokës.
Sipas fizikës së ndërveprimit, fërkimi zakonisht ndahet në:
Për shkak të kompleksitetit të proceseve fiziko-kimike që ndodhin në zonën e ndërveprimit të fërkimit, proceset e fërkimit në thelb nuk mund të përshkruhen duke përdorur metodat e mekanikës klasike.
Gjatë proceseve mekanike, ka gjithmonë, në një masë më të madhe ose më të vogël, një shndërrim i lëvizjes mekanike në forma të tjera të lëvizjes së materies (më shpesh në një formë termike të lëvizjes). Në rastin e fundit, ndërveprimet ndërmjet trupave quhen forca të fërkimit.
Eksperimentet me lëvizjen e trupave të ndryshëm në kontakt (të ngurtë në të ngurtë, të ngurtë në lëng ose gaz, të lëngshëm në gaz, etj.) me gjendje të ndryshme të sipërfaqeve të kontaktit tregojnë se forcat e fërkimit shfaqen gjatë lëvizjes relative të trupave kontaktues dhe janë të drejtuara kundër vektori i shpejtësisë relative tangjenciale me sipërfaqet e kontaktit. Në këtë rast, ngrohja e trupave ndërveprues ndodh gjithmonë.
Forcat e fërkimit janë ndërveprimet tangjenciale ndërmjet trupave kontaktues që lindin gjatë lëvizjes së tyre relative. Forcat e fërkimit që lindin gjatë lëvizjes relative të trupave të ndryshëm quhen forca të fërkimit të jashtëm.
Forcat e fërkimit lindin gjithashtu gjatë lëvizjes relative të pjesëve të të njëjtit trup. Fërkimi ndërmjet shtresave të të njëjtit trup quhet fërkim i brendshëm.
Në lëvizjet reale, forcat e fërkimit me përmasa më të mëdha ose më të vogla lindin gjithmonë. Prandaj, kur hartojmë ekuacionet e lëvizjes, duke folur në mënyrë rigoroze, gjithmonë duhet të futim forcën e fërkimit F tr në numrin e forcave që veprojnë në trup.
Një trup lëviz në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore kur një forcë e jashtme balancon forcën e fërkimit që lind gjatë lëvizjes.
Për të matur forcën e fërkimit që vepron në një trup, mjafton të matet forca që duhet të zbatohet në trup në mënyrë që ai të lëvizë pa nxitim.
Ligji i gravitetit
Ne i dimë mirë të gjitha këto dhe duket se pa llogaritjet matematikore nuk ka asgjë më shumë që duhet shtuar. Por kjo nuk është e vërtetë. Në Astronomi, për shembull, është shumë e rëndësishme të gjurmohen disa fenomene dhe të nxirren përfundime dhe pasoja të caktuara nga ky ligj. Sipas formulës F = G m1 m2/r2 ku r është distanca midis trupave dhe G është konstanta gravitacionale, forca e tërheqjes është proporcionale me masat dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës. Por masa është proporcionale me kubin e madhësisë lineare të trupit. Kjo do të thotë që nëse madhësitë e trupave dhe distancat midis tyre (duke ruajtur dendësinë e tyre) rriten proporcionalisht, për shembull, me 10 herë, atëherë masat e tyre do të rriten me 1000 herë, dhe katrori i distancës - vetëm me 100, kështu që forca e tërheqjes do të rritet me 10 herë! Kjo do të thotë, me rritjen e shkallës, masa rritet me një rend të madhësisë më shpejt se katrori i distancës! Për shkak të vlerës së parëndësishme të konstantës gravitacionale, forca e tërheqjes midis objekteve individuale në sipërfaqen e Tokës është jashtëzakonisht e vogël në krahasim me forcën e tërheqjes së vetë Tokës, por tashmë në një shkallë ndërplanetare (qindra miliona kilometra) , rritja e masës kompenson G dhe graviteti bëhet forca kryesore. Kur zvogëlohet shkalla, shfaqet efekti i kundërt, megjithëse ky tashmë është nga biologjia. Nëse, për shembull, e zvogëlon një person në madhësinë e një milingone, d.m.th. afërsisht 100 herë, atëherë masa e tij do të ulet me 1.000.000 herë. Dhe meqenëse forca e muskujve është afërsisht proporcionale me seksionin e tyre kryq, d.m.th. katror i madhësisë lineare, atëherë do të ulet vetëm 10.000 herë, d.m.th. do të ketë një fuqi fituese 100x! Nuk është e vështirë të merret me mend se insektet në të vërtetë jetojnë në kushte graviteti që është reduktuar shumë në krahasim me kafshët më të mëdha. Prandaj, pyetja se sa peshë mund të ngrinte një milingonë nëse do të kishte madhësinë e një elefanti thjesht nuk ka kuptim. Struktura e trupit të insekteve dhe, në përgjithësi, të gjitha kafshëve të vogla është optimale pikërisht për gravitet të ulët, dhe këmbët e një milingone thjesht nuk mund të përballojnë peshën e trupit, për të mos përmendur ndonjë ngarkesë shtesë. Kështu, graviteti vendos kufizime në madhësinë e kafshëve tokësore, dhe më të mëdhenjtë prej tyre (për shembull, dinosaurët) me sa duket kaluan një pjesë të konsiderueshme të kohës së tyre në ujë. Aftësitë e fluturimit në mbretërinë e kafshëve janë gjithashtu të kufizuara nga masa trupore. Jo vetëm forca e muskujve, por edhe zona e krahëve rritet në përpjesëtim me katrorin e dimensioneve lineare, d.m.th. Për një masë të caktuar maksimale trupore, fluturimet bëhen të pamundura. Kjo masë kritike është afërsisht 15-20 kg, që korrespondon me peshën e zogjve më të rëndë në tokë. Prandaj, është shumë e dyshimtë që hardhucat gjigante të lashta mund të fluturojnë vërtet; ka shumë të ngjarë, krahët e tyre i lejonin vetëm të rrëshqisnin nga pema në pemë. Dhe vërejtja nuk është tërësisht në temë. Ekziston një besim mjaft i përhapur se ngritja e peshave ngadalëson rritjen e atletëve, kjo është arsyeja pse, gjoja, ka kaq shumë njerëz të shkurtër midis peshëngritësve. Në fakt, shtat i shkurtër tek peshëngritësit ndodh, por vetëm në klasat e kufizuara të peshave, veçanërisht te peshëngritësit. Madje, një libër mbi atletizmin shpjegon se njerëzit e shkurtër fitojnë më shpesh sepse duhet të ngrenë shtangën në një lartësi më të ulët.
Ideja se trupat qiellorë kanë vetinë e tërheqjes është shprehur më parë para Njutonit nga Nikolla e Kuzës, Leonardo da Vinçi, Koperniku dhe Kepleri. “Rëndësia është një tendencë e ndërsjellë midis organeve të lidhura që përpiqen të bashkohen dhe bashkohen. Pavarësisht se ku e vendosim Tokën, trupat e rëndë, për shkak të aftësisë së tyre natyrore, gjithmonë do të lëvizin drejt saj. Nëse në një vend të botës do të kishte dy gurë në një distancë të afërt nga njëri-tjetri dhe jashtë sferës së veprimit të ndonjë trupi të lidhur, atëherë këta gurë do të përpiqeshin të lidhen me njëri-tjetrin si dy magnet. – shkruan Kepleri në librin e tij “Astronomia e re”. Deklaratat brilante të Keplerit ishin vetëm fillimi i një rrugëtimi të gjatë që duhej kapërcyer ende. Nga shumë studiues, Njutoni ishte i destinuar të kalonte nëpër këtë rrugë të vështirë. Marshimi triumfues i ligjit të gravitetit universal u parapri nga një periudhë e vështirë e formimit të saj. Robert Hooke (1635.1703) erdhi në idenë e gravitetit universal disi më herët se Njutoni. Kishte një mosmarrëveshje të gjatë midis Hukut dhe Njutonit për përparësinë në zbulimin e ligjit të gravitetit universal. Në kontrast me deklaratat e Hukut, Njutoni zhvilloi një teori matematikore të gravitetit dhe vërtetoi funksionimin e ligjit të gravitetit duke përdorur metoda numerike. Njutoni pasqyroi pikëpamjet mbi gravitetin e paraardhësve të tij në një formulë (1), e cila është një model matematikor i ndërveprimit gravitacional të dy trupave materialë. Pas vdekjes së Isak Njutonit (1727), ligji i gravitetit universal iu nënshtrua testeve të reja. Kundërshtimi i fundit serioz ndaj ligjit të gravitetit universal konsiderohet të jetë botimi i matematikanit dhe astronomit francez Alexis-Claude Clairaut në 1745. Disa detaje të orbitës së Hënës që ai llogariti, sipas mendimit të tij, kërkojnë korrigjim të ligjit të gravitacioni universal. A. Clairaut e konsideroi një nga problemet më të rëndësishme teorinë e lëvizjes së hënës bazuar në ligjin e gravitetit universal të Njutonit, ose më saktë, studimi i asaj pabarazie “që mori zhvillimin më të errët nga Njutoni, përkatësisht lëvizjen. të perigjeut hënor.” Rruga origjinale e pavarur e kërkimit të A. Clairaut çon në të njëjtën vlerë që vetë Njutoni mori në kohën e tij, e cila u ndryshua nga të dhënat e vëzhguara pothuajse dy herë. Një studiues tjetër, Jean Leron d'Alembert (1717.1783), erdhi në të njëjtat përfundime në mënyrë të pavarur. Ai, si A. Clairaut, arriti në përfundimin se nën ndikimin e tërheqjes Njutoniane, perigjeja e orbitës së Hënës duhet të kishte përfunduar një rrotullim në 18 vjet, dhe jo në 9 vjet, siç ndodh në të vërtetë. Në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri, A. Clairaut dhe J. d'Alembert, të angazhuar në kërkime në fushën e mekanikës njutoniane dhe teorisë së gravitetit, arritën në të njëjtin përfundim se teoria e Njutonit nuk është në gjendje të shpjegojë lëvizjen e perigjeut të Hëna dhe kërkon ndryshime. Vetë Njutoni sugjeroi këtë rrugë. Një korrigjim i vogël nga A. Clairaut në formën e ligjit universal të gravitetit të Njutonit u paraqit në formën e mëposhtme: (2) ku M dhe m janë masat e dy trupave; R - distanca midis tyre; r është distanca nga Toka në Hënë (r = 384400 km). Le të llogarisim vlerën e V dhe Got: V = (2 · 3.14 · 384400 km) / 2358720 sek = 1.02345 km/sek Got = (1.02345 km/sek)2 / 384400 km = 0.2725 cm/sek2. Llogaritjet tregojnë se Got = mori dhe gabimi relativ i këtyre dy treguesve është Got – got = 0,2728 cm/sek2 – 0,2725 cm/sek2 = 0,0003 cm/sek2 ose 0,12%.
Përkufizimi i ligjit të ahut
Për shkak të kërkesës popullore, tani mund të: ruani të gjitha rezultatet tuaja, të merrni pikë dhe të merrni pjesë në renditjen e përgjithshme.
Për të mësuar më shumë
Për një sistem të mbyllur (në mungesë të forcave të jashtme), ligji i ruajtjes së momentit është i vlefshëm:
momenti i një sistemi të mbyllur është një sasi konstante:
Veprimi i ligjit të ruajtjes së momentit mund të shpjegojë fenomenin e zmbrapsjes kur gjuan me pushkë ose gjatë gjuajtjes me artileri. Gjithashtu, ligji i ruajtjes së momentit qëndron në themel të parimit të funksionimit të të gjithë motorëve reaktivë.
Gjatë zgjidhjes së problemeve fizike, ligji i ruajtjes së momentit përdoret kur nuk kërkohet njohuri për të gjitha detajet e lëvizjes, por rezultati i bashkëveprimit të trupave është i rëndësishëm. Probleme të tilla, për shembull, janë problemet në lidhje me ndikimin ose përplasjen e trupave. Ligji i ruajtjes së momentit përdoret kur merret parasysh lëvizja e trupave me masë të ndryshueshme siç janë mjetet lëshuese. Pjesa më e madhe e masës së një rakete të tillë është karburant. Gjatë fazës aktive të fluturimit, kjo lëndë djegëse digjet dhe masa e raketës në këtë pjesë të trajektores zvogëlohet shpejt. Gjithashtu, ligji i ruajtjes së momentit është i nevojshëm në rastet kur koncepti i "shpejtimit" nuk është i zbatueshëm. Është e vështirë të imagjinohet një situatë ku një trup i palëvizshëm fiton një shpejtësi të caktuar në çast. Në praktikën normale, trupat gjithmonë përshpejtohen dhe fitojnë shpejtësi gradualisht. Megjithatë, kur elektronet dhe grimcat e tjera nënatomike lëvizin, gjendja e tyre ndryshon befas pa mbetur në gjendje të ndërmjetme. Në raste të tilla, koncepti klasik i "përshpejtimit" nuk mund të zbatohet.
Shembuj të zgjidhjes së problemeve
Le të bëjmë një vizatim, duke treguar gjendjen e trupave para dhe pas ndërveprimit.
Kur predha dhe makina ndërveprojnë, ndodh një goditje joelastike. Ligji i ruajtjes së momentit në këtë rast do të shkruhet si:
Duke zgjedhur drejtimin e boshtit që të përkojë me drejtimin e lëvizjes së makinës, ne shkruajmë projeksionin e këtij ekuacioni në boshtin koordinativ:
nga vjen shpejtësia e makinës pasi një predhë e godet atë:
Njësitë i shndërrojmë në sistemin SI: t kg.
Ligji i Kirchhoff-it
Ligji i Kirchhoff-it (rregullat e Kirchhoff-it), i formuluar nga Gustav Kirchhoff në 1845, janë pasoja të ligjeve themelore të ruajtjes së ngarkesës dhe fushës elektrostatike irotacionale.
Ligji i Kirchhoff-it është marrëdhënia midis rrymave dhe tensioneve në seksionet e çdo qarku elektrik. Ato ju lejojnë të llogaritni çdo qark elektrik: rrymë direkte, alternative ose kuazi-stacionare.
Kur formulohen rregullat e Kirchhoff, përdoren koncepte të tilla si dega, qarku dhe nyja e një qarku elektrik.
Kur përshkohet, është e nevojshme të merret parasysh se një degë dhe një nyje mund t'i përkasin njëkohësisht disa qarqeve. Rregullat e Kirchhoff janë të vlefshme për qarqet lineare dhe jolineare për çdo lloj ndryshimi në rryma dhe tensione me kalimin e kohës. Rregullat e Kirchhoff-it përdoren gjerësisht në zgjidhjen e problemeve të inxhinierisë elektrike për shkak të lehtësisë së tyre të llogaritjes.
Ligji i 1 Kirchhoff
Në qarqet që përbëhen nga një burim i lidhur në seri dhe marrës i energjisë, marrëdhëniet midis rrymës, rezistencës dhe EMF të të gjithë qarkut ose në çdo seksion të qarkut përcaktohen nga ligji i Ohm-it. Por në praktikë, në qarqe, rrymat nga çdo pikë ndjekin rrugë të ndryshme (Fig. 1). Prandaj, bëhet e rëndësishme futja e rregullave të reja për kryerjen e llogaritjeve të qarqeve elektrike.
Oriz. 1. Skema e lidhjes paralele të përcjellësve.
Pra, gjatë lidhjes së përçuesve paralelisht, fillimet e të gjithë përcjellësve lidhen në një pikë, dhe skajet e përçuesve lidhen me një pikë tjetër. Fillimi i qarkut është i lidhur me njërin pol të burimit të tensionit, dhe fundi i qarkut është i lidhur me polin tjetër.
Figura tregon se kur përçuesit janë të lidhur paralelisht, ka disa shtigje për të kaluar rrymën. Rryma, që rrjedh në pikën e degëzimit A, përhapet më tej përmes tre rezistencave dhe është e barabartë me shumën e rrymave që largohen nga kjo pikë: I = I1 + I2 + I3.
Sipas rregullit të parë të Kirchhoff-it, shuma algjebrike e rrymave të degëve që konvergojnë në secilën nyje të çdo qarku është e barabartë me zero. Në këtë rast, rryma e drejtuar drejt nyjes konsiderohet pozitive, dhe rryma e drejtuar nga nyja konsiderohet negative.
Le të shkruajmë ligjin e parë të Kirchhoff në formë komplekse:
Ligji i parë i Kirchhoff-it thotë se shuma algjebrike e rrymave të drejtuara drejt një nyje është e barabartë me shumën e drejtuar larg nga nyja. Kjo do të thotë, sa më shumë rrymë që derdhet në nyje, e njëjta sasi rrjedh jashtë (si pasojë e ligjit të ruajtjes së ngarkesës elektrike). Një shumë algjebrike është një shumë që përfshin termat me një shenjë plus dhe një shenjë minus.
Oriz. 2. i_1+i_4=i_2+i_3.
Le të shqyrtojmë zbatimin e ligjit 1 të Kirchhoff duke përdorur shembullin e mëposhtëm:
- I1 është rryma totale që rrjedh në nyjen A, dhe I2 dhe I3 janë rrymat që rrjedhin nga nyja A.
- Atëherë mund të shkruajmë: I1 = I2 + I3.
- Në mënyrë të ngjashme për nyjen B: I3 = I4 + I5.
- Le që I4 = 5 A dhe I5 = 1 A, marrim: I3 = 5 + 1 = 6 (A).
- Le të I2 = 10 A, marrim: I1 = I2 + I3 = 10 + 6 = 16 (A).
- Le të shkruajmë një marrëdhënie të ngjashme për nyjen C: I6 = I4 + I5 = 5 + 1 = 6 A.
- Dhe për nyjen D: I1 = I2 + I6 = 10 + 6 = 16 A
- Kështu, ne shohim qartë vlefshmërinë e ligjit të parë të Kirchhoff.
- Në seksionin AB: φA + E1 – I1r1 = φB.
- BV: φB – E2 – I2r2 = φB.
- VG: φВ – I3r3 + E3 = φГ.
- GA: φG – I4r4 = φA.
- Duke mbledhur këto ekuacione, marrim: φA + E1 – I1r1 + φB – E2 – I2r2 + φB – I3r3 + E3 + φG – I4r4 = φB + φB + φG + φA
- ose: E1 – I1r1 – E2 – I2r2 – I3r3 + E3 – I4r4 = 0.
- Ku kemi këto: E1 – E2 + E3 = I1r1 + I2 r2 + I3r3 + I4r4.
- 1. zgjidhni drejtimin e kalimit të konturit (në drejtim të akrepave të orës ose në të kundërt);
- 2. zgjidhni në mënyrë të rastësishme drejtimet e rrymave nëpër elementët e qarkut;
- 3. ne rregullojmë shenjat për tensionet dhe EMF sipas rregullave (EMF që krijon një rrymë në qark, drejtimi i së cilës përkon me drejtimin e anashkalimit të qarkut me shenjën "+", përndryshe - "-"; tensionet që bien mbi elementët e qarkut, nëse rryma që kalon nëpër këta elementë përputhet në drejtim me anashkalimin e konturit, me shenjën "+", ndryshe "-").
Ligji i dytë i Kirchhoff
Gjatë llogaritjes së qarqeve elektrike, në të shumtën e rasteve hasim qarqe që formojnë qarqe të mbyllura. Përveç rezistencave, qarqe të tilla mund të përfshijnë EMF (burime të tensionit). Figura 4 tregon një seksion të një qarku të tillë elektrik. Ne zgjedhim në mënyrë arbitrare drejtimet pozitive të rrymave. Ne ecim rreth konturit nga pika A në një drejtim arbitrar (zgjidhni në drejtim të akrepave të orës). Le të shqyrtojmë seksionin AB: potenciali bie (rryma rrjedh nga pika me potencialin më të lartë në pikën me potencialin më të ulët).
Kështu, ne marrim formulën për ligjin e dytë të Kirchhoff në formë komplekse:
Ekuacioni për tensionet konstante - Ekuacioni për tensionet e ndryshueshme -
Tani mund të formulojmë përkufizimin e ligjit 2 (të dytë) të Kirchhoff:
Ligji i dytë i Kirchhoff-it thotë se shuma algjebrike e tensioneve në elementet rezistente të një qarku të mbyllur është e barabartë me shumën algjebrike të emfs-ve të përfshirë në këtë qark. Në mungesë të burimeve EMF, voltazhi total është zero.
Për të formuluar ndryshe rregullin e dytë të Kirchhoff-it, mund të themi: kur kaloni plotësisht qarkun, potenciali, duke ndryshuar, kthehet në vlerën fillestare.
Kur hartoni një ekuacion të tensionit për një qark, duhet të zgjidhni një drejtim pozitiv për anashkalimin e qarkut, ndërsa rënia e tensionit në një degë konsiderohet pozitive nëse drejtimi i anashkalimit të kësaj dege përkon me drejtimin e zgjedhur më parë të rrymës së degës, përndryshe - negative.
Shenja mund të përcaktohet duke përdorur algoritmin:
Ligji i Ohm-it është një rast i veçantë i rregullit të dytë për një qark.
Këtu është një shembull i zbatimit të rregullit të dytë të Kirchhoff:
Duke përdorur këtë qark elektrik (Fig. 6), është e nevojshme të gjendet rryma e tij. Ne marrim në mënyrë arbitrare drejtimin pozitiv të rrymës. Le të zgjedhim drejtimin e rrotullës në drejtim të akrepave të orës dhe të shkruajmë ekuacionin 2 të ligjit të Kirchhoff:
Shenja minus do të thotë se drejtimi aktual që kemi zgjedhur është i kundërt me drejtimin e tij aktual.
Zgjidhja e problemeve
1. Duke përdorur diagramin e mësipërm, shkruani ligjet e Kirchhoff-it për qarkun.
Ligji i Ekstrudimit Botëror
© Bukov Alexander Anatolyevich
10 bukuria e qiellit, lavdia e yjeve, stoli e shkëlqyer, Zoti lart!
11 Me fjalë Shën yjet ata qëndrojnë në gradë dhe nuk lodhen në roje.
Sirach, 43
Ata thonë se ne jetojmë në një botë të sunduar nga ligji i Gravitacionit Universal. Megjithatë, kur shikojmë përreth, zbulojmë se jemi në një rrugë me dy drejtime. Disa objekte në fakt bien, fundosen, shtypen dhe kështu me radhë në përputhje të plotë me ligjin e Gravitacionit Universal, por objekte të tjera ngrihen, ngrihen, notojnë para syve tanë, duke iu bindur të njëjtit ligj të paepur të Arkimedit (Fig. 1). Për më tepër, forcat e përcaktuara nga këto ligje veprojnë në një objekt specifik në drejtime të kundërta. Apo ndoshta këto ligje përshkruajnë anë të ndryshme të së njëjtës monedhë? Në fakt, nëse zhysim një objekt në një enë uji në kushte pa peshë, atëherë nuk do të krijohet asnjë forcë e gjallë Arkimede. Ku shkoi ajo? Kjo është paligjshmëri! Rezulton se Ligji i Arkimedit vlen vetëm në kushtet e gravitetit?! A do të lindë i ashtuquajturi gravitacion nëse supozojmë se Arkimedi i vjetër e hoqi ligjin e tij? Jo, nuk do! Sepse ligji i gravitetit universal i Njutonit është i njëjti ligj i Arkimedit, por me shenjë të kundërt. Më saktësisht, të dy këto ligje janë manifestime të ndryshme të së njëjtës themelore Ligji i Ekstrudimit Botëror. Në terma të përgjithshëm, ai mund të formulohet si më poshtë: një trup i vendosur në një mjedis me presion të ndryshueshëm (dendësi e pabarabartë) veprohet nga një forcë proporcionale me gradientin e presionit të mediumit në vendndodhjen e trupit, ndryshimin në densitet të trupit dhe të mediumit, vëllimi i mediumit të zënë nga trupi dhe i drejtuar në atë drejtim, ku dendësia e mediumit është më afër densitetit të trupit të dhënë. Në të vërtetë, nëse një trup fundoset ose noton, atëherë vetëm derisa dendësia e tij të jetë e barabartë me densitetin e lëngut përreth. Formulimi i mësipërm përfshin ligjin e Arkimedit dhe ligjin e gravitetit Universal.
Fig.1.Lëvizja e trupave në mjedise të ndryshme
Mekanizmi i veprimit të ligjit të Ekstrudimit Botëror mund të shprehet me fjalët "është një botë e vogël", domethënë, çdo trup ndikohet (shtyhet) nga mjedisi i jashtëm nga të gjitha anët. Një trup është në qetësi ose lëviz me inerci nëse veprimi i mjedisit të jashtëm mbi të është i barabartë nga të gjitha anët. Nëse goditja është e pabarabartë, lind një forcë rezultante, e cila i jep trupit përshpejtim.
Uji shtyn (shtrydh) një trup të zhytur në të për shkak të një rritje të presionit në thellësi (në fund të fundit, askush nuk pretendon se një flluskë ajri lundrues tërhiqet nga ajri mbi sipërfaqen e ujit). Mjedisi kozmik, duke shtrydhur trupat materialë (yjet, planetët, asteroidët, etj.), është eter, duke formuar hapësirë reale, e cila është një re e madhe e vogël e ngjeshur (në një shkallë mikrokozmosi) krejtësisht e rrumbullakët, krejtësisht elastike topa materiale të pandashme, duke mos pasur as ngarkesa dhe as fusha (ato, sipas Demokritit, duhet të quheshin atome, por Historia dekretoi ndryshe). Parametri artificial koha nuk është i zbatueshëm për topat eterikë. Ato janë të përjetshme sepse nuk ka ngjarje që mund të lënë gjurmë në strukturën e tyre (sepse vetë struktura mungon). Karakteristikat e topave eterikë: diametri, inercia, elasticiteti janë më së shumti konstante themelore të Botës sonë. Për sa i përket vetive të tij, eteri mund të krahasohet përafërsisht me një lëng superfluid, ndërsa ai ka karakteristikat e të gjitha gjendjeve të mundshme agregate të materies (përfshirë të ngurtë), gjë që nuk është për t'u habitur, pasi eteri është materiali fillestar për ndërtimin e atomeve të të gjitha substancat. Mekanizmi i shtrydhjes së trupave nga eteri është i njëjtë si nga një presion i lëngshëm - i pabarabartë i eterit në objekt nga anët e ndryshme. Nuk është më kot që përdoret shprehja "thellësitë e hapësirës". Ne zhytemi në këto thellësi në anijen kozmike, duke kapërcyer forcën lëvizëse të eterit. Le të shqyrtojmë se si lind.
Sipas teorisë së eterit*, çdo objekt material përbëhet nga atome, të cilët janë tufa eterike të përdredhura në formë torusi, në të cilat grimcat eterike rrotullohen rreth boshtit unazor të torusit. Kjo lëvizje e grimcave eterike (topave eterike) në një mjedis eterik të ngjeshur çon në një rritje të vëllimit të zënë nga topat eterikë të një atomi në krahasim me të njëjtën sasi të tyre në gjendje pushimi, që korrespondon me të ashtuquajturën (gabimisht ) vakum absolut, por në fakt - eter i pastër i patrazuar. Imagjinoni, për shembull, që pasagjerët e autobusit gjatë orarit të pikut, në vend që të qëndrojnë fort dhe të qetë (si sprat në kavanoz), ndahen në grupe dhe fillojnë të kërcejnë në rrathë. Sa do të ulet kapaciteti i autobusit? Sa më i madh të jetë litari eterik në formë torusi (rrethi i vallëzimit të rrumbullakët), domethënë atomi i një elementi më të rëndë, aq më pak i qëndrueshëm është. Vetëm presioni i jashtëm mund ta mbajë atë që të mos shpërbëhet. Nëse nuk mjafton, atomi shpërbëhet. Në këtë rast, grimcat e atomit të kalbur (vallet më të vogla të rrumbullakëta) zënë një vëllim më të vogël, duke krijuar një rrallim eterik (më shumë hapësirë të lirë në autobus) dhe energjia e tepërt kinetike e tufës në formë torusi emetohet në formën e valët eterike. Sasia e kësaj energji përcaktuar nga vëllimi zbrazëti absolute, e cila u mbajt të mos mbushej nga tufa eterike e atomit dhe u mbush me eter gjatë prishjes së tij. Sa më shumë atome të kalbet në një vëllim të caktuar, aq më shumë hapësirë e lirë ka në të dhe, për rrjedhojë, aq më i ulët është presioni eterik lokal në këtë vëllim. Sa më i ulët të jetë presioni i eterit, aq më shumë atomet e paqëndrueshme shpërbëhen. Siç mund ta shihni, ky është një proces me reagime pozitive, dhe vetëm presioni i madh i eterit përreth i mban të gjithë atomet nga shpërbërja e menjëhershme dhe plotësisht. Nga rruga, ju mund të krijoni artificialisht një situatë duke marrë një përqendrim të lartë të atomeve të rënda të paqëndrueshme në një vëllim të caktuar, i cili do të çojë në një reaksion zinxhir të prishjes së tyre, i njohur si një shpërthim atomik. Arsyeja për këtë është një rënie lokale e presionit të eterit, e shkaktuar nga prishja spontane e disa atomeve dhe që sjell një zbërthim të atomeve të paqëndrueshme në formë orteku. Por ne largohemi.
Pra, mediumi eterik më i dendur është hapësira ndëryjore (natyrisht, në këtë kuptim Bibla përdor shprehjen "kupë qiellore"), dhe prania e atomeve të materies në një vëllim të caktuar zvogëlon densitetin eterik në të. Kështu, çdo trup material në hapësirën e jashtme është më pak i dendur në lidhje me mjedisin e tij dhe përjeton presion eter. Nëse atomet e trupit janë mjaftueshëm të qëndrueshme, atëherë struktura e tij mund t'i rezistojë këtij presioni. Nëse atomet shpërbëhen dhe vëllimi që ata zënë zvogëlohet, atëherë eteri përreth fillon të zërë hapësirën e liruar, duke u zhytur nga trupi si një sfungjer. Këtu duhet sqaruar se një rënie në vëllimin e zënë nga atomet e një trupi mund të ndodhë jo vetëm si rezultat i prishjes së tyre, por edhe si rezultat i transformimeve më komplekse të njohura si ato termonukleare.
Parametri që karakterizon uljen e densitetit eterik në vëllimin e një trupi ose vëllimin e eterit të zhvendosur nga atomet e tij është masa e trupit. Prandaj, do të ishte më logjike të matej masa në njësi vëllimi. Është e nevojshme të bëhet dallimi midis dy masave: e para karakterizohet nga vëllimi i eterit i zhvendosur nga lëvizja e topave të eterit në atomet e trupit, e dyta - nga vëllimi i eterit të zhytur për njësi të kohës si rezultat i shpërbërjes. të atomeve të tij. Një trup që ka vetëm të parën masë gravitacionale inerte ose më të shkurtër masë inerciale(atomet e tij nuk prishen), është i ndjeshëm ndaj ndikimit gravitacional, por nuk e shkakton vetë - nuk mund të "tërheqë" trupa të tjerë. Një trup me një të dytë masë aktive gravitacionale ose thjesht masë gravitacionale(eter ngrënës) dhe, natyrisht, i pari, është i aftë jo vetëm të shtrydhet nga eteri në trupa të tjerë, por edhe të krijojë rrallim eterik rreth vetes, duke ndikuar kështu në objektet përreth në formën e të ashtuquajturës tërheqje. Si një analogji me kushtet e ligjit të Arkimedit për masën inerciale, mund të përmendet një top ping-pongu në kolonën e ujit - ai nuk ndërvepron me të njëjtin top në asnjë mënyrë, dhe për masën gravitacionale - një vrimë kullimi në banjë. (kjo është ajo që "tërheq" topat). Për shembull, reaktori bërthamor i një akullthyesi (si një objekt i tërë) ka gravitet, pasi shpërbërja e atomeve ndodh brenda tij, dhe të gjitha strukturat e tjera të anijeve nuk kanë gravitet, pavarësisht nga masiviteti i tyre inercial.
Por le të kthehemi në hapësirë. Le të imagjinojmë se në një mjedis eterik ndëryjor të ngjeshur në mënyrë të njëtrajtshme është shfaqur një objekt material (mund të kemi parasysh Diellin tonë, për shembull), i përbërë nga atome të kalbura ose atome që i nënshtrohen transformimeve termonukleare, domethënë një lloj vrime eterike në të cilën përreth eteri fillon të vizatohet (Fig. 2). Si rezultat, eteri përreth fillon të lëvizë nga të gjitha anët drejt objektit. Pas ca kohësh, kjo lëvizje bëhet e qëndrueshme. Cilat janë parametrat e lëvizjes së vendosur të eterit? Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, do të bëjmë arsyetimin e mëposhtëm.
Fig.2.Lëvizja e eterit në qendër të një trupi qiellor
Le të nxjerrim në pah dy sfera koncentrike të kushtëzuara rreth trupit qiellor: në një distancër 1 dhe në distancë r 2 nga qendra. Me thithjen uniforme të eterit nga një trup qiellor, e njëjta sasi eteri kalon nëpër këto sfera për njësi të kohës në drejtim të qendrës, e cila mund të shprehet në terma të vëllimit.W, e barabartë me produktin e sipërfaqes së sferës S=4 π r 2 për një rreze të caktuar në shpejtësinë e lëvizjes së eteritvpërmes kësaj zone. Meqenëse e njëjta sasi eteri duhet të kalojë nëpër sfera të ndryshme, atëherëW 1 = W 2 , nga ku rrjedh se 4 π r 1 2 v 1 = 4 π r 2 2 v 2 , kjo eshte r 1 2 v 1 = r 2 2 v 2 = r 2 v( r) = konst. Kështu, shpejtësia e lëvizjes së eterit në qendër të një trupi qiellor është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës me të:v( r) = konst / r 2 .
Në këtë rast, shpejtësia e eterit për secilën rreze është proporcionale me nxitimin:v( r) = g( r) t (t– koha), pra, nxitimi centripetal i lëvizjes së eterit do të jetë gjithashtu në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës nga qendra:g( r) = K / r 2 , Ku K- koeficienti i proporcionalitetit, një vlerë konstante për një objekt specifik, i përcaktuar nga numri dhe shkalla e prishjes së atomeve të tij (më saktë, sasia e eterit të zhytur prej tij për njësi të kohës, karakteristika e kushtëzuar e të cilit është masa gravitacionaleM).
Meqenëse eteri lëviz me shpejtësi drejt trupit qiellor, kjo do të thotë se një pjesë e presionit të eterit shpenzohet në këtë lëvizje. Rrjedhimisht, presioni i eterit drejt një trupi me masë gravitacionale do të bjerë në proporcion me këtë nxitim:
P= P 0– KP / r 2 ,
dhe gradienti i presionit rritet:
dP/dr = KP / r 2 .
Dendësia dhe presioni i eterit janë drejtpërdrejt proporcionalë, prandaj, dendësia e eterit gjithashtu do të bjerë drejt qendrës së gravitetit:
ρ = ρ 0 – K ρ / r 2 .
Kjo rënie në densitetin e presionit të eterit është saktësisht i njëjti mekanizëm që siguron një efekt gravitacional në çdo trup, si dhe mekanizmin e një rënieje të densitetit të presionit të një lëngu (gazi) në lartësi, duke siguruar një forcë lundruese të Arkimedit që vepron. në një trup të zhytur në ujë. Kështu, i ashtuquajturi ndikim gravitacional është një nxjerrje e thjeshtë mekanike e një trupi nga rajone më të dendura të mediumit eterik në ato më pak të dendura. Meqenëse rezistenca e fërkimit të eterit është e papërfillshme, është pabarazia e presionit të eterit sipas shkallës së distancës nga burimi i gravitetit që siguron efektin gravitacional në trupat me masë inerciale.
Për më tepër, nëse ka trup qiellor, masa e inercisë m do të bien në zonën e veprimit të një objekti tjetër me masë gravitacionale M, atëherë në drejtim të qendrës së gravitetit do të veprojë forca shtrënguese e eteritF, proporcionale me vëllimin e eterit të zhvendosur nga trupi i parë (si në ligjin e Arkimedit - lëngu i zhvendosur), dhe gradienti i presionit të eterit (i cili gjithashtu duhet të futet në ligjin e Arkimedit në lidhje me lëngjet dhe gazrat). Meqenëse vëllimi i eterit të zhvendosur karakterizohet nga masa e inercisë, dhe gradienti i presionit është proporcional me masën e gravitetit dhe në përpjesëtim të kundërt me katrorin e distancës nga qendra e gravitetit, atëherë
F = m·K / r 2 = γ·m·M / r 2 ,
Ku γ – koeficienti i proporcionalitetit, i cili redukton dimensionin e parametrave të përfshirë në formulë në dimensionin e forcës, të quajtur konstante gravitacionale.
Duhet të theksohet se kjo formulë e njohur e të ashtuquajturit ligji i Gravitacionit Universal nënkupton që njëri nga dy trupat ka një masë gravitacionale. Trupi tjetër nuk ka masë gravitacionale ose vlera e tij është e papërfillshme. Nëse të dy trupat kanë masë gravitacionale, atëherë një forcë do të veprojë në secilin prej tyre:
F = F 1 + F 2 = m 1 · K 2 / r 2 + m 2 · K 1 / r 2 = γ · (m 1 · M 2 + m 2 ·M 1) / r 2 .
Për disa trupa me gravitet, ndërveprimi që rezulton do të përcaktohet nga shuma vektoriale e forcave.
Le të vazhdojmë arsyetimin tonë. Eteri, duke lëvizur drejt një trupi me gravitet, duket se bashkohet nga të gjitha anët në një vrimë sferike. Në këtë rast, ndodh ajo që shohim shpesh kur kullojmë ujin në banjë: rrjedha e eterit shpërthen në porta eterike, e cila gradualisht e tërheq trupin qendror në lëvizje rrotulluese. Në këtë rast, porta e eterit është e dyanshme. Rrafshi që e ndan atë, ortogonal me boshtin e portës së eterit, bëhet ekuatorial. Për Sistemin Diellor, ky është rrafshi konstant i Laplasit afër rrafshit ekliptik. Në këtë plan, eteri pothuajse nuk lëviz drejt qendrës së objektit material, por rrotullohet rreth tij.
Meqenëse në rrafshin ekuatorial lëvizja centripetale e eterit është kthyer në rrotulluese, atëherë nxitimi i tij centrifugaladuhet të jetë i barabartë me centripetaling. Prandaj:
a = K / r 2 (1).
Shpejtësia e rrotullimit linear (tangjencial):v = ( ar) 1/2 . Duke zëvendësuar formulën (1) në këtë shprehje, marrim:
v = ( K / r) 1/2 (2).
Shpejtësia këndore e rrotullimit dhe shpejtësia lineare lidhen nga marrëdhënia: ω = v / r. Duke zëvendësuar formulën (2) këtu, marrim:
ω = ( K / r 3 ) 1/2 (3).
Varësia e periudhës orbitale nga shpejtësia këndore përcaktohet nga shprehja:T = 2 π / ω . Duke zëvendësuar formulën (3), marrim:
T = 2 π ( r 3 / K) 1/2 (4).
Për një rreth në rrafshin ekuatorial të rrezesr 1 periudha e qarkullimit të eterit do të jetë e barabartëT 1 = 2 π ( r 1 3 / K) 1/2 , dhe për një rreth me rrezer 2 periudha e qarkullimit përcaktohet siT 2 = 2 π ( r 2 3 / K) 1/2 . Nga kjo rrjedh se raporti i katrorëve të periudhave të rrotullimit të eterit përgjatë dy rrathëve të ndryshëm të planit ekuatorial është i barabartë me raportin e kubeve të rrezeve përkatëse:
T 1 2 / T 2 2 = ( r 1 ) 3 / ( r 2 ) 3 .
Për objektet materiale që rrotullohen në rrjedhën e eterit në planin ekuatorial (për shembull, planetët e sistemit diellor në rrafshin konstant Laplace), formula e fundit njihet si Ligji i parë i Keplerit, zbuluar në mënyrë empirike.
Nga formula (4) rezulton se konstantjaK = 4 π 2 r 3 / T 2 .Për Sistemin Diellor një konstanteKllogaritet më saktë duke përdorur parametrat e orbitës së Tokës, pasi për tëT= 1 z.g. (viti i tokës) dher= 1 a.u. (njësi astronomike), ndërsaK = 39,4784176 [(a.u.) 3 /(z.g.) 2 ] .
Kështu, lëvizja e eterit rreth një trupi qiellor është një vorbull eterike me dy drejtime (vorbull eterike) (Fig. 3). Në rrafshin Laplace, eteri pëson lëvizje rrethore. Sa më larg nga rrafshi i Laplasit, aq më e mprehtë është spiralja konike eteri dhe trupat materialë të kapur nga rrjedha e tij lëvizin drejt trupit qiellor qendror. Në polet e tij, drejtimi i lëvizjes së eterit është pothuajse vertikal. Është e qartë se me një lëvizje të tillë të eterit, të gjithë trupat materialë që bien brenda zonës së veprimit të portës së tij eterike përfundimisht ose do të bien mbi objektin qendror (Diellin) ose do të shtrydhen në rrafshin Laplace dhe do të rrotullohen rreth atë. Natyrisht, kështu u formuan orbitat e planetëve të Sistemit Diellor dhe, nga ana tjetër, orbitat e satelitëve natyrorë të planetëve. Kjo shpjegon gjithashtu pse rrafshet e orbitave të planetëve nuk ndryshojnë në raport me rrafshin e pandryshuar të Laplace. Për më tepër, rrjedha rrotulluese e eterit është një burim energjie që nxit lëvizjen e planetëve rreth Diellit në orbita të qëndrueshme. Nëse ata lëviznin vetëm me inerci, siç del nga ligji i gravitetit universal, atëherë shpejtá do të ushtrohej në trupin qendror për shkak të frenimit të shkaktuar, për shembull, nga ndikimi i ndërsjellë gravitacional.
Fig.3.Lëvizja e eterit rreth një trupi qiellor
Lëvizja e eterit pranë burimit të gravitetit në formën e një porte eterike të dyanshme (vorteksi) është e natyrshme. Kjo manifestohet në lëvizjen e satelitëve natyrorë rreth planetëve, dhe në lëvizjen e planetëve rreth yjeve dhe në lëvizjen e yjeve në galaktika (nuk është më kot që shumë prej tyre ngjajnë me vorbulla).
Në kushte reale tokësore, të gjithë trupat ndodhen njëkohësisht në dy mjedise - materiale (gaze, lëngje) dhe eterike gjithëpërfshirëse. Efekti shtrydhës i këtyre mediave është i kundërt me njëra-tjetrën, pasi sa më shumë eter, aq më pak substancë dhe, anasjelltas, e ashtuquajtura forca gravitacionale (forca e shtrydhjes së eterit) është e kundërt në drejtim me forcën e Arkimedit. (forca e nxjerrjes së mediumit material) . Raporti i densitetit të vetë trupit, mediave përreth dhe gradientëve të presionit në këto media do të përcaktojë drejtimin e lëvizjes së një trupi të caktuar në përputhje me ligjin e Ekstrudimit Universal.
Bazuar në sa më sipër, mund të konkludojmë se masa inerciale në ligjin e gravitetit universal është sasia e eterit që zhvendoset si rezultat i lëvizjes së topave eterikë në atomet e një trupi nga hapësira që ai zë, e ngjashme me sasinë i lëngut të zhvendosur nga një trup në ligjin e Arkimedit. Me fjalë të tjera, masa inerciale është një lloj enë që mund të mbushet nga eteri që rrethon trupin.
Masa inerciale është potencialisht gravitacionale. Kur presioni i eterit rrethues bie në një vlerë të caktuar kritike, fillon zbërthimi në masë i atomeve më të rënda të objektit, të cilët më parë ishin të qëndrueshëm. Eteri përreth fillon të tërhiqet në trup, i cili kështu fillon të ketë një masë gravitacionale që karakterizon madhësinë e rrjedhës së eterit në trup.
Cili është drejtimi i përgjithshëm i zhvillimit të Botës sonë?
Mungesa e kufijve të jashtëm dhe presioni i tepërt eterik në qendër çon në zgjerimin e resë eterike të Metagalaksisë sonë (një efekt i njohur si "universi në zgjerim"). Me fjalë të tjera, presioni i tepërt i eterit është burimi i famëkeqit energji e errët ose fantazmë universin, duke siguruar zgjerimin e galaktikave të tij. Zgjerimi i resë eterike, nga ana tjetër, çon në një rënie të presionit të përgjithshëm eterik, gjë që shkakton shpërbërjen e atomeve të elementeve gjithnjë e më të lehta. Nëse ka mjaft nga këto atome në ndonjë objekt, atëherë prishja e tyre çon në ndryshime të rëndësishme dhe lë një shenjë në strukturën e objektit. Për Tokën, për shembull, prishje të tilla masive të atomeve karakterizohen nga ndryshimet në epokat gjeologjike. Aktualisht, atomet e uraniumit dhe elementët e transuraniumit janë në kalbje. Epo, dhe atomet e hidrogjenit do të jenë të fundit që do të shpërbëhen.
Amen.
Lipetsk
dhjetor 2004
__________________________________________________________________
*) Antonov V.M. Eter. / Lipetsk, LGPI, 1999. – 160 f. ()
Meqë ra fjala, do të doja të pyesja fizikanët që vazhdojnë të mohojnë me kokëfortësi ekzistencën e eterit (si dhe ata që flasin me turp për "vakumin fizik"): mbi çfarë baze doni të ndërtoni një pamje të unifikuar fizike të botë? Ku e keni atë bazë të vetme që siguron ndërveprime në mikrokozmosin, makrokozmosin dhe botën kozmike? Ose do të tërhiqni pafundësisht fizikë krejtësisht të ndryshme, të palidhura me postulatet dhe paradokset e tyre, prania e të cilave tregon pasqyrimin e tyre joadekuat të realitetit. Sidoqoftë, varet nga ju, betejat e vërteta po vijnë midis mbështetësve të koncepteve të ndryshme të eterit. Fizika me konceptin e eterit, të paraqitur në veprën e treguar nga lidhja, është e unifikuar, pasi të gjitha ndërveprimet ekzistuese midis objekteve materiale, duke përfshirë të ashtuquajturat elektrike, magnetike, gravitacionale, bërthamore, etj., janë reduktuar në thjesht ato mekanike.
Ju dhe unë e dimë se nëse një forcë vepron mbi një trup, atëherë trupi do të lëvizë nën ndikimin e kësaj force. Për shembull, një flok dëbore bie në tokë sepse tërhiqet nga Toka. Dhe graviteti i Tokës vepron vazhdimisht, por një flok dëbore, pasi ka arritur në çati, nuk vazhdon të bjerë, por ndalon, duke e mbajtur shtëpinë tonë të thatë.
Nga pikëpamja e pastërtisë dhe rregullit në shtëpi, gjithçka është e saktë dhe e logjikshme, por nga pikëpamja e fizikës, gjithçka duhet të ketë një shpjegim. Dhe nëse një flok dëbore papritmas ndalon së lëvizuri, do të thotë se duhet të jetë shfaqur një forcë që kundërshton lëvizjen e saj. Kjo forcë vepron në drejtim të kundërt me gravitetin e Tokës dhe është e barabartë me të në madhësi. Në fizikë, kjo forcë që i kundërvihet gravitetit quhet forcë elastike dhe studiohet në klasën e shtatë. Le të kuptojmë se çfarë është.
Çfarë është forca elastike?
Për një shembull për të shpjeguar se çfarë është forca elastike, le të kujtojmë ose imagjinojmë një litar të thjeshtë rrobash në të cilin varim rrobat e lagura. Kur varim një send të lagur, litari, i shtrirë më parë horizontalisht, përkulet nën peshën e rrobave dhe shtrihet pak. Gjëja jonë e vogël, për shembull, një peshqir i lagur, së pari lëviz drejt tokës së bashku me litarin, pastaj ndalon. Dhe kjo ndodh kur çdo gjë e re i shtohet litarit. Kjo do të thotë, është e qartë se ndërsa forca në litar rritet, ai deformohet deri në momentin kur forcat që kundërshtojnë këtë deformim bëhen të barabarta me peshën e të gjitha gjërave. Dhe pastaj lëvizja në rënie ndalon. E thënë thjesht, puna e forcës elastike është të ruajë integritetin e objekteve që ne i prekim me objekte të tjera. Dhe nëse forca elastike dështon, atëherë trupi deformohet në mënyrë të pakthyeshme. Litari prishet, çatia shembet nën peshën e madhe të borës, e kështu me radhë. Kur shfaqet forca elastike? Në momentin që fillon ndikimi në trup. Kur mbyllim rrobat. Dhe ajo zhduket kur heqim të brendshmet. Kjo është, kur ndikimi ndalet. Pika e aplikimit të forcës elastike është pika në të cilën ndodh goditja. Nëse përpiqemi të thyejmë një shkop në gju, atëherë pika e aplikimit të forcës elastike do të jetë pika në të cilën shtypim shkopin me gju. Kjo është mjaft e kuptueshme.
Si të gjeni forcën elastike: Ligji i Hukut
Për të ditur se si të gjejmë forcën elastike, duhet të njihemi me ligjin e Hukut. Fizikani anglez Robert Hooke ishte i pari që vendosi varësinë e forcës elastike nga deformimi i një trupi. Kjo varësi është drejtpërdrejt proporcionale. Sa më i madh të ndodhë deformimi, aq më e madhe është forca elastike. Kjo eshte Formula për forcën elastike është si më poshtë:
F_control=k*∆l,
ku Δl është sasia e deformimit,
dhe k është koeficienti i ngurtësisë.
Koeficienti i ngurtësisë, natyrisht, është i ndryshëm për trupa dhe substanca të ndryshme. Ka tabela të veçanta për ta gjetur atë. Forca elastike matet në N/m(njuton për metër).
Forca e elasticitetit në natyrë
Forca e elasticitetit në natyrë- kjo është një tufë harabelash në një degë peme, tufa manaferash në shkurre ose kapele dëbore në putrat e bredhit. Degët që përkulen, por nuk dorëzohen heroikisht dhe plotësisht lirisht na demonstrojnë fuqinë e elasticitetit.
Është e natyrshme dhe e saktë të interesohemi për botën përreth nesh dhe modelet e funksionimit dhe zhvillimit të saj. Kjo është arsyeja pse është e arsyeshme t'i kushtohet vëmendje shkencave natyrore, për shembull, fizikës, e cila shpjegon vetë thelbin e formimit dhe zhvillimit të Universit. Ligjet bazë fizike nuk janë të vështira për t'u kuptuar. Shkollat i njohin fëmijët me këto parime që në moshë shumë të re.
Për shumë, kjo shkencë fillon me tekstin "Fizika (klasa e 7-të)". Konceptet themelore të termodinamikës u zbulohen nxënësve të shkollës; ata njihen me thelbin e ligjeve kryesore fizike. Por a duhet të kufizohet njohuria në shkollë? Çfarë ligjesh fizike duhet të dijë çdo person? Kjo do të diskutohet më vonë në artikull.
fizikë shkencore
Shumë nga nuancat e shkencës së përshkruar janë të njohura për të gjithë që nga fëmijëria e hershme. Kjo për faktin se, në thelb, fizika është një nga fushat e shkencës natyrore. Ai tregon për ligjet e natyrës, veprimi i të cilave ndikon në jetën e të gjithëve, madje në shumë mënyra e siguron atë, për karakteristikat e materies, strukturën e saj dhe modelet e lëvizjes.
Termi "fizikë" u regjistrua për herë të parë nga Aristoteli në shekullin e katërt para Krishtit. Fillimisht, ai ishte sinonim i konceptit të "filozofisë". Në fund të fundit, të dy shkencat kishin një qëllim të vetëm - të shpjegonin saktë të gjithë mekanizmat e funksionimit të Universit. Por tashmë në shekullin e gjashtëmbëdhjetë, si rezultat i revolucionit shkencor, fizika u bë e pavarur.
Ligji i përgjithshëm
Disa ligje bazë të fizikës zbatohen në degë të ndryshme të shkencës. Përveç tyre, ka edhe nga ato që konsiderohen të përbashkëta për të gjithë natyrën. Kjo është rreth
Kjo nënkupton që energjia e çdo sistemi të mbyllur gjatë shfaqjes së ndonjë dukurie në të sigurisht që ruhet. Sidoqoftë, ai është i aftë të shndërrohet në një formë tjetër dhe të ndryshojë në mënyrë efektive përmbajtjen e tij sasiore në pjesë të ndryshme të sistemit të përmendur. Në të njëjtën kohë, në një sistem të hapur, energjia zvogëlohet me kusht që të rritet energjia e çdo trupi dhe fushash që ndërveprojnë me të.
Përveç parimit të përgjithshëm të mësipërm, fizika përmban koncepte themelore, formula, ligje që janë të nevojshme për interpretimin e proceseve që ndodhin në botën përreth. Eksplorimi i tyre mund të jetë tepër emocionues. Prandaj, ky artikull do të diskutojë shkurtimisht ligjet themelore të fizikës, por për t'i kuptuar ato më thellë, është e rëndësishme t'u kushtohet vëmendje e plotë atyre.
Mekanika
Shumë ligje bazë të fizikës u zbulohen shkencëtarëve të rinj në klasat 7-9 në shkollë, ku një degë e tillë e shkencës si mekanika studiohet më plotësisht. Parimet e tij themelore janë përshkruar më poshtë.
- Ligji i relativitetit të Galileos (i quajtur edhe ligji mekanik i relativitetit, ose baza e mekanikës klasike). Thelbi i parimit është se në kushte të ngjashme, proceset mekanike në çdo kornizë referimi inerciale janë plotësisht identike.
- Ligji i Hukut. Thelbi i tij është se sa më i madh të jetë ndikimi në një trup elastik (sustë, shufër, tastierë, tra) nga ana, aq më i madh është deformimi i tij.
Ligjet e Njutonit (përfaqësojnë bazën e mekanikës klasike):
- Parimi i inercisë thotë se çdo trup është i aftë të qëndrojë në qetësi ose të lëvizë në mënyrë të njëtrajtshme dhe në vijë të drejtë vetëm nëse asnjë trup tjetër nuk vepron mbi të në asnjë mënyrë, ose nëse ata disi kompensojnë veprimin e njëri-tjetrit. Për të ndryshuar shpejtësinë e lëvizjes, trupi duhet të veprohet me njëfarë force dhe, natyrisht, rezultati i ndikimit të së njëjtës forcë në trupa me madhësi të ndryshme gjithashtu do të ndryshojë.
- Parimi kryesor i dinamikës thotë se sa më e madhe rezultanta e forcave që veprojnë aktualisht në një trup të caktuar, aq më i madh është nxitimi që ai merr. Dhe, në përputhje me rrethanat, sa më e madhe të jetë pesha e trupit, aq më i ulët është ky tregues.
- Ligji i tretë i Njutonit thotë se çdo dy trupa gjithmonë ndërveprojnë me njëri-tjetrin sipas një modeli identik: forcat e tyre janë të së njëjtës natyrë, janë ekuivalente në madhësi dhe domosdoshmërisht kanë drejtimin e kundërt përgjatë vijës së drejtë që lidh këta trupa.
- Parimi i relativitetit thotë se të gjitha fenomenet që ndodhin në të njëjtat kushte në sistemet e referencës inerciale ndodhin në një mënyrë absolutisht identike.
Termodinamika
Teksti shkollor, i cili u zbulon nxënësve ligjet bazë (“Fizikë. Klasa 7”), i njeh ata edhe me bazat e termodinamikës. Më poshtë do të shqyrtojmë shkurtimisht parimet e tij.
Ligjet e termodinamikës, të cilat janë themelore në këtë degë të shkencës, janë të një natyre të përgjithshme dhe nuk lidhen me detajet e strukturës së një lënde të caktuar në nivelin atomik. Nga rruga, këto parime janë të rëndësishme jo vetëm për fizikën, por edhe për kiminë, biologjinë, inxhinierinë e hapësirës ajrore, etj.
Për shembull, në industrinë e përmendur ekziston një rregull që kundërshton përkufizimin logjik: në një sistem të mbyllur, kushtet e jashtme për të cilat janë të pandryshuara, vendoset një gjendje ekuilibri me kalimin e kohës. Dhe proceset që vazhdojnë në të kompensojnë pa ndryshim njëri-tjetrin.
Një rregull tjetër i termodinamikës konfirmon dëshirën e një sistemi, i cili përbëhet nga një numër kolosal grimcash të karakterizuara nga lëvizje kaotike, për të kaluar në mënyrë të pavarur nga gjendjet më pak të mundshme për sistemin në ato më të mundshme.
Dhe ligji Gay-Lussac (i quajtur edhe ai) thotë se për një gaz të një mase të caktuar në kushte të presionit të qëndrueshëm, rezultati i pjesëtimit të vëllimit të tij me temperaturën absolute sigurisht që bëhet një vlerë konstante.
Një rregull tjetër i rëndësishëm i kësaj industrie është ligji i parë i termodinamikës, i cili quhet edhe parimi i ruajtjes dhe transformimit të energjisë për një sistem termodinamik. Sipas tij, çdo sasi e nxehtësisë që i është transmetuar sistemit do të shpenzohet ekskluzivisht për metamorfozën e energjisë së tij të brendshme dhe performancën e tij të punës në lidhje me çdo forcë të jashtme që vepron. Ishte ky model që u bë baza për formimin e skemës së funksionimit të motorëve të nxehtësisë.
Një ligj tjetër i gazit është ligji i Charles. Ai thotë se sa më i madh të jetë presioni i një mase të caktuar të një gazi ideal duke ruajtur një vëllim konstant, aq më e madhe është temperatura e tij.
Elektricitet
Klasa e 10-të e shkollës zbulon ligjet themelore interesante të fizikës për shkencëtarët e rinj. Në këtë kohë, studiohen parimet kryesore të natyrës dhe modeleve të veprimit të rrymës elektrike, si dhe nuanca të tjera.
Ligji i Amperit, për shembull, thotë se përçuesit e lidhur paralelisht, përmes të cilëve rrjedh rryma në të njëjtin drejtim, në mënyrë të pashmangshme tërhiqen, dhe në rastin e drejtimit të kundërt të rrymës, ata zmbrapsen, përkatësisht. Ndonjëherë i njëjti emër përdoret për një ligj fizik që përcakton forcën që vepron në një fushë magnetike ekzistuese në një seksion të vogël të një përcjellësi që aktualisht po përcjell rrymë. Kështu e quajnë - forca e Amperit. Ky zbulim u bë nga një shkencëtar në gjysmën e parë të shekullit të nëntëmbëdhjetë (përkatësisht në 1820).
Ligji i ruajtjes së ngarkesës është një nga parimet themelore të natyrës. Ai thotë se shuma algjebrike e të gjitha ngarkesave elektrike që lindin në çdo sistem të izoluar elektrikisht është gjithmonë e ruajtur (bëhet konstante). Përkundër kësaj, ky parim nuk përjashton shfaqjen e grimcave të reja të ngarkuara në sisteme të tilla si rezultat i proceseve të caktuara. Sidoqoftë, ngarkesa totale elektrike e të gjitha grimcave të sapoformuara duhet të jetë me siguri zero.
Ligji i Kulombit është një nga më kryesorët në elektrostatikë. Ai shpreh parimin e forcës së ndërveprimit ndërmjet ngarkesave pika stacionare dhe shpjegon llogaritjen sasiore të distancës ndërmjet tyre. Ligji i Kulombit bën të mundur vërtetimin eksperimental të parimeve bazë të elektrodinamikës. Ai thotë se ngarkesat me pikë të palëvizshme sigurisht që bashkëveprojnë me njëra-tjetrën me një forcë, e cila është më e lartë, sa më i madh të jetë produkti i madhësive të tyre dhe, në përputhje me rrethanat, sa më i vogël, aq më i vogël është katrori i distancës ndërmjet ngarkesave në fjalë dhe mediumit në të cilin ndodh ndërveprimi i përshkruar.
Ligji i Ohm-it është një nga parimet bazë të elektricitetit. Ai thotë se sa më e madhe të jetë forca e rrymës elektrike direkte që vepron në një seksion të caktuar të qarkut, aq më i madh është voltazhi në skajet e tij.
Ata e quajnë atë një parim që ju lejon të përcaktoni drejtimin në një përcjellës të një rryme që lëviz në një mënyrë të caktuar nën ndikimin e një fushe magnetike. Për ta bërë këtë, duhet të poziciononi dorën tuaj të djathtë në mënyrë që linjat e induksionit magnetik të prekin në mënyrë figurative pëllëmbën e hapur dhe shtrini gishtin e madh në drejtim të lëvizjes së përcjellësit. Në këtë rast, katër gishtat e mbetur të drejtuar do të përcaktojnë drejtimin e lëvizjes së rrymës së induksionit.
Ky parim gjithashtu ndihmon për të gjetur vendndodhjen e saktë të linjave të induksionit magnetik të një përcjellësi të drejtë që përcjell rrymë në një moment të caktuar. Ndodh kështu: vendosni gishtin e madh të dorës së djathtë në mënyrë që të tregojë dhe kapeni në mënyrë figurative dirigjentin me katër gishtat e tjerë. Vendndodhja e këtyre gishtave do të tregojë drejtimin e saktë të linjave të induksionit magnetik.
Parimi i induksionit elektromagnetik është një model që shpjegon procesin e funksionimit të transformatorëve, gjeneratorëve dhe motorëve elektrikë. Ky ligj është si më poshtë: në një lak të mbyllur, sa më i madh të jetë induksioni i krijuar, aq më i madh është shkalla e ndryshimit të fluksit magnetik.
Optika
Dega e Optikës pasqyron edhe një pjesë të kurrikulës shkollore (ligjet bazë të fizikës: klasa 7-9). Prandaj, këto parime nuk janë aq të vështira për t'u kuptuar sa mund të duken në shikim të parë. Studimi i tyre sjell jo vetëm njohuri shtesë, por një kuptim më të mirë të realitetit përreth. Ligjet bazë të fizikës që mund t'i atribuohen studimit të optikës janë si më poshtë:
- Parimi i Guynes. Është një metodë që mund të përcaktojë në mënyrë efektive pozicionin e saktë të frontit të valës në çdo fraksion të caktuar të sekondës. Thelbi i saj është si vijon: të gjitha pikat që janë në rrugën e frontit të valës në një fraksion të caktuar të sekondës, në thelb, vetë bëhen burime të valëve sferike (sekondare), ndërsa vendndodhja e frontit të valës në të njëjtin fraksion të një e dytë është identike me sipërfaqen, e cila shkon rreth të gjitha valëve sferike (sekondare). Ky parim përdoret për të shpjeguar ligjet ekzistuese që lidhen me thyerjen e dritës dhe reflektimin e saj.
- Parimi Huygens-Fresnel pasqyron një metodë efektive për zgjidhjen e çështjeve që lidhen me përhapjen e valëve. Ndihmon në shpjegimin e problemeve elementare që lidhen me difraksionin e dritës.
- valët Përdoret në mënyrë të barabartë për reflektim në një pasqyrë. Thelbi i tij është se si rrezja rënëse dhe ajo që është reflektuar, si dhe pingulja e ndërtuar nga pika e rënies së rrezes, janë të vendosura në një plan të vetëm. Është gjithashtu e rëndësishme të mbani mend se këndi në të cilin rrezja bie është gjithmonë absolutisht i barabartë me këndin e thyerjes.
- Parimi i përthyerjes së dritës. Ky është një ndryshim në trajektoren e një valë elektromagnetike (dritë) në momentin e lëvizjes nga një medium homogjen në tjetrin, i cili ndryshon ndjeshëm nga i pari në një numër indeksesh refraktive. Shpejtësia e përhapjes së dritës në to është e ndryshme.
- Ligji i përhapjes drejtvizore të dritës. Në thelb, ai është një ligj që lidhet me fushën e optikës gjeometrike dhe është si më poshtë: në çdo mjedis homogjen (pavarësisht nga natyra e tij), drita përhapet në mënyrë rigoroze drejtvizore, në distancën më të shkurtër. Ky ligj shpjegon formimin e hijeve në një mënyrë të thjeshtë dhe të arritshme.
Fizika atomike dhe bërthamore
Ligjet bazë të fizikës kuantike, si dhe bazat e fizikës atomike dhe bërthamore, studiohen në shkollat e mesme dhe institucionet e arsimit të lartë.
Kështu, postulatet e Bohr-it përfaqësojnë një sërë hipotezash bazë që u bënë baza e teorisë. Thelbi i tij është se çdo sistem atomik mund të mbetet i qëndrueshëm vetëm në gjendje të palëvizshme. Çdo emetim ose thithje e energjisë nga një atom ndodh domosdoshmërisht duke përdorur parimin, thelbi i të cilit është si më poshtë: rrezatimi i lidhur me transportin bëhet monokromatik.
Këto postulate lidhen me kurrikulën standarde të shkollës që studion ligjet bazë të fizikës (klasa e 11-të). Njohuritë e tyre janë të detyrueshme për një të diplomuar.
Ligjet themelore të fizikës që një person duhet të dijë
Disa parime fizike, megjithëse i përkasin njërës prej degëve të kësaj shkence, megjithatë janë të një natyre të përgjithshme dhe duhen njohur për të gjithë. Le të rendisim ligjet bazë të fizikës që një person duhet të dijë:
- Ligji i Arkimedit (zbatohet për fushat e hidro- dhe aerostatikës). Kjo nënkupton që çdo trup që është zhytur në një substancë të gaztë ose lëng i nënshtrohet një lloj force lëvizëse, e cila domosdoshmërisht drejtohet vertikalisht lart. Kjo forcë është gjithmonë numerikisht e barabartë me peshën e lëngut ose gazit të zhvendosur nga trupi.
- Një formulim tjetër i këtij ligji është si vijon: një trup i zhytur në një gaz ose lëng sigurisht që humb peshë sa masa e lëngut ose gazit në të cilin është zhytur. Ky ligj u bë postulati bazë i teorisë së trupave lundrues.
- Ligji i gravitetit universal (zbuluar nga Njutoni). Thelbi i tij është se absolutisht të gjithë trupat tërheqin në mënyrë të pashmangshme njëri-tjetrin me një forcë, e cila është më e madhe, aq më i madh është produkti i masave të këtyre trupave dhe, në përputhje me rrethanat, sa më i vogël, aq më i vogël është katrori i distancës midis tyre.
Këto janë 3 ligjet bazë të fizikës që duhet të dinë të gjithë ata që duan të kuptojnë mekanizmin e funksionimit të botës përreth dhe veçoritë e proceseve që ndodhin në të. Është mjaft e thjeshtë për të kuptuar parimin e funksionimit të tyre.
Vlera e një njohurie të tillë
Ligjet bazë të fizikës duhet të jenë në bazën e njohurive të një personi, pavarësisht nga mosha dhe lloji i veprimtarisë së tij. Ato pasqyrojnë mekanizmin e ekzistencës së të gjithë realitetit të sotëm dhe, në thelb, janë e vetmja konstante në një botë që ndryshon vazhdimisht.
Ligjet dhe konceptet bazë të fizikës hapin mundësi të reja për të studiuar botën përreth nesh. Njohuritë e tyre ndihmojnë për të kuptuar mekanizmin e ekzistencës së Universit dhe lëvizjen e të gjithë trupave kozmikë. Na kthen jo në vëzhgues të thjeshtë të ngjarjeve dhe proceseve të përditshme, por na lejon të jemi të vetëdijshëm për to. Kur një person kupton qartë ligjet themelore të fizikës, domethënë të gjitha proceset që ndodhin rreth tij, ai merr mundësinë t'i kontrollojë ato në mënyrën më efektive, duke bërë zbulime dhe në këtë mënyrë duke e bërë jetën e tij më të rehatshme.
Rezultatet
Disa janë të detyruar të studiojnë në thellësi ligjet bazë të fizikës për Provimin e Unifikuar të Shtetit, të tjerë për shkak të profesionit dhe disa për kuriozitet shkencor. Pavarësisht nga qëllimet e studimit të kësaj shkence, përfitimet e njohurive të marra vështirë se mund të mbivlerësohen. Nuk ka asgjë më të kënaqshme sesa të kuptuarit e mekanizmave dhe modeleve bazë të ekzistencës së botës përreth nesh.
Mos qëndroni indiferentë - zhvilloni!
