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物理学によるシステムの定義は何ですか?

物理学では、「システム」の定義は、日常の言語よりも少し微妙です。 これが故障です:

一般的な定義:

A システム 物理学には、オブジェクトまたはコンポーネントの明確に定義されたコレクションがあります 私たちが勉強することを選んだこと。これは:

* 単一のオブジェクト: ボール、惑星、原子。

* オブジェクトのコレクション: 星のグループ、容器内のガス、車のエンジン。

* 空間の特定の領域: 地球の大気、ブラックホールのイベント地平線。

システムの重要な機能:

* 境界: システムは境界で定義されており、周囲から分離します。これらの境界は、本物(コンテナのように)または想像上(定義された空間の領域のように)にすることができます。

* 相互作用: システムは、力、エネルギー移動(熱、作業)、またはその他の交換を通じて、周囲と相互作用します。

* プロパティ: システムには、質量、エネルギー、運動量、温度などの測定可能な特性があります。

例:

* 単純な振り子: このシステムは、文字列に取り付けられた質量で構成されています。その境界は、文字列の長さによって定義されます。その相互作用には、重力と弦の張力が含まれます。

* 閉じたシステム: 閉じたシステムは、その周囲とエネルギーや物質を交換しません。孤立したサーモスは例です。

* オープンシステム: オープンシステムは、エネルギーと物質の両方をその周囲と交換します。沸騰したお湯の鍋が例です。

定義が重要なのはなぜですか?

システムを定義することは次のことです。

* 私たちの研究の焦点: これにより、調査のために宇宙の特定の側面を分離することができます。

* 複雑な問題の単純化: 境界を定義することにより、世界の無関係な部分を無視し、システム内の重要な要因に焦点を当てることができます。

* 物理的法則の適用: 物理学の多くの法則は、システムとその相互作用の観点から策定されています。

重要なメモ:

* システムの選択: システムとして定義するものの選択は、しばしば尋ねられている特定の質問に基づいて物理学者次第です。

* スケール: システムは、顕微鏡(原子など)から天文学(銀河など)まで、さまざまなスケールで存在できます。

* 閉じたvs.オープンシステム: 閉じたシステムまたはオープンシステムの選択は、システムの分析方法に影響します。

要約すると、物理学のシステムは、私たちが調査することを選択した宇宙の慎重に定義された部分であり、その行動と世界との相互作用を研究することができます。

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