Номер 2, страница 278 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 10. Строение Вселенной. Элементы научной картины мира. Параграф 55. Физическая картина мира — модель природы. Вопросы - номер 2, страница 278.

Условие.

2. Какие законы составляют основу:

а) механической картины мира;

б) электродинамической картины мира?

Решение.

а) механической картины мира

Основу механической картины мира, разработанной в XVII-XVIII веках, составляют законы классической механики, сформулированные Исааком Ньютоном, и закон всемирного тяготения. Эта картина мира описывает движение макроскопических тел под действием сил.

Ключевые законы:
1. Три закона Ньютона:
– Первый закон (закон инерции): существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.
– Второй закон: в инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе ($ \vec{F} = m\vec{a} $).
– Третий закон: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению ($ \vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21} $).
2. Закон всемирного тяготения: все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними ($ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} $).
Примерами явлений, описываемых в рамках этой картины мира, являются движение планет вокруг Солнца, траектория полета снаряда, колебания маятника, работа простых механизмов.

Ответ: Основу механической картины мира составляют три закона механики Ньютона и закон всемирного тяготения. Эти законы описывают движение и взаимодействие макроскопических тел.

б) электродинамической картины мира

Основу электродинамической (или классической полевой) картины мира, сформировавшейся в XIX веке благодаря работам М. Фарадея, Дж. К. Максвелла и других, составляет теория электромагнитного поля.

Ключевые законы:
1. Уравнения Максвелла: система из четырех фундаментальных уравнений, которые полностью описывают электромагнитное поле, его связь с электрическими зарядами и токами, а также предсказывают существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. В интегральной форме они включают:
– Теорему Гаусса для электрического поля: $ \oint_S \vec{E} \cdot d\vec{A} = \frac{Q_{внутр}}{\varepsilon_0} $.
– Теорему Гаусса для магнитного поля: $ \oint_S \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0 $.
– Закон электромагнитной индукции Фарадея: $ \oint_L \vec{E} \cdot d\vec{l} = -\frac{d\Phi_B}{dt} $.
– Закон Ампера — Максвелла о циркуляции магнитного поля: $ \oint_L \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 \left( I + \varepsilon_0 \frac{d\Phi_E}{dt} \right) $.
2. Закон силы Лоренца: описывает силу, действующую на точечный заряд, движущийся в электромагнитном поле ($ \vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B}) $).
Эта картина мира ввела представление о поле как о самостоятельном виде материи, который переносит взаимодействия. Примерами явлений являются генерация и передача электроэнергии, работа радиосвязи, распространение света и других видов электромагнитных волн.

Ответ: Основу электродинамической картины мира составляют уравнения Максвелла, описывающие единое электромагнитное поле, и закон силы Лоренца, определяющий воздействие этого поля на заряженные частицы.