Différence entre loi et principe en physique

Les termes que les scientifiques utilisent pour décrire ce qu'ils étudient peuvent sembler arbitraires. Il peut sembler que les mots qu'ils utilisent ne sont que des mots sans rien d'autre pour eux. Mais étudier les termes que les scientifiques utilisent pour décrire divers phénomènes vous permet de mieux comprendre le sens qui les sous-tend.

•••Syed Hussain Ather

La loi de la gravitation universelle de Newton démontre la nature universalisable et commune des lois qui décrivent la nature et l'univers.

Les différences entre la terminologie dans le sens d'une loi physique et les principes de la physique peuvent être déroutantes.

• Les lois sont des règles et des idées générales qui adhèrent à la nature de l'univers tandis que les principes décrivent des phénomènes spécifiques qui nécessitent clarté et explication. D'autres termes comme les théorèmes, les théories et les règles peuvent décrire la nature et l'univers. Comprendre les différences entre ces termes en physique peut améliorer votre rhétorique et votre langage lorsque vous parlez de science.

UNE droit est un aperçu important de la nature de l'univers. Une loi peut être vérifiée expérimentalement en prenant en compte des observations sur l'univers et en se demandant quelle règle générale les régit. Les lois peuvent être un ensemble de critères pour décrire des phénomènes tels que la première loi de Newton (un objet restera au repos ou se déplacer à un mouvement à vitesse constante à moins qu'il ne soit soumis à une force externe) ou une équation telle que la deuxième loi de Newton (F = ma pour la force nette, la masse et l'accélération).

Les lois sont déduites de nombreuses observations et rendent compte de diverses possibilités d'hypothèses concurrentes. Ils n'expliquent pas un mécanisme par lequel un phénomène se produit, mais décrivent plutôt ces nombreuses observations. Quelle que soit la loi qui peut le mieux rendre compte de ces observations empiriques en expliquant les phénomènes d'une manière générale et universalisée, c'est la loi que les scientifiques acceptent. Les lois sont appliquées à tous les objets quel que soit le scénario, mais elles n'ont de sens que dans certains contextes.

UNE principe est une règle ou un mécanisme par lequel fonctionnent des phénomènes scientifiques spécifiques. Les principes ont généralement plus d'exigences ou de critères lorsqu'ils peuvent être utilisés. Ils nécessitent généralement plus d'explications à articuler par opposition à une seule équation universelle.

Les principes peuvent également décrire des valeurs et des concepts spécifiques tels que l'entropie ou le principe d'Archimède, qui relie la flottabilité au poids de l'eau déplacée. Les scientifiques suivent généralement une méthode pour identifier un problème, collecter des informations, former et tester des hypothèses et tirer des conclusions lors de la détermination des principes.

Les principes peuvent également être des idées générales qui régissent des disciplines telles que la théorie cellulaire, la théorie des gènes, l'évolution, l'homéostasie et les lois de la thermodynamique étant une définition de principe scientifique dans biologie Ils sont impliqués dans une variété de phénomènes en biologie et, au lieu de fournir une caractéristique définie et universelle de l'univers, ils sont destinés à faire avancer les théories et la recherche dans la biologie.

Il existe d'autres exemples de principes scientifiques dans la vie quotidienne. Il est impossible de faire la distinction entre une force gravitationnelle et la force d'inertie, la force d'accélérer un objet, connue sous le nom de principe d'équivalence. Il vous dit que si vous êtes dans un ascenseur en chute libre, vous ne pourrez pas mesurer la gravité force parce que vous ne pouviez pas la distinguer de la force qui vous tire dans la direction opposée à la gravité.

La première loi de Newton, qu'un objet en mouvement restera en mouvement jusqu'à ce qu'une force extérieure agisse dessus, signifie que les objets qui n'ont pas de force nette (la somme de toutes les forces sur un objet) ne subiront pas accélération. Il restera soit au repos, soit se déplacera avec une vitesse constante, la direction et la vitesse d'un objet. C'est très central et commun à de nombreux phénomènes dans la façon dont il relie le mouvement d'un objet aux forces qui agissent sur lui, qu'il s'agisse d'un corps céleste ou d'une balle reposant sur le sol.

La deuxième loi de Newton, F = ma, vous permet de déterminer l'accélération ou la masse à partir de cette force nette pour ces objets. Vous pouvez calculer la force nette due à la gravité d'une balle qui tombe ou d'une voiture faisant un virage. Cette caractéristique fondamentale des phénomènes physiques en fait une loi universalisée.

La troisième loi de Newton illustre également ces caractéristiques. La troisième loi de Newton stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. L'énoncé signifie que dans chaque interaction, il y a une paire de forces agissant sur les deux objets en interaction. Lorsque le soleil attire les planètes vers lui alors qu'elles orbitent, les planètes reculent en réponse. Ces lois de la physique décrivent ces caractéristiques de la nature comme inhérentes à l'univers.

Le principe d'incertitude de Heisenberg peut être décrit comme « rien n'a une position définie, une trajectoire définie ou un élan défini », mais il nécessite également une explication supplémentaire pour plus de clarté. Lorsque le physicien Werner Heisenberg a essayé d'étudier les particules subatomiques avec une précision accrue, il a constaté qu'il était impossible de déterminer exactement la quantité de mouvement et la position d'une particule simultanément.

Heisenberg a utilisé le mot allemand « Ungenauigkeit », signifiant « imprécision » et non « incertitude » pour décrire ce phénomène que nous appellerions le Principe incertain. La quantité de mouvement, le produit de la vitesse et de la masse d'un objet, et sa position sont toujours à un compromis les uns par rapport aux autres.

Le mot allemand original décrit les phénomènes avec plus de précision que le mot « incertitude ». Le principe d'incertitude ajoute de l'incertitude aux observations basées sur l'imprécision des mesures scientifiques d'un physicien. Parce que ces principes dépendent fortement du contexte et des conditions du principe, ils ressemblent plus à des théories directrices utilisées pour faire des prédictions sur les phénomènes de l'univers qu'à des lois.

Si un physicien étudiait le mouvement d'un électron dans une grande boîte, elle pourrait avoir une idée assez précise de la façon dont il se déplacerait à travers la boîte. Mais si la boîte était de plus en plus petite de telle sorte que l'électron ne puisse pas bouger, nous en saurions plus sur l'endroit où se trouve l'électron, mais beaucoup moins sur la vitesse à laquelle il se déplace. Pour les objets de notre vie quotidienne, comme une voiture en mouvement, vous pouvez déterminer l'élan et la position, mais il y aurait toujours un très petite quantité d'incertitude avec ces mesures car les incertitudes sont beaucoup plus importantes pour les particules qu'au quotidien objets.

Alors que les lois et les principes décrivent ces deux idées différentes à travers la physique, la biologie et d'autres disciplines, théories sont des collections de concepts, de lois et d'idées pour expliquer les observations de l'univers. La théorie de l'évolution et la théorie de la relativité générale décrivent comment les espèces ont changé au fil des générations et comment les objets massifs déforment l'espace-temps par gravité, respectivement.

•••Syed Hussain Ather

En mathématiques, les chercheurs peuvent se référer à théorèmes, des affirmations mathématiques qui peuvent être prouvées ou réfutées, et lemmes, des résultats moins importants généralement utilisés comme étapes pour prouver des théorèmes. Le théorème de Pythagore dépend de la géométrie d'un triangle rectangle pour déterminer la longueur de leurs côtés. Cela peut être prouvé mathématiquement.

Si X et oui sont deux nombres entiers tels que a = x²− oui², b = 2xy, et c = x2 + y2, ensuite:

1. une² + b² = (x² − oui²)² + (2xy)²
2. une² + b² = x⁴ − 2x²oui² + x⁴ + 4x²oui²
3. une² + b² = x⁴ + 2x²oui² + x⁴
4. une² + b² = (x² + oui²)²= c²

•••Syed Hussain Ather

D'autres termes peuvent ne pas être aussi clairs. La différence entre un régner et un principe peut être débattu, mais les règles se réfèrent généralement à la manière de déterminer la bonne réponse à partir de différentes possibilités. La règle de droite permet aux physiciens de déterminer comment le courant électrique, le champ magnétique et la force magnétique dépendent de la direction l'un de l'autre. Bien qu'il soit basé sur les lois fondamentales et les théories de l'électromagnétisme, il est davantage utilisé comme "règle générale" pour résoudre les équations de l'électricité et du magnétisme.

L'examen de la rhétorique derrière la façon dont les scientifiques communiquent vous en dit plus sur ce qu'ils veulent dire lorsqu'ils décrivent l'univers. Comprendre l'utilisation de ces termes est pertinent pour comprendre leur véritable sens.