Номер 2, страница 10 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Параграф 4. Физические модели. 1. Физика в познании вещества, поля, пространства и времени. Введение - номер 2, страница 10.

Условие.

2. Что такое модель в физике?

Решение.

В физике модель — это упрощенное представление (абстракция) реального физического объекта, явления или процесса, которое отражает его наиболее существенные свойства и закономерности. Модели создаются для того, чтобы облегчить изучение сложных систем, поскольку точное описание реального мира со всеми его деталями часто оказывается невозможным или излишне громоздким.

Ключевая особенность любой физической модели — это идеализация. При построении модели ученые сознательно пренебрегают второстепенными факторами, которые не оказывают значительного влияния на изучаемое явление в заданных условиях. Например, при изучении падения камня с небольшой высоты можно пренебречь сопротивлением воздуха, а при описании движения планет — считать их точками, обладающими массой.

Модели в физике можно разделить на несколько типов. Концептуальные (качественные) модели описывают общую структуру и механизм явления на основе определенных идей; примером служит планетарная модель атома. Математические (количественные) модели описывают системы с помощью уравнений, связывающих физические величины, как, например, второй закон Ньютона $F = ma$. Вычислительные (компьютерные) модели представляют собой сложные математические модели, для анализа которых требуются численные расчеты на компьютере, и применяются для симуляции таких процессов, как прогнозирование погоды.

Важно понимать, что любая модель имеет границы применимости — условия, в которых ее предсказания соответствуют действительности. Классическая механика хорошо описывает движение макроскопических тел при скоростях, много меньших скорости света, но становится неприменимой для описания микромира или объектов, движущихся с релятивистскими скоростями.

Наиболее известными примерами физических моделей являются: материальная точка (тело, размерами и формой которого можно пренебречь); абсолютно твердое тело (тело, в котором расстояние между любыми двумя точками остается неизменным); идеальный газ (модель газа, в которой пренебрегают размерами молекул и силами взаимодействия между ними, его состояние описывается уравнением $PV = \nu RT$).

Таким образом, модели являются фундаментальным инструментом научного познания в физике, позволяя упрощать реальность для ее анализа, описания и предсказания поведения.

Ответ: Физическая модель — это упрощенное, идеализированное представление реального объекта, явления или системы, которое сохраняет только самые важные для данного исследования свойства и связи. Она используется для изучения, описания и прогнозирования поведения сложных систем, которые невозможно или слишком трудно анализировать в их полной сложности. Примерами являются материальная точка, абсолютно твердое тело и идеальный газ.