Законы сохранения в физике

Физика оперирует несколькими основными понятиями, которые являются базовыми для понимания большинства происходящих процессов. Одни из них — законы сохранения в физике. С их помощью объясняются многие взаимодействия, передача энергии, а также изменения массы и объема, происходящие в ходе различных явлений окружающего мира.

Самые первые правила

Все законы сохранения в физике имеют, по большому счету, одного общего «предка». Это базис современной науки макромира, три закона Ньютона. Этот великий физик впервые опубликовал в четком изложении результаты своих наблюдений за миром в книге «Математические начала в натуральной философии».

До него, некоторые похожие суждения высказывали и другие ученые, в частности, Галлилей. Однако, именно Ньютон заложил и сформулировал основные принципы и законы сохранения в физике, которые было удобно использовать для построения более сложных структур и правил.

Первый закон Ньютона

Базой для появления понятия инерционных систем послужило сформированное Ньютоном высказывание простой мысли, что тело может сохранять свое состояние сколь угодно долго в том случае, если на него не действуют внешние силы. Это может быть полный покой или движение по прямой траектории с постоянной неизменной скоростью.

Это первый закон Ньютона в его исходном изложении. Он послужил созданию понятия инерционных систем, которые в качестве теоретической базы используют законы сохранения в физике, а точнее — правило сохранения скорости.

Второй закон Ньютона

Его еще называют «закон постоянства импульса». Как впервые его сформулировал Ньютон, количество движения изменяется пропорционально действию сторонней силы. Происходит изменение движения в направлении приложения постороннего воздействия.

Первый и второй законы сохранения в физике — постоянство скорости и импульса (количества движения, как называл это Ньютон), служат базисом для описания движения любого тела в пространстве. Также они служат для расчета результатов механического взаимодействия материальных точек в плане изменения траекторий движения и взаимной скорости.

Третий закон Ньютона

Его еще называют законом сохранения сил. Сам ученый так высказал свои наблюдения: «на каждое действие всегда существует обратное, равное по величине и направленное в противоположную сторону». Иначе это можно озвучить как «тела воздействуют друг на друга с равными силами, направленными в противоположные стороны».

Данное ключевое правило, включенное в законы сохранения в физике, позволяет описать процесс взаимодействия объектов, когда они находятся в относительном покое. Например, почему режет нож. Или растягивается пружина весов под действием груза. Комплексное применение законов Ньютона может наиболее полно описать, как отскакивают друг от друга бильярдные шары и другие не сильно деформируемые предметы.

Законы сохранения в физике, ставшие следствием из законов Ньютона

Базовые понятия, изложенные великим физиком, впоследствии привели к появлению целого ряда правил, которые формируют законы сохранения в физике различных областей.

  • Закон сохранения энергии в классической механике.
  • Первый закон термодинамики.
  • Теорема Пойнтинга в электродинамике.

Законы сохранения действуют и в более сложных системах, включая разделы квантовой физики.

Видео-урок по физике «Закон сохранения импульса» — видео

Написать комментарий:

Ваш email не будет опубликован.