Номер 3, страница 9 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Параграф 3. Эксперимент. Закон. Теория. 1. Физика в познании вещества, поля, пространства и времени. Введение - номер 3, страница 9.

Условие.

3. Перечислите основные компоненты физической теории.

Решение.

2. Ценность фундаментальных законов заключается в их совокупном влиянии на науку, технологии и мировоззрение. Можно выделить несколько ключевых аспектов:

1. Универсальность и всеобщность. Фундаментальные законы (например, законы сохранения энергии и импульса, закон всемирного тяготения) описывают самые общие и глубинные свойства природы. Они применимы к огромному классу явлений, от движения планет в космосе до взаимодействия элементарных частиц, что позволяет с единых позиций объяснить, казалось бы, совершенно разные процессы.

2. Предсказательная сила. На основе фундаментальных законов можно не только объяснить уже известные явления, но и предсказывать новые, ранее не наблюдавшиеся. Например, существование планеты Нептун было предсказано теоретически на основе законов Ньютона до ее фактического обнаружения. Эта способность делать проверяемые предсказания — важнейший критерий научности.

3. Основа для научного знания и технологий. Фундаментальные законы служат фундаментом, на котором строятся все остальные разделы физики и смежные науки (химия, астрономия, биология). Понимание этих законов позволило создать практически все современные технологии: от производства электроэнергии и двигателей внутреннего сгорания до компьютеров, лазеров, GPS-навигации и ядерной энергетики.

4. Мировоззренческое значение. Открытие фундаментальных законов кардинально изменило взгляды человечества на устройство Вселенной. Они показали, что мир познаваем, подчиняется строгим закономерностям, а не хаотичен и непредсказуем. Это формирует научную картину мира, в основе которой лежат объективные законы природы.

Ответ:

Ценность фундаментальных законов состоит в их универсальности, предсказательной силе, а также в том, что они являются основой для всего современного естествознания и технологического прогресса, формируя научную картину мира.

3. Любая развитая физическая теория имеет сложную структуру, в которой принято выделять следующие основные компоненты:

1. Основание (базис). Это исходный пункт теории, включающий в себя:
• Основные понятия: Введение идеализированных объектов и их характеристик, с которыми оперирует теория (например, в классической механике — материальная точка, абсолютное пространство и время, сила).
• Основные принципы и постулаты: Несколько ключевых утверждений, которые принимаются в рамках данной теории как истинные без доказательств (аксиомы). Например, три закона Ньютона в классической механике или два постулата Эйнштейна в специальной теории относительности.

2. Ядро. Это математический аппарат теории, ее центральная часть. Ядро состоит из одного или нескольких фундаментальных уравнений, которые связывают введенные в основании понятия. Примеры:
• Второй закон Ньютона: $m\vec{a} = \vec{F}$
• Уравнения Максвелла в электродинамике
• Уравнение Шрёдингера в квантовой механике
Решение этих уравнений для конкретных условий позволяет описывать и предсказывать поведение физических систем.

3. Следствия. Это вся совокупность законов, утверждений и выводов, которые могут быть логически и математически получены из основания и ядра теории. Сюда входят как объяснения уже известных экспериментальных фактов, так и предсказания новых явлений, которые можно проверить на опыте. Экспериментальное подтверждение следствий является главным способом проверки истинности самой теории.

4. Границы применимости. Это четко очерченная область явлений и условий, в которых данная теория справедлива. Ни одна физическая теория не является абсолютно всеобъемлющей. Например, классическая механика Ньютона прекрасно работает для макроскопических тел, движующихся с малыми (по сравнению со скоростью света) скоростями, но становится неприменимой для описания микромира (область квантовой механики) или объектов, движущихся с околосветовыми скоростями (область теории относительности).

Ответ:

Основные компоненты физической теории: основание (понятия, принципы, постулаты), ядро (фундаментальные уравнения), следствия (выводимые законы и предсказания) и границы применимости.