Закони Збереження у Фізиці: Група Законів, Які Стверджують, Що Значення Певних Фізичних Величин Не Змінюється в Замкненій Системі з Її Еволюцією
Уявіть собі всесвіт, де все постійно змінюється. Де немає нічого, що залишалося б незмінним. Звучить хаотично, правда? На щастя, у нашій реальності цього не відбувається. Завдяки законам збереження, які є невід'ємною частиною фізики, деякі фізичні величини зберігають своє значення в замкнених системах.
Що таке закони збереження?
- це фундаментальні закони фізики, які стверджують, що певна фізична величина не змінюється, незалежно від того, які процеси відбуваються всередині замкненої системи. Ці закони є одними з найважливіших і основних у всій фізиці. Вони дозволяють нам передбачити поведінку системи і передбачити результат будь-якого фізичного процесу.
Які фізичні величини зберігаються?
Існує кілька фізичних величин, які зберігаються в замкнених системах, зокрема:
- Енергія: Загальна енергія системи, включаючи кінетичну, потенційну та інші форми енергії, залишається незмінною.
- Маса-енергія: Згідно з теорією відносності, маса і енергія еквівалентні. Тому сумарна маса-енергія замкненої системи залишається постійною.
- Імпульс: Сумарний імпульс всіх об’єктів у замкненій системі залишається сталим, незалежно від того, як взаємодіють об’єкти між собою.
- Момент імпульсу: Сумарний момент імпульсу всіх тіл у замкнених системах зберігається. Момент імпульсу – це кількість руху тіла навколо осі.
- Електричний заряд: Загальний електричний заряд будь-якого об’єкта, або системи залишається постійним. Інакше кажучи, загальна кількість позитивних і негативних зарядів у системі залишається сталою.
Застосування
Закони збереження мають широке застосування в різних галузях фізики та техніки:
- Механіка: в законах руху Ньютона, закони збереження імпульсу і енергії є фундаментальними принципами.
- Термодинаміка: перший закон термодинаміки є законом збереження енергії, який стверджує, що енергія не може бути створена або знищена, а тільки перетворена з однієї форми в іншу.
- Електромагнетизм: закон збереження електричного заряду є одним з основних законів електромагнетизму, і він стверджує, що електричний заряд не може бути створений або знищений.
- Астрофізика: багато явищ у космосі, такі як рух планет навколо зірок, пояснюються законом збереження енергії та імпульсу.
Важливість
Закони збереження мають величезне значення в фізиці. Вони дозволяють нам:
- Розуміти світ: Закони збереження допомагають нам зрозуміти фундаментальні властивості світу. Наприклад, закон збереження енергії дозволяє нам зрозуміти, що енергія не може бути створена або знищена, тільки трансформована з однієї форми в іншу.
- Передбачати результати експериментів: Закони збереження дозволяють нам передбачати результати експериментів і перевіряти наші теорії. Наприклад, закон збереження енергії дозволяє нам передбачити, скільки енергії буде виділено під час хімічної реакції.
- Розвивати нові технології: Закони збереження використовуються в розробці нових технологій. Наприклад, закон збереження енергії використовується при розробці енергозберігаючих пристроїв.
Висновок
Закони збереження є одними з найважливіших і основних законів у всій фізиці. Вони дозволяють нам зрозуміти фундаментальні властивості світу, передбачати результати експериментів і розвивати нові технології. Вони є одними з найбільш фундаментальних і всеосяжних законів природи і мають широкий спектр застосування в різних галузях фізики.
Запитання, що часто задаються
- Які фізичні величини не зберігаються?
- Чи існують винятки з законів збереження?
- Як закони збереження використовуються в реальному світі?
- Чи є закони збереження пов’язані з іншими фундаментальними законами фізики?
- Чи існують ще якісь фізичні величини, які зберігаються в замкнених системах?
