4.4. FÜÜSIKA ÜLDPRINTSIIBID: TÕRJUTUS JA
SUPERPOSITSIOON
Tõrjutuse printsiip
Tõrjutuse printsiip
makromaailmas tähendab seda, et
ainelisi objekte ei saa asetada teineteise sisse. Kui pista vett
sisaldavasse anumasse mingi keha, siis vedeliku tase tõuseb.
Põhjuseks on see, et vesi ja keha ei saa üheskoos samas
ruumiosas paikneda seepärast tõrjub keha oma asukohast vee
välja.
Tõrjutuse printsiipi väljendab ka see, et kaks veejuga ei
saa teineteist segamatult läbida.
Mikromaailma objekte (aatomeid ning nende koostisosi) on keerulisem
vaadelda ja kirjeldada. Tõrjutuse printsiip kehtib aga ka siin.
Mikromaailma jaoks sõnastes selle printsiibi 1925. aastal
Austria füüsik Wolfgang Ernst Pauli. Oma lihtsaimal kujul
väidab see, et kaks samas aatomis paiknevat elektroni ei saa olla
samas kvantolekus. Elektronid ei saa tiirelda sarnaselt, omades
täpselt ühepalju energiat. Nende seisundid peavad millegi
pooleset erinema.
Kaks teineteisest eemal olevat
veejuga voolavad segamatult mööda oma trajektoore . Kohtumisel teise joaga ei
või erinevad veeosakesed korraga samas paigas asuda ning tõrjuvad üksteist
eemale. Veejoad ei saa teineteist segamatult läbida.
Superpositsiooniprintsiip
Mitteaineliste
ehk
väljaliste objektide puhul tõrjutuse printsiip ei
kehti. Erinevad väljad võivad üksteist segamata samas
paigas asuda. Välja mõju kehadele ei sõltu teiste
väljade juuresolekust. Näiteks magnet tõmbab
raudmutrit maapinna lähedal ja Maast kaugel, kus
raskusjõudu pole, ikka ühtemoodi. Magnetvälja
mõju ei sõltu Maa gravitatsiooniväljast ja vastupidi
—
sõltumata magneti juuresolekust, tõmbab Maa mutrit ikka
sama jõuga.
Kui keha asub korraga mitme välja mõjupiirkonnas, siis
mõjud lihtsalt liituvad. Iga väli mõjub kehale
sõltumata teiste väljade juuresolekust mingi jõuga.
Jõuvektorite liitmisel saame leida summaarse
mõjujõu.
Seda printsiipi, mille järgi väljad üksteist ei sega ja
nende mõjud liituvad, nimetatakse superpositsiooniprintsiibiks (super
—
ladina k. peal, sees; positio —
ladina k. asetsemine). Superpositsiooniprintsiibi kehtivust kinnitab
näiteks tõik, et erinevalt ainelistest veejugadest saavad
kaks valguskiirt teineteisest segamatult läbi minna.
Superpositsiooniprintsiibi
järgi saavad väljad korraga samas
paigas asuda üksteist mõjutamata. Valguskiired on
väljalised objektid ja võivad teineteist segamatult
läbida. Kui üks valguskiir kohtub
teisega, võime
näha, et kummagi poolt tekitatud valguslaik selle tagajärjel
ei muutu.