4 个每个人都应该知道的物理学概念

物理与日常生活相关吗？

答案似乎是否定的，但事实是，理解物理学的基本知识对任何人来说都是非常重要的。理解基本的物理概念可以让你变得聪明，也可以帮助你更好地解决工作和生活中的问题。

什么是物理学？物理学研究宇宙中物质及其在空间和时间中的运动。它是基础科学之一，涵盖广泛的学科。今天，我们将与你分享4个基本的物理概念来帮助你理解这个主题。

一、经典力学(运动定律)

你可能听说过艾萨克·牛顿坐在一棵苹果树下制定基本运动定律的故事。虽然故事的一部分是假的，但有一些原因。1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》(简称《原理》)，这是第一本解释运动或经典力学基本定律的书。在这本书里，牛顿提出并解释了经典力学的三个基本定律:

静止的物体将保持静止，而运动的物体将以相同的速度运动，除非物体受到外力的作用。

力等于质量乘以加速度(F = ma)

当一个物体向另一个物体施加力时，第二个物体向第一个物体施加相等且相反的力。

这听起来有点抽象，但是当你仔细想想，这些力学定律在日常生活中是很清楚的。在平坦的表面上，球会保持静止，除非有人踢它或者风吹它。在山坡上，重力作用于它，使它滚落下来。就力而言，我们都知道被时速30公里的足球击中的速度不同于被同样速度的汽车击中的速度。物体的质量影响力。最后，我们都知道，如果我们撞到墙上，我们可能会摔断手。我们可能会猛烈地撞上墙，但墙会反过来施加同样的反作用力。哎哟，好痛。

二。电磁

什么是光？如果我们不谈电磁，这是宇宙的四种基本力量之一，就不可能理解这个简单的问题。电磁学研究在整个宇宙中某些类型的物质中发现的电子产生的力。某些类型的物质，如在磁铁中发现的化合物，具有对某些物质粒子施加力的特性。这些化合物向其他“带电粒子”施加能量，这就是为什么磁铁会吸引回形针而不是手指。电磁场携带的力由光子携带，光子有时表现得像波，有时表现得像粒子。

这些可能会让你困惑，但你需要知道的是，电磁辐射是我们日常生活的重要组成部分。可见光、阳光和光都是电磁辐射。其他类型的电磁辐射，如x光、紫外线、红外线、无线电波等。和可见光实际上是一回事，但频率不同。

三。相对论

广义相对论是物理学中的一个基本概念，通常用运动的车辆来比喻。假设你以60公里/小时的速度把一个球垂直向上扔在一辆汽车上。相对论有助于解释关于球的出现有两种不同的观点:

从你自己的角度来看，在车里，你对球施加一个向上的力，球在重力的作用下直线上下移动回到你的手中。

从站在车外的人的角度来看，球在车前实际上遵循抛物线轨迹。

这是一个简单的例子，但它可以扩展到更大的范围:例如，地球目前正以每小时100，000公里的速度围绕太阳旋转，但是由于相对论，我们并不这样认为。

当爱因斯坦在20世纪初提出狭义相对论时，广义相对论得到了扩展。在他的著作中，爱因斯坦推导出了光的“绝对速度极限”，不管相对论如何，都不能超过这个极限。

让我们做一个思想实验:

你仍然在空间的*，附近还有一个光源。此时，测量穿过你的光速，你测量的光速是每秒300，000公里。

然后你将进一步做实验。这次让光源以每小时100，000公里的速度远离你。然后再次测量光速，你会发现光速仍然是每秒300，000公里，而不是每秒200，000公里(每秒300，000公里-每秒100，000公里)。

为什么这是违反直觉的结果？只有一种解释听起来很疯狂:移动物体的时间会变慢！

四.热力学

热力学研究热、能量和机械功之间的关系。热力学围绕着四个定律(不是1-4，而是0-3)。热力学定律源于热作为运动的基本解释。

热力学零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，那么它们也必须彼此处于热平衡。

热力学第一定律的表述--热能形式的能量守恒定律。

热力学第二定律——机械能可以完全转化为热能，但热能不能在有限的实验操作中完全转化成功(热机不可用)。

热力学第三定律——绝对零度不能达到，但可以无限接近。

在原子水平上，我们认为的“温度”实际上是指原子运动。例如，在大热天，阳光刺激地球大气中的原子快速振动。这种振动给我们的皮肤带来能量，让我们感到温暖。

此外，通过热力学第二定律，我们可以预测宇宙的最终结果——“热沉默”，也就是说，宇宙中所有其他形式的能量都转化为热能，而且各处的温度都是一样的——宇宙变成了死水，但别担心，这将需要许多年才能发生。