Diferença entre a lei e o princípio da física

Os termos que os cientistas usam para descrever o que estudam podem parecer arbitrários. Pode parecer que as palavras que usam são apenas palavras sem nada mais para eles. Mas estudar os termos que os cientistas usam para descrever vários fenômenos permite que você entenda melhor o significado por trás deles.

•••Syed Hussain Ather

A lei da gravitação universal de Newton demonstra a natureza universal e comum das leis que descrevem a natureza e o universo.

As diferenças entre a terminologia no significado de uma lei da física e os princípios da física podem ser confusas.

• Leis são regras e ideias gerais que seguem a natureza do universo, enquanto os princípios descrevem fenômenos específicos que requerem clareza e explicação. Outros termos como teoremas, teorias e regras podem descrever a natureza e o universo. Compreender as diferenças entre esses termos na física pode melhorar sua retórica e linguagem ao falar sobre ciência.

UMA lei é uma visão importante sobre a natureza do universo. Uma lei pode ser verificada experimentalmente levando-se em consideração as observações sobre o universo e perguntando qual regra geral as governa. As leis podem ser um conjunto de critérios para descrever fenômenos como a primeira lei de Newton (um objeto permanecerá em repouso ou mova-se em um movimento de velocidade constante, a menos que influenciado por uma força externa) ou uma equação como a segunda lei de Newton

As leis são deduzidas por meio de muitas observações e levando em consideração várias possibilidades de hipóteses concorrentes. Eles não explicam um mecanismo pelo qual um fenômeno ocorre, mas, em vez disso, descrevem essas numerosas observações. Qualquer que seja a lei que melhor possa explicar essas observações empíricas, explicando os fenômenos de uma maneira geral e universalizada, é a lei que os cientistas aceitam. As leis são aplicadas a todos os objetos, independentemente do cenário, mas só são significativas em certos contextos.

UMA princípio é uma regra ou mecanismo pelo qual fenômenos científicos específicos funcionam. Os princípios normalmente têm mais requisitos ou critérios quando podem ser usados. Eles geralmente requerem mais explicação para serem articulados em oposição a uma única equação universal.

Os princípios também podem descrever valores e conceitos específicos, como entropia ou princípio de Arquimedes, que relaciona a flutuabilidade ao peso da água deslocada. Os cientistas normalmente seguem um método para identificar um problema, coletar informações, formar e testar hipóteses e tirar conclusões ao determinar os princípios.

Princípios também podem ser idéias gerais que governam disciplinas como teoria celular, teoria genética, evolução, homeostase e leis da termodinâmica, sendo uma definição científica de princípio em biologia Eles estão envolvidos em uma variedade de fenômenos na biologia e, em vez de fornecer uma característica universal definida do universo, eles se destinam a promover teorias e pesquisas em biologia.

Existem outros exemplos de princípios científicos na vida cotidiana. É impossível distinguir entre uma força gravitacional e a força inercial, a força para acelerar um objeto, conhecida como princípio de equivalência. Diz que se você estiver em um elevador em queda livre, não será capaz de medir a gravidade força porque você não conseguia distinguir entre ela e a força que o puxa na direção oposta a gravidade.

A primeira lei de Newton, de que um objeto em movimento permanecerá em movimento até que seja acionado por uma força externa, significa que objetos que não têm força líquida (a soma de todas as forças em um objeto) não experimentarão aceleração. Ele permanecerá em repouso ou se moverá com velocidade constante, a direção e a velocidade de um objeto. É muito central e comum a muitos fenômenos em como conecta o movimento de um objeto com as forças que agem sobre ele, não importa se é um corpo celeste ou uma bola pousada no chão.

Segunda lei de Newton, F = ma, permite determinar a aceleração ou massa dessa força resultante para esses objetos. Você pode calcular a força resultante devido à gravidade de uma bola caindo ou de um carro fazendo uma curva. Esta característica fundamental dos fenômenos físicos o torna uma lei universalizada.

A terceira lei de Newton também ilustra essas características. A terceira lei de Newton afirma que, para cada ação, há uma reação igual e oposta. A afirmação significa que em cada interação, há um par de forças agindo sobre os dois objetos em interação. Quando o sol atrai os planetas em sua órbita, os planetas recuam em resposta. Essas leis da física descrevem essas características da natureza como inerentes ao universo.

O Princípio da Incerteza de Heisenberg pode ser descrito como "nada tem uma posição definida, uma trajetória definida ou um momento definido", mas também requer uma explicação adicional para maior clareza. Quando o físico Werner Heisenberg tentou estudar partículas subatômicas com maior precisão, ele descobriu que era impossível determinar com exatidão o momento e a posição de uma partícula simultaneamente.

Heisenberg usou a palavra alemã "Ungenauigkeit", que significa "imprecisão" e não "incerteza" para descrever este fenômeno que chamaríamos de Princípio da incerteza. O momento, o produto da velocidade e massa de um objeto e a posição estão sempre em uma troca entre si.

A palavra alemã original descreve os fenômenos com mais precisão do que a palavra "incerteza". O Princípio da Incerteza adiciona incerteza às observações baseadas na imprecisão das medições científicas de um físico. Como esses princípios dependem muito do contexto e das condições do princípio, eles são mais como teorias orientadoras usadas para fazer previsões sobre os fenômenos do universo do que leis.

Se um físico estudasse o movimento de um elétron em uma grande caixa, ela poderia ter uma ideia bastante precisa de como ele viajaria pela caixa. Mas se a caixa fosse tornada cada vez menor de modo que o elétron não pudesse se mover, saberíamos mais sobre onde o elétron está, mas saberíamos muito menos sobre a velocidade com que ele está viajando. Para objetos em nossa vida cotidiana, como um carro em movimento, você pode determinar o momento e a posição, mas ainda haveria uma pequena quantidade de incerteza com essas medições porque as incertezas são muito mais significativas para as partículas do que todos os dias objetos.

Embora as leis e os princípios descrevam essas duas ideias diferentes em física, biologia e outras disciplinas, teorias são coleções de conceitos, leis e idéias para explicar as observações do universo. A teoria da evolução e a teoria geral da relatividade descrevem como as espécies mudaram ao longo das gerações e como objetos massivos distorcem o espaço-tempo por meio da gravidade, respectivamente.

•••Syed Hussain Ather

Em matemática, os pesquisadores podem se referir a teoremas, afirmações matemáticas que podem ser provadas ou refutadas, e lemas, resultados menos importantes geralmente usados ​​como etapas para provar teoremas. O teorema de Pitágoras depende da geometria de um triângulo retângulo para determinar o comprimento de seus lados. Isso pode ser provado matematicamente.

Se x e y são quaisquer dois números inteiros tais que a = x²- y², b = 2xy, e c = x2 + y2, então:

1. uma² + b² = (x² - y²)² + (2xy)²
2. uma² + b² = x⁴ - 2x²y² + x⁴ + 4x²y²
3. uma² + b² = x⁴ + 2x²y² + x⁴
4. uma² + b² = (x² + y²)²= c²

•••Syed Hussain Ather

Outros termos podem não ser tão claros. A diferença entre um regra e um princípio pode ser debatido, mas as regras geralmente se referem a como determinar a resposta correta a partir de diferentes possibilidades. A regra da mão direita permite que os físicos determinem como a corrente elétrica, o campo magnético e a força magnética dependem da direção um do outro. Embora seja baseado em leis e teorias fundamentais do eletromagnetismo, é mais usado como uma "regra geral" na resolução de equações em eletricidade e magnetismo.

Examinar a retórica por trás de como os cientistas se comunicam mostra mais sobre o que eles querem dizer quando descrevem o universo. Compreender o uso desses termos é pertinente para entender seu verdadeiro significado.