Моделирование явлений и объектов природы (уч.10кл.Стр.7-9)

Модельные приближения

Определение модели в физике

Пределы применимости физической теории

Изучение сложных явлений природы в полном объеме часто невозможно без введения упрощающих предположений. В таком случае полученные теорией результаты могут служить в качестве приближения к реальной картине явления.

Подобные приближения часто называют модельными.

Модель в физике – упрощенная версия физической системы (процесса), сохраняющая ее (его) главные черты

Созданная идеализированная модель явления должна содержать наиболее важные черты системы, пренебрегая не самыми существенными ее характеристиками.

Границы применения теории определяются физическими упрощающими предположениями, сделанными при постановке задачи и в процессе вывода соотношений

Границы применимости физической теории определяются пределами применимости используемой модели.

Для описания сложных физических систем используется целый ряд стандартных физических моделей:

- материальная точка

- абсолютно твердое тело

- математический маятник

- абсолютно упругое столкновение

- идеальный проводник

- точечный заряд и т.д.

Любая теория является описанием некоторой модели физической системы, некоторым приближением к реальности и потому в дальнейшем может быть развита и обобщена.

Одни и те же модели могут использоваться для объяснения различных физических явлений.

Научные гипотезы физические законы и границы их применимости(уч.10кл.Стр.9-16)

Физический закон, гипотеза, теория (см.выше)

Инварианты

Симметричные системы

Симметрия в пространстве и времени

Однородность пространства

Изотропность пространства

Однородность времени

Физический закон – описание соотношений в природе, проявляющихся при определенных условиях в эксперименте.

Особая ценность получаемого из опыта закона состоит в том, что с его помощью можно описать не только изучаемое явление, но и ряд других явлений и экспериментов. Сравнительно небольшое число основных фундаментальных физических законно достаточно для описания многих природных явлений.

Научная гипотеза является предположением о том, что существует связь между известным и вновь объясняемым явлением.

Научная теория содержит постулаты, определяющие наблюдаемые явления.

Любая физическая теория является некоторым приближением к реальности.

Наиболее общими фундаментальными законами физики являются законы сохранения физических величин – импульса, энергии, электрического заряда.

Инварианты – постоянные величины, не изменяющиеся в процессе эволюции системы.

Например: полная энергия системы, полный электрический заряд, импульс системы.

Инварианты характерны для геометрически симметричных систем.

Система обладает симметрией, если в результате происходящих в ней изменений какая-то характеристика системы остается постоянной (инвариантной)

Наличие постоянных физических величин в окружающем мире отражает симметрию пространства и времени.

Физическое пространство и время характеризуют три основных типа симметрии:

- однородность пространства

- изотропность пространства

- однородность времени

Однородность пространства означает эквивалентность (равноправие) всех точек физического пространства, т.е. параллельный сдвиг физической системы в любом направлении не влияет на характер протекающих в ней процессов.

Изотропность пространства соответствует эквивалентности всех направлений в пространстве и симметрии физической системы относительно ее произвольного поворота, который не влияет на процессы, протекающие в системе.

Однородность времени отражает симметрию по отношению к сдвигу времени, не влияющему на характер процессов в физической системе, т.е. эквивалентность всех моментов времени.

Гипотеза о том, что наиболее общие фундаментальные законы сохранения в физике отражают симметрию, содержащуюся в физических явлениях может быть сформулирована следующим образом:

Каждому типу непрерывной симметрии пространства и времени соответствует закон сохранения определенной физической величины.

Возможно обратное утверждение:

Каждый закон сохранения отражает определенный тип непрерывной симметрии пространства и времени.

РОЛЬ МАТЕМАТИКИ В ФИЗИКЕ

ДОБАВИТЬ ИЗ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА

ПРИНЦИП СООТВЕТСТВИЯ

ДОБАВИТЬ ИЗ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА

ПРИНЦИП ПРИЧИННОСТИ

ДОБАВИТЬ ИЗ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА

ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

ДОБАВИТЬ ИЗ ДРУГОГО ИСТОЧНИКА