?as? 2. Dynamika ?tuduje z?kony pohybu telies a pr??iny, ktor? tento pohyb sp?sobuj? alebo menia. Odpoved? na ot?zku: Pre?o sa men? pohyb tela?

?as? 3. Statika ?tuduje podmienky (z?kony) rovnov?hy telesa alebo s?stavy telies. Odpoved? na ot?zku: ?o je potrebn?, aby sa telo neh?balo?

?as? 4. Z?kony ochrany definuj? z?kladn? invarianty vo v?etk?ch zmen?ch. Odpovedaj? na ot?zku: ?o sa ulo?? v syst?me, ke? sa v ?om vykonaj? zmeny?

Predmetom ?vahy je jedno teleso alebo s?stava telies. Napr?klad je rozdiel v tom, ?o sa naz?va hybnos? jedn?ho telesa a ?o je hybnos? s?stavy telies. Uve?te vhodn? defin?cie!

Materi?lny bod– model telesa s hmotnos?ou, ktor?ho rozmery mo?no v tejto ?lohe zanedba?. ?t?dium pohybu ?ubovo?n?ho telesa (ktor?ho m? rozmery a ur?it? tvar) spo??va v ?t?diu pohybu s?stavy hmotn?ch bodov.

Metodick? pokyny. Treba si uvedomi?, ?e v podstate v?etko, ?o sa ?tuduje na strednej ?kole, sa t?ka iba toho mechanika hmotn?ho bodu. S?radnice teda ur?uj? iba polohu jeden bodov a ak m?me na mysli teleso, ktor? m? v?dy nejak? rozmery, tak je nemo?n? ur?i? jeho polohu pomocou jednej trojice (v priestore) s?radn?c! M??ete uvies? iba polohu niektor?ch jeho bodov, ?astej?ie to znamen? ?a?isko (bod C) tohto telesa.

Okrem toho, v?znam pojmu „vzdialenos?“ (v pr?pade, ?e hovor?me o dvoch objektoch) sa v?dy t?ka vzdialenos? medzi dvoma bodmi. Ak maj? dve teles? tvar g??, potom vzdialenos? medzi nimi m??e by? bran? ako vzdialenos? medzi bodmi ich stredov. Napr?klad, ak vezmeme do ?vahy pohyb Zeme okolo Slnka, potom pri zanedban? line?rnych rozmerov t?chto telies sa vzdialenos? medzi nimi pova?uje za vzdialenos? medzi bodmi ich ?a??sk (vzh?adom na Zem a Slnko). ak ide o symetrick? gule v hustote, z?skame, ?e ?a?isko ka?dej z nich sa zhoduje v polohe v priestore s jej geometrick?m stredom). Ak s? tvary telies ?ubovo?n?, potom sa s najv???ou pravdepodobnos?ou bude vzdialenos? medzi nimi pova?ova? za najkrat?iu vzdialenos? medzi ak?miko?vek dvoma bodmi na ich povrchu.

V tomto smere n?s pou?itie hmotn?ho bodov?ho modelu teoreticky zbavuje mnoh?ch nepr?jemnost? a nejasnost?. Ale je tie? d?le?it? sledova?, ako sa v?sledky z?skan? pomocou tejto abstrakcie l??ia od toho, ?o je v skuto?nosti. In?mi slovami, ako presne model zodpoved? sk?manej skuto?nej situ?cii. Potreba zav?dzania abstrakci? (modelov) je ?asto sp?soben? po?iadavkou pou??va? presn? matematick? n?stroje.

Ak je teleso modelovan? hmotn?m bodom, potom sa m??e pohybova? jedn?m z nasleduj?cich jednoduch?ch sp?sobov:

rovno a rovnomerne

priamo?iare s kon?tantn?m zr?chlen?m (rovnomerne),

rovnomerne po obvode,

v kruhu so zr?chlen?m,

oscil?cia – periodick? pohyb alebo pohyb s opakovan?m.

Pohyb telesa vrhan?ho pod uhlom k horizont?le je zlo?en?m typom pohybu: =1+2, t.j. rovnomerne pozd?? osi X a rovnako variabiln? pozd?? osi pri. Pridanie t?chto pohybov d?va pohyb pod?a tohto typu.

Ak je telo modelovan? ako ATT, potom s? typy pohybu r?zne a to sa odr??a aj v terminol?gii.

Pohyb vpred - pohyb, pri ktorom ak?ko?vek priamka pevne spojen? s pohybuj?cim sa telesom zost?va rovnobe?n? so svojou p?vodnou polohou. Trajekt?rie v?etk?ch bodov s? ?plne rovnak? (?plne kombinovan?), parametre pohybu s? kedyko?vek rovnak?. Preto na op?sanie transla?n?ho pohybu ATT sta?? op?sa? pohyb ktor?hoko?vek z jej bodov.

Rota?n? pohyb- pohyb, pri ktorom sa v?etky body tela pohybuj? po kru?niciach, ktor?ch stredy le?ia na jednej priamke, tzv. os ot??ania. V?etky body maj? rovnak? uhlov? charakteristiky pohybu a r?zne line?rne.

Na opis mechanick?ho pohybu potrebujeme vlastn? prostriedky. Ich s?hrn sa naz?va referen?n? syst?m.

Zoh?adnenie relativity pohybu zah??a ?pecifik?ciu polohy hmotn?ho bodu vo vz?ahu k nejak?mu in?mu, ?ubovo?ne zvolen?mu telesu, tzv. referen?n? org?n. S?radnicov? syst?m je s n?m spojen?. Referen?n? syst?m– s?bor referen?n?ho telesa, s?radnicov?ho syst?mu a hod?n. Po??tanie ?asu za??na od okamihu „zapnutia“ hod?n (hodiny budeme ch?pa? ako zariadenie na po??tanie ?asov?ch intervalov). Pojmy „?asov? bod“ a „?asov? obdobie“ s? odli?n?! Hodnota ?asov?ho ?seku nez?vis? od toho, ktor?mi konkr?tnymi hodinami sa meria (ak v?etky pr?slu?n? hodiny meraj? ?as v rovnak?ch jednotk?ch). ?asov? okamih je naopak ?plne ur?en? t?m, kedy „boli hodiny zapnut?“, t.j. poz?ciu za?iatok po??tania ?asu.

Pohyb mo?no op?sa? v r?znych jazykoch:

Vzorec vyjadruj?ci z?vislos? s?radn?c telesa (alebo prejdenej vzdialenosti) od ?asu sa naz?va z?kon pohybu.

Komentujte . Relativita pohybu je vyjadren? t?m, ?e poloha (s?radnica alebo vzdialenos? od referen?n?ho telesa), r?chlos? a ?as pohybu predmetn?ho telesa m??u by? v r?znych referen?n?ch syst?moch r?zne. V tomto smere m? vzorec pre z?kon pohybu toho ist?ho objektu v r?znych referen?n?ch s?stav?ch r?znu podobu, t.j. forma z?znamu pohybov?ho z?kona (rovnak?ho druhu pohybu) z?vis? od vo?by polohy p?vodu ?asu a vzdialenosti (a v pr?pade ur?enia s?radnice aj od vo?by kladn?ho smeru s?radnicov? os). Naj?astej?ie sa v tomto oh?ade zvolen? po?iatok ?asu zhoduje so za?iatkom uva?ovan?ho pohybu telesa a po?iatok s?radn?c je umiestnen? v bode po?iato?nej polohy tohto telesa.

V?imnime si tie?, ?e typ pohybu telesa m??e by? r?zny, ke? sa uva?uje vo vz?ahu k r?znym referen?n?m syst?mom.

Trajekt?ria–riadok, po ktorej sa telo pohybuje.

Cesta–d??ka trajekt?rie (vzdialenos?, ktor? telo prejde po trajekt?rii); skal?rna nez?porn? veli?ina. Vymenova? l, Niekedy S.

P
premiestnenie–vektor, sp?jaj?ce po?iato?n? a kone?n? polohu tela. Vymenova? .

R?chlos?–vektor fyzik?lna veli?ina (charakterizuj?ca zmenu polohy bodu), rovn? prv? deriv?cia dr?hy (alebo s?radnice) vzh?adom na ?as a riaden? doty?nica k trajekt?rii v smere pohybu. Vymenova? .Koment?r. R?chlos? V?dy smerovan? tangenci?lne k trajekt?rii v zodpovedaj?com bode v smere pohybu.

Priemern? r?chlos? - hodnota rovnaj?ca sa pomeru celej cesty k ?asu str?ven?mu jej prechodom (zodpoved? ur?it?mu medzera?as). Okam?it? r?chlos? charakterizuje r?chlos? pri niektor?ch moment?as.

U zr?chlenie–vektor hodnota charakterizuj?ca zmenu r?chlosti (ve?kos? rovn? sa prv? deriv?cia r?chlosti vzh?adom na ?as alebo druh? deriv?cia dr?hy (alebo s?radnice) vzh?adom na ?as; odoslan? ako ten, kto to vol? sila).

Metodick? pokyny. Je potrebn? zd?razni?, ?e vo fyzike je potrebn? jasne rozli?ova? dva typy veli??n: vektorov? a skal?rne. Skal?rna fyzik?lna veli?ina je ?plne ?pecifikovan? svojou ve?kos?ou (niekedy s prihliadnut?m na znamienko „+“ alebo „-“). Vektorov? fyzik?lna veli?ina je ur?en? aspo? dva vlastnosti: ??seln? hodnota (??seln? hodnota sa niekedy naz?va modul vektorovej veli?iny; v ur?itej mierke sa rovn? D??KE ?se?ky, ktor? ju zobrazuje, a preto je v?dy kladn? ??slo) a smer (?o m??e zobrazi? na obr?zku alebo ??selne nastaven? cez uhol tvoren? t?mto vektorom s ?ubovo?n?m zvolen?m smerom: horizont, vertik?la at?.). Povieme, ?e vektor (vektorov? fyzik?lna veli?ina) je zn?my, ak o ?om vieme presne poveda?: 1) ?omu sa rovn?, A 2) ako je to smerovan?. Toto je obzvl??? d?le?it? ma? na pam?ti pri anal?ze zmien akejko?vek fyzik?lnej veli?iny vektora!

Pri rie?en? ?loh s? mo?n? nasledovn? situ?cie: 1) hovor?me o vektorovej veli?ine (r?chlos?, sila, zr?chlenie a pod.), ale uva?ujeme len jeho v?znam(smer je v tomto pr?pade bu? zrejm?, alebo ned?le?it?, alebo jednoducho nevy?aduje defin?ciu at?.). D?kazom toho m??e by? najm? ot?zka s ?lohou (napr?klad „Akou r?chlos?ou v sa pohybuje...“, t.j. uveden? len ozna?enie modul r?chlos?. 2) Je potrebn? n?js? mno?stvo ako vektor: „Ak? je r?chlos? v tel?? – kde vektorov? veli?iny s? vyzna?en? hrubou kurz?vou. 3) Neexistuje ?iadny priamy ?daj o type toho, ?o sa h?ad?: „Ak? je r?chlos? tela?“ V tomto pr?pade, ak to dan? ?lohy umo??uj?, je potrebn? da? ?pln? odpove? (ako o vektore), na z?klade defin?cie(r?chlos? alebo in?).

Pohyb je zmena v nie?om. U? na empirickej ?rovni je zrejm?, ?e pr?roda ako s?bor pr?rodn?ch javov nie je nie??m zamrznut?m a nemenn?m, ale naopak nie??m, ?o je v neust?lom pohybe. Zmena d?a na noc a ro?n?ch obdob?, pr?denie vody v riekach a zr??ky, rot?cia plan?t okolo Slnka a vznik nov?ch hviezd s? len niektor? z faktov, na z?klade ktor?ch m??eme poveda?, ?e v pr?rode doch?dza k zmen?m. cel? ?as.

V?rok o neust?lej zmene vo v?etkom na?iel svoje vyjadrenie u? v staroveku v sl?vnom Herakleitovom v?roku, ?e „v?etko plynie ako rieka“. Empirick? pozorovanie si vy?aduje primeran? teoretick? vysvetlenie, ktor?ho hlavn?m obsahom s? odpovede na nasleduj?ce ot?zky: 1) Pre?o doch?dza k pohybu? 2) Ako spolu s?visia r?zne druhy pohybu? 3) Existuje v?eobecn? smer zmeny?

Od staroveku po s??asnos? bolo vysvetlenie pohybu postaven? na jednej strane na z?klade ka?dodenn?ch pozorovan? a na druhej strane na z?klade tak?ch antropomorfn?ch predpokladov, ako je my?lienka ??elnosti v?etk?ho a ide?lu. ako objekt?vne podstatn?.

Najm? pod?a toho ist?ho Herakleita „v?etko vznik? z opoz?cie. ... Kozmos ... sa rod? z oh?a a po ur?it?ch ?asov?ch ?sekoch op?? zhor? do tla, striedavo po?as celej ve?nosti, to sa deje pod?a osudu. Jeden z protikladov, ktor? vedie k vzniku vesm?ru, sa naz?va vojna a spor, a ten, ktor? vedie k horeniu, sa naz?va harm?nia a mier, zmena je cesta hore-dole, na ktorej vznik? vesm?r. Zr??an?m sa ohe? zvlh?uje a sp?jan?m sa st?va vodou; voda, tvrdn?ca, men? sa na zem: toto je cesta dolu. Zem sa zase top?, vznik? z nej voda a v?etko ostatn? poch?dza z vody.“

Pod?a fyzik?lnych predst?v Aristotela (ktor? si zachovali svoj v?znam a? do konca renesancie) m? ka?d? telo sklon k svojmu miestu a smer a r?chlos? jeho pohybu z?visia od materi?lu, z ktor?ho pozost?va. „?ahk?“ tel? (napr?klad ohe?) smeruj? nahor a „?a?k?“ (napr?klad kamene) - nadol. Po dosiahnut? svojho „prirodzen?ho“ miesta sa telo dostane do stavu pokoja, tak?e na to, aby sa op?? za?alo pohybova?, je potrebn? pohyb. V?etko na Zemi sa v kone?nom d?sledku h?be v d?sledku p?sobenia ur?it?ho kozmick?ho prvotn?ho strojcu, ktor? s?m o sebe, ke??e je ide?lny, sa ve?ne ot??a v kruhu. Logika tejto ?vahy je nasledovn?: kruhov? pohyb je vidite?n?m symbolom nekone?na, t.j. ve?n?; hlavn? h?bate? je ide?lny a ide?l je ve?n?; To znamen?, ?e ve?n? ide?lny prvohybn? stroj sa ve?ne pohybuje v kruhu, akoby pren??al silu svojho pohybu na Zem; pozemsk? sa h?be aj preto, lebo sa usiluje o prvotn? hybn? prostriedok ako o dokonalos?.

Fyzik?lne predstavy o „prirodzenosti“ odpo?inku a „n?silnosti“ pohybu sa v stredoveku ?asto vyu??vali v r?mci tzv. „pr?rodnej teol?gie“, kde sa na ich z?klade pok?sili vybudova? pr?rodne vedeck? d?kaz existencie Boha (hlavn?m h?bate?om je Boh).

V modernej dobe bol antropomorfizmus vo fyzike prekonan? a ako v?sledok teoretick?ho a experiment?lneho v?skumu sa uk?zalo, ?e odpo?inok nie je prirodzen? a nie absol?tny stav tiel a pohyb nie je v?dy n?siln?. Najm? pod?a prv?ho Newtonovho z?kona klasickej mechaniky s? pohyb a pokoj rovnako pravdepodobn? stavy a ka?d? teleso sa ve?ne pohybuje alebo je v pokoji, k?m na? nep?sobia in? sily.

Objav gravita?nej interakcie ako pr??a?livosti (z?kon univerz?lnej gravit?cie, 17. storo?ie) a elektromagnetickej interakcie ako pri?ahovania a odpudzovania (Coulombov z?kon o interakcii bodov?ch elektrick?ch n?bojov, 18. storo?ie) v?razne prispel k upevneniu v?eobecnej predstavy, ?e pohyb je intern? majetkov? z?le?itos?, t.j. my?lienka, ?e pohyb je samopohyb hmoty. T?to charakteristiku 18. storo?ia vyjadril franc?zsky filozof Paul Henri Holbach (1723 – 1789). myslel takto: „Bud? sa n?s p?ta?: kde sa t?to pr?roda pohla? Na to odpovieme s?m zo seba, lebo je to ve?k? celok, mimo ktor?ho ni? nem??e existova?. Povieme, ?e pohyb je sp?sob existencie, ktor? nevyhnutne vypl?va z podstaty hmoty; ?e hmota sa pohybuje v?aka svojej vlastnej energii; ?e za svoj pohyb v?a?? sil?m, ktor? s? mu vlastn?.“

Pod?a modern?ch fyzik?lnych konceptov je cel? s?bor pozorovan?ch pohybov fyzick?ch objektov vlastne prejavom ?tyroch typov z?kladn?ch interakci?: gravita?nej, elektromagnetickej, silnej a slabej jadrovej.

Gravita?n? interakcia je sp?soben? pr?tomnos?ou hmoty v tele a dominuje v megasvete. Z?kon univerz?lnej gravit?cie je form?lnym vyjadren?m podmienok a ve?kosti tejto interakcie. Elektromagnetick? interakcia je sp?soben? ?pecifickou vlastnos?ou mno?stva element?rnych ?ast?c, ktor? sa naz?va elektrick? n?boj. Hr? ved?cu ?lohu v makro- a mikrokozme a? do vzdialenost? presahuj?cich ve?kos? at?mov?ch jadier. V?aka elektromagnetickej interakcii existuj? at?my a molekuly a doch?dza k chemick?m premen?m hmoty. Jadrov? interakcie sa objavuj? len vo vzdialenostiach porovnate?n?ch s ve?kos?ou at?mov?ho jadra. V?etky ?tyri typy z?kladn?ch interakci? sa navz?jom ve?mi l??ia (najm? gravita?n? interakcia je iba pr??a?livos? a elektromagnetick? interakcia existuje ako pr??a?livos? a odpudzovanie) a s? sp?soben? v?razne odli?n?mi mechanizmami. V r?mci teoretickej fyziky v?ak vyvst?va ot?zka o mo?nosti skon?truova? jednotn? te?riu v?etk?ch z?kladn?ch interakci?. Navy?e, ako v?sledok experiment?lnych ?t?di? interakci? element?rnych ?ast?c v roku 1983 sa zistilo, ?e pri vysok?ch zr??kov?ch energi?ch element?rnych ?ast?c sa slab? a elektromagnetick? interakcie nel??ia a mo?no ich pova?ova? za jedin? elektroslab? interakciu.

V modern?ch pr?rodn?ch ved?ch, ako aj vo filozofii, je zvy?ajn? hovori? o ?rovniach organiz?cie hmoty (rozli?uj? sa fyzik?lne, chemick?, biologick? ?rovne organiz?cie), ktor?ch klasifik?cia je zalo?en? na identifik?cii zodpovedaj?cich typov pohyb hmoty. Najm? pohyb hmoty na fyzickej ?rovni jej organiz?cie s? 4 z?kladn? interakcie, ktor? sme uva?ovali; pohyb na chemickej ?rovni - premena l?tok; v biologickom zmysle - metabolizmus v ?ivom organizme. Pomenovan? ?rovne organiz?cie hmoty predstavuj? postupn? formy komplik?ci? tej druhej, pri?om ka?d? nasleduj?ca ?rove? nie je oddelen? od predch?dzaj?cej nepriechodnou ?iarou, ale je v?sledkom jej prirodzen?ho v?voja. Najm? organick? l?tky m??u vznikn?? nielen v d?sledku ?ivotnej ?innosti biologick?ch organizmov, ale aj bez nich - v d?sledku synt?zy anorganick?ch. V roku 1953 americk? chemik S. Miller experiment?lne dok?zal mo?nos? abiog?nnej synt?zy organick?ch zl??en?n z anorganick?ch. Prechodom elektrick?ho v?boja cez zmes anorganick?ch zl??en?n z?skal organick? kyseliny.

Probl?m smeru pohybu, ch?pan? v mimoriadne v?eobecnom zmysle, mo?no interpretova? ako te?riu tepelnej smrti vesm?ru (regresia) a ako te?riu samoorganiz?cie (pokrok).

Hypot?za tepelnej smrti vesm?ru je d?sledkom druh?ho z?kona termodynamiky. Jedn?m z prv?ch, ktor? vyslovili t?to hypot?zu v polovici 19. storo?ia, bol nemeck? fyzik Rudolf Clausius (1822 - 1888) na z?klade svojho v?kladu druh?ho termodynamick?ho z?kona. Z druh?ho z?kona vypl?va, ?e na makroskopickej ?rovni prebiehaj? riaden? a nezvratn? fyzik?lne procesy. Aby ste to pochopili, zv??te nasleduj?ci pr?klad. Povedzme, ?e si do miestnosti prinesieme ?erstvo uvaren? kanvicu a nalejeme z nej vodu do poh?ra. Je jasn?, ?e teplota vody v kanvici je ove?a vy??ia ako teplota okolia. Nechajte teplotu vody 100 stup?ov a izbov? teplotu 18 stup?ov. ?o bude ?alej? Je zrejm?, ?e voda sa postupne ochlad? a vzduch sa trochu zohreje. V kone?nom d?sledku bude teplota vody a vzduchu rovnak? a bude povedzme 18,5 stup?a, to znamen?, ?e nastane termodynamick? rovnov?ha. Je mo?n?, ?e sa udalosti vyv?jaj? opa?n?m smerom, ke? kanvica s vodou za?ne odobera? teplo zo vzduchu a v d?sledku toho sa znova zohreje a vzduch sa teda ochlad?? ?isto teoreticky ?no, ale re?lna pravdepodobnos? je bl?zka nule.

N?? svet mo?no pova?ova? za obrovsk? termodynamick? syst?m, ktor? je v nerovnov??nom stave. Energia sa s?stre?uje hlavne v hor?cich hviezdach a postupne migruje do ove?a chladnej?ieho medzihviezdneho priestoru. V?etky dostupn? motory sa nakoniec uk?zali ako efekt?vne v?aka existencii indikovanej glob?lnej nerovnov?hy. Preto je celkom prirodzen? p?ta? sa na vyhliadky spojen? s t??bou glob?lneho syst?mu po termodynamickej rovnov?he.

Pod?a Clausiusa m? entropia vesm?ru tendenciu k maximu. Z toho vypl?va, ?e vo Vesm?re sa nakoniec v?etky druhy energie musia premeni? na energiu tepeln?ho pohybu, ktor? bude rovnomerne rozlo?en? v celej hmote Vesm?ru. Potom sa v ?om zastavia v?etky makroskopick? procesy alebo d?jde k „tepelnej smrti“.

Napr?klad slne?n? s?stavu mo?no pova?ova? za uzavret? nerovnov??ny termodynamick? syst?m. Energia sa tu s?stre?uje hlavne v Slnku. Viac ako 95 % energie spotrebovanej ?u?mi tvor? slne?n? energia. Je zrejm?, ?e ak n?m prestane dod?va? energiu a vy?erp?me v?etky jej z?soby, potom nebude mo?n? ?iadna pr?ca.

Ak teda cel? okolit? svet skuto?ne pova?ujeme za uzavret? syst?m, na ktor? sa vz?ahuj? z?very klasickej termodynamiky, potom by po dosiahnut? rovnov?hy mal predstavova? homog?nne teleso s kon?tantnou teplotou, hustotou hmoty a ?iarenia, v ktorom nedoch?dza k usmernenej premene energie bude mo?n?.

Hlavn? n?mietky proti hypot?ze tepelnej smrti vesm?ru s? nasledovn?: 1) Vesm?r nie je izolovan? syst?m. 2) Pre?o vesm?r, ktor? existuje neobmedzene dlho, st?le nedosiahol stav termodynamickej rovnov?hy?

Po dlh? dobu existovala predstava, ?e iba biologick? objekty a syst?my maj? schopnos? samoorganiz?cie. Po n?stupe po??ta?ov, samou?iacich sa programov a vzniku robotiky sa uk?zalo, ?e sa m??u vyv?ja? aj umel? predmety. Pomerne ned?vno sa uk?zalo, ?e schopnos? samoorganiz?cie m??u ma? aj predmety ne?ivej pr?rody, ktor? vznikli prirodzene bez ??asti ?loveka. Vo fyzike s? zn?me najm? javy vzniku stabiln?ch v?rov v nestabiln?ch pr?doch kvapal?n a plynov; vzh?ad usporiadan?ho ?iarenia v laseroch; tvorba a rast kry?t?lov. V ch?mii - kol?sanie koncentr?cie v reakcii Belousov-Zhabotinsky.

Nevyhnutnos? a z?konitosti sebaorganiz?cie ?tuduje synergetika. Pojem „synergetika“ bol navrhnut? za?iatkom 70-tych rokov. XX storo?ia Nemeck? fyzik Hermann Haken (nar. 1927). K rozvoju te?rie sebaorganiz?cie ve?kou mierou prispel belgick? a americk? fyzik Ilya Prigogine (1917 – 2003). V s??asnosti je synergetika interdisciplin?rnou oblas?ou vedeck?ho v?skumu, ktorej predmetom s? v?eobecn? vzorce sebaorganiz?cie v pr?rodn?ch a spolo?ensk?ch syst?moch.

Pre spont?nny vznik viac usporiadan?ch ?trukt?r z menej usporiadan?ch ?trukt?r je potrebn? kombin?cia nasleduj?cich podmienok:

M??u sa vytv?ra? iba v otvoren?ch syst?moch. Pre ich vznik je potrebn? pr?lev energie zvonku, kompenzuj?ci straty a zabezpe?uj?ci existenciu usporiadan?ch stavov;

Usporiadan? ?trukt?ry vznikaj? v makroskopick?ch syst?moch, to znamen? v syst?moch pozost?vaj?cich z ve?k?ho po?tu at?mov, molek?l, buniek at?. Usporiadan? pohyb v tak?chto syst?moch m? v?dy kooperat?vny charakter, preto?e je v ?om zapojen?ch ve?k? mno?stvo objektov.

Osobitne treba zd?razni?, ?e samoorganiz?cia nie je spojen? so ?iadnou ?peci?lnou triedou l?tok. Existuje len za ?peci?lnych vn?torn?ch a vonkaj??ch podmienok syst?mu a prostredia.

Zoberme si najjednoduch?? pr?klad samoorganiz?cie - B?nardove bunky. ?trukt?rovanie (t. j. organiz?ciu) p?vodne homog?nnej kvapaliny mo?no pozorova? pri konvekcii (premie?an? jej vrstiev). Predpokladajme, ?e v po?iato?nom okamihu je kvapalina v pokoji pri ur?itej kon?tantnej teplote. ?alej to za?neme ohrieva? zospodu. So zvy?uj?cou sa intenzitou ohrevu doch?dza k fenom?nu konvekcie: ohriata spodn? vrstva kvapaliny sa rozp?na, st?va sa ?ah?ou, a preto m? tendenciu vzn??a? sa nahor. Aby ste ju nahradili, zhora nadol kles? chladnej?ia a hustej?ia vrstva. Spo?iatku sa to st?va sporadicky: st?pav? pr?dy sa objavuj? na jednom alebo druhom mieste a netrvaj? dlho. To znamen?, ?e konvekcia sa vyskytuje v chaotickom re?ime. Ke? teplotn? rozdiel medzi hornou a spodnou vrstvou kvapaliny dosiahne ur?it? kritick? hodnotu, obraz sa z?sadne zmen?. Cel? objem kvapaliny je rozdelen? na identick? bunky, v ka?dej z nich doch?dza k netlmen?m konvek?n?m pohybom ?ast?c kvapaliny pozd?? uzavret?ch trajekt?ri?. Charakteristick? rozmery Benardov?ch ?l?nkov v pr?pade experimentov s kvapalinou s? v milimetrovom rozsahu (10 -3 m), pri?om charakteristick? priestorov? mierka medzimolekulov?ch s?l spad? do v?razne men?ieho rozsahu: 10 -10 m. jednotliv? Benardova bunka obsahuje asi 10 21 molek?l. Obrovsk? mno?stvo ?ast?c teda m??e vykazova? koherentn? (konzistentn?) spr?vanie.

Benardove bunky sa m??u vytv?ra? za vhodn?ch podmienok v akejko?vek kvapaline. Tak?to bunky sa na?li na povrchu Slnka a pravdepodobne existuj? v zemskom pl??ti. Navy?e, pod?a modern?ch astronomick?ch koncepci? sa pozorovate?n? ?as? vesm?ru sklad? aj z bunkov?ch ?trukt?r - zhlukov galaxi?.

Okrem sebaorganiz?cie je ?al??m d?le?it?m pojmom synergetika pojem bifurk?cia. Pojem „rozdvojenie“ - rozvetvenie alebo rozdelenie na dve ?asti - v modernej vedeckej terminol?gii sl??i na op?sanie spr?vania zlo?it?ch syst?mov, ktor? s? vystaven? vplyvom a stresom. V ur?itom bode musia tak?to syst?my urobi? kritick? vo?bu: nasledova? jednu alebo druh? vetvu v?voja. Najjednoduch??m pr?kladom syst?mu umiestnen?ho v bode rozdvojenia je nestabiln? rovnov?ha gule na povrchu konvexnej gule ve?k?ho priemeru. Lopta sa m??e kot??a? z povrchu gule ak?mko?vek smerom a takmer kedyko?vek. V uva?ovanom pr?klade s B?nardov?mi ?l?nkami je bod bifurk?cie n?hodn? v?skyt pravoto?iv?ch alebo ?avostrann?ch buniek v kvapaline. Podobn? obraz mo?no pozorova? v biologickej evol?cii: n?hodn? mut?cia, ktor? povedie ku kvalitat?vnej ireverzibilnej re?trukturaliz?cii organizmu, je v jazyku synergetiky bodom bifurk?cie. Koncept bifurk?cie teda mo?no pou?i? na op?sanie zmien v ?irokej ?k?le syst?mov vr?tane environment?lnych a soci?lnych.

Najd?le?itej??mi znakmi bifurka?n?ho bodu je, ?e po prv? prechod cez neho pren??a syst?m do kvalitat?vne nov?ho stavu a po druh? nemo?no vopred vedie?, ak?m smerom sa bude ubera? v?voj syst?mu, teda napr. bifurk?cia nie je jednozna?ne ur?en?.

Malo by by? zrejm?, ?e hlavnou my?lienkou synergetiky je pop?sa? mo?nos? spont?nneho (bez z?sahu ?udskej mysle) vzniku usporiadan?ch ?trukt?r z neusporiadan?ch alebo slovami I. Prigogina „poriadok z chaosu“. .“

Ak? je d?vod pohybu? Aristoteles – pohyb je mo?n? len pod vplyvom sily; pri absencii s?l bude telo v pokoji. Galileo – teleso dok??e udr?a? pohyb aj bez p?sobenia s?l. Sila je potrebn? na vyrovnanie in?ch s?l, napr?klad sila trenia Newton sformuloval z?kony pohybu.

Fyzika 10. ro?n?k

""Trecia sila" 10. trieda"- Pr??iny trecej sily. Druhy trenia. Tabu?ka na zapam?tanie vzorcov. Me? je kosten? pred??enie hornej ?e?uste ryby. Trecia sila. Trecie materi?ly. Ako sa zni?uje a zvy?uje trenie. Stanovenie koeficientu klzn?ho trenia. Ako ve?k? sila treba vynalo?i? na sane. Ako m??ete zv??i? silu trenia? Hovor?me o viacn?sobnom v??azovi. Sila, ktor? vznik?, ke? sa jedno teleso pohybuje po povrchu.

"Tepeln? motory" triedy 10- Ochrana ?ivotn?ho prostredia. Tepeln? motory a ochrana ?ivotn?ho prostredia. Hlavn? komponenty motora. Hist?ria stvorenia. Fyzika ako veda nezah??a len ?t?dium te?rie. Dieselov? motory. Raketov? motory. Trochu o tvorcovi. Denis Papin. Aplik?cia. Humphrey Potter. Priekopn?ci raketov?ch a vesm?rnych technol?gi?. Dvojtaktn? motor. Ohniv? srdce. Prevent?vne opatrenia. Ako vyrie?i? probl?m. Ochrana pr?rody.

"Druhy laserov"- Kvapaln? laser. Polovodi?ov? laser. Zdroj elektromagnetick?ho ?iarenia. Klasifik?cia laserov. Vlastnosti laserov?ho ?iarenia. Chemick? laser. Zosil?ova?e a gener?tory. Plynov? laser. Pevn? lasery. Aplik?cia lasera. Ultrafialov? laser. Laser.

"Z?kony kon?tantn?ho elektrick?ho pr?du"- Typy pripojenia vodi?ov. Celkov? odpor obvodu. S?riov? a paraleln? pripojenie. Znalos? z?kladn?ch z?konov jednosmern?ho pr?du. P?sobenie elektrick?ho pr?du. Ohmov z?kon pre ?as? obvodu. "Nev?hody" spojov. Konverzia obvodov. Sch?my zapojenia. Chyby. Elektrina. Odpor. S??asn? sila. Voltmeter. "Pros" spojen?. Z?kladn? vzorce t?my. V?eobecn? odpor. Z?kony jednosmern?ho pr?du.

"Nas?ten? a nenas?ten? para"- Kondenza?n? vlhkomer. Z?vislos? tlaku nas?ten?ch p?r od teploty. Absol?tna vlhkos? vzduchu. Za?nime rie?i? probl?my. Relat?vna vlhkos?. Zauj?mav? javy. Izotermy skuto?n?ho plynu. Odparovanie kvapaliny. Komfortn? z?na pre ?loveka. Rosa. Stanovenie vlhkosti vzduchu. Mr?z. Vlasov? vlhkomer. Po?me sa nau?i? pou??va? tabu?ku. Vriaci. Procesy prebiehaj?ce v uzavretej n?dobe.

"Stanovenie povrchov?ho nap?tia"- Koeficient povrchov?ho nap?tia. V?sledky v?skumu. Postoj k u?ebn?mu materi?lu. Virtu?lna laborat?rna pr?ca. D??ka dr?tu. Sf?rick? povrch. Povrchov? nap?tie. Problematick? sk?senos?. Ako sa sp?jaj? mydlov? bubliny. Oprava vedomost?. Proces tvorby mydlov?ch bubl?n. F?kajte mydlov? bubliny. Mydlov? bubliny r?znych ve?kost?. Ak? sily p?sobia pozd?? povrchu kvapaliny.