Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Представление о законе сохранения энергии в механике






Развитие представлений о законах сохранения. Условия справедливости законов сохранения.

Идея сохранения первоначально возникла в античности как чисто философская догадка о существовании постоянного, неизменного начала при наличии внешне разнообразных изменений, происходящих в мире. Она сформировалась в понятиях неуничтожимой и несотворимой материи и вечного движения.

Законы сохранения - это физические законы, утверждающие постоянство во времени физических величин, относящихся к изолированной системе, т.е. к системе, взаимодействием которой с другими системами можно пренебречь.

Важнейшие законы сохранения универсальны, т.е. справедливы для любых изолированных систем. Это законы сохранения энергии, импульса, момента количества движения, электрического, барионного и лептонного зарядов.

Представление о законе сохранения энергии в механике

Галилей рассматривает задачу движения тела по наклонной плоскости. Основной результат, полученный им, таков: «Степени скорости, приобретаемые одним и тем же телом при движении по наклонным плоскостям, равны между собой, если высоты этих наклонных плоскостей одинаковы». Для обоснования этого положения Галилей сначала обращается к опыту. Он рассматривает движение простого маятника шарика, подвешенного на тонкой нити. Опыт показывал, что шарик при колебаниях всегда поднимается на одну и ту же высоту постепенное уменьшение амплитуды маятника объясняется сопротивлением воздуха. Этот закон выполняется и в случае, если заставить шарик двигаться по различным дугам. Интересным является то, что рассуждение основано на свойстве консервативности силы тяжести или законе сохранения энергии применительно к простейшим случаям движения тела. В связи с этим приведенное рассуждение можно считать отправным пунктом, от которого начинает развиваться представление о законе сохранения энергии в механике. Рассматривая движение тела по наклонной плоскости, Галилей делает также еще один шаг в развитии динамики. Он выдвигает идею связи движения тела с силой, вызывающей это движение. Изучая движение тела по наклонной плоскости, Галилей опять использует понятие «момента» или «импульса». При этом «импульс» используется как величина, характеризующая движение тела, и как величина, характеризующая стремление тела к движению, поэтому имеет как бы две меры.

Законы сохранения занимают среди всех законов природы особое место. Общностьи универсальность законов сохранения определяют их большое научное, методологическое и философское значение. Они являются основой важнейшихрасчетов физике и ее технических приложениях, позволяют в ряде случаевпредсказывать эффекты и явления при исследовании разнообразных физико-химических систем и процессов. С законами сохранения связано введение всовременную физику идей, имеющих принципиальное значение.Законы сохранения служат пробным камнем любой общей физической теории.Непротиворечивость теории этим законам служит убедительный аргументом в еепользу и является важнейшим критерием ее истинности. Поэтому в современныхфизических теориях далеко не последнюю роль играет идея сохраненияспецифических для данной теории величин, причем зачастую поиски таких величинявляются важнейшей целью теории.В законах сохранения находят свое отображение важнейший диалектико-материалистический принцип неуничтожимости материи и движения, взаимосвязьмежду различными формами движущейся материи и специфика превращения однойформы движения в другую.Научное и методологическое значение законов сохранения в достаточно полноймере выявляется на фоне исторического развития общей идеи сохранения.Открытие и обобщение законов сохранения происходило вместе с развитием всейфизики, от первых робких догадок античных натурфилософов через классическуюмеханику и электродинамику до теории относительности, квантовой механики ифизики элементарных частиц.Но остановимся на чуть-чуть. Более 10 раз было употреблено слово " закон". Такчто же вообще это такое - закон? И что мы понимаем под законом сохранения? В данной работе я и попытаюсь ответить на заданные вопросы. А поскольку законсохранения охватывает практически все области науки, то предметом вниманиябудет служить лишь закон сохранения симметрии и закон сохранения в физикемикромира.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.01 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал