Η Φυσική είναι μια ακριβής, θεωρητική και πειραματική επιστήμη που μελετά τις ιδιότητες της ύλης, της ενέργειας, του χρόνου και του χώρου και την αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Αναζητήστε την ακρίβεια και την ακρίβεια στα συμπεράσματά τους και ότι αυτά μπορούν να επαληθευτούν μέσω πειραμάτων.
Εξηγεί τα φυσικά φαινόμενα μέσω νόμων, μη συμπεριλαμβανομένων εκείνων που τροποποιούν τη μοριακή δομή των σωμάτων. Συνδέεται στενά με τα μαθηματικά, βασίζεται σε αυτό να εκφράσει τη μελέτη της πραγματικότητας που σε απασχολεί. Από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει μέσα
Το πεδίο σπουδών του στη χημεία, τη βιολογία και την ηλεκτρονική, εκτός από την εξήγηση των φαινομένων τους.
Η Φυσική μελετά τα φαινόμενα της ύλης βασίζοντας τις θεωρίες της στην κλασική μηχανική από όπου μελετά τους νόμους που διέπουν την κίνηση, στην κλασική ηλεκτροδυναμική για τη μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών φορτίων, στη θερμοδυναμική για τη μελέτη της θερμότητας και των μορφών ενέργειας., Στην κβαντομηχανική που μελετήστε τη φύση σε κλίμακες μικρό χώρο και στα στατιστικά στοιχεία για τη μελέτη των συχνοτήτων και των πιθανοτήτων εμφάνισης φυσικών φαινομένων.
Κλάδοι της κλασικής φυσικής
Η φυσική, για τη μελέτη της πραγματικότητας, χωρίζεται σε τρεις μεγάλους κλάδους που σας επιτρέπουν να μελετήσετε φυσικά φαινόμενα από μια συγκεκριμένη πτυχή της πραγματικότητας, είναι:
- Κλασική φυσική
- Σύγχρονη φυσική και
- Σύγχρονη φυσική.
Τι θεωρείται κλασική φυσική;
Η κλασική φυσική περιλαμβάνει τις μελέτες και τις θεωρίες πριν από την εμφάνιση της κβαντικής μηχανικής. Ονομάζεται επίσης Νεύτωνα φυσική λόγω βασίζομαι στους νόμους του Νεύτωνα σχετικά με την κίνηση πάνω από αντικείμενα.
Η Κλασική Φυσική μελετά φαινόμενα που έχουν ταχύτητα μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός και ότι οι χωρικές κλίμακες τους είναι μικρότερες από το μέγεθος των ατόμων και των μορίων.
Η κλασική φυσική περιλαμβάνει τους ακόλουθους κλάδους:
Κλασική μηχανική:
Επιστήμη που μελετά τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα, αναφέρεται στη συμπεριφορά πολύ μικρών φυσικών σωμάτων σε κατάσταση ηρεμίας και σε χαμηλές ταχύτητες σε σχέση με την ταχύτητα του φωτός.
Τόσο η κλασική μηχανική όσο και η κλασική φυσική βασίζονται γενικά στους νόμους του Νεύτωνα, ιδιαίτερα στο αναφέρεται στην κίνηση των σωμάτων στο σύμπαν.
Θερμοδυναμική:
Είναι η επιστήμη που είναι υπεύθυνη για την περιγραφή των καταστάσεων θερμοδυναμικής ισορροπίας σε μακροσκοπικό επίπεδο. Η θερμοδυναμική είναι υπεύθυνη για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταξύ θερμότητας και άλλων μορφών ενέργειας. Οι μεταβλητές που χρησιμοποιεί για να περιγράψει διαφορετικές καταστάσεις είναι θερμοκρασία, πίεση, όγκος και αριθμός γραμμομορίων.
Είναι κατανοητό από θερμική ισορροπία η κατάσταση στην οποία οι θερμοκρασίες δύο σωμάτων είναι ίσες, με διαφορετικές αρχικές θερμοκρασίες και ότι μόλις εξισωθούν οι θερμοκρασίες, η ροή θερμότητας αναστέλλεται, και τα δύο σώματα φθάνουν στην προαναφερθείσα θερμική ισορροπία.
Για παράδειγμα έχουμε τη χρήση του θερμομέτρου, ενός οργάνου που καθορίζει τη δική του θερμοκρασία. Έτσι, για να μάθουμε τη θερμοκρασία ενός άλλου σώματος ή ουσίας, και οι δύο τοποθετούνται σε θερμική ισορροπία. Γνωρίζοντας ότι σε θερμική ισορροπία τόσο το σώμα όσο και το θερμόμετρο βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία, η θερμοκρασία που υποδεικνύεται από το θερμόμετρο θα είναι επίσης η θερμοκρασία του σώματος σε σύγκριση.
Η μελέτη της αντίδρασης των συστημάτων σε αλλαγές στο περιβάλλον τους είναι χρήσιμη σε μια μεγάλη ποικιλία κλάδων της επιστήμης και της μηχανικής… Εδώ είναι μερικές από τις εφαρμογές της θερμοδυναμικής:
Στη μηχανική υλικών τρέχουν μεταφορά θερμότητας και ενέργειας σε πρώτες ύλες για την κατασκευή νέων υλικών. Για παράδειγμα, έχουμε τη διαδικασία ψησίματος υψηλής θερμοκρασίας ενός κομματιού κεραμικού του οποίου οι τελικές ιδιότητες θα εξαρτηθούν ακριβώς από τη θερμοκρασία στην οποία υποβλήθηκε.
Σε βιομηχανικό επίπεδο έχουμε τη διαδικασία παστερίωσης και παρασκευής τυριού και βουτύρου μέσω μεταφοράς θερμότητας. Στη χαλυβουργία, διατίθενται διάφοροι τύποι χάλυβα με τη σύντηξη διαφόρων ουσιών σε κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας.
Ηλεκτρομαγνητισμός:
Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα μελετώνται και ενοποιούνται σε μία μόνο θεωρία μέσω του ηλεκτρομαγνητισμού. Michael Faraday και James Clerk MaxwelΉταν οι πρώτοι εκπρόσωποι της ίδρυσής του.
Ο ηλεκτρομαγνητισμός βασίζεται στις τέσσερις διαφορικές εξισώσεις του Maxwell, οι οποίες συσχετίζουν ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία με τις αντίστοιχες πηγές υλικού τους.
Η ηλεκτρομαγνητική θεωρία περιλαμβάνει ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρική πόλωση και μαγνητική πόλωση. Μακροσκοπικά φυσικά φαινόμενα που περιλαμβάνουν ηλεκτρικά φορτία σε ηρεμία και σε κίνηση και οι επιδράσεις των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων σε υγρές, στερεές και αέριες ουσίες αποτελούν αντικείμενα περιγραφής του ηλεκτρομαγνητισμού.
Παραδείγματα χρήσης ηλεκτρομαγνητισμού αποδεικνύονται στο ηλεκτρικοί κινητήρες και γεννήτριες, που είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια ή αντίστροφα.
Γεννήτρια, εναλλάκτης ή δυναμό είναι το όνομα που δίνεται στη συσκευή που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο κινητήρας είναι η συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια.
Ως παράδειγμα ηλεκτρομαγνητισμού έχουμε την πυξίδα. Η κίνηση των βελόνων βασίζεται στις μαγνητικές αρχές των πόλων της γης και στις ηλεκτρικές αρχές λόγω της αλληλεπίδρασης και της τριβής που δημιουργεί.
Η οπτική:
Η παραγωγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, οι ιδιότητές της και η αλληλεπίδρασή της με την ύλη, ειδικά ο χειρισμός και ο έλεγχός της, είναι αυτό που η φυσική οπτική είναι υπεύθυνη για τη μελέτη.
Το φως είναι το εύρος των ηλεκτρομαγνητικών μηκών κύματος που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο μάτι και είναι ακριβώς η οπτική που είναι υπεύθυνη για τη μελέτη του. Είναι προσανατολισμένο στην ανακάλυψη και εφαρμογή νέων φαινομένων. Με βάση αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποιούν και αναπτύσσουν πηγές φωτός σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Η οπτική είχε αντίκτυπο στην οργάνωση, τις επικοινωνίες και τη μετρολογία.
Ακουστική:
Η ακουστική είναι ένας κλάδος της φυσικής που ασχολείται με τη μελέτη των μηχανικών κυμάτων που διαδίδονται μέσω της ύλης σε οποιαδήποτε από τις καταστάσεις της (στερεό, υγρό ή αέριο) μέσω φυσικών και μαθηματικών μοντέλων.
Η ακουστική μελετά τα πάντα σχετικά με την παραγωγή, μετάδοση, αποθήκευση, αντίληψη ή αναπαραγωγή ήχου. Η ακουστική μηχανική ασχολείται με τις τεχνολογικές εφαρμογές της ακουστικής.
Ως παραδείγματα ακουστικής φυσικής μπορούμε να αναφέρουμε:
1. Ηλεκτρονικές συσκευές για να κάνουν την επικοινωνία πιο αποτελεσματική.
2. Στον τομέα της ιατρικής υπήρξε αποτελεσματικό στη δημιουργία εικόνων
του ανθρώπινου σώματος με υπερήχους.
3. Τα μικρόφωνα
Δυναμική ρευστού:
Η μηχανική ρευστού είναι ένας υποκατάστημα της συνεχούς μηχανικής που ασχολείται με τη μελέτη της κίνησης των υγρών (υγρά και αέρια) και των δυνάμεων που τα προκαλούν.
Στη χημική, πολιτική, βιομηχανική μηχανική, την αεροναυτική, τη μετεωρολογία, τη ναυπηγική και την ωκεανογραφία, η παρέμβαση της μηχανικής ρευστών είναι θεμελιώδους σημασίας.
Σύγχρονη φυσική
Αυτός ο κλάδος, που ονομάζεται επίσης κβαντική φυσική, ξεκίνησε στις αρχές του XNUMXου αιώνα. Με την πρόταση του Γερμανού φυσικού Max Planck (1858-1947) στην οποία εξήγησε ότι σε ένα σκοτεινό σώμα η ακτινοβολία μετριέται από το φως. Βασίζεται στην κβαντική θεωρία που εμφανίστηκε το 1900 και στη θεωρία της σχετικότητας το 1905.
Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, το 1905 ενίσχυσε την κβαντική θεωρία και το 1920 ονομάστηκε κβαντική μηχανική ως κλάδος της φυσικής. Ασχολείται με φαινόμενα που συμβαίνουν σε ταχύτητες κοντά στο φως, ή των οποίων οι χωρικές κλίμακες είναι της τάξης των ατόμων και των μορίων.
Μελετήστε τα χαρακτηριστικά, τη συμπεριφορά και ακτινοβολία σωματιδίων σε ατομικό και υποατομικό επίπεδο. Η κβαντική μηχανική μαζί με τη Θεωρία της Σχετικότητας συνθέτουν αυτό που σήμερα ονομάζουμε σύγχρονη φυσική.
Σύγχρονη φυσική
Η αρχή του βρίσκεται στα τέλη του XNUMXού αιώνα και στις αρχές του XNUMXου αιώνα, δηλαδή ότι ζούμε στην εποχή της σύγχρονης φυσικής. Η σύγχρονη φυσική ασχολείται με τη μελέτη της πολυπλοκότητας της φύσης, των φαινομένων σε νανοσκοπική κλίμακα και των διεργασιών εκτός της θερμοδυναμικής ισορροπίας. Είναι η θεωρία του χάους και της αναταραχής.