विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील मोजमापांची भूमिका आणि महत्त्व. इलेक्ट्रिकल मापन उपकरणांच्या विकासाची शक्यता. एखाद्या व्यक्तीला मोजमाप का आवश्यक आहे (1)

केवळ शाळकरी मुलेच नाही तर प्रौढांनाही कधी कधी प्रश्न पडतो: भौतिकशास्त्राची गरज का आहे? हा विषय विशेषतः विद्यार्थ्यांच्या पालकांसाठी संबंधित आहे ज्यांनी एकेकाळी भौतिकशास्त्र आणि तंत्रज्ञानापासून दूर असलेले शिक्षण घेतले होते.

पण विद्यार्थ्याला मदत कशी करायची? याव्यतिरिक्त, शिक्षक गृहपाठासाठी एक निबंध नियुक्त करू शकतात ज्यामध्ये त्यांना विज्ञानाचा अभ्यास करण्याच्या गरजेबद्दल त्यांचे विचार वर्णन करणे आवश्यक आहे. अर्थात, या विषयाची संपूर्ण माहिती असलेल्या अकरावीच्या विद्यार्थ्यांना हा विषय सोपवणे चांगले.

भौतिकशास्त्र म्हणजे काय

बोलणे सोप्या भाषेत, भौतिकशास्त्र अर्थातच, आजकाल भौतिकशास्त्र अधिकाधिक दूर जात आहे, तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात खोलवर जात आहे. तथापि, हा विषय केवळ आपल्या ग्रहाशीच नव्हे तर अवकाशाशीही जवळून जोडलेला आहे.

मग आपल्याला भौतिकशास्त्राची गरज का आहे? विशिष्ट घटना कशा घडतात, विशिष्ट प्रक्रिया का तयार होतात हे समजून घेणे हे त्याचे कार्य आहे. विशिष्ट घटनांचा अंदाज लावण्यास मदत करणारी विशेष गणना तयार करण्याचा प्रयत्न करणे देखील उचित आहे. उदाहरणार्थ, आयझॅक न्यूटनने सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षणाचा नियम कसा शोधला? त्याने वरपासून खालपर्यंत पडणाऱ्या वस्तूचा अभ्यास केला आणि यांत्रिक घटनांचे निरीक्षण केले. मग त्याने खरोखर काम करणारी सूत्रे तयार केली.

भौतिकशास्त्रात कोणते विभाग आहेत?

विषयामध्ये अनेक विभाग आहेत ज्यांचा अभ्यास सामान्यतः किंवा शाळेत सखोलपणे केला जातो:

• यांत्रिकी;
• कंपने आणि लाटा;
• थर्मोडायनामिक्स;
• ऑप्टिक्स;
• वीज;
• क्वांटम भौतिकशास्त्र;
• आण्विक भौतिकशास्त्र;
• आण्विक भौतिकशास्त्र.

प्रत्येक विभागात तपशीलवार अभ्यास करणारे उपविभाग आहेत विविध प्रक्रिया. जर तुम्ही फक्त सिद्धांत, परिच्छेद आणि व्याख्याने अभ्यासत नसाल तर कल्पना करायला शिका, तुम्ही ज्याबद्दल बोलत आहात त्यावर प्रयोग करा. आम्ही बोलत आहोत, तर विज्ञान खूप मनोरंजक वाटेल आणि भौतिकशास्त्राची गरज का आहे हे तुम्हाला समजेल. अणु आणि आण्विक भौतिकशास्त्रासारखी जटिल विज्ञान जी व्यवहारात लागू केली जाऊ शकत नाहीत, त्यांचा वेगळ्या पद्धतीने विचार केला जाऊ शकतो: वाचा मनोरंजक लेखलोकप्रिय विज्ञान मासिकांमधून, या क्षेत्राबद्दल माहितीपट पहा.

आयटम दैनंदिन जीवनात कशी मदत करते?

"भौतिकशास्त्र का आवश्यक आहे" या निबंधात उदाहरणे उपयुक्त असल्यास ती देण्याची शिफारस केली जाते. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही वर्णन करत असाल की तुम्हाला मेकॅनिक्स का अभ्यास करण्याची आवश्यकता आहे, तर तुम्ही त्यातील प्रकरणांचा उल्लेख केला पाहिजे रोजचे जीवन. एक उदाहरण म्हणजे नियमित कार ट्रिप: तुम्हाला 30 मिनिटांत एका खेड्यातून शहरापर्यंत मोफत महामार्गाने प्रवास करणे आवश्यक आहे. अंतर सुमारे 60 किलोमीटर आहे. अर्थात, रस्त्याने जाणे किती चांगले आहे हे आपल्याला माहित असणे आवश्यक आहे, शक्यतो थोडा वेळ देऊन.

आपण बांधकामाचे उदाहरण देखील देऊ शकता. समजा घर बांधताना आपल्याला ताकदीची योग्य गणना करणे आवश्यक आहे. आपण क्षुल्लक सामग्री निवडू शकत नाही. भौतिकशास्त्राची गरज का आहे हे समजून घेण्यासाठी विद्यार्थी दुसरा प्रयोग करू शकतो, उदाहरणार्थ, एक लांब बोर्ड घ्या आणि टोकाला खुर्च्या ठेवा. बोर्ड फर्निचरच्या मागील बाजूस स्थित असेल. पुढे, आपण बोर्डच्या मध्यभागी विटांनी लोड केले पाहिजे. बोर्ड बुडेल. जसजसे खुर्च्यांमधील अंतर कमी होईल तसतसे विक्षेपण कमी होईल. त्यानुसार, एखाद्या व्यक्तीला विचारांचे अन्न मिळते.

रात्रीचे जेवण किंवा दुपारचे जेवण तयार करताना, गृहिणीला अनेकदा तोंड द्यावे लागते भौतिक घटना: उष्णता, वीज, यांत्रिक काम. योग्य गोष्ट कशी करावी हे समजून घेण्यासाठी, आपल्याला निसर्गाचे नियम समजून घेणे आवश्यक आहे. अनुभव अनेकदा खूप काही शिकवून जातो. आणि भौतिकशास्त्र हे अनुभव आणि निरीक्षणाचे शास्त्र आहे.

भौतिकशास्त्राशी संबंधित व्यवसाय आणि खासियत

पण शाळेतून पदवीधर झालेल्या व्यक्तीला भौतिकशास्त्राचा अभ्यास करण्याची गरज का आहे? अर्थात, जे युनिव्हर्सिटी किंवा कॉलेजमध्ये मानविकी शाखेत प्रवेश घेतात त्यांना या विषयाची अक्षरशः गरज नसते. पण अनेक क्षेत्रात विज्ञान आवश्यक आहे. चला कोणते ते पाहूया:

• भूविज्ञान;
• वाहतूक;
• वीज पुरवठा;
• इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी आणि साधने;
• औषध;
• खगोलशास्त्र;
• बांधकाम आणि आर्किटेक्चर;
• उष्णता पुरवठा;
• गॅस पुरवठा;
• पाणी पुरवठा आणि याप्रमाणे.

उदाहरणार्थ, लोकोमोटिव्ह कसे कार्य करते हे समजण्यासाठी ट्रेन ड्रायव्हरला देखील हे विज्ञान माहित असणे आवश्यक आहे; बांधकाम व्यावसायिक मजबूत आणि टिकाऊ इमारती डिझाइन करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे.

इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऑफिस उपकरणे कशी कार्य करतात हे समजून घेण्यासाठी प्रोग्रामर आणि आयटी तज्ञांना भौतिकशास्त्र देखील माहित असणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, त्यांना कार्यक्रम आणि अनुप्रयोगांसाठी वास्तववादी वस्तू तयार करणे आवश्यक आहे.

हे जवळजवळ सर्वत्र वापरले जाते: रेडियोग्राफी, अल्ट्रासाऊंड, दंत उपकरणे, लेसर थेरपी.

ते कोणत्या विज्ञानाशी संबंधित आहे?

भौतिकशास्त्र हे गणिताशी अगदी जवळून जोडलेले आहे, कारण समस्या सोडवताना तुम्हाला विविध सूत्रे रूपांतरित करणे, गणना करणे आणि आलेख तयार करणे आवश्यक आहे. जर आपण गणनेबद्दल बोलत असाल तर आपण ही कल्पना "तुम्हाला भौतिकशास्त्राचा अभ्यास का करण्याची आवश्यकता आहे" या निबंधात जोडू शकता.

नैसर्गिक घटना समजून घेण्यासाठी, भविष्यातील घटनांचे आणि हवामानाचे विश्लेषण करण्यास सक्षम होण्यासाठी हे विज्ञान भूगोलाशी देखील जोडलेले आहे.

जीवशास्त्र आणि रसायनशास्त्र देखील भौतिकशास्त्राशी संबंधित आहेत. उदाहरणार्थ, गुरुत्वाकर्षण आणि हवेशिवाय एक जिवंत पेशी अस्तित्वात नाही. तसेच, जिवंत पेशी अंतराळात फिरणे आवश्यक आहे.

7 व्या वर्गाच्या विद्यार्थ्यासाठी निबंध कसा लिहायचा

आता भौतिकशास्त्राच्या काही विभागांचा अंशतः अभ्यास केलेला सातवीचा विद्यार्थी काय लिहू शकतो याबद्दल बोलूया. उदाहरणार्थ, तुम्ही त्याच गुरुत्वाकर्षणाबद्दल लिहू शकता किंवा त्याच्या चालण्याच्या गतीची गणना करण्यासाठी त्याने एका बिंदूपासून दुसऱ्या बिंदूपर्यंत चाललेले अंतर मोजण्याचे उदाहरण देऊ शकता. 7व्या वर्गातील विद्यार्थी वर्गात केलेल्या विविध प्रयोगांसह "भौतिकशास्त्र का आवश्यक आहे" या निबंधाची पूर्तता करू शकतो.

तुम्ही बघू शकता, सर्जनशील कार्यआपण खूप मनोरंजक लिहू शकता. याव्यतिरिक्त, ते विचार विकसित करते, नवीन कल्पना देते आणि सर्वात महत्वाच्या विज्ञानांपैकी एकाबद्दल कुतूहल जागृत करते. खरंच, भविष्यात, भौतिकशास्त्र जीवनाच्या कोणत्याही परिस्थितीत मदत करू शकते: दैनंदिन जीवनात, एखादा व्यवसाय निवडताना, नोकरीसाठी अर्ज करताना. चांगले काम, निसर्गात आराम करताना.

मेट्रोलॉजी - मोजमापांचे विज्ञान

मेट्रोलॉजी हे मोजमाप, पद्धती आणि त्यांची एकता आणि आवश्यक अचूकता प्राप्त करण्याच्या मार्गांची खात्री करण्याचे शास्त्र आहे.
हे एक शास्त्र आहे जे विविध भौतिक परिमाणांच्या मोजमापाची एकके स्थापित करणे आणि त्यांचे मानक पुनरुत्पादित करणे, भौतिक प्रमाणांचे मोजमाप करण्याच्या पद्धती विकसित करणे, तसेच मोजमापांच्या अचूकतेचे विश्लेषण करणे आणि मोजमापांमधील त्रुटींची कारणे तपासणे आणि काढून टाकणे याशी संबंधित आहे.

व्यावहारिक जीवनात लोक सर्वत्र मोजमापाचा व्यवहार करतात. लांबी, आकारमान, वजन, वेळ इ. सारख्या परिमाणांचे मोजमाप प्रत्येक पायरीवर केले जाते आणि ते अनादी काळापासून ज्ञात आहेत, अर्थातच, या प्रमाणांचे मोजमाप करण्याच्या पद्धती प्राचीन काळातील आणि अपूर्ण होत्या, तथापि, त्याशिवाय. त्यांना होमो सेपियन्सच्या उत्क्रांतीची कल्पना करणे अशक्य आहे.

मध्ये मोजमापांचे महत्त्व आधुनिक समाज. ते केवळ वैज्ञानिक आणि तांत्रिक ज्ञानाचा आधार म्हणून काम करत नाहीत तर भौतिक संसाधने आणि नियोजन, देशांतर्गत आणि परदेशी व्यापारासाठी, उत्पादनाची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, घटक आणि भागांची अदलाबदली आणि तंत्रज्ञान सुधारण्यासाठी, कामगार सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी त्यांना अत्यंत महत्त्व आहे. आणि मानवी क्रियाकलापांचे इतर प्रकार.

नैसर्गिक आणि तांत्रिक विज्ञानाच्या प्रगतीसाठी मेट्रोलॉजीला खूप महत्त्व आहे, कारण मोजमापांची अचूकता वाढवणे हे निसर्ग, शोध आणि मानवी ज्ञानाचे मार्ग सुधारण्याचे एक साधन आहे. व्यवहारीक उपयोगअचूक ज्ञान.
वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगती सुनिश्चित करण्यासाठी, मेट्रोलॉजी विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या इतर क्षेत्रांच्या विकासात पुढे असणे आवश्यक आहे, कारण त्या प्रत्येकासाठी, अचूक मोजमाप हा त्यांना सुधारण्याचा मुख्य मार्ग आहे.

मेट्रोलॉजीच्या विज्ञानाची उद्दिष्टे

मेट्रोलॉजी जास्तीत जास्त अचूकतेसह भौतिक प्रमाण मोजण्याच्या पद्धती आणि साधनांचा अभ्यास करत असल्याने, त्याची कार्ये आणि उद्दिष्टे विज्ञानाच्या व्याख्येनुसारच असतात. तथापि, वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगतीसाठी आणि मानवी समाजाच्या उत्क्रांतीसाठी एक विज्ञान म्हणून मेट्रोलॉजीचे प्रचंड महत्त्व लक्षात घेता, मेट्रोलॉजीच्या सर्व अटी आणि व्याख्या, त्याच्या उद्दिष्टे आणि उद्दिष्टांसह, मानकीकृत केल्या जातात नियामक दस्तऐवज - GOST ov
तर, मेट्रोलॉजीची मुख्य कार्ये (GOST 16263-70 नुसार) आहेत:

• भौतिक प्रमाण, राज्य मानक आणि मानक मोजमाप यंत्रांच्या युनिट्सची स्थापना;
• सिद्धांत, पद्धती आणि मोजमाप आणि नियंत्रण साधनांचा विकास;
• मोजमाप आणि एकसमान मापन यंत्रांची एकसमानता सुनिश्चित करणे;
• त्रुटींचे मूल्यांकन करण्यासाठी पद्धतींचा विकास, मोजमाप आणि नियंत्रण उपकरणांची स्थिती;
• मानक किंवा संदर्भ मापन यंत्रांपासून कार्यरत मापन यंत्रांमध्ये युनिट आकार हस्तांतरित करण्याच्या पद्धतींचा विकास.

मेट्रोलॉजीच्या विकासाचा संक्षिप्त इतिहास

मोजमापाची गरज अनादी काळापासून निर्माण झाली आहे. या उद्देशासाठी, सुधारित साधनांचा प्रामुख्याने वापर केला गेला.
उदाहरणार्थ, मौल्यवान दगडांच्या वजनाचे एकक कॅरेट आहे, ज्याचा प्राचीन आग्नेय भाषेतून अनुवादित अर्थ "बीन बी", "मटार" आहे; फार्मास्युटिकल वजनाचे एकक ग्रॅन आहे, जे लॅटिन, फ्रेंच, इंग्रजी, स्पॅनिशमधून अनुवादित आहे म्हणजे "धान्य".

अनेक उपाय मानववंशीय उत्पत्तीचे होते किंवा एखाद्या विशिष्टशी संबंधित होते कामगार क्रियाकलापव्यक्ती
तर, किवन रसमध्ये त्यांनी वर्शोक वापरला - तर्जनीच्या फॅलेन्क्सची लांबी; स्पॅन - पसरलेला अंगठा आणि निर्देशांक बोटांच्या टोकांमधील अंतर; कोपर - कोपरपासून मधल्या बोटाच्या टोकापर्यंतचे अंतर; फॅथम - “पोहोचणे”, “पोहोचणे” पासून, म्हणजे तुम्ही पोहोचू शकता; तिरकस फॅथम - काय गाठता येईल याची मर्यादा: डाव्या पायाच्या तळापासून मधल्या बोटाच्या टोकापर्यंतचे अंतर वरच्या दिशेने वाढविले आहे उजवा हात; verst - “वळण” पासून, नांगर मागे “वळवणे”, चाळाची लांबी.

प्राचीन बॅबिलोनी लोकांनी वर्ष, महिना, तास स्थापित केले. त्यानंतर, पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरण्याच्या सरासरी कालावधीच्या 1/86400 याला सेकंद म्हटले गेले.
दुसऱ्या शतकात बॅबिलोनमध्ये. इ.स.पू e वेळ मिनिटांमध्ये मोजली गेली. मीनाने वेळेची बरोबरी केली (अंदाजे दोन खगोलीय तासांइतके), ज्या दरम्यान बॅबिलोनमध्ये दत्तक पाण्याच्या घड्याळातून पाण्याची "खाण" वाहत होती, ज्याचे वस्तुमान सुमारे होते 500 d. मग खाण लहान झाली आणि परिचित मिनिटात बदलली.
कालांतराने, पाण्याच्या घड्याळांनी वाळूच्या घड्याळांना आणि नंतर अधिक जटिल पेंडुलम यंत्रणांना मार्ग दिला.

रशियामधील सर्वात महत्त्वाचा मेट्रोलॉजिकल दस्तऐवज म्हणजे इव्हान द टेरिबल (1550) चा डविना चार्टर. हे मोठ्या प्रमाणात घन पदार्थांच्या नवीन मापाच्या आकाराचे संचयन आणि हस्तांतरण करण्याच्या नियमांचे नियमन करते - ऑक्टोपस. निवडलेल्या लोकांच्या सुरक्षिततेसाठी त्याच्या तांब्याच्या प्रती शहरांमध्ये पाठवल्या गेल्या - वडील, सोत्स्की, त्सेलोव्हल्निक. या उपायांमधून शहरातील मोजमाप करणाऱ्यांसाठी ब्रँडेड लाकडी प्रती तयार करणे आवश्यक होते आणि त्यामधून, दैनंदिन जीवनात वापरण्यासाठी लाकडी प्रती.

पीटर I च्या मेट्रोलॉजिकल सुधारणेने रशियामध्ये इंग्रजी उपायांचा वापर करण्यास परवानगी दिली, जी विशेषतः नौदल आणि जहाजबांधणीमध्ये व्यापक झाली - फूट, इंच.
1736 मध्ये, सिनेटच्या निर्णयानुसार, मिंटचे मुख्य संचालक काउंट एमजी यांच्या अध्यक्षतेखाली वजन आणि माप आयोगाची स्थापना करण्यात आली. गोलोव्किन. कमिशनमध्ये 18 व्या शतकातील एक उत्कृष्ट शास्त्रज्ञ, एम.व्ही. लोमोनोसोव्ह, लिओनहार्ड यूलर यांचा समावेश होता, ज्यांनी अनेक विज्ञानांच्या विकासात अमूल्य योगदान दिले.
प्रारंभिक उपाय म्हणून, कमिशनने तांबे अर्शिन तयार केले आणि मॉस्को कामेनोमोस्स्की ड्रिंकिंग यार्डमधून एक बादली पदार्थांचे मोजमाप घेतले. कमिशनच्या कार्याचा सारांश देणारी सर्वात महत्वाची पायरी म्हणजे रशियन संदर्भ पौंड तयार करणे.

दशांश आधारावर मोजमाप प्रणाली तयार करण्याची कल्पना फ्रेंच खगोलशास्त्रज्ञ जी. माउटन यांची आहे, जे 17 व्या शतकात राहत होते. नंतर पृथ्वीच्या मेरिडियनचा एक चाळीस दशलक्षांश भाग लांबीचे एकक म्हणून स्वीकारण्याचा प्रस्ताव ठेवण्यात आला. एका युनिटच्या आधारावर - मीटर - संपूर्ण प्रणाली, ज्याला मेट्रिक म्हणतात, तयार केली गेली.

रशियामध्ये, "रशियन वजन आणि मापांच्या प्रणालीवर" (1835) डिक्रीने लांबी आणि वस्तुमान - प्लॅटिनम फॅथम आणि प्लॅटिनम पाउंडच्या मानकांना मान्यता दिली.
1875 मध्ये स्वाक्षरी केलेल्या आंतरराष्ट्रीय मेट्रोलॉजिकल कन्व्हेन्शननुसार, रशियाला प्लॅटिनम-इरिडियम मास युनिट मानके प्राप्त झाली. № 12 आणि 26 आणि लांबीच्या एककांचे मानक № 11 आणि 28 , जे अनुकरणीय वजन आणि मापे डेपोच्या नवीन इमारतीत वितरित केले गेले.
1892 मध्ये डेपोचे व्यवस्थापक म्हणून डी.आय. मेंडेलीव्ह, ज्याचे 1893 मध्ये त्यांनी वजन आणि मापांच्या मुख्य चेंबरमध्ये रूपांतर केले - जगातील पहिल्या मेट्रोलॉजिकल संशोधन संस्थांपैकी एक.

रशियामधील मेट्रिक प्रणाली 1918 मध्ये "आंतरराष्ट्रीय मेट्रिक सिस्टम ऑफ वेट्स अँड मेजरेसच्या परिचयावर" पीपल्स कमिसारच्या कौन्सिलच्या डिक्रीद्वारे सादर केली गेली. पुढील विकासरशियामधील मेट्रोलॉजी मानकीकरण सेवांच्या प्रणाली आणि संस्थांच्या निर्मितीशी संबंधित आहे.

नैसर्गिक विज्ञानाच्या विकासामुळे अधिकाधिक नवीन मोजमाप यंत्रे उदयास आली आणि त्यांनी विज्ञानाच्या विकासाला चालना दिली, त्यांच्या प्रगतीचे अधिकाधिक शक्तिशाली साधन बनले.

परीक्षेच्या पेपरसाठी प्रश्न आणि कार्ये
शैक्षणिक शिस्तीने (वर्ड फॉरमॅटमध्ये डाउनलोड करा).

कार्यरत प्रोग्राम डाउनलोड करा

"मेट्रोलॉजी, मानकीकरण आणि प्रमाणन"
विशेष "एसपीओ" साठी देखभालआणि मोटार वाहनांची दुरुस्ती"

विशेष व्यावसायिक प्रशिक्षणासाठी "कृषी यांत्रिकीकरण"

कॅलेंडर-थीमॅटिक योजना डाउनलोड कराशैक्षणिक शिस्तीनुसार (शब्द स्वरूपात):

"मेट्रोलॉजी, मानकीकरण आणि प्रमाणन"
विशेष व्यावसायिक प्रशिक्षणासाठी "मोटार वाहनांची देखभाल आणि दुरुस्ती"

"मेट्रोलॉजी, मानकीकरण आणि गुणवत्ता हमी"
विशेष व्यावसायिक प्रशिक्षणासाठी "कृषी यांत्रिकीकरण"

भौतिकशास्त्र विषय.

भौतिकशास्त्र हे एक नैसर्गिक विज्ञान आहे ज्याचे कार्य निसर्गाचा अभ्यास करणे आहे. आपल्यासाठी निसर्ग म्हणजे परस्परसंवादातून, आसपासच्या जगाच्या घटनांची संपूर्णता. वैज्ञानिक निष्कर्षांच्या वैधतेचे मोजमाप म्हणजे अनुभव. कोणत्याही विज्ञानाच्या पद्धतीमध्ये निरीक्षण, प्रतिबिंब आणि अनुभव असतात. भौतिकशास्त्रासाठी, ज्याच्या नावाचा अर्थ "नैसर्गिक विज्ञान" आहे, सजीव आणि निर्जीव निसर्गाच्या घटनांमध्ये आढळणारे नमुने स्थापित करणे आवश्यक आहे. हे नमुने काही भौतिक नियमांद्वारे व्यक्त किंवा वर्णन केले जातात.

अलीकडील ऐतिहासिक भूतकाळात, सर्व नैसर्गिक घटना सामान्यतः वर्गांमध्ये विभागल्या गेल्या होत्या: उष्णता, वीज, यांत्रिकी, चुंबकत्व, रासायनिक घटना, प्रकाश घटना, क्षय किरण, आण्विक परिवर्तन. इ. तथापि, घटनेचे हे वर्गीकरण जगाच्या एका भौतिक चित्राच्या विविध पैलूंचे प्रतिबिंब आहे.

मानवतेसाठी भौतिकशास्त्राचा अभ्यास इतका महत्त्वाचा का आहे? विज्ञानाच्या इतर क्षेत्रातील घटनांबद्दल गुणात्मकपणे नवीन माहिती मिळविण्यासाठी भौतिक, प्रामुख्याने प्रायोगिक, पद्धती वापरण्याची गरज हा एक महत्त्वपूर्ण हेतू आहे. हा पूर्णपणे व्यावहारिक दृष्टीकोन आहे. भौतिकशास्त्रासाठीच, नवीन घटनांचा शोध आणि त्यांच्या आकलनामुळे जगाचे अधिक सुसंवादी चित्र, निसर्गाबद्दलच्या कल्पनांची व्यवस्था सुधारणे आणि तयार करणे शक्य होते.

भौतिक पद्धतींच्या व्यावहारिक मूल्याचे एक उदाहरण म्हणजे सूक्ष्मदर्शक तयार करणे ज्यामुळे अनेक सूक्ष्म वस्तूंचा अभ्यास करणे आणि सेल बायोलॉजीच्या विभागासह जिवंत सूक्ष्म वस्तूंबद्दल प्रचंड प्रमाणात ज्ञान प्राप्त करणे शक्य झाले. एक्स-रे स्ट्रक्चरल विश्लेषणाच्या वापरामुळे डीएनएची रचना उलगडणे शक्य झाले. भौतिकशास्त्राची स्वतःची उपलब्धी - गेल्या शतकात हे लक्षात आले की थर्मल घटना यांत्रिक गोष्टींमध्ये कमी केल्या जाऊ शकतात. मेकॅनिक्सच्या नियमांचा वापर करून उष्णता आणि तापमानाच्या प्रभावांचे वर्णन केले जाऊ शकते.

कोणत्याही मर्यादित श्रेणीतील घटनांचा अभ्यास करताना, विचाराधीन असलेल्या मालिकेतील सर्व ज्ञात निरीक्षण घटनांचे स्पष्टीकरण ज्याच्या सहाय्याने नमुने किंवा तत्त्वे स्थापित करणे महत्त्वाचे आहे. या तत्त्वांच्या स्थापनेमुळे पुढे काही नवीन घटनांचा अंदाज येईल.

भौतिकशास्त्र, एक नैसर्गिक विज्ञान असल्याने, कायद्यांवर आणि तत्त्वांवर आधारित नाही जे प्राप्त केले जाऊ शकते, सिद्ध केले जाऊ शकते किंवा पूर्णपणे अनुमानितपणे मानले जाऊ शकते. नेहमी, कोणताही भौतिक नियम हा एक परिणाम असतो आणि प्रायोगिक तथ्यांच्या संचाच्या सामान्यीकरणाच्या परिणामी प्राप्त होतो. कोणताही अनुभव वापरून चालते मोजमाप साधने. प्रयोगादरम्यान, काही त्रुटींसह काही परिणाम मोजले जातात. प्रश्न उद्भवतो: या अनुभवाने पुष्टी केलेले कायदे काही अचूकतेने पाळले जातात का? खरंच, काही प्रकरणांमध्ये, ज्ञात नमुने केवळ मर्यादित मर्यादेपर्यंत आणि मर्यादित अचूकतेसह वैध असतात. तंत्रज्ञान, मापन तंत्र आणि प्रायोगिक तथ्यांच्या ॲरेच्या सुधारणेसह, अधिक अचूक परिणाम प्राप्त करणे किंवा तुलनेने मोठ्या त्रुटींसह पूर्वी पाहिलेल्यांचे खंडन करणे शक्य आहे. या प्रकरणात, सुरुवातीला तयार केलेली तत्त्वे नवीनद्वारे बदलली जातात. ही प्रक्रिया भौतिकशास्त्राच्या विज्ञानाची कार्यपद्धती स्पष्ट करते.

उदाहरण म्हणून, न्यूटोनियन मेकॅनिक्सच्या उत्क्रांतीचा विचार करा. त्याला न्यूटोनियन म्हणतात कारण आयझॅक न्यूटनने "नैसर्गिक तत्त्वज्ञानाची गणितीय तत्त्वे" - 1642 मध्ये प्रायोगिक तथ्यांचे कुटुंब सामान्यीकृत आणि व्यवस्थित केले. न्यूटोनियन यांत्रिकी अतिशय चांगल्या अचूकतेसह तुलनेने मंद हालचालींचे वर्णन करते आणि सापेक्ष नसलेला अंदाज वैध आहे. v<< cआणि हे सापेक्षतावादी यांत्रिकीचे मर्यादित प्रकरण आहे v/c<< 1 . अणु आणि आण्विक स्केलवर मायक्रोवर्ल्डच्या वस्तूंचे वर्णन करताना न्यूटोनियन मेकॅनिक्सची तत्त्वे अन्यायकारक आहेत. या प्रकरणात, अनुभवाद्वारे पुष्टी केलेले योग्य वर्णन केवळ क्वांटम मेकॅनिक्सच्या तत्त्वांच्या आधारे प्राप्त केले जाते.

मॉडेल, सिद्धांत, कायदा.

मॉडेल ही एखाद्या घटनेची मानसिक प्रतिमा असते, जी ज्ञात संकल्पनांवर आधारित असते आणि घटनेचा विचार करताना केवळ त्याच्या सर्वात महत्त्वाच्या पैलूंपर्यंत मर्यादित असते. मॉडेल आम्हाला एक उपयुक्त, कदाचित गणितीय, वर्णन तयार करण्यास अनुमती देते. मॉडेल हे एका घटनेचे प्रतिबिंब आहे जे त्याचे सर्वात आवश्यक गुणधर्म विचारात घेते. उदाहरण: बोहर अणूचे अर्ध-शास्त्रीय ग्रह मॉडेल. मॉडेल गृहीतकांमध्ये न्यूक्लियस आणि इलेक्ट्रॉनच्या आकारांकडे दुर्लक्ष करणे समाविष्ट आहे. मॉडेलमध्ये अशा शिक्षणाच्या टिकाऊपणाचे मुद्दे वगळले जातात. बोहर अणु मॉडेल सर्वात सोप्या हायड्रोजन सारख्या अणूंच्या स्पेक्ट्रमचे अचूक वर्णन करते.

सिद्धांत. कधीकधी सिद्धांत आणि मॉडेल हे शब्द समानार्थी असतात. अधिक वेळा, मॉडेल सिद्धांताच्या तुलनेत सापेक्ष साधेपणा गृहीत धरते. सिद्धांत घटनांच्या विस्तृत श्रेणीचा विचार करतो आणि त्यांचा अधिक तपशीलवार अभ्यास करतो. हे शक्य आहे की सिद्धांत अनेक मॉडेल्सच्या आधारावर तयार केला गेला आहे आणि अशा प्रकारे उच्च गणितीय अचूकतेसह समस्यांचे निराकरण होऊ शकते. उदाहरण: पदार्थाच्या संरचनेचा अणु-आण्विक सिद्धांत.

कायदा - प्रक्रियेच्या स्वरूपाशी संबंधित संक्षिप्त आणि सामान्य विधाने. उदाहरणार्थ: बंद-लूप प्रणालीची गती संरक्षित केली जाते. किंवा, उदाहरणार्थ, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणाचा नियम: बल हे वस्तुमानांच्या गुणानुपातिक आणि त्यांच्यामधील अंतराच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात असते. कायदा एखाद्या घटनेचे वर्णन करणाऱ्या भौतिक प्रमाणांमधील संबंध स्थापित करतो. कायदा म्हटल्या जाण्यासाठी, विधानाची पुष्कळदा परिस्थीतींच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये प्रायोगिक तथ्यांद्वारे पुष्टी करणे आवश्यक आहे. शिवाय, या प्रायोगिक चाचणीने प्रत्येक वेळी अचूक निकाल दिला पाहिजे. उदाहरणार्थ, कणांच्या टक्करांमध्ये विचारात घेतलेल्या उर्जेच्या संवर्धनाचा नियम सांगते: टक्कर होण्यापूर्वी सिस्टमची उर्जा टक्कर झाल्यानंतर सिस्टमच्या उर्जेइतकी असते. समान चिन्ह नेहमीच घडते, बर्याच प्रयोगांमध्ये, आधुनिक साधनांसह अचूकतेने समानता पूर्ण केली जाते.

युनिट्सची प्रणाली, परिमाण.

भौतिकशास्त्र हे परिमाणात्मक विज्ञान आहे. कोणतेही मोजमाप एका संख्येच्या रूपात परिणाम देते. मोजलेली संख्या सूचित करते की काही स्केल (मानक) सादर केले गेले आहेत, ज्याला मोजमापाची एकके (मानक) म्हटले जाईल.

विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील मोजमापांची भूमिका आणि महत्त्व. इलेक्ट्रिकल मापन उपकरणांच्या विकासाची शक्यता

निसर्ग, त्याची घटना आणि कायदे समजून घेण्यासाठी मोजमाप हे मुख्य माध्यमांपैकी एक आहे.

विद्युत मोजमाप विशेषत: महत्त्वाची भूमिका बजावतात, कारण सैद्धांतिक आणि उपयोजित विद्युत अभियांत्रिकी विविध विद्युत आणि चुंबकीय प्रमाण आणि इंद्रियांना प्रत्यक्षपणे न समजलेल्या घटनांशी संबंधित आहे. म्हणून, या प्रमाणांची उपस्थिती शोधणे, त्यांचे प्रमाण निश्चित करणे, तसेच विद्युत आणि चुंबकीय घटनांचा अभ्यास करणे हे केवळ विद्युतीय मापन यंत्रांच्या मदतीने शक्य आहे.

मापन तंत्रज्ञानाचे एक वेगाने विकसित होणारे क्षेत्र म्हणजे विद्युत उपकरणे आणि पद्धती वापरून विद्युत प्रमाणांचे मोजमाप. हे सतत मोजमाप आणि त्याचे परिणाम अंतरावर रेकॉर्ड करण्याची शक्यता, उच्च अचूकता, संवेदनशीलता आणि इलेक्ट्रिकल पद्धती आणि मापन यंत्रांच्या इतर सकारात्मक गुणधर्मांद्वारे स्पष्ट केले आहे. आधुनिक उत्पादनात, कोणत्याही तांत्रिक प्रक्रियेचे अनुपालन आणि नियंत्रणाचे ऑटोमेशन मोजण्याचे तंत्रज्ञान आणि जवळून संबंधित ऑटोमेशनच्या वापराद्वारे सुनिश्चित केले जाते.

अशा प्रकारे, विद्युत मोजमाप कोणत्याही तांत्रिक प्रक्रियेचे तर्कसंगत व्यवस्थापन, विद्युत प्रतिष्ठापनांचे अखंड ऑपरेशन इत्यादी सुनिश्चित करतात आणि म्हणून एंटरप्राइझची तांत्रिक आणि आर्थिक कामगिरी सुधारतात.

कॅथोड रे ऑसिलोस्कोपचा ब्लॉक आकृती काढा आणि त्याच्या मुख्य घटकांच्या उद्देशाचे वर्णन करा

सीआरटी ऑसिलोस्कोपचे अनुलंब विक्षेपण चॅनेल उभ्या विक्षेपण प्लेट्समध्ये इनपुट व्होल्टेज प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. यात ॲटेन्युएटर समाविष्ट आहे, जे स्क्रीनवर आवश्यक आकाराचे चित्र, विलंब रेखा आणि ॲम्प्लीफायर मिळविण्याच्या पातळीपर्यंत इनपुट सिग्नलचे क्षीणन सुनिश्चित करते. ॲम्प्लीफायरच्या आउटपुटमधून, सिग्नल उभ्या डिफ्लेक्टिंग प्लेट्सवर पाठविला जातो.

तांदूळ. 1 कॅथोड रे ऑसिलोस्कोपचा ब्लॉक आकृती

क्षैतिज विक्षेपण चॅनेल (स्कॅन चॅनेल) क्षैतिज विक्षेपन प्लेट्समध्ये व्होल्टेज तयार करण्यासाठी आणि प्रसारित करण्यासाठी वापरला जातो, ज्यामुळे बीमची क्षैतिज हालचाल होते, वेळेच्या प्रमाणात.

इलेक्ट्रोस्टॅटिक बीम डिफ्लेक्शन वापरून कॅथोड रे ट्यूब वापरून प्रतिमा तयार केली जाते. त्यामध्ये, इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइटचा वापर करून, पातळ तुळईच्या स्वरूपात इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह तयार होतो, जो स्क्रीनच्या आतील पृष्ठभागावर फॉस्फरपर्यंत पोहोचतो, ज्यामुळे ते चमकते. प्लेट्सच्या दोन जोड्या वापरून बीमला अनुलंब आणि क्षैतिजरित्या विक्षेपित केले जाते ज्यावर विक्षेपित व्होल्टेज लागू केले जातात. अभ्यासाधीन व्होल्टेज हे वेळेचे कार्य आहे, आणि म्हणून, त्याचे निरीक्षण करण्यासाठी, हे आवश्यक आहे की बीम स्क्रीनवर क्षैतिज दिशेने वेळेच्या प्रमाणात फिरते आणि त्याची अनुलंब हालचाल अभ्यासाखालील इनपुट व्होल्टेजद्वारे निर्धारित केली जाते. बीम क्षैतिजरित्या हलविण्यासाठी, क्षैतिज डिफ्लेक्टिंग प्लेट्सवर सॉटूथ व्होल्टेज लागू केले जाते, जे सुनिश्चित करते की बीम एका स्थिर वेगाने डावीकडून उजवीकडे सरकते, पटकन स्क्रीनच्या सुरूवातीस परत येते आणि नंतर ते स्थिर वेगाने पुन्हा हलते. डावीकडून उजवीकडे. अभ्यासाधीन व्होल्टेज उभ्या विक्षेपण प्लेट्सवर लागू केले जाते, परिणामी, वेळेत क्षणार्धात बीमची स्थिती विशिष्ट क्षणी अभ्यासाधीन सिग्नलच्या मूल्याशी संबंधित असते.

ऑसिलोस्कोपमध्ये दोन चॅनेल आहेत - एक अनुलंब (Y) आणि क्षैतिज (X) विक्षेपण चॅनेल. अनुलंब विक्षेपण चॅनेल उभ्या विक्षेपन प्लेट्समध्ये इनपुट व्होल्टेज प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. यात ॲटेन्युएटर समाविष्ट आहे, जे स्क्रीनवर आवश्यक आकाराचे चित्र, विलंब रेखा आणि ॲम्प्लीफायर मिळविण्याच्या पातळीपर्यंत इनपुट सिग्नलचे क्षीणन सुनिश्चित करते. ॲम्प्लीफायरच्या आउटपुटमधून, सिग्नल उभ्या विक्षेपण प्लेट्सवर पाठविला जातो. क्षैतिज विक्षेपन चॅनेल (स्कॅन चॅनेल) क्षैतिज विक्षेपन प्लेट्समध्ये एक व्होल्टेज तयार करण्यासाठी आणि प्रसारित करण्यासाठी वापरला जातो ज्यामुळे बीमची क्षैतिज हालचाल होते, वेळेच्या प्रमाणात.

ऑसिलोस्कोप अनेक प्रकारचे स्वीप वापरतात, त्यापैकी मुख्य सॉटूथ व्होल्टेज वापरुन तयार होतो. निरीक्षणादरम्यान स्कॅन लाईन चकचकीत होण्यापासून रोखण्यासाठी, मानवी दृष्टीच्या जडत्व क्षमतेमुळे बीमने प्रति सेकंद किमान 25...30 वेळा समान प्रक्षेपण केले पाहिजे.

आकृती प्रदान करा आणि मरे लूप पद्धतीचा वापर करून केबल इन्सुलेशनच्या नुकसानाचे स्थान कसे निर्धारित केले जाते याचे वर्णन करा

केबल लूप पद्धत - मरे पद्धत म्हणजे सिंगल ब्रिज सर्किटचा वापर.

कंडक्टर आणि आर्मर किंवा ग्राउंड यांच्यातील बिघाडाचे स्थान निश्चित करण्यासाठी, चांगल्या आणि खराब झालेल्या केबल कंडक्टरचे बी-बी' टोक शॉर्ट सर्किट केलेले असतात. रेझिस्टन्स स्टोअर्स R आणि r A आणि एक गॅल्व्हनोमीटर इतर दोन टोकांना a-a´ ला जोडलेले आहेत. क्लॅम्प ज्यामध्ये रेझिस्टर स्टोअर्स जोडलेले आहेत ते घटकांच्या बॅटरीद्वारे जमिनीशी जोडलेले आहेत.

तांदूळ. 1 केबल लूप पद्धतीचा आकृती - मरे पद्धत

परिणामी, आमच्याकडे एक ब्रिज आकृती आहे ज्याचा समतोल स्थितीनुसार निर्धारित केला जातो:

r x निश्चित केल्यावर, केबल कोर आणि त्यांच्या क्रॉस-सेक्शन S च्या सामग्रीची प्रतिरोधकता ρ जाणून घेऊन, l x =r x S/ρ हे सूत्र वापरून केबल a´ च्या टोकापासून इन्सुलेशनच्या नुकसानीच्या ठिकाणापर्यंतचे अंतर निर्धारित केले जाते.

केबल कोर r x आणि r च्या स्थिर क्रॉस-सेक्शनसह, ते अभिव्यक्तीद्वारे बदलले जाऊ शकतात:

नुकसान साइटचे अंतर कोठे निर्धारित केले जाते?

मापन परिणाम तपासण्यासाठी, केबल a आणि a´ चे टोक बदलून दुसरे समान मापन करा. या प्रकरणात, नुकसानीच्या ठिकाणाचे अंतर सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते:

जेथे R´ आणि r´ A ही दुस-या मापातील ब्रिज आर्म्सची प्रतिरोधक मूल्ये आहेत. मापन परिणामांची अचूकता l x + l y =2l समानतेद्वारे पुष्टी केली जाते

संपूर्ण रेझिस्टन्समधील व्होल्टेज आणि नेटवर्क टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज 220 व्होल्ट आणि रेझिस्टन्सवरील व्होल्टेज असल्यास ते निर्धारित करण्यात सर्वात मोठी संभाव्य सापेक्ष त्रुटी निश्चित करा. आर 1 = 180 V. मोजमापांसाठी, 250 V वर अचूकता वर्ग 1.0 चे व्होल्टमीटर वापरले जातात

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी पासून आम्हाला माहित आहे:

U 2 = U - U 1 = 220 - 180 = 40 V

सर्वात मोठी संभाव्य सापेक्ष त्रुटी

आमच्या बाबतीत अचूकता वर्ग 1.0 = 1.0% साठी डिव्हाइसची सापेक्ष त्रुटी कुठे आहे;

U n - व्होल्टमीटरचे रेट केलेले व्होल्टेज;

यू - व्होल्टमीटर वाचन.

उत्तर: U 2 = 40 V, .

प्रतिकार शंटशिवाय मोजण्याचे साधनआर ए= 28 Ohm चे स्केल 50 विभाग आहे, भागाकार किंमत 0.01 A/div आहे. प्रतिकारासह शंट कनेक्ट करताना या उपकरणाची विभागणी किंमत आणि मोजलेल्या प्रवाहाचे कमाल मूल्य निश्चित करा आरशे= ०.०२ ओम.

चला शंट फॅक्टर "p" शोधू.

जेथे r I यंत्राचा प्रतिकार आहे; r Ш - शंट प्रतिकार.

यंत्राद्वारे मोजलेल्या वर्तमानाचे मर्यादित मूल्य शोधूया

जेथे W ही यंत्राच्या विभागांची संख्या आहे; एन - विभागणी किंमत

शंट कनेक्ट करताना यंत्राद्वारे मोजलेल्या वर्तमानाचे मर्यादित मूल्य शोधूया

जेथे I max हे यंत्राद्वारे मोजलेल्या वर्तमानाचे कमाल मूल्य आहे;

p - शंट घटक

शंट कनेक्ट करताना डिव्हाइस विभाजन किंमत शोधूया

जेथे I′ max हे शंटच्या सहाय्याने यंत्राद्वारे मोजलेल्या विद्युत् प्रवाहाचे मर्यादित मूल्य आहे; डब्ल्यू - डिव्हाइसच्या विभागांची संख्या

उत्तर: A, A/del.

मीटर पॅनेलवर असे लिहिले आहे: 220V, 5A, 1kWh - 2000 डिस्क क्रांती. स्थिर व्होल्टेजसाठी मीटर तपासताना मीटरचे नाममात्र स्थिरांक, वास्तविक स्थिरांक, सापेक्ष त्रुटी, सुधारणा घटक मोजा यू= 220 V आणि स्थिर वर्तमान मूल्यआय= 5 एक डिस्क बनवलीएन= 60 सेकंदात 37 क्रांती.

चला काउंटरचे नाममात्र स्थिरांक ठरवू

जेथे W n - डिस्कच्या N n आवर्तनांसाठी मीटरद्वारे रेकॉर्ड केलेली उर्जेची नाममात्र रक्कम

वास्तविक काउंटर स्थिरांक निश्चित करू

जेथे मीटर तपासताना डिस्कच्या N आवर्तनासाठी रेकॉर्ड केलेल्या ऊर्जेचे अंदाजे प्रमाण W आहे, ज्यामध्ये: W = U ∙ I ∙ t (U हा कालांतराने पुरवला जाणारा स्थिर व्होल्टेज आहे - t स्थिर वर्तमान मूल्यासह - I).

काउंटरची सापेक्ष त्रुटी निश्चित करूया

जेथे k n हा मीटरचा नाममात्र स्थिरांक आहे; k हा चाचणी दरम्यान निर्धारित केलेला वास्तविक काउंटर स्थिरांक आहे.

सुधारणा घटक समान असेल

उत्तर: Wh/rev, Wh/rev,

ammeter चा रेट केलेला प्रवाह 5A आहे, त्याची अचूकता वर्ग 1.5 आहे. सर्वात मोठी संभाव्य पूर्ण त्रुटी निश्चित करा.

सर्वात मोठी संभाव्य पूर्ण त्रुटी:

जेथे γ d ही ammeter ची सापेक्ष त्रुटी आहे, आमच्या बाबतीत अचूकता वर्ग 1.5 γ d = 1.5%; I n - ammeter चा रेट केलेला प्रवाह.

साहित्य

1. "इलेक्ट्रिकल मोजमाप" V.S. पोपोव्ह (एम. १९७४)
2. "इलेक्ट्रिकल इंजिनिअरिंग आणि इलेक्ट्रॉनिक्स" एड. प्रा. बी.आय. पेटलेन्को एम. 2003
3. Malinowski 1983 द्वारे संपादित इलेक्ट्रिकल मोजमाप

विषय १

« भौतिकशास्त्राचा विषय आणि पद्धत. मोजमाप. भौतिक प्रमाण."

प्रथम वैज्ञानिक कल्पना बर्याच काळापूर्वी उद्भवल्या - वरवर पाहता, मानवी इतिहासाच्या अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यावर, लिखित स्त्रोतांमध्ये प्रतिबिंबित होतात. तथापि, आधुनिक स्वरूपातील विज्ञान म्हणून भौतिकशास्त्र हे गॅलिलिओ गॅलीली (१ गॅलीली आणि त्याचा अनुयायी आयझॅक न्यूटन) (१ वैज्ञानिक ज्ञानात क्रांती घडवून आणले. गॅलिलिओने प्रायोगिक ज्ञानाची पद्धत मुख्य संशोधन पद्धत म्हणून मांडली आणि न्यूटनने या पद्धतीची रचना केली. प्रथम संपूर्ण भौतिक सिद्धांत (शास्त्रीय यांत्रिकी, शास्त्रीय प्रकाशशास्त्र, गुरुत्वाकर्षणाचा सिद्धांत).

त्याच्या ऐतिहासिक विकासामध्ये, भौतिकशास्त्र 3 टप्प्यांतून गेले (आकृती पहा).

प्राप्त झालेल्या नवीन प्रायोगिक परिणामांच्या संदर्भात आपल्या सभोवतालच्या जगाबद्दलच्या जुन्या मूलभूत कल्पनांच्या विनाशाशी एका टप्प्यापासून दुस-या टप्प्यात क्रांतिकारक संक्रमण संबद्ध आहे.

शब्द भौतिकशास्त्रशब्दशः अनुवादित अर्थ निसर्ग,म्हणजेच, सार, घटनेचा अंतर्गत मूलभूत गुणधर्म, काही लपलेले पॅटर्न जे इंद्रियगोचर, इंद्रियगोचर निश्चित करते.

भौतिकशास्त्रचे विज्ञान आहे सर्वात सोपाआणि त्याच वेळी एकदम साधारणशरीराचे गुणधर्म आणि घटना. भौतिकशास्त्र हा नैसर्गिक विज्ञानाचा पाया आहे.

भौतिकशास्त्र आणि इतर सर्व विज्ञानांमधील संबंध आकृतीमध्ये सादर केला आहे.

भौतिकशास्त्र (कोणत्याही नैसर्गिक विज्ञानाप्रमाणे) जगाच्या भौतिकतेबद्दलच्या विधानांवर आणि घटनांमधील वस्तुनिष्ठ, स्थिर कारण-परिणाम संबंधांच्या अस्तित्वावर आधारित आहे. भौतिकशास्त्र वस्तुनिष्ठ आहे, कारण ते वास्तविक नैसर्गिक घटनांचा अभ्यास करते, परंतु त्याच वेळी ते अनुभूती प्रक्रियेच्या सारामुळे व्यक्तिनिष्ठ आहे, जसे की प्रतिबिंबवास्तव

आधुनिक संकल्पनांनुसार, आपल्या सभोवतालची प्रत्येक गोष्ट म्हणजे तथाकथित प्राथमिक कणांच्या लहान संख्येचे संयोजन आहे, ज्यामध्ये 4 विविध प्रकारचे परस्परसंवाद शक्य आहेत. प्राथमिक कण 4 संख्या (क्वांटम शुल्क) द्वारे दर्शविले जातात, ज्याची मूल्ये प्रश्नातील प्राथमिक कण कोणत्या प्रकारच्या परस्परसंवादामध्ये प्रवेश करू शकतात हे निर्धारित करतात (तक्ता 1.1).

या फॉर्म्युलेशनमध्ये दोन महत्त्वपूर्ण गुणधर्म आहेत:

आपल्या सभोवतालच्या जगाबद्दलच्या आपल्या आधुनिक कल्पनांचे पुरेसे वर्णन करते;

हे अगदी सुव्यवस्थित आहे आणि नवीन प्रायोगिक तथ्यांशी संघर्ष होण्याची शक्यता नाही.

या विधानांमध्ये वापरलेल्या अपरिचित संकल्पनांचे थोडक्यात स्पष्टीकरण देऊ. आपण तथाकथित प्राथमिक कणांबद्दल का बोलत आहोत? या संज्ञेच्या नेमक्या अर्थाने प्राथमिक कण हे प्राथमिक, पुढील अविघटनशील कण आहेत, ज्यात, गृहीतकेनुसार, सर्व पदार्थ असतात. तथापि, बहुतेक ज्ञात प्राथमिक कण प्राथमिकतेची कठोर व्याख्या पूर्ण करत नाहीत, कारण ते संमिश्र प्रणाली आहेत. Zweig आणि Gell-Mann मॉडेलनुसार, अशा कणांची संरचनात्मक एकके आहेत क्वार्क. क्वार्क मुक्त स्थितीत पाळले जात नाहीत. "क्वार्क्स" हे असामान्य नाव जेम्स जॉयसच्या "फिनिगन्स वेक" या पुस्तकातून घेतले होते, जिथे "तीन क्वार्क" हा वाक्यांश दिसतो, जो कादंबरीचा नायक भयानक स्वप्नात ऐकतो. सध्या, 350 पेक्षा जास्त प्राथमिक कण ज्ञात आहेत, बहुतेक अस्थिर आहेत आणि त्यांची संख्या सतत वाढत आहे.

जेव्हा तुम्ही किरणोत्सर्गी क्षय च्या घटनेचा अभ्यास केला तेव्हा तुम्हाला यापैकी तीन परस्परसंवादांचा सामना करावा लागला (खालील आकृती पहा).

अणु केंद्राच्या आत प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन धारण करणाऱ्या आण्विक शक्तींसारख्या मजबूत परस्परसंवादाचे प्रकटीकरण तुम्हाला यापूर्वी आले आहे. सशक्त परस्परसंवादामुळे इतर प्रक्रियांच्या तुलनेत सर्वात जास्त तीव्रतेसह प्रक्रिया घडते आणि प्राथमिक कणांचे सर्वात मजबूत कनेक्शन होते. गुरुत्वाकर्षण आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवादाच्या विपरीत, मजबूत परस्परसंवाद कमी-श्रेणीचा असतो: त्याची त्रिज्या

मजबूत परस्परसंवादाच्या वैशिष्ट्यपूर्ण वेळा

मजबूत परस्परसंवादाच्या अभ्यासाचे संक्षिप्त कालक्रम

1911 - अणु केंद्रक

1932 - प्रोटॉन-न्यूट्रॉन रचना

(, डब्ल्यू. हायझेनबर्ग)

1935 - पाय मेसन (युकावा)

1964 - क्वार्क (एम. गेल-मान, जी. झ्वेग)

XX शतकाचे 70 चे दशक - क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स

XX शतकाचे 80 चे दशक - महान एकीकरणाचा सिद्धांत

https://pandia.ru/text/78/486/images/image007_3.gif" width="47 height=21" height="21">कमकुवत परस्परसंवाद प्राथमिक कणांच्या क्षयसाठी जबाबदार असतो जे मजबूत तुलनेने स्थिर असतात. आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवाद प्रभावीपणे कमकुवत परस्परसंवादाची त्रिज्या ओलांडत नाही आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परक्रिया तयार होतात. युनिफाइड इलेक्ट्रोवेकपरस्परसंवाद कमकुवत परस्परसंवादामुळे अर्ध-स्थिर प्राथमिक कणांच्या क्षयांसह प्राथमिक कणांसह प्रक्रिया खूप हळू होते, ज्यांचे आयुष्य लहान मूल्य असूनही, निसर्गात कमकुवत परस्परसंवाद खूप महत्त्वाची भूमिका बजावतात. विशेषतः, प्रोटॉनचे न्यूट्रॉनमध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया, परिणामी 4 प्रोटॉन हेलियम न्यूक्लियस (सूर्यामध्ये ऊर्जा सोडण्याचा मुख्य स्त्रोत) मध्ये बदलतात, कमकुवत परस्परसंवादामुळे होते.

पाचवा संवाद शोधला जाऊ शकतो का? कोणतेही स्पष्ट उत्तर नाही. तथापि, आधुनिक संकल्पनांनुसार, सर्व चार प्रकारचे परस्परसंवाद एकाचे वेगवेगळे प्रकटीकरण आहेत एकत्रित संवाद.हे विधान सार आहे भव्य एकत्रित सिद्धांत.

आता आपल्या सभोवतालच्या जगाबद्दलचे वैज्ञानिक ज्ञान कसे तयार होते यावर चर्चा करूया.

ज्ञानत्या माहितीला नाव द्या ज्याच्या आधारे आपण ध्येयाच्या मार्गावर आपल्या क्रियाकलापांची आत्मविश्वासाने योजना करू शकतो आणि ही क्रिया नक्कीच यशाकडे नेईल. ध्येय जितके गुंतागुंतीचे असेल तितके ते साध्य करण्यासाठी अधिक ज्ञान आवश्यक आहे.

वैज्ञानिक ज्ञान क्रियाकलापांच्या दोन अंतर्भूत मानवी घटकांच्या संश्लेषणाच्या परिणामी तयार होते: सर्जनशीलता आणि चाचणी आणि त्रुटी पद्धती वापरून आसपासच्या जागेचे नियमित अन्वेषण (आकृती पहा).

https://pandia.ru/text/78/486/images/image010_2.jpg" width="553" height="172 src=">

भौतिक कायदा हा दीर्घकाळ टिकणारा आणि "पात्र" भौतिक सिद्धांत आहे. केवळ अशाच पाठ्यपुस्तकांमध्ये संपतात आणि सामान्य शैक्षणिक अभ्यासक्रमांमध्ये त्यांचा अभ्यास केला जातो.

जर अनुभवाने भविष्यवाणीची पुष्टी केली नाही, तर संपूर्ण प्रक्रिया पुन्हा सुरू करणे आवश्यक आहे.

एक "चांगला" भौतिक सिद्धांत खालील आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे:

1) लहान संख्येच्या मूलभूत तरतुदींवर आधारित असावे;

2) पुरेसे सामान्य असणे आवश्यक आहे;

3) अचूक असणे आवश्यक आहे;

4) सुधारणेस अनुमती देणे आवश्यक आहे.

एखाद्या भौतिक सिद्धांताचे मूल्य किती अचूकपणे निर्धारित केले जाते ज्याच्या पलीकडे ती अयोग्य आहे. प्रयोग सिद्धांताची पुष्टी करू शकत नाही, परंतु केवळ खंडन.

अनुभूतीची प्रक्रिया केवळ बांधकामाद्वारेच पुढे जाऊ शकते मॉडेल, जे या प्रक्रियेच्या व्यक्तिनिष्ठ बाजूशी संबंधित आहे (माहितीची अपूर्णता, कोणत्याही घटनेची विविधता, विशिष्ट प्रतिमांच्या मदतीने प्रभुत्व मिळवणे).

मॉडेलविज्ञानामध्ये, ही एखाद्या वस्तूची वाढलेली किंवा कमी केलेली प्रत नसते, तर एखाद्या घटनेचे चित्र असते, जे हातातील कामासाठी आवश्यक नसलेल्या तपशीलांपासून मुक्त होते.

मॉडेल्समध्ये विभागलेले आहेत यांत्रिक आणि गणिती.

उदाहरणे: भौतिक बिंदू, अणू, पूर्णपणे घन शरीर.

नियमानुसार, बहुतेक संकल्पनांसाठी मॉडेल डेव्हलपमेंटची प्रक्रिया यांत्रिक ते गणितापर्यंत हळूहळू गुंतागुंतीच्या माध्यमातून पुढे जाते.

उदाहरण म्हणून अणूची संकल्पना वापरून या प्रक्रियेचा विचार करू. चला मुख्य मॉडेल्सची यादी करूया.

शारिक (प्राचीन आणि शास्त्रीय भौतिकशास्त्राचा अणू)

हुक सह बॉल

थॉमसन अणू

ग्रहांचे मॉडेल (रदरफोर्ड)

बोहर मॉडेल

श्रोडिंगर समीकरण

https://pandia.ru/text/78/486/images/image012.gif" width="240" height="44">

घन अविभाज्य बॉलच्या स्वरूपात अणूचे मॉडेल, आजच्या कल्पनांच्या दृष्टिकोनातून त्याच्या सर्व स्पष्ट मूर्खपणासाठी, हे शक्य झाले, उदाहरणार्थ, वायूंच्या गतिज सिद्धांताच्या चौकटीत सर्व मूलभूत वायू मिळवणे. कायदे

1897 मध्ये इलेक्ट्रॉनच्या शोधामुळे जे. जे. थॉम्पसन यांनी सामान्यतः "मनुका पुडिंग" नावाचे मॉडेल तयार केले (खालील चित्र पहा).

https://pandia.ru/text/78/486/images/image014.gif" width="204" height="246">

या मॉडेलनुसार, नकारात्मक चार्ज केलेले मनुके - इलेक्ट्रॉन - सकारात्मक चार्ज केलेल्या "पीठ" मध्ये तरंगतात. मॉडेलने अणूची विद्युत तटस्थता, मुक्त इलेक्ट्रॉन आणि सकारात्मक चार्ज आयनचे एकाच वेळी स्वरूप स्पष्ट केले. तथापि, अल्फा कणांच्या विखुरण्याच्या रदरफोर्डच्या प्रयोगाच्या परिणामांमुळे अणूच्या संरचनेची समज मूलभूतपणे बदलली.

खालील चित्र रदरफोर्डच्या प्रयोगातील सेटअपचे आकृती दर्शवते.

थॉम्पसन मॉडेलच्या चौकटीत, अल्फा कणांच्या प्रक्षेपणाच्या तीव्र विचलनाचे स्पष्टीकरण करणे अशक्य होते आणि म्हणूनच, संकल्पना उद्भवली. अणु केंद्रक. गणनेमुळे न्यूक्लियसचे परिमाण निश्चित करणे शक्य झाले ते एका फर्मीच्या क्रमाने होते. अशा प्रकारे, थॉम्पसन मॉडेलने बदलले ग्रहांचे मॉडेलरदरफोर्ड (खालील चित्र पहा).

हे सामान्यत: यांत्रिक मॉडेल आहे, कारण अणू ॲनालॉग म्हणून दर्शविला जातो सौर यंत्रणा: गाभ्याभोवती - सूर्य - ग्रह - इलेक्ट्रॉन - वर्तुळाकार मार्गात फिरतात. प्रसिद्ध सोव्हिएत कवी व्हॅलेरी ब्रायसोव्ह या शोधाबद्दल बोलले:

तरीही, कदाचित, प्रत्येक अणू -

शंभर ग्रह असलेले विश्व;

येथे जे काही आहे ते संकुचित व्हॉल्यूममध्ये आहे

पण इथे काय नाही ते देखील.

त्याच्या स्थापनेपासून, ग्रहांचे मॉडेल त्याच्या अस्थिरतेमुळे गंभीर टीकेच्या अधीन आहे. बंद कक्षेत फिरणाऱ्या इलेक्ट्रॉनने इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी उत्सर्जित केल्या पाहिजेत आणि त्यामुळे न्यूक्लियसवर पडतात. अचूक गणना दर्शविते की रदरफोर्डच्या मॉडेलमधील अणूचे कमाल आयुष्य 20 मिनिटांपेक्षा जास्त नाही. महान डॅनिश भौतिकशास्त्रज्ञ नील्स बोहर यांनी, अणु केंद्रकाची कल्पना जतन करण्यासाठी, अणूचे एक नवीन मॉडेल तयार केले, ज्याला त्याचे नाव आहे. हे दोन मुख्य तरतुदींवर आधारित आहे (बोहरचे नियम):

अणू करू शकतात बराच वेळकेवळ काही विशिष्ट, तथाकथित स्थिर स्थितींमध्ये आढळते. स्थिर अवस्थेतील ऊर्जा एक स्वतंत्र स्पेक्ट्रम तयार करतात. दुस-या शब्दात, रिलेशनद्वारे दिलेल्या त्रिज्यासह केवळ वर्तुळाकार कक्षा शक्य आहेत

https://pandia.ru/text/78/486/images/image018.gif" width="144" height="49">

कुठे n- पूर्णांक.

एका प्रारंभिक क्वांटम अवस्थेतून दुस-या संक्रमणादरम्यान, प्रकाशाची मात्रा उत्सर्जित किंवा शोषली जाते (आकृती पहा).

https://pandia.ru/text/78/486/images/image020.gif" width="240" height="238">

डिफरेंशियल" href="/text/category/differentcial/" rel="bookmark">वेव्ह फंक्शनच्या संदर्भात आंशिक विभेदक समीकरण. भौतिक अर्थ स्वतः वेव्ह फंक्शन नसून त्याच्या मॉड्यूलसचा वर्ग आहे, जो त्याच्या प्रमाणात आहे स्पेसमध्ये दिलेल्या बिंदूमध्ये कण (इलेक्ट्रॉन) शोधण्याची संभाव्यता दुसऱ्या शब्दांत, त्याच्या हालचाली दरम्यान, इलेक्ट्रॉन संपूर्ण व्हॉल्यूममध्ये "स्मीअर" असतो, ज्याची घनता वैशिष्ट्यीकृत करते. अणूच्या व्हॉल्यूममधील विविध बिंदूंवर इलेक्ट्रॉन शोधण्याची संभाव्यता (खालील चित्रे पहा).

https://pandia.ru/text/78/486/images/image025_0.gif" width="379" height="205">

दुर्दैवाने, आपण आपल्या दैनंदिन जीवनात जी भाषा वापरतो ती पदार्थाच्या खोलीत होणाऱ्या प्रक्रियांचे वर्णन करण्यासाठी अयोग्य आहे (अगदी अमूर्त मॉडेल वापरले जातात). भौतिकशास्त्रज्ञ निसर्गाशी “चर्चा” करतात गणिताची भाषासंख्या वापरून भौमितिक आकारआणि रेषा, समीकरणे, सारण्या, फंक्शन्स इ. अशा भाषेत आश्चर्यकारक भविष्यवाणी करण्याची शक्ती असते: सूत्रे वापरून, तुम्ही परिणाम मिळवू शकता (गणिताप्रमाणे), परिणामाचे परिमाणवाचक मूल्यमापन करू शकता आणि नंतर अनुभवाने भविष्यवाणीची वैधता तपासू शकता. संकल्पनांच्या अनिश्चिततेमुळे आणि मापन प्रक्रियेची व्याख्या करण्याच्या अशक्यतेमुळे भौतिकशास्त्राच्या भाषेत वर्णन केले जाऊ शकत नाही अशा घटनांचा अभ्यास भौतिकशास्त्रज्ञ करत नाहीत.

भौतिकशास्त्राच्या विकासाच्या इतिहासात असे दिसून आले आहे की गणिताच्या वाजवी वापरामुळे निसर्गाच्या अभ्यासात नेहमीच शक्तिशाली प्रगती झाली आहे आणि काही गणिती उपकरणे केवळ एकच योग्य म्हणून निरपेक्ष करण्याचा प्रयत्न केला गेला आहे.

भौतिकशास्त्र, कोणत्याही विज्ञानाप्रमाणे, केवळ "कसे?" प्रश्नाचे उत्तर देऊ शकते, परंतु "का?" या प्रश्नाचे नाही.

शेवटी, भौतिक प्रमाणांबद्दल विषय क्रमांक 1 चा अंतिम भाग पाहू.

एक भौतिक संकल्पना जी शरीर आणि घटनांची काही मालमत्ता प्रतिबिंबित करते आणि संख्येने व्यक्तमापन प्रक्रियेदरम्यान म्हणतात भौतिक आकार.

भौतिक प्रमाण, त्यांच्या प्रतिनिधित्वाच्या पद्धतीनुसार, विभागले गेले आहेत स्केलर, वेक्टर, टेन्सर इ. (तक्ता 1.2 पहा).

तक्ता 1.2

https://pandia.ru/text/78/486/images/image027_0.gif" width="73" height="75 src=">

वेक्टरसंख्यांचा क्रमबद्ध संच म्हणतात (वरील चित्र पहा). टेन्सर भौतिक प्रमाणमॅट्रिक्स वापरून लिहिलेले आहेत.

तसेच, सर्व भौतिक प्रमाणांमध्ये विभागले जाऊ शकते मूलभूत आणि डेरिव्हेटिव्ह्ज त्यांच्याकडून. मूलभूत गोष्टींमध्ये वस्तुमान, विद्युत चार्ज (गुरुत्वाकर्षण आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवाद निर्धारित करणारे पदार्थाची मुख्य वैशिष्ट्ये), लांबी आणि वेळ (जसे ते पदार्थाचे मूलभूत गुणधर्म आणि त्याचे गुणधर्म प्रतिबिंबित करतात - जागा आणि वेळ), तसेच तापमान, पदार्थाचे प्रमाण आणि प्रकाशाची तीव्रता. व्युत्पन्न एकके स्थापित करण्यासाठी, भौतिक नियम वापरले जातात जे त्यांना मूलभूत एककांशी जोडतात.

वैज्ञानिक आणि शैक्षणिक साहित्यात वापरण्यासाठी सध्या आवश्यक आहे एककांची आंतरराष्ट्रीय प्रणाली (एसआय), जेथे मूलभूत एकके आहेत किलोग्राम, अँपिअर, मीटर, सेकंद, केल्विन, मोल आणि कँडेला.कूलॉम्ब (इलेक्ट्रिक चार्ज) ला बेस युनिट म्हणून अँपिअर (फोर्स) ने बदलण्याचे कारण विद्युतप्रवाह) पूर्णपणे तांत्रिक: 1 अँपिअरच्या विरूद्ध 1 कूलॉम्बच्या मानकाची अंमलबजावणी करणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे आणि एकके स्वतःच एका साध्या संबंधाने संबंधित आहेत: