Fizika ir precīza, teorētiska un eksperimentāla zinātne, kas pēta vielas, enerģijas, laika un telpas īpašības un mijiedarbību starp tām. Meklējiet viņu secinājumos precizitāti un precizitāti un to, vai tos var pārbaudīt, izmantojot eksperimentus.
Tas izskaidro dabas parādības, izmantojot likumus, neietverot tos, kas modificē ķermeņu molekulāro struktūru. Tas ir cieši saistīts ar matemātiku, paļaujas uz to izteikt realitātes izpēti kas tevi nodarbina. No otras puses, tas ietver sevī
viņa ķīmijas, bioloģijas un elektronikas studiju virziens papildus to parādību skaidrošanai.
Fizika pēta matērijas parādības, balstoties uz teorijām uz klasisko mehāniku, no kurienes tā izpēta likumus, kas regulē kustību, uz klasisko elektrodinamiku elektromagnētisko lādiņu izpētei, uz termodinamiku siltuma un enerģijas formu izpētei. Kvantu mehānikā, kas pētīt dabu svaros maza telpa statistikā pētīt fizisko parādību biežumu un varbūtību.
Klasiskās fizikas nozares
Fizika, kas paredzēta realitātes izpētei, ir sadalīta trīs lielās nozarēs, kas ļauj jums izpētīt dabas parādības no konkrēta realitātes aspekta, tie ir:
- Klasiskā fizika
- Mūsdienu fizika un
- Mūsdienu fizika.
Kas tiek uzskatīts par klasisko fiziku?
Klasiskā fizika ietver pētījumus un teorijas pirms kvantu mehānikas parādīšanās. Tā dēļ to sauc arī par Ņūtona fiziku paļauties uz Ņūtona likumiem kas attiecas uz pārvietošanos pāri objektiem.
Klasiskā fizika pēta parādības, kuru ātrums ir mazāks par gaismas ātrumu un kuru telpiskās skalas ir mazākas par atomu un molekulu lielumu.
Klasiskā fizika ietver šādas disciplīnas:
Klasiskā mehānika:
Zinātne, kas pēta Ņūtona kustības likumus, atsaucoties uz ļoti mazu fizisko ķermeņu izturēšanos miera stāvoklī un ar mazu ātrumu attiecībā pret gaismas ātrumu.
Gan klasiskā mehānika, gan klasiskā fizika kopumā balstās uz Ņūtona likumiem, it īpaši uz kas attiecas uz ķermeņu kustību Visumā.
Termodinamika:
Tā ir zinātne, kas ir atbildīga par termodinamiskā līdzsvara stāvokļu aprakstu makroskopiskā līmenī. Termodinamika ir atbildīga par siltuma un citu enerģijas veidu mijiedarbības izpēti. Mainīgie, kurus viņš izmanto dažādu situāciju aprakstīšanai, ir temperatūra, spiediens, tilpums un molu skaits.
To saprot siltuma līdzsvars tas stāvoklis, kurā divu ķermeņu temperatūras ir vienādas, ar atšķirīgu sākotnējo temperatūru un ka pēc temperatūru pielīdzināšanas siltuma plūsma tiek apturēta, abiem ķermeņiem sasniedzot iepriekš minēto siltuma līdzsvaru.
Kā piemēru mēs izmantojam termometru, instrumentu, kas pats nosaka temperatūru. Tātad, lai uzzinātu citas ķermeņa vai vielas temperatūru, abi tiek ievietoti termiskajā līdzsvarā. Zinot, ka siltuma līdzsvarā gan ķermenis, gan termometrs atrodas vienā temperatūrā, temperatūra, ko norāda termometrs, būs arī salīdzināmā ķermeņa temperatūra.
Pētījums par sistēmu reakciju uz izmaiņām savā vidē ir noderīgs visdažādākajās zinātnes un inženierzinātņu nozarēs. Šeit ir daži termodinamikas pielietojumi:
Materiālu inženierijā viņi vada siltuma un enerģijas pārnešana izejvielām jaunu materiālu ražošanai. Kā piemēru var minēt keramikas gabala augstas temperatūras apdedzināšanas procesu, kura galīgās īpašības būs tieši atkarīgas no temperatūras, kurai tas tika pakļauts.
Rūpnieciskā līmenī mums ir pasterizācijas un siera un sviesta ražošanas process, izmantojot siltuma pārnesi. Tērauda rūpniecībā dažādu veidu tēraudu iegūst, kausējot dažādas vielas ārkārtīgi augstas temperatūras krāsnīs.
Elektromagnētisms:
Elektriskās un magnētiskās parādības tiek pētītas un apvienotas vienā teorijā, izmantojot elektromagnētismu. Maikls Faradejs un Džeimss Klerks MaksvelsViņš bija pirmie tās dibināšanas eksponenti.
Elektromagnētisms balstās uz Maksvela četriem vektoru diferenciālvienādojumiem, kas elektriskos un magnētiskos laukus saista ar to attiecīgajiem materiālajiem avotiem.
Elektromagnētiskā teorija ietver elektrisko strāvu, elektrisko polarizāciju un magnētisko polarizāciju. Elektromagnētisma apraksta objekti ir makroskopiskas fizikālas parādības, kas saistītas ar elektriskiem lādiņiem miera stāvoklī un kustībā, kā arī magnētiskā un elektriskā lauka ietekmi uz šķidrajām, cietajām un gāzveida vielām.
Elektromagnētisma izmantošanas piemēri ir pierādīti elektromotori un ģeneratori, kas ir ierīces, ko izmanto mehāniskās enerģijas pārveidošanai elektriskajā enerģijā vai otrādi.
Ģenerators, ģenerators vai dinamo sauc ierīci, kas pārveido mehānisko enerģiju elektriskajā enerģijā. Motors ir ierīce, kas pārveido elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā.
Kā elektromagnētisma piemēru mums ir kompass. Adatu kustība balstās uz zemes stabu magnētiskajiem principiem un uz elektriskajiem principiem to radītās mijiedarbības un berzes dēļ.
Optika:
Fiziskā optika ir atbildīga par elektromagnētiskā starojuma ģenerēšanu, tā īpašībām un mijiedarbību ar matēriju, it īpaši ar manipulācijām un kontroli.
Gaisma ir elektromagnētisko viļņu garumu diapazons, ko cilvēka acs var uztvert, un tieši optika ir atbildīga par tā izpēti. Tas ir orientēts uz jaunu parādību atklāšanu un pielietošanu. Pamatojoties uz to, pētnieki izmanto un izstrādā gaismas avotus visā elektromagnētiskajā spektrā.
Optika ir ietekmējusi instrumentus, sakarus un metroloģiju.
Akustika:
Akustika ir fizikas nozare, kas nodarbojas ar mehānisko viļņu izpēti, kas izplatīti caur matēriju jebkurā tās stāvoklī (cietā, šķidrā vai gāzveida), izmantojot fiziskus un matemātiskus modeļus.
Akustika pēta visu, kas attiecas uz skaņas ražošanu, pārraidi, uzglabāšanu, uztveršanu vai reproducēšanu. Akustiskā inženierija nodarbojas ar akustikas tehnoloģiskajiem pielietojumiem.
Kā akustiskās fizikas piemērus mēs varam minēt:
1. Elektroniskās ierīces, lai padarītu saziņu efektīvāku.
2. Medicīnas jomā tas ir bijis efektīvs attēlu radīšanā
cilvēka ķermeņa ultraskaņu.
3. Mikrofoni
Šķidruma dinamika:
Šķidruma mehānika ir kontinuuma mehānikas apakšnozare, kas nodarbojas ar šķidrumu (šķidrumu un gāzu) kustības un to izraisošo spēku izpēti.
Ķīmijas, civilās, rūpnieciskās inženierijas, aeronautikas, meteoroloģijas, kuģu būves un okeanogrāfijas jomā šķidruma mehānikas iejaukšanās ir ārkārtīgi svarīga.
Mūsdienu fizika
Šī filiāle, saukta arī par kvantu fiziku, sākās plkst XNUMX. gadsimta sākums. Ar vācu fiziķa Maksa Planka (1858-1947) priekšlikumu, kurā viņš paskaidroja, ka tumšā ķermenī starojumu mēra ar gaismu. Tas ir balstīts uz kvantu teoriju, kas parādījās 1900. gadā, un relativitātes teoriju 1905. gadā.
Alberts Einšteins 1905. gadā pastiprināja kvantu teoriju un 1920. gadā to sauca par kvantu mehāniku kā fizikas nozari. Tas nodarbojas ar parādībām, kas notiek ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam, vai kuru telpiskās skalas ir atomu un molekulu secībā.
Izpētiet raksturojumu, uzvedību un daļiņu starojums atomu un subatomu līmenī. Kvantu mehānika kopā ar relativitātes teoriju veido to, ko mēs tagad saucam par mūsdienu fiziku.
Mūsdienu fizika
Tās sākums atrodas XNUMX. gadsimta beigās un XNUMX. gadsimta sākumā, proti, mēs dzīvojam laikmetīgās fizikas laikmetā. Mūsdienu fizika nodarbojas ar dabas, parādību nanoskopiskā mērogā un ārpus termodinamiskā līdzsvara esošo procesu sarežģītības izpēti. Tā ir haosa un turbulences teorija.