Kiến thức Phổ thông

Mô hình lý tưởng hóa trong vật lý

Trong vật lý, chúng ta thường xử lý một hệ thống, trong thực tế, rất phức tạp. Ví dụ, hãy xem xét một trong những hệ thống vật lý dễ phân tích nhất: ném bóng.

Mô hình lý tưởng của ném bóng tennis

Bạn ném một quả bóng tennis lên không trung và nó quay trở lại, và bạn muốn phân tích chuyển động của nó. Làm thế nào là phức tạp này?

Quả bóng không tròn hoàn hảo, vì một điều; Nó có thứ mờ ảo kỳ lạ trên đó. Điều đó ảnh hưởng đến chuyển động của nó như thế nào? Gió như thế nào? Bạn đã đặt một chút xoáy vào quả bóng khi bạn ném nó? Gần như chắc chắn. Tất cả những điều này có thể có tác động đến chuyển động của quả bóng trong không khí.

Và đó là những điều hiển nhiên! Khi nó đi lên, trọng lượng của nó thực sự thay đổi một chút, dựa trên khoảng cách từ tâm của Trái đất. Và Trái đất đang quay, vì vậy có lẽ điều đó sẽ có một số ảnh hưởng đến chuyển động tương đối của quả bóng. Nếu mặt trời tắt, thì có ánh sáng chiếu vào quả bóng, có thể có tác động năng lượng. Cả Mặt trời và Mặt trăng đều có tác dụng hấp dẫn đối với quả bóng tennis, vậy chúng có nên được tính đến? Sao Kim thì sao?

Chúng ta nhanh chóng thấy điều này vượt khỏi tầm kiểm soát. Có quá nhiều thứ đang diễn ra trên thế giới đối với tôi để tìm hiểu xem tất cả những điều đó tác động đến tôi như thế nào khi ném quả bóng tennis? Chúng ta có thể làm gì?

Sử dụng trong Vật lý

Trong vật lý, một mô hình (hoặc mô hình lý tưởng hóa ) là một phiên bản đơn giản hóa của hệ thống vật lý loại bỏ các khía cạnh không cần thiết của tình huống.

Một điều mà chúng ta thường không lo lắng là kích thước vật lý của vật thể, cũng không thực sự là cấu trúc của nó. Trong ví dụ về bóng tennis, chúng tôi coi nó như một đối tượng điểm đơn giản và bỏ qua sự mờ nhạt. Trừ khi đó là thứ chúng tôi đặc biệt quan tâm, chúng tôi cũng sẽ bỏ qua thực tế là nó đang quay. Sức cản không khí thường xuyên bị bỏ qua, như gió. Các ảnh hưởng trọng lực của Mặt trời, Mặt trăng và các thiên thể khác bị bỏ qua, cũng như tác động của ánh sáng trên bề mặt của quả bóng.

Khi tất cả những phiền nhiễu không cần thiết này bị loại bỏ, bạn có thể bắt đầu tập trung vào các phẩm chất chính xác của tình huống mà bạn quan tâm để kiểm tra. Để phân tích chuyển động của một quả bóng tennis, đó thường là các chuyển vị, vận tốc và lực hấp dẫn liên quan.

Sử dụng các mô hình lý tưởng hóa

Điều quan trọng nhất khi làm việc với một mô hình lý tưởng hóa là đảm bảo rằng những thứ bạn đang tước đi là những thứ không cần thiết cho phân tích của bạn . Các tính năng cần thiết sẽ được xác định theo giả thuyết mà bạn đang xem xét.

Nếu bạn đang nghiên cứu động lượng góc , sự quay tròn của một vật thể là điều cần thiết; nếu bạn đang nghiên cứu động học 2 chiều , nó có thể bỏ qua nó. Nếu bạn đang ném một quả bóng tennis từ máy bay ở độ cao lớn, bạn có thể muốn tính đến sức cản của gió, để xem quả bóng có đạt vận tốc đầu cuối và dừng tăng tốc không. Thay phiên, bạn có thể muốn phân tích sự thay đổi của trọng lực trong tình huống như vậy, tùy thuộc vào mức độ chính xác bạn cần.

Khi tạo một mô hình lý tưởng hóa, hãy đảm bảo rằng những thứ bạn đang loại bỏ là những đặc điểm mà bạn thực sự muốn loại bỏ khỏi mô hình của mình. Bất cẩn bỏ qua một yếu tố quan trọng không phải là một mô hình; đó là một sai lầm.

Xem thêm:

Xung lực là gì?

Định nghĩa xung lực Lực được áp dụng theo thời gian tạo ra một xung lực, một sự thay đổi ...
Xem thêm

Khám phá Hố đen vũ trụ: Sự hình thành, sức mạnh huỷ diệt của nó và chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn rơi vào Lỗ đen?

Hố đen vũ trụ là gì? Mọi người thường nghĩ Hố đen vũ trụ - hay còn gọi là lỗ ...
Xem thêm

Tìm hiểu Định luật Coulomb (Cu-lông) là gì: định nghĩa, phương trình và lịch sử khám phá

Định luật Coulomb là gì? Định luật Coulomb là một định luật vật lý quy định lực giữa hai điện ...
Xem thêm

Định luật Kirchhoff dòng điện và điện áp là gì?

Định luật Kirchhoff là gì? Năm 1845, nhà vật lý người Đức, Christopher Kirchhoff, lần đầu tiên mô tả hai ...
Xem thêm

Mặt trăng là gì? Tìm hiểu về sự thật đằng sau Vùng tối Mặt trăng và bề mặt lởm chởm đá của nó

Mặt trăng là gì? Mặt trăng của Trái đất là nơi duy nhất ngoài vũ trụ mà con người đặt ...
Xem thêm

Tìm hiểu về Hành tinh lùn Makemake

Giới thiệu Makemake là hành tinh lùn ở vị trí thứ hai tính từ ngoài vào so với Mặt Trời ...
Xem thêm
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker