Fizikai rendszer

A fizikai rendszer a fizikai kutatás  tárgya , a környezettől elválasztott, egymással összefüggő elemek halmaza, amely kölcsönhatásba lép vele, mint egésszel [1] . Ebben az esetben az elemeken fizikai testeket vagy más fizikai rendszereket kell érteni . A fizikai rendszer kölcsönhatása a környezettel, valamint a fizikai rendszer egyes összetevői közötti kapcsolat alapvető fizikai kölcsönhatások ( gravitáció , elektromágneses kölcsönhatás , erős kölcsönhatás , gyenge kölcsönhatás ), vagy alapvetőre redukált kölcsönhatások segítségével valósul meg. olyanok ( súrlódás , rugalmasság , súly stb . ) . A környezetből egy adott fizikai rendszer kiválasztása a kutatás konkrét céljaitól és célkitűzéseitől függ.

Példák a fizikai rendszerekre: atom , atommag , galaxis , ideális gáz , oszcillációs áramkör , matematikai inga , naprendszer , szilárd test stb.

Fizikai rendszerek osztályozása

• A viselkedésüket leíró fizika rész szerint a fizikai rendszereket [2] a következőkre osztják : mechanikai , termodinamikai , elektromos , mágneses , elektromágneses , optikai , kvantum , atomi , nukleáris stb. Egyes összetett fizikai rendszerek törvények alkalmazását igénylik a fizika különböző szakaszainak módszerei, és nem rendelhetők egy adott osztályhoz.

• A környezettel való interakció jellege szerint elkülönített (zárt) , zárt és nyitott rendszereket különböztetnek meg.

Az elszigetelt fizikai rendszerek vizsgálatakor gyakran feltételezik, hogy a rendszernek valamilyen kapcsolata lehet a külső környezettel. Például feltételezzük, hogy a külső erők és erőnyomatékok nem hatnak egy zárt mechanikai rendszerre (vagy eredőjük nulla), vagyis nincs mechanikai energiacsere, de a környezettel való hőcsere lehetősége engedélyezett [3] . Egy izolált termodinamikai rendszerben nincs hőcsere a környezettel, de mechanikai erők hatnak rá, azaz mechanikai energiacsere történik [4] .
A teljesen izolált fizikai rendszer olyan absztrakció, amelyet olyan modellek felépítésében használnak, amelyek a fizikai rendszerek belső folyamatait veszik figyelembe, amikor a külső hatások figyelmen kívül hagyhatók. De ahogy az általános rendszerekelméletből [5] következik , egy ilyen rendszernek nincsenek bemenetei és kimenetei. Ezért semmilyen módon nem tudja befolyásolni a környezetet, és egy külső szemlélő nem tarthat meg semmilyen információt egy ilyen rendszerről.

• A rendszer tulajdonságainak időbeli változásának elve szerint a fizikai rendszereket statikusra és dinamikusra osztják.

Fizikai rendszerek tulajdonságai

A környezet fizikai rendszerre gyakorolt ​​hatását gyakran mezők formájában adják meg : elektromos mező , mágneses mező stb. Az ilyen mezőket külsőnek nevezik , ellentétben azokkal a mezőkkel, amelyek magában a fizikai rendszerben testeket hoznak létre.

A fizikai rendszerre gyakorolt ​​egyéb hatások a külső sugárzás, világítás stb.

Jegyzetek

1. ↑ Peregudov F.I., Tarasenko F.P. Bevezetés a rendszerelemzésbe. - M .: Felsőiskola, 1989
2. ↑ Fizikai enciklopédikus szótár / főszerkesztő. A. M. Prohorov. - M .: Szovjet Enciklopédia, 1983. - 944 p.
3. ↑ Sivukhin D.V. A fizika általános kurzusa. - 5. kiadás, sztereotip. - M .: Fizmatlit, 2006. - T. I. Mechanika. — 560 p. — ISBN 5-9221-0715-1
4. ↑ Sivukhin D.V. A fizika általános kurzusa. - 3. kiadás, átdolgozva és bővítve. - M .: Nauka, 1990. - T. II. Termodinamika és molekuláris fizika. — 592 p. — ISBN 5-02-014187-9
5. ↑ Bakhrusin V. E. A rendszermodellezés matematikai alapjai. - Zaporozhye: KPU, 2009. - 224 p. — ISBN 978-966-414-019-2