Представления о материи с точки зрения физики

1. Законы сохранения физических величин.

Законы сохранения физических величин – это утверждения, согласно которым численные значения некоторых величин не изменяются со временем в любых процессах.

Законы сохранения – самые важные, основополагающие утверждения современного естествознания, демонстрирующие единство материального мира. Они обязательно выполняются во всех процессах, происходящих без обмена веществом и энергией с окружающей средой.

З-н сохранения вещества и энергии – при любых физических взаимодействиях вещество и энергия не возникают и не исчезают, а только превращаются из формы в другую.

Переходы вещества: образование оксидов при горении веществ (масса увеличивается, т.к. добавляется масса О₂) - особенно ярко проявляется в химии.

Переходы энергии: трение → теплота, электричество → магнетизм, механическое движение → электричество, тепло → электричество и т.д.

Теория относительности Эйнштейна связала массу и энергию уравнением Е=mc^2: «масса тела есть мера содержащейся в нем энергии».

З-н сохранения импульса

Импульс– произведение массы на скорость (Р=mV). В замкнутой системе при любых взаимодействиях тел сумма их импульсов остается постоянной.

На этом принципе построена игра в бильярд.

Также на з-не сохранения импульса основана стрельба из огнестрельного оружия. Посланная вперед пуля и стрелок имеют сумму импульсов, равную нулю. Для выполнения з-на сохранения импульса маленькая масса пули требует большой скорости. Стрелок же из-за своей большой массы (по сравнению с пулей) получает ничтожную скорость в виде отдачи ружья.

З-н сохранения момента импульса

Моментом импульса обладают все вращающиеся тела: L=mVr→ с уменьшением радиуса скорость возрастает.

Особенно хорошо этот з-н проявляется в фигурном катании: в начале вращения обе руки и нога разводятся на максимально возможное расстояние от тела. Затем, подводя руки и ногу обратно к телу (уменьшая радиус), фигурист начинает вращаться быстрее.

Сохранение момента импульса происходит как в процессах микромира, так и в масштабах вращающихся звезд и галактик – этот з-н имеет всеобщий хар-р.

З-н сохранения электрического заряда – в замкнутой системе, в которой отсутствуют контакты с внешним миром, при любых взаимодействиях тел сумма электрических зарядов всех тел остается постоянной (q₁+q₂+…+q_n=const.).

Электрический заряд замкнутой системы не изменяется при любых протекающих в ней процессах. Если в результате реакций заряженные частицы рождаются, то суммарный заряд системы не изменяется, т.к. рождаются всегда пары частиц с противоположными знаками заряда. Нельзя уничтожить заряд только одного знака, возможно лишь взаимное уничтожение двух электрических зарядов противоположных знаков.

Определенные представления о материи заложены и в теории электромагнитного поля.

Поиск по сайту: