A fizika egy egzakt, elméleti és kísérleti tudomány, amely az anyag, az energia, az idő és a tér tulajdonságait és a közöttük lévő kölcsönhatást tanulmányozza. Keresse meg a következtetéseik pontosságát és pontosságát, és hogy ezek kísérletekkel ellenőrizhetők legyenek.
Törvényeken keresztül magyarázza a természeti jelenségeket, nem számítva azokat, amelyek módosítják a testek molekulaszerkezetét. Szorosan kapcsolódik a matematikához, támaszkodik rá hogy kifejezze a valóság tanulmányozását ami foglalkoztat. Másrészt magában foglalja
tanulmányi területe a kémia, a biológia és az elektronika területén, a jelenségeik magyarázata mellett.
A fizika tanulmányozza az anyag jelenségeit, elméleteit a klasszikus mechanikára alapozva, onnan tanulmányozza a mozgást irányító törvényeket, az elektromágneses töltések tanulmányozására szolgáló klasszikus elektrodinamikát, a hő és az energiaformák tanulmányozására szolgáló termodinamikát. tanulmányozza a természetet mérlegen kis hely statisztikában pedig a fizikai jelenségek gyakoriságának és előfordulásának valószínűségének tanulmányozása.
A klasszikus fizika ágai
A valóság tanulmányozásához a fizika három nagy ágra oszlik, amelyek lehetővé teszik a természeti jelenségek tanulmányozását a valóság egy meghatározott aspektusából:
- Klasszikus fizika
- A modern fizika és
- Kortárs fizika.
Mit tekintünk klasszikus fizikának?
A klasszikus fizika magában foglalja a kvantummechanika megjelenését megelőző tanulmányokat és elméleteket. Newtoni fizikának is nevezik támaszkodjon Newton törvényeire tárgyak fölötti mozgással kapcsolatos.
A klasszikus fizika olyan jelenségeket vizsgál, amelyek sebessége kisebb, mint a fény sebessége, és amelyek térbeli skálája kisebb, mint az atomok és molekulák mérete.
A klasszikus fizika a következő tudományterületeket tartalmazza:
Klasszikus mechanika:
A tudomány, amely Newton mozgástörvényeit tanulmányozza, utalva nagyon kicsi fizikai testek nyugalmi és kis sebességű viselkedésére a fénysebességhez viszonyítva.
A klasszikus mechanika és általában a klasszikus fizika is Newton törvényeire épül, különös tekintettel a utalva a testek mozgására az univerzumban.
Termodinamika:
A tudomány a felelős a termodinamikai egyensúly makroszkopikus szintű állapotainak leírásáért. A termodinamika feladata a hő és más energiaformák kölcsönhatásának tanulmányozása. Azok a változók, amelyeket a különböző helyzetek leírására használ, a hőmérséklet, a nyomás, a térfogat és az anyajegyek száma.
Ezt megérti termikus egyensúly azt az állapotot, amelyben két test hőmérséklete megegyezik, eltérő kezdeti hőmérsékletekkel, és ha a hőmérsékleteket kiegyenlítjük, a hőáram szünetel, mindkét test eléri a fent említett hőegyensúlyt.
Példaként használhatjuk a hőmérőt, egy olyan eszközt, amely meghatározza a saját hőmérsékletét. Tehát egy másik test vagy anyag hőmérsékletének ismerete érdekében mindkettő hőegyensúlyba kerül. Tudva, hogy a hőegyensúlyban a test és a hőmérő is azonos hőmérsékleten van, a hőmérő által jelzett hőmérséklet egyben az összehasonlított test hőmérséklete is.
A rendszerek reakciója a környezetükben bekövetkező változásokra a tudomány és a mérnöki tudomány legkülönbözőbb ágaiban hasznos. Íme néhány a termodinamika alkalmazásai közül:
Az anyaggyártásban ők működnek hő- és energiaátadás új anyagok előállításához szükséges alapanyagokhoz. Példaként egy olyan kerámia darab magas hőmérsékletű égetési folyamatát mutatjuk be, amelynek végső tulajdonságai pontosan attól függenek, hogy milyen hőmérsékletnek van kitéve.
Ipari szinten pasztőrözünk és sajtot és vajat állítunk elő hőátadással. Az acéliparban különféle acélokat állítanak elő különféle anyagok egyesítésével rendkívül magas hőmérsékletű kemencékben.
Elektromágnesesség:
Az elektromos és mágneses jelenségeket egyetlen elméletben tanulmányozzák és egyesítik az elektromágnesesség révén. Michael Faraday és James Clerk MaxwelŐ volt az alapítójának első képviselője.
Az elektromágnesesség Maxwell négy vektor-differenciálegyenletén alapszik, amelyek elektromos és mágneses tereket kapcsolnak a megfelelő anyagi forrásokhoz.
Az elektromágneses elmélet magában foglalja az elektromos áramot, az elektromos polarizációt és a mágneses polarizációt. Az elektromágnesesség leírásának tárgya olyan nyugalmi állapotban és mozgásban lévő elektromos töltésekkel járó makroszkopikus fizikai jelenségek, valamint a mágneses és elektromos mezők folyékony, szilárd és gáznemű anyagokra gyakorolt hatása.
Az elektromágnesesség használatára példákat bizonyít a elektromos motorok és generátorok, amelyek a mechanikai energia elektromos energiává történő átalakítására vagy fordítva.
Generátor, generátor vagy dinamó annak a készüléknek a neve, amely a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja. A motor az az eszköz, amely az elektromos energiát mechanikai energiává alakítja.
Az elektromágnesesség példaként megvan az iránytű. A tűk mozgása a föld pólusainak mágneses elvein, valamint az általa generált kölcsönhatás és súrlódás miatt elektromos elveken alapul.
Az optika:
Az elektromágneses sugárzás létrehozása, tulajdonságai és az anyaggal való kölcsönhatása, különösen annak manipulációja és vezérlése felelős a fizikai optika tanulmányozásáért.
A fény az elektromágneses hullámhosszak azon tartománya, amelyet az emberi szem érzékelhet, és éppen az optika a felelős a vizsgálatáért. Új jelenségek felfedezésére és alkalmazására irányul. Ennek alapján a kutatók fényforrásokat használnak és fejlesztenek a teljes elektromágneses spektrumban.
Az optika hatással volt a műszerezésre, a kommunikációra és a metrológiára.
Akusztika:
Az akusztika a fizika olyan ága, amely fizikai és matematikai modellek segítségével tanulmányozza az anyag bármely területén (szilárd, folyékony vagy gáz) keresztül terjedő mechanikai hullámokat.
Az akusztika mindent tanulmányoz, ami a hang előállítására, továbbítására, tárolására, érzékelésére vagy reprodukciójára vonatkozik. Az akusztikai technika az akusztika technológiai alkalmazásaival foglalkozik.
Az akusztikus fizika példaként megemlíthetjük:
1. Elektronikus eszközök a kommunikáció hatékonyabbá tételéhez.
2. Az orvostudomány területén hatékonyan hozta létre a képeket
az emberi test ultrahanggal.
3. A mikrofonok
Folyadékdinamika:
A folyadékmechanika a kontinuummechanika egyik ága, amely a folyadékok (folyadékok és gázok) mozgásának és az őket okozó erők tanulmányozásával foglalkozik.
A vegyiparban, az építőiparban, az iparban, a repülésben, a meteorológiában, a hajóépítésben és az okeanográfiában a folyadékmechanika beavatkozása alapvető fontosságú.
A modern fizika
Ez az ág, más néven kvantumfizika, itt kezdődött század eleje. Max Planck (1858-1947) német fizikus javaslatával, amelyben kifejtette, hogy sötét testben a sugárzást fény méri. Az 1900-ban megjelent kvantumelméletre és az 1905-ös relativitáselméletre épül.
Albert Einstein 1905-ben megerősítette a kvantumelméletet, 1920-ban pedig kvantummechanikának nevezték a fizika ágaként. Olyan jelenségekkel foglalkozik, amelyek a fény sebességéhez közeli sebességgel fordulnak elő, vagy amelyek térbeli skálája az atomok és molekulák sorrendjében helyezkedik el.
Tanulmányozza a jellemzőket, viselkedést és részecske sugárzása atomi és szubatomi szinten. A kvantummechanika és a relativitáselmélet alkotják azt, amit ma modern fizikának nevezünk.
Kortárs fizika
Eleje a XNUMX. század végén és a XNUMX. század elején található, vagyis a kortárs fizika korszakát éljük. A kortárs fizika a természet, a jelenségek nanoszkópos léptékű és a termodinamikai egyensúlyon kívüli folyamatok összetettségének tanulmányozásával foglalkozik. Ez a káosz és a turbulencia elmélete.