Sự khác biệt giữa định luật và nguyên lý trong vật lý

Posted on
Tác Giả: Peter Berry
Ngày Sáng TạO: 15 Tháng Tám 2021
CậP NhậT Ngày Tháng: 1 Tháng BảY 2024
Anonim
Sự khác biệt giữa định luật và nguyên lý trong vật lý - Khoa HọC
Sự khác biệt giữa định luật và nguyên lý trong vật lý - Khoa HọC

NộI Dung

Các thuật ngữ các nhà khoa học sử dụng để mô tả những gì họ nghiên cứu có thể có vẻ độc đoán. Có vẻ như những từ họ sử dụng chỉ là những từ không có gì khác với họ. Nhưng nghiên cứu các thuật ngữ các nhà khoa học sử dụng để mô tả các hiện tượng khác nhau cho phép bạn hiểu rõ hơn về ý nghĩa đằng sau chúng.

Lời khuyên

Một pháp luật là một cái nhìn sâu sắc quan trọng về bản chất của vũ trụ. Một luật có thể được xác minh bằng thực nghiệm bằng cách tính đến các quan sát về vũ trụ và hỏi quy tắc chung nào chi phối chúng. Các định luật có thể là một tập hợp các tiêu chí để mô tả các hiện tượng như định luật thứ nhất của Newton (một vật sẽ ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động với vận tốc không đổi trừ khi bị tác động bởi ngoại lực) hoặc một phương trình như định luật thứ hai của Newton (F = ma cho lực ròng, khối lượng và gia tốc).

Luật pháp được suy luận thông qua rất nhiều quan sát và tính toán cho các khả năng khác nhau của các giả thuyết cạnh tranh. Họ không giải thích một cơ chế theo đó một hiện tượng xảy ra, nhưng, đúng hơn, mô tả rất nhiều quan sát này. Bất kỳ luật nào có thể giải thích tốt nhất cho những quan sát thực nghiệm này bằng cách giải thích các hiện tượng một cách tổng quát, phổ quát là luật mà các nhà khoa học chấp nhận. Luật được áp dụng cho tất cả các đối tượng bất kể kịch bản nhưng chúng chỉ có ý nghĩa trong một số nhược điểm nhất định.

Một nguyên tắc là một quy tắc hoặc cơ chế theo đó các hiện tượng khoa học cụ thể hoạt động. Nguyên tắc thường có nhiều yêu cầu hoặc tiêu chí hơn khi nó có thể được sử dụng. Họ thường yêu cầu giải thích nhiều hơn để khớp nối trái ngược với một phương trình phổ quát duy nhất.

Các nguyên tắc cũng có thể mô tả các giá trị và khái niệm cụ thể như nguyên lý entropy hoặc Archimedes, liên quan đến độ nổi của trọng lượng của nước bị dịch chuyển. Các nhà khoa học thường theo một phương pháp xác định một vấn đề, thu thập thông tin, hình thành và kiểm tra các giả thuyết và đưa ra kết luận khi xác định các nguyên tắc.

Ví dụ về các nguyên tắc khoa học trong cuộc sống hàng ngày

Các nguyên tắc cũng có thể là những ý tưởng chung chi phối các ngành như lý thuyết tế bào, lý thuyết gen, tiến hóa, cân bằng nội môi và định luật nhiệt động lực học là một định nghĩa nguyên lý khoa học trong sinh học Chúng tham gia vào một loạt các hiện tượng trong sinh học và, thay vì cung cấp một định nghĩa, phổ quát tính năng của vũ trụ, chúng có nghĩa là để tiếp tục lý thuyết và nghiên cứu trong sinh học.

Có những ví dụ khác về các nguyên tắc khoa học trong cuộc sống hàng ngày. Không thể phân biệt giữa lực hấp dẫn và lực quán tính, lực để gia tốc một vật, được gọi là nguyên lý tương đương. Nó cho bạn biết rằng nếu bạn đang ở trong thang máy rơi tự do, bạn sẽ không thể đo được lực hấp dẫn bởi vì bạn không thể phân biệt giữa nó và lực kéo bạn theo hướng ngược lại với trọng lực.

Ba định luật về chuyển động của Newton

Định luật đầu tiên của Newton, rằng một vật đang chuyển động sẽ vẫn chuyển động cho đến khi bị tác động bởi ngoại lực, nghĩa là các vật không có lực ròng (tổng của tất cả các lực tác dụng lên một vật) sẽ không gặp gia tốc. Nó sẽ ở yên hoặc di chuyển với vận tốc không đổi, hướng và tốc độ của một vật. Nó rất trung tâm và phổ biến đối với nhiều hiện tượng trong cách nó kết nối chuyển động của một vật thể với các lực tác động lên nó bất kể đó là thiên thể hay quả bóng nằm trên mặt đất.

Định luật thứ hai của Newton, F = ma, cho phép bạn xác định gia tốc hoặc khối lượng từ lực ròng này cho các vật thể này. Bạn có thể tính toán lực ròng do trọng lực của một quả bóng rơi hoặc một chiếc xe đang rẽ. Đặc điểm cơ bản này của các hiện tượng vật lý làm cho nó trở thành một định luật phổ quát.

Định luật thứ ba của Newton cũng minh họa các tính năng này. Định luật thứ ba của Newton nói rằng đối với mọi hành động, có một phản ứng bình đẳng và ngược lại. Tuyên bố có nghĩa là trong mọi tương tác, có một cặp lực tác dụng lên hai đối tượng tương tác. Khi mặt trời kéo các hành tinh về phía nó khi chúng quay quanh, các hành tinh kéo lại phản ứng, Những định luật vật lý này mô tả những đặc điểm này của tự nhiên như vốn có trong vũ trụ.

Nguyên lý vật lý

Nguyên lý bất định của Heisenberg có thể được mô tả là "không có gì có vị trí xác định, quỹ đạo xác định hoặc động lượng xác định", nhưng nó cũng yêu cầu giải thích thêm cho rõ ràng. Khi nhà vật lý Werner Heisenberg cố gắng nghiên cứu các hạt hạ nguyên tử với độ chính xác tăng dần, ông thấy không thể xác định chính xác động lượng và vị trí của các hạt đồng thời.

Heisenberg đã sử dụng từ tiếng Đức "Ungenauigkeit", có nghĩa là "sự thiếu quyết đoán" không phải là "sự không chắc chắn" để mô tả hiện tượng này mà chúng ta sẽ gọi là Nguyên lý bất định. Động lượng, tích của vận tốc và khối lượng của vật thể và vị trí luôn ở trạng thái cân bằng giữa nhau.

Từ gốc tiếng Đức mô tả các hiện tượng chính xác hơn từ "không chắc chắn". Nguyên lý không chắc chắn thêm sự không chắc chắn cho các quan sát dựa trên sự thiếu chính xác của các phép đo khoa học của các nhà vật lý. Bởi vì các nguyên tắc này phụ thuộc nhiều vào các điều kiện và điều kiện của nguyên tắc, chúng giống như các lý thuyết hướng dẫn được sử dụng để đưa ra dự đoán về các hiện tượng vũ trụ hơn là các định luật.

Nếu một nhà vật lý nghiên cứu chuyển động của một electron trong một hộp lớn, cô ấy có thể có được một ý tưởng khá chính xác về cách nó sẽ di chuyển trong hộp. Nhưng nếu chiếc hộp được làm nhỏ hơn và nhỏ hơn để electron không thể di chuyển, chúng ta sẽ biết nhiều hơn về vị trí của electron, nhưng biết ít hơn về tốc độ di chuyển của nó. Đối với các vật thể trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, chẳng hạn như một chiếc ô tô đang chuyển động, bạn có thể xác định động lượng và vị trí, nhưng vẫn có một lượng không chắc chắn rất nhỏ với các phép đo này vì độ không đảm bảo có ý nghĩa hơn đối với các hạt so với các vật thể hàng ngày.

Các điều khoản khác

Trong khi các luật và nguyên tắc mô tả hai ý tưởng khác nhau trên vật lý, sinh học và các ngành khác, lý thuyết là tập hợp các khái niệm, định luật và ý tưởng để giải thích các quan sát về vũ trụ. Lý thuyết tiến hóa và lý thuyết tương đối tổng quát mô tả cách các loài thay đổi qua các thế hệ và cách các vật thể to lớn làm biến dạng không-thời gian thông qua trọng lực, tương ứng.

••• Syed Hussain Ather

Trong toán học, các nhà nghiên cứu có thể tham khảo định lý, tuyên bố toán học có thể được chứng minh hoặc không được chứng minh, và bổ đề, kết quả ít quan trọng hơn thường được sử dụng như các bước để chứng minh các định lý. Định lý Pythagore phụ thuộc vào hình dạng của một tam giác vuông để xác định độ dài các cạnh của chúng. Nó có thể được chứng minh về mặt toán học.

Nếu như xy là hai số nguyên bất kỳ a = x2 - y2, b = 2xyc = x2 + y2, sau đó:

••• Syed Hussain Ather

Các điều khoản khác có thể không rõ ràng. Sự khác biệt giữa một luật lệ, thói quen và một nguyên tắc có thể được tranh luận, nhưng các quy tắc thường đề cập đến cách xác định câu trả lời đúng từ các khả năng khác nhau. Quy tắc bàn tay phải cho phép các nhà vật lý xác định cách thức dòng điện, từ trường và lực từ phụ thuộc vào hướng của nhau. Mặc dù dựa trên các định luật và lý thuyết cơ bản về điện từ, nó được sử dụng nhiều hơn như một "quy tắc chung" trong việc giải các phương trình trong điện và từ.

Kiểm tra các biện pháp tu từ đằng sau cách các nhà khoa học giao tiếp cho bạn biết nhiều hơn về ý nghĩa của chúng khi họ mô tả vũ trụ. Hiểu việc sử dụng các thuật ngữ này là thích hợp để hiểu ý nghĩa thực sự của chúng.