Самые простые законы физики. Физика: основные понятия, формулы, законы. Основные законы физики, которые должен знать человек

Интересоваться окружающим миром и закономерностями его функционирования и развития природно и правильно. Именно поэтому разумно обращать свое внимание на естественные науки, например, физику, которая объясняет саму сущность формирования и развития Вселенной. Основные физические законы несложно понять. Уже в очень юном возрасте школа знакомит детей с этими принципами.

Для многих начинается эта наука с учебника "Физика (7 класс)". Основные понятия и законы механики и термодинамики открываются перед школьниками, они знакомятся с ядром главных физических закономерностей. Но должно ли знание ограничиваться школьной скамьей? Какие физические законы должен знать каждый человек? Об этом и пойдет речь далее в статье.

Наука физика

Многие нюансы описываемой науки знакомы всем с раннего детства. А связано это с тем, что, в сущности, физика представляет собой одну из областей естествознания. Она повествует о законах природы, действие которых оказывает влияние на жизнь каждого, а во многом даже обеспечивает ее, об особенностях материи, ее структуре и закономерностях движения.

Термин «физика» был впервые зафиксирован Аристотелем еще в четвертом веке до нашей эры. Изначально он являлся синонимом понятия "философия". Ведь обе науки имели единую цель - правильным образом объяснить все механизмы функционирования Вселенной. Но уже в шестнадцатом веке вследствие научной революции физика стала самостоятельной.

Общий закон

Некоторые основные законы физики применяются в разнообразных отраслях науки. Кроме них существуют такие, которые принято считать общими для всей природы. Речь идет о законе сохранения и превращения энергии.

Он подразумевает, что энергия каждой замкнутой системы при протекании в ней любых явлений непременно сохраняется. Тем не менее она способна трансформироваться в другую форму и эффективно менять свое количественное содержание в различных частях названной системы. В то же время в незамкнутой системе энергия уменьшается при условии увеличения энергии любых тел и полей, которые вступают во взаимодействие с ней.

Помимо приведенного общего принципа, содержит физика основные понятия, формулы, законы, которые необходимы для толкования процессов, происходящих в окружающем мире. Их исследование может стать невероятно увлекательным занятием. Поэтому в этой статье будут рассмотрены основные законы физики кратко, а чтобы разобраться в них глубже, важно уделить им полноценное внимание.

Механика

Открывают юным ученым многие основные законы физики 7-9 классы школы, где более полно изучается такая отрасль науки, как механика. Ее базовые принципы описаны ниже.

Закон относительности Галилея (также его называют механической закономерностью относительности, или базисом классической механики). Суть принципа заключается в том, что в аналогичных условиях механические процессы в любых инерциальных системах отсчета проходят совершенно идентично.
Закон Гука. Его суть в том, что чем большим является воздействие на (пружину, стержень, консоль, балку) со стороны, тем большей оказывается его деформация.

Законы Ньютона (представляют собой базис классической механики):

Принцип инерции сообщает, что любое тело способно состоять в покое или двигаться равномерно и прямолинейно только в том случае, если никакие другие тела никаким образом на него не воздействуют, либо же если они каким-либо образом компенсируют действие друг друга. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо воздействовать с какой-либо силой, и, конечно, результат воздействия одинаковой силы на разные по величине тела будет тоже различаться.
Главная закономерность динамики утверждает, что чем больше равнодействующая сил, которые в текущий момент воздействуют на данное тело, тем больше полученное им ускорение. И, соответственно, чем больше масса тела, тем этот показатель меньше.
Третий сообщает, что любые два тела всегда взаимодействуют друг с другом по идентичной схеме: их силы имеют одну природу, являются эквивалентными по величине и обязательно имеют противоположное направление вдоль прямой, которая соединяет эти тела.
Принцип относительности утверждает, что все явления, протекающие при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчета, проходят абсолютно идентичным образом.

Термодинамика

Школьный учебник, открывающий ученикам основные законы ("Физика. 7 класс"), знакомит их и с основами термодинамики. Ее принципы мы коротко рассмотрим далее.

Законы термодинамики, являющиеся базовыми в данной отрасли науки, имеют общий характер и не связаны с деталями строения конкретного вещества на уровне атомов. Кстати, эти принципы важны не только для физики, но и для химии, биологии, аэрокосмической техники и т. д.

Например, в названной отрасли существует не поддающееся логическому определению правило, что в замкнутой системе, внешние условия для которой неизменны, со временем устанавливается равновесное состояние. И процессы, продолжающиеся в ней, неизменно компенсируют друг друга.

Еще одно правило термодинамики подтверждает стремление системы, которая состоит из колоссального числа частиц, характеризующихся хаотическим движением, к самостоятельному переходу из менее вероятных для системы состояний в более вероятные.

А закон Гей-Люссака (его также называют газовым законом) утверждает, что для газа определенной массы в условиях стабильного давления результат деления его объема на абсолютную температуру непременно становится величиной постоянной.

Еще одно важное правило этой отрасли - первый закон термодинамики, который также принято называть принципом сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Согласно ему, любое количество теплоты, которое было сообщено системе, будет израсходовано исключительно на метаморфозу ее внутренней энергии и совершение ею работы по отношению к любым действующим внешним силам. Именно эта закономерность и стала базисом для формирования схемы работы тепловых машин.

Другая газовая закономерность - это закон Шарля. Он гласит, что чем больше давление определенной массы идеального газа в условиях сохранения постоянного объема, тем больше его температура.

Электричество

Открывает юным ученым интересные основные законы физики 10 класс школы. В это время изучаются главные принципы природы и закономерности действия электрического тока, а также другие нюансы.

Закон Ампера, например, утверждает, что проводники, соединенные параллельно, по которым течет ток в одинаковом направлении, неизбежно притягиваются, а в случае противоположного направления тока, соответственно, отталкиваются. Порой такое же название используют для физического закона, который определяет силу, действующую в существующем магнитном поле на небольшой участок проводника, в данный момент проводящего ток. Ее так и называют - сила Ампера. Это открытие было сделано ученым в первой половине девятнадцатого века (а именно в 1820 г.).

Закон сохранения заряда является одним из базовых принципов природы. Он гласит, что алгебраическая сумма всех электрических зарядов, возникающих в любой электрически изолированной системе, всегда сохраняется (становится постоянной). Несмотря на это, названный принцип не исключает и возникновения в таких системах новых заряженных частиц в результате протекания некоторых процессов. Тем не менее общий электрический заряд всех новообразованных частиц непременно должен равняться нулю.

Закон Кулона является одним из основных в электростатике. Он выражает принцип силы взаимодействия между неподвижными точечными зарядами и поясняет количественное исчисление расстояния между ними. Закон Кулона позволяет обосновать базовые принципы электродинамики экспериментальным образом. Он гласит, что неподвижные точечные заряды непременно взаимодействуют между собой с силой, которая тем выше, чем больше произведение их величин и, соответственно, тем меньше, чем меньше квадрат расстояния между рассматриваемыми зарядами и среды, в которой и происходит описываемое взаимодействие.

Закон Ома является одним из базовых принципов электричества. Он гласит, что чем больше сила постоянного электрического тока, действующего на определенном участке цепи, тем больше напряжение на ее концах.

Называют принцип, который позволяет определить направление в проводнике тока, движущегося в условиях воздействия магнитного поля определенным образом. Для этого необходимо расположить кисть правой руки так, чтобы линии магнитной индукции образно касались раскрытой ладони, а большой палец вытянуть по направлению движения проводника. В таком случае остальные четыре выпрямленных пальца определят направление движения индукционного тока.

Также этот принцип помогает выяснить точное расположение линий магнитной индукции прямолинейного проводника, проводящего ток в данный момент. Это происходит так: поместите большой палец правой руки таким образом, чтобы он указывал а остальными четырьмя пальцами образно обхватите проводник. Расположение этих пальцев и продемонстрирует точное направление линий магнитной индукции.

Принцип электромагнитной индукции представляет собой закономерность, которая объясняет процесс работы трансформаторов, генераторов, электродвигателей. Данный закон состоит в следующем: в замкнутом контуре генерируемая индукции тем больше, чем больше скорость изменения магнитного потока.

Оптика

Отрасль "Оптика" также отражает часть школьной программы (основные законы физики: 7-9 классы). Поэтому эти принципы не так сложны для понимания, как может показаться на первый взгляд. Их изучение приносит с собой не просто дополнительные знания, но лучшее понимание окружающей действительности. Основные законы физики, которые можно отнести к области изучения оптики, следующие:

Принцип Гюйнеса. Он представляет собой метод, который позволяет эффективно определить в каждую конкретную долю секунды точное положение фронта волны. Суть его состоит в следующем: все точки, которые оказываются на пути у фронта волны в определенную долю секунды, в сущности, сами по себе становятся источниками сферических волн (вторичных), в то время как размещение фронта волны в ту же долю секунду является идентичным поверхности, которая огибает все сферические волны (вторичные). Данный принцип используется с целью объяснения существующих законов, связанных с преломлением света и его отражением.
Принцип Гюйгенса-Френеля отражает эффективный метод разрешения вопросов, связанных с распространением волн. Он помогать объяснить элементарные задачи, связанные с дифракцией света.
Закон отражения волн. Применяется в равной степени и для отражения в зеркале. Его суть состоит в том, что как ниспадающий луч, так и тот, который был отражен, а также перпендикуляр, построенный из точки падения луча, располагаются в единой плоскости. Важно также помнить, что при этом угол, под которым падает луч, всегда абсолютно равен углу преломления.
Принцип преломления света. Это изменение траектории движения электромагнитной волны (света) в момент движения из одной однородной среды в другую, которая значительно отличается от первой по ряду показателей преломления. Скорость распространения света в них различна.
Закон прямолинейного распространения света. По своей сути он является законом, относящимся к области геометрической оптики, и заключается в следующем: в любой однородной среде (вне зависимости от ее природы) свет распространяется строго прямолинейно, по кратчайшему расстоянию. Данный закон просто и доступно объясняет образование тени.

Атомная и ядерная физика

Основные законы квантовой физики, а также основы атомной и ядерной физики изучаются в старших классах средней школы и высших учебных заведениях.

Так, постулаты Бора представляют собой ряд базовых гипотез, которые стали основой теории. Ее суть состоит в том, что любая атомная система может оставаться устойчивой исключительно в стационарных состояниях. Любое излучение или поглощение энергии атомом непременно происходит с использованием принципа, суть которого следующая: излучение, связанное с транспортацией, становится монохроматическим.

Эти постулаты относятся к стандартной школьной программе, изучающей основные законы физики (11 класс). Их знание является обязательным для выпускника.

Основные законы физики, которые должен знать человек

Некоторые физические принципы, хоть и относятся к одной из отраслей данной науки, тем не менее носят общий характер и должны быть известны всем. Перечислим основные законы физики, которые должен знать человек:

Закон Архимеда (относится к областям гидро-, а также аэростатики). Он подразумевает, что на любое тело, которое было погружено в газообразное вещество или в жидкость, действует своего рода выталкивающая сила, которая непременно направлена вертикально вверх. Эта сила всегда численно равна весу вытесненной телом жидкости или газа.
Другая формулировка этого закона следующая: тело, погруженное в газ или жидкость, непременно теряет в весе столько же, сколько составила масса жидкости или газа, в который оно было погружено. Этот закон и стал базовым постулатом теории плавания тел.
Закон всемирного тяготения (открыт Ньютоном). Его суть состоит в том, что абсолютно все тела неизбежно притягиваются друг к другу с силой, которая тем больше, чем больше произведение масс данных тел и, соответственно, тем меньше, чем меньше квадрат расстояния между ними.

Это и есть 3 основных закона физики, которые должен знать каждый, желающий разобраться в механизме функционирования окружающего мира и особенностях протекания процессов, происходящих в нем. Понять принцип их действия достаточно просто.

Ценность подобных знаний

Основные законы физики обязаны быть в багаже знаний человека, независимо от его возраста и рода деятельности. Они отражают механизм существования всей сегодняшней действительности, и, в сущности, являются единственной константой в непрерывно изменяющемся мире.

Основные законы, понятия физики открывают новые возможности для изучения окружающего мира. Их знание помогает понимать механизм существования Вселенной и движения всех космических тел. Оно превращает нас не в просто соглядатаев ежедневных событий и процессов, а позволяет осознавать их. Когда человек ясно понимает основные законы физики, то есть все происходящие вокруг него процессы, он получает возможность управлять ими наиболее эффективным образом, совершая открытия и делая тем самым свою жизнь более комфортной.

Итоги

Некоторые вынуждены углубленно изучать основные законы физики для ЕГЭ, другие - по роду деятельности, а некоторые - из научного любопытства. Независимо от целей изучения данной науки, пользу полученных знаний трудно переоценить. Нет ничего более удовлетворяющего, чем понимание основных механизмов и закономерностей существования окружающего мира.

Не оставайтесь равнодушными - развивайтесь!

Как понять, почему от любви до ненависти один шаг? Откуда пошло выражение «Одним везет в любви, другим в деньгах»? Почему на нас то неприятности сыпятся как из ведра, то неожиданно улыбается удача?

Как каждое явление природы попадает под определенный закон физики, так и все, что с нами происходит тоже определяется законами – законами Вселенной. Их сложно постичь, но они оказывают огромное влияние на все, что есть в этом мире, в том числе и на нас. Именно законы Вселенной определяют то, что с нами происходит в жизни.

Эти законы, а вернее принципы, описаны в учении под названием герметизм. Это древнее учение, целью которого было постижение человеком глубинной сути самого себя и Вселенной. Изучив основные принципы этого учения я поразилась насколько они могут объяснить многие непонятные события, которые происходят с нами в жизни.

Даже если вы негативно относитесь ко всему непознанному, все же стоит ознакомится с этими основными законами Вселенной и попробовать применить их.

В этой небольшой статье представлены как сами принципы так и их интерпретация, то есть пояснение к ним, и приведены примеры (практическое применение законов – в других статьях).

1. Закон ментальности: все ментально, Вселенная ментальна

Принцип: Вселенная сама по себе есть ментальное творение. Бог или ментальное Все, творит жизнь мыслью. Человек способен создать Вселенную в собственном разуме. Всюду действуют одни и те же законы – законы разума.

Интерпретация: Если все в мире создано и состоит из одной энергии, то мы связаны со всем на этой планете. Все взаимосвязано и мы не можем отделять себя от других людей или от окружающей среды. Испытывая ненависть к кому-то, мы тем самым уничтожаем сами себя так как приводим в движение силу, которая обрушивается на нас самих. Так же с любовью – положительный посыл возвращается к нам. Позитивно настроенные люди добиваются в жизни намного большего, чем пессимисты.

2. Закон соответствия: как вверху так и внизу

Принцип: «Как вверху так и внизу, как внизу так и вверху» обозначает, что на духовное или неизвестное действуют те же законы, что и на плотное или известное. Изучая известное можно познать неизвестное.

Интерпретация: этот принцип лежит в основе астрологии – соответствие частей тела знакам зодиака (знак зодиака Овен соответствует голове и так далее), на этом принципе базируется и акупунктура (иглоукалывание) – уколы в определенные точки на теле стимулируют работу определенных органов человека.

Принцип соответствия обозначает, что существует взаимосвязь между нашим внутренним миром и тем, что нас окружает. Так, изменив что-то внутри себя, мы можем увидеть, как измениться и окружающая реальность.

Интерпретация: если вы считаете себя непривлекательной, хотя на самом деле вполне привлекательны, то таковой будет вас считать и противоположный пол.

Или другой пример, наверняка каждый замечал взаимосвязь между беспорядком в комнате или на рабочем столе, с беспорядком в мыслях. Но стоит убрать и расставить все по местам, как становится легче на душе и думается легче.

3. Закон вибрации: все движется, все вибрирует

Принцип: Мысли, чувства и импульсы – это наши вибрационные состояния. Наше физическое тело представляет собой совокупность систем, которые вибрируют с одной и тоже же частотой, а здоровье говорит о гармоничности вибрирования тела. Болезни – суть дисгармония.

Интерпретация: Мы живем среди вибраций. От них зависят наши взаимоотношения с людьми. Есть выражение «Быть на одной волне». Оно обозначает, что люди чувствуют друг друга, понимают без слов. Когда вибрации разные, мы ощущаем дискомфорт, находясь в том или ином месте, общаясь с каким-то человеком. Позитивные или негативные вибрации, свои или чужие, накапливаются в человеке и однажды проявляются в виде счастливых или несчастливых событий.

4. Закон полярности: все двойственно, все имеет два полюса

Принцип: Все имеет два полюса, все имеет свою противоположность; близкие и противоположные существа похожи; противоположности идентичны по природе, но различаются по степени; крайности соприкасаются, любая истина есть полуистина; все парадоксы могут быть сглажены.

Во Вселенной не существует целого – все двойственно и все имеет два противоположных полюса. Во всем неизбежно присутствуют противоположности – свет и тьма, тепло и холод, любовь и ненависть.

Шкала противоположностей имеет форму круга, где противоположные полюса соприкасаются (подобно змее, кусающей свой хвост). Поэтому и говорят – «от ненависти до любви один шаг». Ненависть легче превратить в любовь, чем безразличие, потому что эти полюса рядом.

Если бы не было темноты мы узнали бы, что такое свет? Жизнь была бы невозможна не будь противоположных полюсов. Поэтому победы добра над злом никогда не будет.

Интерпретация: Добро и зло относительны. Если лиса залезет в курятник и съест курицу – это будет плохо для курицы, но для лисы – добро, иначе лисе не выжить. Добро для одного всегда оборачивается злом для другого и наоборот.

Понимание принципа полярности и взаимосвязи противоположностей – это ключ для решения наших повседневных проблем и конфликтов.

5. Закон ритма: все состоит из приливов и отливов

Принцип: Все состоит из приливов и отливов. Все поднимается и все опускается. Колебание маятника присутствует во всем. Отклонение влево равно отклонению вправо. Ритм есть компенсация.

Все подчинено ритмическим колебания между двумя полюсами. Это цикл маятника – колебания влево равны колебаниям вправо. Для всего существует начало и конец, всякому действию есть противодействие. Вселенная, планеты, люди, цивилизации – рождаются, достигают вершины, подвергаются упадку и гибнут. Наши чувства, наши отношения с другими также подвержены приливам и отливам.

Интерпретация: О существовании биоритмов человека известно давно – расчеты исследователей, ученых показали, что зная биоритмы человека, можно довольно точно прогнозировать изменения его иммунитета, самочувствия, риск возникновения заболеваний и многое другое. С момента рождения человека его физическое, эмоциональное и интеллектуальное состояние определяется на основе трех циклов: физического продолжительностью 23 дня, эмоционального – 28 дней и интеллектуального – 33 дня.

Отрицательный ритм

В жизни человека каждое повторяющееся событие, не зависящие от его воли, может превратиться в свой особый ритм. Подобный ритм может быть как положительным, так и отрицательным.

Интерпретация: Как зарождается отрицательный ритм? Например, человек стал жертвой кражи, но решил не обращаться в правоохранительные органы. В результате формируется отрицательный ритм и он периодически терпит убытки.

Или возьмем другой пример. В результате возникающих время от времени семейных скандалов образуется ритм дисгармонии, который ведет к возникновению новых, более серьезных проблем в семье. Так и в других областях жизни людей складываются особые для них ритмы богатства и бедности, счастья и несчастья.

Как побороть отрицательный ритм?

Каждое событие влечет вашу ответную эмоциональную реакцию. Измените свою обычную реакцию на противоположную. Возможно, побороть этот ритм с первой попытки не получится, но сдаваться не следует.

Далее рассмотрим закон компенсации. Он гласит: «То, чем ты обладаешь, строго соответствует тому, что тебе недостает» и обозначает, что каждый рожден с одинаковым количеством или кругом вещей, которыми он способен владеть (богатство, семья, блага, счастье, здоровье и так далее). Разница лишь в том, как они распределены.

Интерпретация: Каждому что-то дано, а чего-то недостает. Иметь все невозможно – «кому не везет в картах, везет в любви».

6. Закон причины и следствия: всякая причина имеет свое следствие, всякое следствие имеет свою причину

Принцип: Случайность – не что иное, как названный так людьми неизвестный им закон. Существует много уровней причинно-следственной связи, но обойти данный закон невозможно ни на одном из них.

Во Вселенной нет ничего случайного, все имеет свою причину, но мы никогда не узнаем о ней – мы живем в мире следствий.

Интерпретация: Чаще всего мы не можем понять, почему с нами произошло то или иное событие. Нам остается объяснять это только одним – «карма». То есть, то, что с нами случилось – результат неких наших действий в прошлых жизнях. Можно в нее верить, можно нет, но только закон кармы способен объяснить нам, почему существует столько несправедливости в жизни, и примирить нас с этим.

Важно помнить вот еще о чем: все, в чем мы нуждаемся и что желаем, находится в некоем общем фонде природы. За все, что дается, нужно что-то отдать (по уже известным нам законам полярности или ритма). Мы расплачиваемся за все: за свою жизнь, за удовольствия, знания, богатство, даже за воздух, которым дышим. Вселенная не знает такой валюты, как деньги, там ценность имеют совсем другие вещи.

7. Зарождение: закон единства и борьбы противоположностей

Принцип: Жизненная сила заложена во всем. Она имеет женское и мужское начало. Жизненная сила проявляется на всех уровнях.

Жизненная сила исполняет роль двигателя. Понять это можно по строению атома, который имеет положительный и отрицательный заряды, столкновение которых и порождает энергию.

Интерпретация: не стоит отмахиваться от проблем в жизни – это отрицательный полюс в жизни, и, чтобы достичь своей цели, ему должна быть противопоставлена положительная сила. Препятствия – это необходимый элемент движения, как отрицательный заряд атома. Без борьбы противоположных сил не было бы эволюции.

Надеюсь, эти принципы помогут что-то понять и изменить в жизни.

Если с вами происходит что-то, что вы не можете объяснить, попробуйте объяснить его с помощью одного из вышеприведенных законов.

Статья написана по материалам книги Джона Бейнса «Звездный человек».