Fysikkesystemer

Fysikkesystemer er sammensetninger av objekter og felt som utveksler energi og materie i samsvar med fysiske lover. Et system omfatter ofte et avgrenset område eller en gruppe tilstander hvis utvikling kan beskrives av et sett tilstandvariabler, for eksempel posisjon, hastighet, feltstyrker eller partikkelkonfigurasjoner. Omgivelsene påvirker systemet gjennom grensebetingelser og interaksjoner.

Klassifisering: Systemer kan være mekaniske, elektromagnetiske, termodynamiske eller kvantemekaniske, eller kombinasjoner av disse. De kan være lukkede eller åpne, isolerte eller ikke-isolerte, avhengig av om de utveksler energi og/eller materie med omgivelsene. Størrelse og kompleksitet varierer fra enkle pendler til klimatiske eller kosmologiske systemer.

Modellering: For å beskrive et system velger man passende tilstandvariabler og formuleringer av dynamikken, som Newtons lover, Maxwells ligninger eller Schrödingers ligning. Løsningene gir tidsutviklingen og gjør prediksjoner mulig. Grensebetingelser og initialverdier er sentrale, og modeller må ofte forenkles gjennom antakelser og tilnærminger.

Lover og prinsipper: Konserveringslover som energi, bevegelsesmengde og angulærmoment, samt underliggende symmetrier, styrer oppførselen til mange systemer. Mange er lineære og forutsigbare, andre er ikke-lineære og kan være kaotiske.

Eksempel: Et pendelsystem, en elektronisk krets, en gass i en beholder eller et atom i et felt illustrerer hvordan fysikkens prinsipper brukes i praktiske beskrivelser.