Физиката е точна, теоретична и експериментална наука, която изучава свойствата на материята, енергията, времето и пространството и взаимодействието между тях. Потърсете точността и точността в техните заключения и че те могат да бъдат проверени чрез експерименти.
Той обяснява природните явления чрез закони, като не включва тези, които променят молекулярната структура на телата. Тя е тясно свързана с математиката, разчита на нея за да изрази изучаването на реалността което те занимава. От друга страна, той включва отвътре
неговата област на изучаване на химия, биология и електроника, в допълнение към обяснението на техните явления.
Физиката изучава явленията на материята, като основава своите теории върху класическата механика, откъдето изучава законите, които управляват движението, върху класическата електродинамика за изследване на електромагнитните заряди, върху термодинамиката за изследване на топлината и формите на енергия., В квантовата механика, която изучавайте природата в мащаб малко пространство и в статистиката за изследване на честотите и вероятностите за поява на физични явления.
Клонове на класическата физика
Физиката, за изучаване на реалността, е разделена на три големи клона, които ви позволяват да изучавате природните явления от специфичен аспект на реалността, те са:
- Класическа физика
- Съвременна физика и
- Съвременна физика.
Какво се счита за класическа физика?
Класическата физика включва изследвания и теории преди появата на квантовата механика. Нарича се още нютонова физика, защото разчитайте на законите на Нютон отнасящи се до движение над предмети.
Класическата физика изучава явления, които имат скорост по-малка от скоростта на светлината и чиито пространствени скали са по-малки от размера на атомите и молекулите.
Класическата физика включва следните дисциплини:
Класическа механика:
Наука, която изучава законите на движение на Нютон, отнасяйки се до поведението на много малки физически тела в покой и при ниски скорости спрямо скоростта на светлината.
Както класическата механика, така и класическата физика като цяло се основават на законите на Нютон, особено на отнасящи се до движението на телата във Вселената.
Термодинамика:
Науката е отговорна за описанието на състоянията на термодинамичното равновесие на макроскопично ниво. Термодинамиката е отговорна за изучаването на взаимодействието между топлината и другите форми на енергия. Променливите, които той използва, за да опише различни ситуации, са температура, налягане, обем и брой бенки.
Разбира се от термично равновесие това състояние, при което температурите на две тела са равни, с различни начални температури и че след като температурите се изравнят, топлинният поток се спира, като и двете тела достигат гореспоменатото термично равновесие.
Като пример имаме използването на термометъра, инструмент, който определя собствената си температура. За да се знае температурата на друго тяло или вещество, и двете се поставят в термично равновесие. Знаейки, че в топлинно равновесие и тялото, и термометърът са с една и съща температура, температурата, посочена от термометъра, също ще бъде температурата на тялото в сравнение.
Изследването на реакцията на системите към промените в тяхната среда е полезно в най-различни отрасли на науката и инженерството ... Ето някои от приложенията на термодинамиката:
В материалното инженерство те работят пренос на топлина и енергия към суровини за производство на нови материали. Като пример имаме високотемпературния процес на изпичане на парче керамика, чиито крайни свойства ще зависят точно от температурата, на която е била подложена.
На индустриално ниво имаме процес на пастьоризация и производство на сирене и масло чрез топлообмен. В стоманодобивната промишленост различни видове стомана се получават чрез сливане на различни вещества в изключително високотемпературни пещи.
Електромагнетизъм:
Електрическите и магнитните явления се изучават и обединяват в една теория чрез електромагнетизъм. Майкъл Фарадей и Джеймс Клерк МаксуелТой беше първите представители на неговата основа.
Електромагнетизмът се основава на четирите векторни диференциални уравнения на Максуел, които свързват електрическото и магнитното поле със съответните им материални източници.
Електромагнитната теория включва електрически ток, електрическа поляризация и магнитна поляризация. Макроскопичните физични явления, включващи електрически заряди в покой и в движение и въздействието на магнитни и електрически полета върху течни, твърди и газообразни вещества са обекти на описание на електромагнетизма.
Примери за използването на електромагнетизъм са показани в електрически двигатели и генератори, които са устройства, използвани за преобразуване на механичната енергия в електрическа енергия или обратно.
Генератор, алтернатор или динамо е името, дадено на устройството, което преобразува механичната енергия в електрическа. Моторът е устройството, което преобразува електрическата енергия в механична.
Като пример за електромагнетизъм имаме компаса. Движението на иглите се основава на магнитните принципи на земните полюси и на електрическите принципи поради взаимодействието и триенето, което генерира.
Оптиката:
Генерирането на електромагнитно излъчване, неговите свойства и взаимодействието му с материята, особено нейното манипулиране и управление, е това, което физическата оптика е отговорна за изучаването.
Светлината е диапазонът от дължини на електромагнитните вълни, които човешкото око може да възприеме и именно оптиката е отговорна за неговото изследване. Тя е ориентирана към откриването и прилагането на нови явления. Въз основа на него изследователите използват и разработват източници на светлина в целия електромагнитен спектър.
Оптиката е оказала влияние върху приборостроенето, комуникациите и метрологията.
Акустика:
Акустиката е клон на физиката, който се занимава с изучаване на механичните вълни, разпространявани през материята във всяко от нейните състояния (твърдо, течно или газово) посредством физически и математически модели.
Акустиката изучава всичко, свързано с производството, предаването, съхранението, възприемането или възпроизвеждането на звука. Акустичното инженерство се занимава с технологичните приложения на акустиката.
Като примери за акустична физика можем да цитираме:
1. Електронни устройства, за да направят комуникацията по-ефективна.
2. В областта на медицината тя е била ефективна при създаването на образи
на човешкото тяло чрез ултразвук.
3. Микрофоните
Динамика на флуида:
Механиката на флуидите е подраздел на механиката на континуума, който се занимава с изследване на движението на течности (течности и газове) и силите, които ги предизвикват.
В химическото, гражданското, индустриалното инженерство, аеронавтиката, метеорологията, корабостроенето и океанографията намесата на механиката на флуидите е от основно значение.
Съвременна физика
Този клон, наричан още квантова физика, започва от началото на XNUMX век. С предложението на германския физик Макс Планк (1858-1947), в което той обяснява, че в тъмно тяло лъчението се измерва със светлина. Тя се основава на квантовата теория, възникнала през 1900 г. и теорията на относителността през 1905 г.
Алберт Айнщайн, през 1905 г. подсилва квантовата теория и през 1920 г. тя се нарича квантова механика като клон на физиката. Той се занимава с явления, които се случват със скорости, близки до светлинните, или чиито пространствени скали са от порядъка на атомите и молекулите.
Проучете характеристиките, поведението и излъчване на частици на атомно и субатомно ниво. Квантовата механика заедно с Теорията на относителността съставляват това, което днес наричаме съвременна физика.
Съвременна физика
Началото му се намира в края на XNUMX век и началото на XNUMX век, тоест живеем в ерата на съвременната физика. Съвременната физика се занимава с изучаване на сложността на природата, явления в наноскопски мащаб и процеси извън термодинамичното равновесие. Това е теорията за хаоса и турбуленцията.