Моделі у фізиці

Одним із потужних методів дослідження у фізиці є метод моделювання.
Запам’ятай
Моделювання – це процес заміни реального об’єкта, процесу або явища іншим, званим моделлю.
Модель – це ідеалізація реального об’єкта чи явища при збереженні основних властивостей, що визначають даний об’єкт або явище.

Підкреслимо, що модель повинна зберігати ті властивості реального об’єкта, які визначають його поведінку. Моделі бувають теоретичними і лабораторними, останнім часом широко використовуються комп’ютерні моделі.

При створенні теоретичної моделі використовуються результати спостережень і експериментів. Очевидно, що проблема стає більш зрозумілою за допомогою конкретних образів, саме тому модель найчастіше буває механічною. Наприклад, рух молекул газу наочно можна представити як рух пружних кульок, будова атома спочатку передбачалося аналогічну будові Сонячної системи.

Одна з перших моделей, якою ми будемо користуватися, – це матеріальна точка, т. Е. Тіло, розмірами і формою якого можна знехтувати в умовах даної задачі. Останні слова є ключовими: саме умови конкретної задачі дозволяють застосувати дану модель.

Спочатку, коли даних мало, модель, як правило, виходить грубою, але в міру накопичення експериментальних фактів вона уточнюється, проте для відповідей на деякі важливі питання можна зупинитися і на примітивній моделі.

У лабораторії моделюються, як правило, явища, вивчення яких в природних умовах представляє значні труднощі. Наприклад, течія річки, зміна її русла моделюються в гідравлічних лотках, випробування моделей літаків проводиться в аеродинамічній трубі. При цьому повинні виконуватися різні умови подібності – геометричне, кінематичне і т. Д.

Теоретичне вирішення будь-якої фізичної задачі зводиться до математичного моделювання, т. Е. Написанню рівнянь. Часто ці рівняння виходять досить складними, і їх вирішення робляться за допомогою комп’ютерів.

Посилання на основну публікацію