Itu wajar dan benar untuk tertarik pada dunia di sekitar dan hukum fungsi dan perkembangannya. Itulah sebabnya masuk akal untuk memperhatikan ilmu-ilmu alam, misalnya, fisika, yang menjelaskan esensi dari pembentukan dan perkembangan Alam Semesta. Hukum fisika dasar mudah dipahami. Di usia yang sangat muda, sekolah memperkenalkan prinsip-prinsip ini kepada anak-anak.
Bagi banyak orang, sains ini dimulai dengan buku teks "Fisika (Kelas 7)". Konsep dasar dan hukum mekanika dan termodinamika diungkapkan kepada anak-anak sekolah, mereka berkenalan dengan inti dari hukum fisika utama. Tetapi haruskah pengetahuan terbatas pada bangku sekolah? Hukum fisika apa yang harus diketahui setiap orang? Ini akan dibahas nanti di artikel.
Ilmu Fisika
Banyak nuansa sains yang dijelaskan yang akrab bagi semua orang sejak usia dini. Dan ini disebabkan oleh fakta bahwa, pada dasarnya, fisika adalah salah satu bidang ilmu alam. Ini menceritakan tentang hukum alam, tindakan yangmempengaruhi kehidupan setiap orang, dan dalam banyak hal bahkan memberikannya, tentang ciri-ciri materi, struktur dan pola geraknya.
Istilah "fisika" pertama kali dicatat oleh Aristoteles pada abad keempat SM. Awalnya, itu identik dengan konsep "filsafat". Bagaimanapun, kedua ilmu memiliki tujuan yang sama - untuk menjelaskan dengan benar semua mekanisme fungsi Semesta. Tapi sudah di abad keenam belas, sebagai akibat dari revolusi ilmiah, fisika menjadi mandiri.
Hukum Umum
Beberapa hukum dasar fisika berlaku untuk berbagai cabang ilmu pengetahuan. Selain mereka, ada yang dianggap umum untuk semua alam. Ini tentang hukum kekekalan dan transformasi energi.
Ini menyiratkan bahwa energi setiap sistem tertutup, ketika ada fenomena yang terjadi di dalamnya, pasti kekal. Namun demikian, ia mampu berubah menjadi bentuk lain dan secara efektif mengubah konten kuantitatifnya di berbagai bagian sistem yang disebutkan. Pada saat yang sama, dalam sistem terbuka, energi berkurang, asalkan energi benda dan medan apa pun yang berinteraksi dengannya meningkat.
Selain prinsip umum di atas, fisika mengandung konsep dasar, rumus, hukum yang diperlukan untuk menafsirkan proses yang terjadi di dunia. Menjelajahi mereka bisa sangat mengasyikkan. Oleh karena itu, dalam artikel ini, hukum-hukum dasar fisika akan dibahas secara singkat, dan untuk memahaminya lebih dalam, penting untuk memperhatikannya sepenuhnya.
Mekanika
Banyak hukum dasar fisika diungkapkan kepada para ilmuwan muda di kelas 7-9 sekolah tersebut, di mana cabang sains seperti mekanika dipelajari secara lebih mendalam. Prinsip dasarnya dijelaskan di bawah ini.
- Hukum relativitas Galileo (juga disebut hukum relativitas mekanik, atau dasar mekanika klasik). Inti dari prinsip ini terletak pada kenyataan bahwa di bawah kondisi yang sama, proses mekanis dalam kerangka acuan inersia mana pun benar-benar identik.
- Hukum Hooke. Esensinya adalah bahwa semakin besar dampak pada tubuh elastis (pegas, batang, konsol, balok) dari samping, semakin besar deformasinya.
Hukum Newton (mewakili dasar mekanika klasik):
- Prinsip inersia mengatakan bahwa setiap benda dapat diam atau bergerak secara seragam dan lurus hanya jika tidak ada benda lain yang memengaruhinya dengan cara apa pun, atau jika mereka entah bagaimana mengimbangi tindakan satu sama lain. Untuk mengubah kecepatan gerakan, perlu untuk bertindak pada tubuh dengan beberapa kekuatan, dan, tentu saja, hasil dari dampak kekuatan yang sama pada tubuh dengan ukuran yang berbeda juga akan berbeda.
- Pola utama dinamika menyatakan bahwa semakin besar resultan gaya yang saat ini bekerja pada benda tertentu, semakin besar percepatan yang diterimanya. Dan, karenanya, semakin besar berat badan, semakin rendah indikator ini.
- Hukum ketiga Newton menyatakan bahwadua benda selalu berinteraksi satu sama lain dalam pola yang identik: gaya mereka memiliki sifat yang sama, besarnya setara, dan tentu memiliki arah yang berlawanan sepanjang garis lurus yang menghubungkan benda-benda ini.
- Prinsip relativitas menyatakan bahwa semua fenomena yang terjadi di bawah kondisi yang sama dalam kerangka acuan inersia berlalu dengan cara yang benar-benar identik.
Termodinamika
Buku pelajaran sekolah yang mengungkapkan kepada siswa hukum dasar ("Fisika. Kelas 7"), memperkenalkan mereka pada dasar-dasar termodinamika. Kami akan meninjau secara singkat prinsip-prinsipnya di bawah ini.
Hukum termodinamika, yang merupakan dasar dalam cabang ilmu ini, bersifat umum dan tidak terkait dengan detail struktur zat tertentu pada tingkat atom. Omong-omong, prinsip-prinsip ini penting tidak hanya untuk fisika, tetapi juga untuk kimia, biologi, teknik luar angkasa, dll.
Misalnya, dalam industri bernama ada aturan yang tidak dapat ditentukan secara logis, bahwa dalam sistem tertutup, kondisi eksternal yang tidak berubah, keadaan ekuilibrium ditetapkan dari waktu ke waktu. Dan proses yang berlangsung di dalamnya selalu saling mengimbangi.
Aturan termodinamika lain menegaskan keinginan sistem, yang terdiri dari sejumlah besar partikel yang dicirikan oleh gerakan kacau, untuk secara independen bertransisi dari keadaan yang lebih kecil kemungkinannya ke sistem yang lebih mungkin.
Dan hukum Gay-Lussac (juga disebut hukum gas) menyatakan bahwa untuk gas dengan massa tertentu dalam kondisi tekanan stabil, hasil pembagian volumenya dengansuhu mutlak harus menjadi nilai konstan.
Aturan penting lainnya dalam industri ini adalah hukum pertama termodinamika, yang juga disebut prinsip kekekalan dan transformasi energi untuk sistem termodinamika. Menurutnya, sejumlah panas yang dikomunikasikan ke sistem akan dihabiskan secara eksklusif untuk metamorfosis energi internalnya dan kinerja kerja olehnya dalam kaitannya dengan gaya eksternal yang bekerja. Keteraturan inilah yang menjadi dasar pembentukan skema pengoperasian mesin termal.
Keteraturan gas lainnya adalah hukum Charles. Dikatakan bahwa semakin besar tekanan massa tertentu dari gas ideal, sambil mempertahankan volume konstan, semakin besar suhunya.
Listrik
Menemukan hukum dasar fisika yang menarik untuk sekolah kelas 10 bagi ilmuwan muda. Saat ini, prinsip-prinsip utama alam dan hukum aksi arus listrik, serta nuansa lainnya, sedang dipelajari.
Hukum
Ampère, misalnya, menyatakan bahwa konduktor yang terhubung secara paralel, melalui mana arus mengalir dalam arah yang sama, pasti menarik, dan dalam kasus arah arus yang berlawanan, masing-masing, tolak-menolak. Kadang-kadang nama yang sama digunakan untuk hukum fisika yang menentukan gaya yang bekerja dalam medan magnet yang ada pada bagian kecil konduktor yang sedang menghantarkan arus. Disebut demikian - kekuatan Ampere. Penemuan ini dibuat oleh seorang ilmuwan pada paruh pertama abad kesembilan belas (yaitu, pada tahun 1820).
Hukumkonservasi muatan adalah salah satu prinsip dasar alam. Ini menyatakan bahwa jumlah aljabar semua muatan listrik yang timbul dalam setiap sistem yang terisolasi secara elektrik selalu kekal (menjadi konstan). Meskipun demikian, prinsip yang disebutkan tidak mengecualikan munculnya partikel bermuatan baru dalam sistem tersebut sebagai hasil dari proses tertentu. Namun demikian, muatan listrik total dari semua partikel yang baru terbentuk harus sama dengan nol.
Hukum Coulomb adalah salah satu dasar dalam elektrostatika. Ini mengungkapkan prinsip gaya interaksi antara muatan titik tetap dan menjelaskan perhitungan kuantitatif jarak di antara mereka. Hukum Coulomb memungkinkan untuk mendukung prinsip-prinsip dasar elektrodinamika dengan cara eksperimental. Dikatakan bahwa muatan titik tidak bergerak pasti akan berinteraksi satu sama lain dengan gaya yang semakin tinggi, semakin besar produk besaran mereka dan, dengan demikian, semakin kecil, semakin kecil kuadrat jarak antara muatan yang dipertimbangkan dan permitivitas media di mana interaksi yang dijelaskan terjadi.
Hukum Ohm adalah salah satu prinsip dasar kelistrikan. Dikatakan bahwa semakin besar kekuatan arus listrik searah yang bekerja di bagian tertentu dari rangkaian, semakin besar tegangan pada ujungnya.
"Aturan tangan kanan" adalah prinsip yang memungkinkan Anda menentukan arah konduktor arus yang bergerak dengan cara tertentu di bawah pengaruh medan magnet. Untuk melakukan ini, perlu untuk memposisikan tangan kanan sehingga garis-garis induksi magnetsecara kiasan menyentuh telapak tangan yang terbuka, dan merentangkan ibu jari ke arah konduktor. Dalam hal ini, sisa empat jari yang diluruskan akan menentukan arah arus induksi.
Juga, prinsip ini membantu untuk mengetahui lokasi yang tepat dari garis-garis induksi magnetik dari sebuah konduktor lurus yang menghantarkan arus saat ini. Itu terjadi seperti ini: letakkan ibu jari tangan kanan sedemikian rupa sehingga menunjukkan arah arus, dan dengan empat jari lainnya pegang konduktor secara kiasan. Lokasi jari-jari ini akan menunjukkan arah yang tepat dari garis induksi magnetik.
Prinsip induksi elektromagnetik adalah pola yang menjelaskan proses operasi transformator, generator, motor listrik. Hukum ini sebagai berikut: dalam rangkaian tertutup, gaya gerak listrik induksi yang dihasilkan semakin besar, semakin besar laju perubahan fluks magnet.
Optik
Cabang "Optik" juga mencerminkan bagian dari kurikulum sekolah (hukum dasar fisika: kelas 7-9). Oleh karena itu, prinsip-prinsip ini tidak sesulit yang terlihat pada pandangan pertama. Studi mereka tidak hanya membawa pengetahuan tambahan, tetapi juga pemahaman yang lebih baik tentang realitas di sekitarnya. Hukum dasar fisika yang dapat dikaitkan dengan bidang studi optik adalah sebagai berikut:
- Prinsip cowok. Ini adalah metode yang memungkinkan Anda untuk secara efisien menentukan pada sepersekian detik tertentu posisi yang tepat dari muka gelombang. Esensinya adalah sebagai berikut:semua titik yang berada pada lintasan muka gelombang dalam sepersekian detik tertentu pada hakekatnya menjadi sumber gelombang sferis (sekunder) itu sendiri, sedangkan penempatan muka gelombang dalam sepersekian detik yang sama identik dengan permukaan yang mengelilingi semua gelombang bola (sekunder). Prinsip ini digunakan untuk menjelaskan hukum-hukum yang ada terkait pembiasan cahaya dan pemantulannya.
- Prinsip Huygens-Fresnel mencerminkan metode yang efektif untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan perambatan gelombang. Ini membantu untuk menjelaskan masalah dasar yang terkait dengan difraksi cahaya.
- Hukum pemantulan gelombang. Hal ini sama-sama digunakan untuk refleksi di cermin. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa balok jatuh dan balok yang dipantulkan, serta tegak lurus yang dibangun dari titik datang balok, terletak pada satu bidang. Penting juga untuk diingat bahwa sudut jatuh sinar selalu benar-benar sama dengan sudut bias.
- Asas pembiasan cahaya. Ini adalah perubahan lintasan gelombang elektromagnetik (cahaya) pada saat pergerakan dari satu media homogen ke yang lain, yang berbeda secara signifikan dari yang pertama dalam sejumlah indeks bias. Kecepatan rambat cahaya di dalamnya berbeda.
- Hukum perambatan cahaya bujursangkar. Pada intinya, ini adalah hukum yang terkait dengan bidang optik geometris, dan adalah sebagai berikut: dalam media homogen apa pun (terlepas dari sifatnya), cahaya merambat secara ketat lurus, sepanjang jarak terpendek. Undang-undang ini menjelaskan pendidikan secara sederhana dan mudah dipahami.bayangan.
Fisika atom dan nuklir
Hukum dasar fisika kuantum, serta dasar-dasar fisika atom dan nuklir, dipelajari di sekolah menengah dan universitas.
Dengan demikian, postulat Bohr adalah serangkaian hipotesis dasar yang menjadi dasar teori. Esensinya adalah bahwa setiap sistem atom dapat tetap stabil hanya dalam keadaan stasioner. Setiap radiasi atau penyerapan energi oleh atom harus terjadi dengan menggunakan prinsip, yang intinya adalah sebagai berikut: radiasi yang terkait dengan transportasi menjadi monokromatik.
postulat ini mengacu pada kurikulum sekolah standar yang mempelajari hukum dasar fisika (Kelas 11). Pengetahuan mereka wajib bagi lulusan.
Hukum dasar fisika yang harus diketahui seseorang
Beberapa prinsip fisika, meskipun termasuk salah satu cabang ilmu ini, namun bersifat umum dan harus diketahui semua orang. Kami mencantumkan hukum dasar fisika yang harus diketahui seseorang:
- Hukum Archimedes (mengacu pada bidang hidro- dan juga aerostatik). Ini menyiratkan bahwa setiap benda yang telah direndam dalam zat gas atau cairan tunduk pada semacam gaya apung, yang tentu saja diarahkan secara vertikal ke atas. Gaya ini selalu secara numerik sama dengan berat cairan atau gas yang dipindahkan oleh tubuh.
- Rumusan lain dari hukum ini adalah sebagai berikut: suatu benda yang dicelupkan ke dalam gas atau cairan pasti akan kehilangan beratnya sebanyakadalah massa cairan atau gas di mana ia direndam. Hukum ini menjadi postulat dasar dari teori badan renang.
- Hukum gravitasi universal (ditemukan oleh Newton). Esensinya terletak pada kenyataan bahwa secara mutlak semua benda pasti tertarik satu sama lain dengan kekuatan yang semakin besar, semakin besar produk massa benda-benda ini dan, karenanya, semakin kecil, semakin kecil kuadrat jarak di antara mereka..
Ini adalah 3 hukum dasar fisika yang harus diketahui oleh setiap orang yang ingin memahami mekanisme fungsi dunia sekitarnya dan fitur proses yang terjadi di dalamnya. Memahami prinsip tindakan mereka cukup sederhana.
Nilai pengetahuan tersebut
Hukum dasar fisika harus ada dalam bagasi pengetahuan seseorang, tanpa memandang usia dan pekerjaannya. Mereka mencerminkan mekanisme keberadaan semua realitas hari ini, dan, pada dasarnya, adalah satu-satunya yang konstan di dunia yang terus berubah.
Hukum dasar, konsep fisika membuka peluang baru untuk mempelajari dunia di sekitar kita. Pengetahuan mereka membantu memahami mekanisme keberadaan Semesta dan pergerakan semua benda kosmik. Ternyata kita tidak hanya menjadi pengamat peristiwa dan proses sehari-hari, tetapi memungkinkan kita untuk menyadarinya. Ketika seseorang memahami dengan jelas hukum dasar fisika, yaitu semua proses yang terjadi di sekitarnya, ia mendapat kesempatan untuk mengendalikannya dengan cara yang paling efektif, membuat penemuan dan dengan demikian membuat hidupnya lebih nyaman.
Hasil
Beberapa dipaksa untuk memperdalamuntuk mempelajari hukum dasar fisika untuk Unified State Examination, yang lain - berdasarkan pekerjaan, dan beberapa - karena keingintahuan ilmiah. Terlepas dari tujuan mempelajari ilmu ini, manfaat dari pengetahuan yang diperoleh hampir tidak dapat ditaksir terlalu tinggi. Tidak ada yang lebih memuaskan daripada memahami mekanisme dasar dan pola keberadaan dunia sekitarnya.
Jangan acuh tak acuh - berevolusi!
