Die Physik ist eine exakte, theoretische und experimentelle Wissenschaft, die die Eigenschaften von Materie, Energie, Zeit und Raum und die Wechselwirkung zwischen ihnen untersucht. Achten Sie auf die Genauigkeit und Präzision Ihrer Schlussfolgerungen und darauf, dass diese durch Experimente überprüft werden können.
Es erklärt natürliche Phänomene durch Gesetze, ohne solche, die die molekulare Struktur von Körpern verändern. Es ist eng mit der Mathematik verwandt, es stützt sich darauf das Studium der Realität auszudrücken das beschäftigt dich. Auf der anderen Seite schließt es in ein
sein Fachgebiet für Chemie, Biologie und Elektronik, zusätzlich zur Erklärung ihrer Phänomene.
Die Physik untersucht die Phänomene der Materie auf der Grundlage der klassischen Mechanik, von wo aus sie die Bewegungsgesetze untersucht, die klassische Elektrodynamik zur Untersuchung elektromagnetischer Ladungen, die Thermodynamik zur Untersuchung von Wärme und Energieformen in der Quantenmechanik studiere die Natur auf Skalen kleiner Raum und in Statistiken, um Häufigkeiten und Wahrscheinlichkeiten des Auftretens physikalischer Phänomene zu untersuchen.
Zweige der klassischen Physik
Die Physik für das Studium der Realität ist in drei große Zweige unterteilt, mit denen Sie Naturphänomene unter einem bestimmten Aspekt der Realität untersuchen können:
- Klassische Physik
- Moderne Physik und
- Zeitgenössische Physik.
Was ist klassische Physik?
Die klassische Physik umfasst die Studien und Theorien vor der Entstehung der Quantenmechanik. Es wird auch Newtonsche Physik genannt, weil Verlassen Sie sich auf Newtons Gesetze in Bezug auf die Bewegung über Objekte.
Die klassische Physik untersucht Phänomene, deren Geschwindigkeit kleiner als die Lichtgeschwindigkeit ist und deren räumliche Skalen kleiner als die Größe von Atomen und Molekülen sind.
Die klassische Physik umfasst folgende Disziplinen:
Klassische Mechanik:
Wissenschaft, die Newtons Bewegungsgesetze untersucht und sich auf das Verhalten sehr kleiner physischer Körper in Ruhe und bei niedrigen Geschwindigkeiten im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit bezieht.
Sowohl die klassische Mechanik als auch die klassische Physik im Allgemeinen basieren auf Newtons Gesetzen, insbesondere auf der unter Bezugnahme auf die Bewegung von Körpern im Universum.
Thermodynamik:
Es ist die Wissenschaft, die für die Beschreibung der Zustände des thermodynamischen Gleichgewichts auf makroskopischer Ebene verantwortlich ist. Die Thermodynamik ist verantwortlich für die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Wärme und anderen Energieformen. Die Variablen, mit denen er verschiedene Situationen beschreibt, sind Temperatur, Druck, Volumen und Anzahl der Mol.
Es wird durch verstanden thermisches Gleichgewicht der Zustand, in dem die Temperaturen zweier Körper gleich sind, mit unterschiedlichen Anfangstemperaturen und dass, sobald die Temperaturen gleich sind, der Wärmefluss unterbrochen wird, wobei beide Körper das oben erwähnte thermische Gleichgewicht erreichen.
Als Beispiel verwenden wir das Thermometer, ein Instrument, das seine eigene Temperatur bestimmt. Um die Temperatur eines anderen Körpers oder einer anderen Substanz zu ermitteln, werden beide in ein thermisches Gleichgewicht gebracht. In dem Wissen, dass im thermischen Gleichgewicht sowohl der Körper als auch das Thermometer die gleiche Temperatur haben, entspricht die vom Thermometer angezeigte Temperatur auch der Temperatur des zu vergleichenden Körpers.
Die Untersuchung der Reaktion von Systemen auf Änderungen in ihrer Umgebung ist in einer Vielzahl von Bereichen der Wissenschaft und Technik nützlich. Hier einige Anwendungen der Thermodynamik:
In der Werkstofftechnik laufen sie Wärme- und Energieübertragung zu Rohstoffen für die Herstellung neuer Materialien. Als Beispiel haben wir den Hochtemperaturbrennprozess eines Keramikstücks, dessen endgültige Eigenschaften genau von der Temperatur abhängen, der es ausgesetzt war.
Auf industrieller Ebene haben wir den Prozess der Pasteurisierung und Herstellung von Käse und Butter mittels Wärmeübertragung. In der Stahlindustrie werden verschiedene Stahlsorten durch Schmelzen verschiedener Substanzen in Hochtemperaturöfen erhalten.
Elektromagnetismus:
Elektrische und magnetische Phänomene werden durch Elektromagnetismus in einer einzigen Theorie untersucht und vereinheitlicht. Michael Faraday und James Clerk MaxwelEr war der erste Vertreter seiner Gründung.
Der Elektromagnetismus basiert auf den vier Vektordifferentialgleichungen von Maxwell, die elektrische und magnetische Felder mit ihren jeweiligen Materialquellen in Beziehung setzen.
Die elektromagnetische Theorie umfasst elektrischen Strom, elektrische Polarisation und magnetische Polarisation. Makroskopische physikalische Phänomene, bei denen elektrische Ladungen in Ruhe und in Bewegung sind, sowie die Auswirkungen magnetischer und elektrischer Felder auf flüssige, feste und gasförmige Substanzen sind Gegenstand der Beschreibung des Elektromagnetismus.
Beispiele für die Verwendung von Elektromagnetismus sind in der Elektromotoren und Generatoren, Dies sind Geräte zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie oder umgekehrt.
Generator, Lichtmaschine oder Dynamo ist der Name des Geräts, das mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Motor ist das Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt.
Als Beispiel für Elektromagnetismus Wir haben den Kompass. Die Bewegung der Nadeln basiert auf den magnetischen Prinzipien der Erdpole und auf elektrischen Prinzipien aufgrund der Wechselwirkung und Reibung, die sie erzeugen.
Die Optik:
Die Erzeugung elektromagnetischer Strahlung, ihre Eigenschaften und ihre Wechselwirkung mit Materie, insbesondere ihre Manipulation und Kontrolle, ist das, was die physikalische Optik für das Studium verantwortlich macht.
Licht ist der Bereich elektromagnetischer Wellenlängen, den das menschliche Auge wahrnehmen kann, und genau die Optik ist für seine Untersuchung verantwortlich. Es ist auf die Entdeckung und Anwendung neuer Phänomene ausgerichtet. Darauf aufbauend nutzen und entwickeln die Forscher Lichtquellen über das gesamte elektromagnetische Spektrum.
Die Optik hat sich auf Instrumentierung, Kommunikation und Messtechnik ausgewirkt.
Akustik:
Die Akustik ist ein Zweig der Physik, der sich mit der Untersuchung der mechanischen Wellen befasst, die sich in einem ihrer Zustände (fest, flüssig oder gasförmig) durch Materie mit Hilfe physikalischer und mathematischer Modelle ausbreiten.
Die Akustik untersucht alles, was mit der Erzeugung, Übertragung, Speicherung, Wahrnehmung oder Wiedergabe von Schall zu tun hat. Die Akustik befasst sich mit den technologischen Anwendungen der Akustik.
Als Beispiele für akustische Physik können wir anführen:
1. Elektronische Geräte für eine effektivere Kommunikation.
2. Auf dem Gebiet der Medizin war es wirksam bei der Erstellung von Bildern
des menschlichen Körpers durch Ultraschall.
3. Die Mikrofone
Flüssigkeitsdynamik:
Die Strömungsmechanik ist ein Teilzweig der Kontinuumsmechanik, der sich mit der Untersuchung der Bewegung von Flüssigkeiten (Flüssigkeiten und Gase) und den Kräften, die sie verursachen, befasst.
In den Bereichen Chemie, Bauwesen, Wirtschaftsingenieurwesen, Luftfahrt, Meteorologie, Schiffbau und Ozeanographie ist die Intervention der Strömungsmechanik von grundlegender Bedeutung.
Moderne Physik
Dieser Zweig, auch Quantenphysik genannt, begann bei frühes XNUMX. Jahrhundert. Mit dem Vorschlag des deutschen Physikers Max Planck (1858-1947), in dem er erklärte, dass in einem dunklen Körper Strahlung durch Licht gemessen wird. Es basiert auf der Quantentheorie von 1900 und der Relativitätstheorie von 1905.
Albert Einstein verstärkte 1905 die Quantentheorie und 1920 wurde sie als Zweig der Physik Quantenmechanik genannt. Es befasst sich mit Phänomenen, die bei Geschwindigkeiten nahe der des Lichts auftreten oder deren räumliche Skalen in der Größenordnung von Atomen und Molekülen liegen.
Studieren Sie die Eigenschaften, das Verhalten und Teilchenstrahlung auf atomarer und subatomarer Ebene. Die Quantenmechanik bildet zusammen mit der Relativitätstheorie das, was wir heute moderne Physik nennen.
Zeitgenössische Physik
Sein Beginn liegt am Ende des XNUMX. Jahrhunderts und am Anfang des XNUMX. Jahrhunderts, das heißt, wir leben in der Ära der zeitgenössischen Physik. Die zeitgenössische Physik befasst sich mit der Untersuchung der Komplexität der Natur, Phänomenen im nanoskopischen Maßstab und Prozessen außerhalb des thermodynamischen Gleichgewichts. Es ist die Theorie des Chaos und der Turbulenzen.