Різниця між законом і принципом у фізиці

Posted on
Автор: Peter Berry
Дата Створення: 15 Серпень 2021
Дата Оновлення: 1 Липня 2024
Anonim
Теория относительности на пальцах от Стивена Хокинга
Відеоролик: Теория относительности на пальцах от Стивена Хокинга

Зміст

Терміни, які вчені використовують для опису того, що вони вивчають, можуть здаватися довільними. Може здатися, що слова, які вони вживають, - це лише слова, в яких нічого іншого їм немає. Але вивчення термінів, які вчені використовують для опису різних явищ, дозволяє вам краще зрозуміти значення, яке стоїть за ними.

Поради

А закон є важливим розумінням природи Всесвіту. Закон можна експериментально перевірити, враховуючи спостереження за всесвітом і запитуючи, яке загальне правило ними керує. Закони можуть бути одним набором критеріїв для опису таких явищ, як перший закон Ньютона (об’єкт залишатиметься в спокої або рухатиметься з постійною швидкістю руху, якщо діяти не з боку зовнішньої сили) або одне рівняння, наприклад, другий закон Ньютона (F = ma для чистої сили, маси та прискорення).

Закони виводяться через безліч спостережень та обліку різних можливостей конкуруючих гіпотез. Вони не пояснюють механізм, за яким відбувається явище, а, скоріше, описують ці численні спостереження. Який закон може найкраще пояснити ці емпіричні спостереження, пояснюючи явища в загальному, універсалізованому вигляді - це закон, який приймають науковці. Закони застосовуються до всіх об'єктів незалежно від сценарію, але вони мають значення лише в певних мінусах.

А принцип це правило або механізм, за допомогою якого працюють конкретні наукові явища. Принципи, як правило, мають більше вимог або критеріїв, коли вони можуть бути використані. Вони, як правило, вимагають більше пояснень, щоб сформулювати на відміну від єдиного універсального рівняння.

Принципи можуть також описувати конкретні значення та такі поняття, як ентропія або принцип Архімеда, який пов’язує плавучість з вагою води, що переміщується. Вчені зазвичай дотримуються методу виявлення проблеми, збору інформації, формування та тестування гіпотез і висновків при визначенні принципів.

Приклади наукових принципів у повсякденному житті

Принципами можуть бути також загальні ідеї, що регулюють такі дисципліни, як теорія клітин, теорія генів, еволюція, гомеостаз та закони термодинаміки, які є науковим принциповим визначенням в біології. Вони беруть участь у різноманітних явищах в біології і замість того, щоб забезпечувати певне, універсальне Особливістю Всесвіту вони були призначені для подальшого розвитку теорій та досліджень в галузі біології.

Є й інші приклади наукових принципів у повсякденному житті. Неможливо розрізнити гравітаційну силу і інерційну силу, силу прискорення об'єкта, відому як принцип еквівалентності. Це говорить вам про те, що якщо ви знаходитесь в ліфті при вільному падінні, ви не зможете виміряти гравітаційну силу, тому що не зможете розрізнити її і силу, яка тягне вас у напрямку, протилежному гравітації.

Ньютон Три закони руху

Перший закон Ньютона про те, що об'єкт, що перебуває в русі, залишатиметься в русі, поки діятиме зовнішня сила, означає, що об'єкти, які не мають чистої сили (сума всіх сил на об'єкт), не зазнають прискорення. Він або залишиться в спокої, або рухатиметься зі сталою швидкістю, напрямком і швидкістю об’єкта. Це дуже центральне і загальне для багатьох явищ те, як він пов'язує рух предмета із силами, що діють на нього, незалежно від того, чи лежить його земне тіло чи куля.

Закон Ньютона, F = ma, дозволяє визначити прискорення або масу з цієї нетто сили для цих об'єктів. Ви можете обчислити чисту силу за рахунок сили тяжіння падаючої кулі або автомобіля, який робить поворот. Ця фундаментальна особливість фізичних явищ робить його універсалізованим законом.

Третій закон Ньютона також ілюструє ці особливості. Третій закон Ньютона говорить, що на кожну дію існує рівноправна і протилежна реакція. Заява означає, що в кожній взаємодії є дві сили, що діють на два взаємодіючі об’єкти. Коли сонце тягне планети до нього, коли вони рухаються на орбіту, планети відкликаються у відповідь. Ці закони фізики описують ці риси природи як притаманні всесвіту.

Принципи фізики

Принцип невизначеності Гейзенберга можна охарактеризувати як "ніщо не має певної позиції, визначеної траєкторії чи певного імпульсу", але воно також потребує подальшого пояснення для ясності. Коли фізик Вернер Гейзенберг спробував вивчити субатомні частинки з підвищеною точністю, він виявив неможливим одночасне визначення імпульсу та положення частинок одночасно.

Гейзенберг використав німецьке слово "Ungenauigkeit", що означає "неточність", а не "невизначеність", щоб описати це явище, яке ми би назвали Принцип невизначеності. Імпульс, добуток швидкості та маси предметів та положення завжди знаходяться у взаємозв'язку між собою.

Оригінальне німецьке слово описує явища точніше, ніж це слово «невизначеність». Принцип невизначеності додає невизначеності спостереженням, заснованим на неточності наукових вимірювань фізиків. Оскільки ці принципи сильно залежать від кон'юнктури та умов цього принципу, вони більше схожі на керівні теорії, які використовуються для прогнозування явищ Всесвіту, ніж закони.

Якби фізик вивчав рух електрона у великій коробці, вона могла б отримати досить точне уявлення про те, як він буде подорожувати по всій коробці. Але якби ящик був менший і менший, щоб електрон не міг рухатись, ми б більше знали про те, де знаходиться електрон, але набагато менше знаємо про те, як швидко він рухався. Для предметів у нашому повсякденному житті, таких як автомобіль, що рухається, ви можете визначити імпульс та положення, але все-таки залишатиметься дуже невелика кількість невизначеності при цих вимірах, оскільки невизначеність набагато важливіша для частинок, ніж повсякденні предмети.

Інші умови

Хоча закони та принципи описують ці дві різні ідеї з фізики, біології та інших дисциплін, теорії - це сукупності понять, законів та ідей для пояснення спостережень за всесвітом. Теорія еволюції та загальна теорія відносності описують, як види змінювалися протягом поколінь і як масивні предмети спотворюють простір-час через гравітацію відповідно.

••• Сид Хусейн Ефір

У математиці дослідники можуть посилатися теореми, математичні твердження, які можна довести або спростувати, і лем, менш важливі результати, які зазвичай використовуються як етапи доведення теорем. Теорема Піфагора залежить від геометрії прямого трикутника для визначення довжини їх сторін. Це можна довести математично.

Якщо х і у чи будь-які дві цілі числа такі, що a = x2 - у2, b = 2xy, і c = x2 + y2, тоді:

••• Сид Хусейн Ефір

Інші умови можуть бути не такими зрозумілими. Різниця між a правило і принцип може обговорюватися, але правила загалом посилаються на те, як визначити правильну відповідь з різних можливостей. Праве правило дозволяє фізикам визначити, як електричний струм, магнітне поле та магнітна сила залежать від напрямку один одного. Хоча його базується на фундаментальних законах та теоріях електромагнетизму, його більше використовують як загальне "правило" при вирішенні рівнянь електрики та магнетизму.

Вивчення риторики спілкування вчених розповідає більше про те, що вони означають, коли описують Всесвіт. Розуміння використання цих термінів має значення для розуміння їх справжнього значення.