La physique est une science exacte, théorique et expérimentale qui étudie les propriétés de la matière, de l'énergie, du temps et de l'espace et leur interaction. Recherchez l'exactitude et la précision de leurs conclusions et vérifiez que celles-ci peuvent être vérifiées par des expériences.
Il explique les phénomènes naturels par des lois, à l'exclusion de celles qui modifient la structure moléculaire des corps. Il est étroitement lié aux mathématiques, il en dépend exprimer l'étude de la réalité cela vous occupe. D'autre part, il inclut dans
son domaine d'étude à la chimie, la biologie et l'électronique, en plus d'expliquer leurs phénomènes.
La physique étudie les phénomènes de la matière en basant ses théories sur la mécanique classique d'où elle étudie les lois qui régissent le mouvement, sur l'électrodynamique classique pour l'étude des charges électromagnétiques, sur la thermodynamique pour l'étude de la chaleur et des formes d'énergie., En mécanique quantique qui étudier la nature à des échelles Petit espace et en statistique pour étudier les fréquences et les probabilités d'occurrence des phénomènes physiques.
Branches de la physique classique
La physique, pour l'étude de la réalité, est divisée en trois grandes branches qui vous permettent d'étudier les phénomènes naturels à partir d'un aspect spécifique de la réalité, ce sont:
- Physique classique
- Physique moderne et
- Physique contemporaine.
Qu'est-ce que la physique classique?
La physique classique comprend les études et les théories préalables à l'émergence de la mécanique quantique. On l'appelle aussi physique newtonienne parce que s'appuyer sur les lois de Newton relative au mouvement sur des objets.
La physique classique étudie les phénomènes qui ont une vitesse inférieure à la vitesse de la lumière et dont les échelles spatiales sont inférieures à la taille des atomes et des molécules.
La physique classique comprend les disciplines suivantes:
Mécanique classique:
Science qui étudie les lois du mouvement de Newton, se référant au comportement de très petits corps physiques au repos et à faible vitesse par rapport à la vitesse de la lumière.
La mécanique classique et la physique classique en général sont basées sur les lois de Newton, en particulier sur la se référant au mouvement des corps dans l'univers.
Thermodynamique:
C'est la science qui est responsable de la description des états d'équilibre thermodynamique au niveau macroscopique. La thermodynamique est chargée d'étudier l'interaction entre la chaleur et d'autres formes d'énergie. Les variables qu'il utilise pour décrire différentes situations sont la température, la pression, le volume et le nombre de moles.
Moyens équilibre thermique cet état dans lequel les températures de deux corps sont égales, avec des températures initiales différentes et qu'une fois les températures égalées, le flux de chaleur est suspendu, les deux corps atteignant l'équilibre thermique susmentionné.
À titre d'exemple, nous avons l'utilisation du thermomètre, un instrument qui détermine sa propre température. Donc pour connaître la température d'un autre corps ou substance, les deux sont mis en équilibre thermique. Sachant qu'en équilibre thermique le corps et le thermomètre sont à la même température, la température indiquée par le thermomètre sera également la température du corps en comparaison.
L'étude de la réaction des systèmes aux changements de leur environnement est utile dans une grande variété de branches de la science et de l'ingénierie ... Voici quelques applications de la thermodynamique:
En génie des matériaux, ils courent transferts de chaleur et d'énergie aux matières premières pour la fabrication de nouveaux matériaux. A titre d'exemple, nous avons le processus de cuisson à haute température d'une pièce de céramique dont les propriétés finales dépendront précisément de la température à laquelle elle a été soumise.
Au niveau industriel, nous avons le processus de pasteurisation et de fabrication de fromage et de beurre par transfert de chaleur. Dans l'industrie sidérurgique, différents types d'acier sont obtenus par fusion de diverses substances dans des fours à très haute température.
Électromagnétisme:
Les phénomènes électriques et magnétiques sont étudiés et unifiés en une seule théorie grâce à l'électromagnétisme. Michael Faraday et James Clerk MaxwelIl a été le premier représentant de sa fondation.
L'électromagnétisme est basé sur les quatre équations différentielles vectorielles de Maxwell, qui relient les champs électriques et magnétiques à leurs sources matérielles respectives.
La théorie électromagnétique comprend le courant électrique, la polarisation électrique et la polarisation magnétique. Les phénomènes physiques macroscopiques impliquant des charges électriques au repos et en mouvement et les effets des champs électriques et magnétiques sur les substances liquides, solides et gazeuses sont des objets de description de l'électromagnétisme.
Des exemples d'utilisation de l'électromagnétisme sont mis en évidence dans le moteurs électriques et générateurs, qui sont des dispositifs utilisés pour la conversion d'énergie mécanique en énergie électrique ou vice versa.
Générateur, alternateur ou dynamo est le nom donné à l'appareil qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Le moteur est l'appareil qui transforme l'énergie électrique en énergie mécanique.
Comme exemple d'électromagnétisme nous avons la boussole. Le mouvement des aiguilles est basé sur les principes magnétiques des pôles terrestres et sur des principes électriques dus à l'interaction et au frottement qu'il génère.
L'optique:
La génération du rayonnement électromagnétique, ses propriétés et son interaction avec la matière, en particulier sa manipulation et son contrôle, est ce que l'optique physique est chargée d'étudier.
La lumière est la gamme de longueurs d'onde électromagnétiques que l'œil humain peut percevoir et c'est précisément l'optique qui est responsable de son étude. Il est orienté vers la découverte et l'application de nouveaux phénomènes. Sur cette base, les chercheurs utilisent et développent des sources lumineuses sur tout le spectre électromagnétique.
L'optique a eu un impact sur l'instrumentation, les communications et la métrologie.
Acoustique:
L'acoustique est une branche de la physique qui traite de l'étude des ondes mécaniques propagées à travers la matière dans n'importe lequel de ses états (solide, liquide ou gazeux) au moyen de modèles physiques et mathématiques.
L'acoustique étudie tout ce qui concerne la production, la transmission, le stockage, la perception ou la reproduction du son. L'ingénierie acoustique traite des applications technologiques de l'acoustique.
Comme exemples de physique acoustique, nous pouvons citer:
1. Appareils électroniques pour rendre la communication plus efficace.
2. Dans le domaine de la médecine, il a été efficace pour créer des images
du corps humain par ultrasons.
3. Les microphones
Dynamique des fluides:
La mécanique des fluides est une sous-branche de la mécanique du continuum qui traite de l'étude du mouvement des fluides (liquides et gaz) et des forces qui les provoquent.
En génie chimique, civil, industriel, aéronautique, météorologie, construction navale et océanographie, l'intervention de la mécanique des fluides est d'une importance fondamentale.
Physique moderne
Cette branche, également appelée physique quantique, a commencé à début du XNUMXème siècle. Avec la proposition du physicien allemand Max Planck (1858-1947) dans laquelle il explique que dans un corps sombre, le rayonnement est mesuré par la lumière. Il est basé sur la théorie quantique apparue en 1900 et la théorie de la relativité en 1905.
Albert Einstein, en 1905, renforça la théorie quantique et en 1920 on l'appelait la mécanique quantique en tant que branche de la physique. Il traite de phénomènes qui se produisent à des vitesses proches de celle de la lumière, ou dont les échelles spatiales sont de l'ordre des atomes et des molécules.
Étudiez les caractéristiques, le comportement et rayonnement de particules au niveau atomique et subatomique. La mécanique quantique et la théorie de la relativité constituent ce que nous appelons maintenant la physique moderne.
Physique contemporaine
Son début se situe à la fin du XNUMXe siècle et au début du XNUMXe siècle, c'est-à-dire que nous vivons à l'ère de la physique contemporaine. La physique contemporaine traite de l'étude de la complexité de la nature, des phénomènes à l'échelle nanoscopique et des processus en dehors de l'équilibre thermodynamique. C'est la théorie du chaos et de la turbulence.