Номер 2, страница 15 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 1. Научный метод познания. Параграф 3. Метод моделирования. Вопросы - номер 2, страница 15.

Условие.

2. Какие существуют виды теоретических моделей в физике?

Решение.

1. Метод моделирования — это один из основных методов научного познания, который заключается в исследовании объектов, процессов или явлений (оригиналов) путем построения и изучения их упрощенных аналогов — моделей. Вместо того чтобы изучать сложный реальный объект напрямую, что может быть затруднительно, дорого или невозможно, создается его модель. Модель отражает только самые существенные для данного исследования свойства и характеристики оригинала, а второстепенные детали отбрасываются. Затем с этой моделью проводят эксперименты (физические или мысленные), анализируют ее поведение и получают определенные результаты. На заключительном этапе полученные знания о модели переносятся обратно на оригинал, делая выводы о его свойствах и поведении с учетом допущенных упрощений. Таким образом, моделирование позволяет глубже понять суть явлений и предсказывать их развитие.

Ответ: Метод моделирования состоит в замене реального объекта, процесса или явления его упрощенной копией (моделью) с целью изучения ее свойств и последующего переноса полученных знаний на оригинал.

2. В физике существует несколько видов теоретических моделей, которые можно условно разделить на две большие группы.
Феноменологические модели: Эти модели описывают наблюдаемые явления и количественные связи между физическими величинами, не вдаваясь в глубинную причину этих явлений. Они строятся на основе обобщения экспериментальных данных. Примером может служить закон Ома ($U = I \cdot R$), который связывает напряжение, силу тока и сопротивление, или уравнение состояния идеального газа ($pV = \nu RT$), описывающее поведение газа, но не объясняющее его с точки зрения движения молекул.
Фундаментальные (микроскопические) модели: Эти модели стремятся объяснить явления, исходя из фундаментальных законов природы и внутреннего строения вещества. Они отвечают на вопрос "почему?" явление происходит именно так. Примером является молекулярно-кинетическая теория, которая объясняет свойства газов (давление, температуру) через хаотическое движение и столкновения атомов и молекул. Самой фундаментальной на сегодняшний день является Стандартная модель в физике элементарных частиц.
Также в физике широко используются абстрактные идеализированные модели (или объекты), которые являются строительными блоками для более сложных теорий:
• Материальная точка — тело, размерами и формой которого можно пренебречь в условиях данной задачи.
• Абсолютно твердое тело — тело, которое не деформируется под действием сил, то есть расстояние между любыми его точками остается неизменным.
• Идеальный газ — газ, в котором пренебрегают взаимодействием между молекулами и их собственным объемом.
• Точечный заряд — заряженное тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстояниями до других заряженных тел.

Ответ: Основными видами теоретических моделей в физике являются феноменологические (описательные) и фундаментальные (объясняющие). Также широко применяются абстрактные идеализированные модели объектов, такие как материальная точка, абсолютно твердое тело и идеальный газ.