Fyysinen järjestelmä

Fyysinen järjestelmä  on fyysisen tutkimuksen kohde , sellainen ympäristöstä erotettu toisiinsa liittyvien elementtien joukko, joka on vuorovaikutuksessa sen kanssa kokonaisuutena [1] . Tässä tapauksessa elementit tulisi ymmärtää fyysisinä kappaleina tai muina fyysisinä järjestelminä. Fyysisen järjestelmän vuorovaikutus ympäristön kanssa sekä fyysisen järjestelmän yksittäisten komponenttien välinen yhteys toteutetaan käyttämällä perustavanlaatuisia fyysisiä vuorovaikutuksia ( painovoima , sähkömagneettinen vuorovaikutus , vahva vuorovaikutus , heikko vuorovaikutus ) tai vuorovaikutuksia, jotka pelkistyvät perustavanlaatuisiksi ne ( kitka , kimmoisuus , paino jne. ) . Tietyn fyysisen järjestelmän valinta ympäristöstä riippuu tutkimuksen erityisistä päämääristä ja tavoitteista.

Esimerkkejä fysikaalisista järjestelmistä ovat: atomi , atomin ydin , galaksi , ihanteellinen kaasu , värähtelypiiri , matemaattinen heiluri , aurinkokunta , kiinteä kappale jne.

Fyysisten järjestelmien luokitus

• Fysiikan osion mukaan, joka kuvaa niiden käyttäytymistä , fyysiset järjestelmät jaetaan [2] : mekaanisiin , termodynaamisiin , sähköisiin , magneettisiin , sähkömagneettisiin , optisiin , kvantti- , atomi- , ydin- , jne. Jotkin monimutkaiset fyysiset järjestelmät vaativat lakien soveltamista ja fysiikan eri osien menetelmiä, eikä niitä voida määrittää tiettyyn luokkaan.

• Ympäristön kanssa tapahtuvan vuorovaikutuksen luonteen perusteella erotetaan eristetyt (suljetut) , suljetut ja avoimet järjestelmät.

Eristettyjen fyysisten järjestelmien tarkastelussa usein oletetaan, että järjestelmällä voi olla jonkinlainen yhteys ulkoiseen ympäristöön. Oletetaan esimerkiksi, että ulkoiset voimat ja voimien momentit eivät vaikuta suljettuun mekaaniseen järjestelmään (tai niiden resultantti on nolla), eli mekaanisen energian vaihtoa ei tapahdu, mutta lämmönvaihdon mahdollisuus ympäristön kanssa on sallittu [3] . Eristetyllä termodynaamisella järjestelmällä ei ole lämmönvaihtoa ympäristön kanssa, mutta siihen voivat vaikuttaa mekaaniset voimat, eli tapahtuu mekaanisen energian vaihtoa [4] .
Täysin eristetty fyysinen järjestelmä on abstraktio, jota käytetään sellaisten mallien rakentamisessa, jotka on suunniteltu huomioimaan fyysisten järjestelmien sisäiset prosessit, kun ulkoiset vaikutukset voidaan jättää huomiotta. Mutta kuten yleisestä järjestelmien teoriasta [5] seuraa , sellaisella järjestelmällä ei ole tuloja eikä lähtöjä. Siksi se ei voi millään tavalla vaikuttaa ympäristöön, eikä ulkopuolinen tarkkailija voi säilyttää mitään tietoa tällaisesta järjestelmästä.

• Järjestelmän ominaisuuksien ajan myötä muuttuvan periaatteen mukaan fyysiset järjestelmät jaetaan staattisiin ja dynaamisiin.

Fyysisten järjestelmien ominaisuudet

Usein ympäristön vaikutus fyysiseen järjestelmään annetaan kenttien muodossa : sähkökenttä , magneettikenttä jne. Tällaisia ​​kenttiä kutsutaan ulkoisiksi , toisin kuin kentät, jotka luovat kappaleita itse fyysisessä järjestelmässä.

Muita fyysiseen järjestelmään kohdistuvia vaikutuksia ovat ulkoinen säteily, valaistus jne.

Muistiinpanot

1. ↑ Peregudov F.I., Tarasenko F.P. Johdatus järjestelmäanalyysiin. - M .: Korkeakoulu, 1989
2. ↑ Fyysinen tietosanakirja / päätoimittaja. A. M. Prokhorov. - M .: Neuvostoliiton tietosanakirja, 1983. - 944 s.
3. ↑ Sivukhin D.V. Fysiikan yleinen kurssi. - 5. painos, stereotyyppinen. - M .: Fizmatlit, 2006. - T. I. Mekaniikka. - 560 s. — ISBN 5-9221-0715-1
4. ↑ Sivukhin D.V. Fysiikan yleinen kurssi. - 3. painos, tarkistettu ja laajennettu. - M .: Nauka, 1990. - T. II. Termodynamiikka ja molekyylifysiikka. — 592 s. — ISBN 5-02-014187-9
5. ↑ Bakhrushin V. E. Järjestelmämallinnuksen matemaattiset perusteet. - Zaporozhye: KPU, 2009. - 224 s. — ISBN 978-966-414-019-2