Что значит физический смысл в физике

Физический смысл

Рассмотрим систему, состоящую из одной частицы, и запишем второй закон Ньютона:

— есть результирующая всех сил, действующих на тело. Скалярно умножим уравнение на перемещение частицы . Учитывая, что , Получим:

Если система замкнута, то есть , то , а величина

остаётся постоянной. Эта величина называется кинетической энергией частицы. Если система изолирована, то кинетическая энергия является интегралом движения.

Для абсолютно твёрдого тела полную кинетическую энергию можно записать в виде суммы кинетической энергии поступательного и вращательного движения:

где: — масса тела — скорость центра масс тела — момент инерции тела — угловая скорость тела.

19. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Инварианты преобразований.

1 постулат Эйнштейна или принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению ко всем инерциальным системам отсчета. Все физические, химические, биологические явления протекают во всех инерциальных системах отсчета одинаково.

Постулат или принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме постоянна и одинакова по отношении» к любым инерциальным системам отсчета. Она не зависит ни от скорости источника света, ни от скорости его приемника. Ни один материальный объект не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Более того, пи одна частица вещества, т.е. частица с массой покоя, отличной от нуля, не может достичь скорости света в вакууме, с такой скоростью могут двигаться лишь полевые частицы, т.е. частицы с массой покоя, равной нулю.

Преобразова́ния Ло́ренца — линейные (или аффинные) преобразования векторного (соответственно, аффинного) псевдоевклидова пространства, сохраняющее длины или, что эквивалентно, скалярное произведение векторов.

Преобразования Лоренца псевдоевклидова пространства сигнатуры (n-1,1) находят широкое применение в физике, в частности, в специальной теории относительности (СТО), где в качестве аффинного псевдоевклидова пространствавыступает четырёхмерный пространственно-временной континуум (пространство Минковского).

Преобразование Лоренца (лоренцево преобразование) псевдоевклидова векторного пространства — это линейное преобразование , сохраняющее индефинитное скалярное произведение векторов. Это означает, что для любых двух векторов выполняется равенство

где треугольными скобками обозначено индефинитное скалярное произведение в псевдоевклидовом пространстве .

Аналогично, преобразование Лоренца (лоренцево преобразование) псевдоевклидова аффинного пространства — это аффинное преобразование, сохраняющее расстояние между точками этого пространства

Лоренцевы преобразования псевдоевклидовой плоскости можно записать в наиболее простом виде, используя базис , состоящий из двух изотропных векторов:

Именно, в зависимости от знака определителя , матрица преобразования в данном базисе имеет вид:

Знак числа определяет то, оставляет ли преобразование части светового конуса на месте , или меняет их местами .

Другой часто встречающийся вид матриц лоренцевых преобразований псевдоевклидовой плоскости получается при выборе базиса, состоящего из векторов и :

В базисе матрица преобразования имеет одну из четырёх форм:

где и — гиперболические синус и косинус.

20. Элементы релятивистской динамики: масса, импульс и энергия.

При этом суммарная кинетическая энергия конечных продуктов равна 1,25·10 –13 Дж. Масса нейтрона превышает суммарную массу протона и электрона на Δm = 13,9·10 –31 кг. Такому уменьшению массы должна соответствовать энергия ΔE = Δm · c 2 = 1,25·10 –13 Дж, равная наблюдаемой кинетической энергией продуктов распада.

Чтобы возникло ощущение масштабов этого явления в макромире, рассмотрим такой пример. При взрыве 1 т тринитротолуола высвобождается энергия 4,2·10 9 Дж. При взрыве мегатонной бомбы выделится энергия4,2·10 15 Дж. Соответствующая этой громадной энергии масса m = E / c 2 оказывается равной всего 46 г. Таким образом, при взрыве ядерной мегатонной бомбы масса ядерной «взрывчатки» должна уменьшится примерно на50 г. Полная первоначальная масса водородной бомбы, эквивалентной по мощности 1 мегатонне тринитротолуола, примерно в 1000 раз больше и составляет около 50 кг.

Закон пропорциональности массы и энергии является одним из самых важных выводов СТО. Масса и энергия являются различными свойствами материи. Масса тела характеризует его инертность, а также способность тела вступать в гравитационное взаимодействие с другими телами. Важнейшим свойством энергии является ее способность превращаться из одной формы в другую в эквивалентных количествах при различных физических процессах – в этом заключается содержание закона сохранения энергии. Пропорциональность массы и энергии является выражением внутренней сущности материи. Формула Эйнштейна

Принцип относительности Эйнштейна утверждает инвариантность всех законов природы по отношению к переходу от одной инерциальной системе отсчета к другой. Это значит, что все уравнения, описывающие законы природы, должны быть инвариантны относительно преобразований Лоренца. К моменту создания СТО теория, удовлетворяющая этому условию, уже существовала – это электродинамика Максвелла. Однако уравнения классической механики Ньютона оказались неинвариантными относительно преобразований Лоренца, и поэтому СТО потребовала пересмотра и уточнения законов механики.

В основу такого пересмотра Эйнштейн положил требования выполнимости закона сохранения импульса и закона сохранения энергии в замкнутых системах. Для того, чтобы закон сохранения импульса выполнялся во всех инерциальных системах отсчета, оказалось необходимым изменить определение импульса тела. Вместо классического импульса в СТО релятивистский импульс тела с массой m, движущегося со скоростью записывается в виде

(*)

Если принять такое определение, то закон сохранения суммарного импульса взаимодействующих частиц (например, при соударениях) будет выполняться во всех инерциальных системах, связанных преобразованиями Лоренца. При β → 0 релятивистский импульс переходит в классический. Масса m, входящая в выражение для импульса, есть фундаментальная характеристика частицы, не зависящая от выбора инерциальной системы отсчета, а, следовательно, и от скорости ее движения. (Во многих учебниках прошлых лет ее было принято обозначать буквой m₀ и называть массой покоя. Кроме того, вводилась так называемая релятивистская масса, равная зависящая от скорости движения тела. Современная физика постепенно отказывается от этой терминологии).

Основной закон релятивистской динамики материальной точки записывается так же, как и второй закон Ньютона:

но только в СТО под понимается релятивистский импульс частицы. Следовательно,

Так как релятивистский импульс не пропорционален скорости частицы, скорость его изменения не будет прямо пропорциональна ускорению. Поэтому постоянная по модулю и направлению сила не вызывает равноускоренного движения. Например, в случае одномерного движения вдоль оси x ускорение частицы под действием постоянной силы оказывается равным

21. Общие свойства жидкостей и газов. Давление. Закон Паскаля, закон Архимеда. Равновесие, погруженных в жидкость, тел. Идеальная жидкость.

Жи́дкость — одно из агрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём.

Источник

Физический смысл физических постоянных.

Физический смысл физических постоянных.

Физический смысл физических постоянных.

Физический смысл, физических постоянных.

Мы, в основном, воспринимаем физические постоянные как данное, не вникая в их физический смысл. Такое отношение к ним порой не дает возможность правильно понимать физические процессы, происходящие в Природе.
Попробуем разобраться в физическом смысле таких, основных, физических постоянных как скорость света – с, постоянной Планка, определяющей минимальный квант действия – h и гравитационной постоянной – g.
Почему же скорость распространения ЭМ возбуждения остается всегда постоянной величиной, при каких бы условиях, и в каком бы месте, и каким бы способом мы ее не измеряли. Просто сказать, что скорость распространения фотонов является абсолютной относительно физ. поля вакуума или сказать, что фотоны являются элементом возбуждения самого поля физ. вакуума, это все равно, что ни чего не сказать.
В нашем случае важно узнать саму причину получения фотоном такой скорости. Самое верное, что мы можем предположить, это связать постоянство скорости света со структурой самого поля физ. вакуума и с одним из его свойств, флуктуационными возбуждениями.
В моем представлении это свойство связано с постоянной времени элементов структуры этого поля. Если по аналогии обратимся к радиотехнике, то здесь постоянная времени любого колебательного процесса в контуре, определяется параметрами этого контура. Эти параметры связанны с его индуктивностью и емкостью, которые определяют длину проводника и емкость конденсатора.
Нам трудно представить, как выглядят такие элементы в поле физ. вакуума, но их наличие в структуре поле физ. вакуума обязательны, вероятно, в своей самой наименьшей величине. Эти элементы и определяют электрическую и магнитную проницаемость поля физ. вакуума, о чем говорит формула получения через них скорости распространения ЭМ возбуждения, с^2=1/εμ=2,998٠10^8 м/сек.
Теперь вспомним, что собой представляет ЭМ волна, которую характеризует периодическое возрастание во времени потенциала электрической составляющей и сдвинутой на 90 градусов и перпендикулярной к ней, магнитной составляющей.
Так вот, постоянная времени как раз и определяет время прохождения этого цикла. За это время фаза возбуждения пройдет определенное расстояние, которое и является длиной волны этого возбуждения. Пройденное расстояние, деленное на постоянную времени как раз и определяет скорость распространения переднего фронта ЭМ возбуждения, совершаемого движениями электрического заряда.
Отсюда вывод, с какой бы частотой не колебался электрический заряд, фронт возмущения всегда будет перемещаться с одной и той же скоростью – 2,998٠10^10 см/сек. Представим, что электрон возбуждает поле с частотой в 1 гц, передний фронт за секунду пройдет расстояние 2,998٠10^10 см, это расстояние как раз и буде определять длину волны с такой частотой. Поэтому, с какой бы частотой электрон не возбуждал бы поле вакуума, фронт возмущения всегда будет двигаться с одной и той же скоростью, определяемой постоянной времени структуры поля, меняться будет только длина пути (длина волны).
После всего сказанного можно сделать заключение, что постоянство скорости распространения ЭМ возмущения зависит от элементов структуры поля физ. вакуума и их постоянной времени и ни что ее изменить не может. Поэтому не верьте ни кому, кто будет утверждать, что в своих экспериментах он получил иное значение скорости распространения ЭМ возбуждения. Свойства первичной субстанции ниизменны.

Осталась последняя физическая постоянная, гравитационная постоянная – g. Учитывая тот факт, что при рождении Э-П пары одновременно зарождаются электрический и гравитационный заряд, то вместе с зарядами возникают и их поля, значит, не бывает отдельно гравитационных полей и отдельно электрических полей, как не бывает отдельно электрических зарядов и отдельно гравитационных зарядов.
Учитывая, что схема и закономерность их образования одинаковые, естественно и уравнение образования их полей должно быть единым.
Исходя из того, что при более детальном исследовании уравнения ЗВТ Ньютона и Кулона установлено, что выражение gm^2=q^2 по своей системе обозначений, то можно записать единое уравнение для образования электрических и гравитационных полей таким выражением: E=Q1٠Q2/r.
Подставляя в это выражение, электрический или гравитационный заряд, мы получим их сферические потенциальные поля с силовыми линиями, исходящими из центров заряда.
Если мы теперь разделим квадрат гравитационных зарядов на квадрат масс, мы получим гравитационную постоянную для одной массы, а умножив ее на 2, получим нашу гравитационную постоянную: (Qгр^2/ m^2)٠2=g=6,67٠10^-8. Таким образом гравитационная постоянная является коэффициентом перевода гравитационной массы в гравитационные заряды.
Все процессы образования электрических и гравитационных зарядов происходят в довольно сложных преобразованиях энергий и структуры стоячей волны, при переходе ее в Э-П пару.
Б. Шевченко.

Источник

физический смысл

физический смысл
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

Смотреть что такое «физический смысл» в других словарях:

физический смысл — fizikinė prasmė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. physical meaning vok. physikalischer Sinn, m rus. физический смысл, m pranc. sens physique, m; signification physique, f … Fizikos terminų žodynas

Физический смысл производной — Производная ( ый, ое) произведенная, образованная от другой, простейшей или основной величины, формы, категории [1]. Производная в математике функция, являющаяся результатом применения той или иной операции дифференцирования к исходной функции … Википедия

решение, имеющее физический смысл — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN well behaved solution … Справочник технического переводчика

Смысл любви (Соловьёв) — Смысл любви цикл из пяти статей Владимира Соловьева, опубликованный в журналах 1892 1893 годах. Н. А. Бердяев считал, что « Смысл любви Вл. Соловьева самое замечательное, что было написано о любви»[1]. Как пишет А.Ф.Лосев в своей… … Википедия

ФИЗИЧЕСКИЙ — 1. Имеющий отношение к свойствам материи, энергии и т.д.; короче говоря, к физическим наукам. 2. В более широком смысле – имеющий отношение к материальным элементам природы, отличным от тех, которые характерны для живой материи, внешним по… … Толковый словарь по психологии

Волновая функция — Квантовая механика … Википедия

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — раздел математики, дающий методы количественного исследования разных процессов изменения; занимается изучением скорости изменения (дифференциальное исчисление) и определением длин кривых, площадей и объемов фигур, ограниченных кривыми контурами и … Энциклопедия Кольера

Квантовая теория поля — Квантовая теория поля квантовая теория систем с бесконечным числом степеней свободы (полей физических (См. Поля физические)). К. т. п., возникшая как обобщение квантовой механики (См. Квантовая механика) в связи с проблемой описания… … Большая советская энциклопедия

Суточное вращение Земли — Наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли). Суточное вращение Земли вращение … Википедия

Геобаротермометрия — Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (11 мая 2011) … Википедия

Источник

Что значит физический смысл в физике

Глава 4. Кинематика.

§1. Системы отсчета в механике.

Механика – это раздеп физики, изучающий движение тел.

В дальнейшем мы будем опускать прилагательное «механическое» и говорить просто о «движении» тела.

Кинематика – это раздел механики, занимающийся описанием движения тел.

§2. Движение материальной точки.

Физические величины , используемые для описания движения материальной точки.

• Перемещение.

Перемещение является векторной величиной.

Обозначение – S .

Единица измерения в системе СИ – м .

Перемещение изображается на рисунках в виде вектора.

• Скорость.

Рассмотрим вначале частный случай прямолинейного равномерного движения.

Словосочетание «равномерное движение» означает, что тело за равные промежутки времени проходит равные расстояния. Иными словами, тело не ускоряет и не замедляет своего движения.

Скорость тела при прямолинейном равномерном движении – это физическая величина, равная отношению перемещения S к промежутку времени D t , за который это перемещение было совершено.

Обозначение – v .

Единица измерения в системе СИ – м/с .

В виде математической формулы это определение можно записать следующим образом:

Скорость является векторной величиной.

Числовое значение скорости равно отношению модуля перемещения S к промежутку времени D t ,
а направление совпадает с направлением перемещения S .

Физический смысл скорости.

Скорость характеризует быстроту движения тела (как быстро тело перемещается).

При прямолинейном равномерном движении скорость – постоянная величина. Направление скорости не меняется, числовое значение также постоянно. Математически это записывается следующим образом: v = const .

Рассмотрим какую-нибудь криволинейную траекторию.

Таким образом, в общем случае определение скорости будет следующим.

Скорость тела – это физическая величина, равная отношению перемещения S к промежутку времени D t , за который это перемещение было совершено.

Для скорости остается также справедливой формула (1).

• Ускорение.

Рассмотрим вначале частный случай равноускоренного движения.

Ускорение тела при равноускоренном движении – это физическая величина, равная отношению изменения скорости D v к промежутку времени D t , за который это изменение произошло.

Обозначение – a .

Единица измерения в системе СИ – м/с 2 .

В виде математической формулы это определение можно записать следующим образом:

Физический смысл ускорения.

При равноускоренном движении ускорение – постоянная величина. Направление и числовое значение ускорения не меняются ( a = const ).

А значит, подходит определение ускорения, которое мы давали ранее. Разделяя мысленно время движения тела на такие маленькие промежутки D t , мы сможем определить ускорение тела в течение всего времени движения.

Таким образом, в общем случае определение ускорения будет следующим.

Ускорение тела – это физическая величина, равная отношению изменения скорости D v к промежутку времени D t , за который это изменение произошло.

Для ускорения остается также справедливой формула (2).

§3. Поступательное и вращательное движение твердого тела.

Любое сколь угодно сложное движение твердого тела можно представить как сочетание поступательного и вращательного движений. Поэтому, если мы умеем описывать поступательное и вращательное движения, мы сможем описать и любое другое движение твердого тела.

Примеры поступательного движения

Примеры вращательного движения.

Траектории всех точек являются окружностями с разными радиусами.

Ось вращения направлена перпендикулярно плоскости рисунка

Траектории всех точек являются окружностями с разными радиусами.

Угловая скорость – это физическая величина, равная отношению угла a поворота тела при вращательном движении к промежутку времени D t , за который это поворот был совершен.

Единица измерения в системе СИ – радиан / с .

В виде математической формулы это определение можно записать следующим образом:

Источник