Fizik adalah sains tepat, teori dan eksperimen yang mengkaji sifat jirim, tenaga, masa dan ruang dan interaksi di antara mereka. Cari ketepatan dan ketepatan dalam kesimpulan mereka dan ini dapat disahkan melalui eksperimen.
Ia menerangkan fenomena alam melalui undang-undang, tidak termasuk fenomena yang mengubah struktur molekul badan. Ia berkait rapat dengan matematik, ia bergantung padanya untuk menyatakan kajian tentang realiti yang menyibukkan anda. Sebaliknya, ia merangkumi dalam
bidang pengajiannya ke kimia, biologi dan elektronik, selain menjelaskan fenomena mereka.
Fizik mengkaji fenomena jirim yang mendasarkan teorinya pada mekanik klasik dari mana ia mengkaji undang-undang yang mengatur gerakan, elektrodinamik klasik untuk kajian cas elektromagnetik, termodinamik untuk kajian haba dan bentuk tenaga., Dalam mekanik kuantum yang belajar alam pada skala ruang kecil dan dalam statistik untuk mengkaji frekuensi dan kebarangkalian berlakunya fenomena fizikal.
Cabang fizik klasik
Fizik, untuk kajian realiti, dibahagikan kepada tiga cabang besar yang membolehkan anda mempelajari fenomena alam dari aspek realiti tertentu, iaitu:
- Fizik klasik
- Fizik moden dan
- Fizik kontemporari.
Apa yang dianggap sebagai fizik klasik?
Fizik klasik merangkumi kajian dan teori sebelum kemunculan mekanik kuantum. Ia juga dipanggil Newtonian fizik kerana bergantung pada undang-undang Newton berkaitan dengan pergerakan objek.
Fizik Klasik mengkaji fenomena yang mempunyai kelajuan lebih kecil daripada kelajuan cahaya dan skala spasialnya lebih kecil daripada ukuran atom dan molekul.
Fizik klasik merangkumi disiplin ilmu berikut:
Mekanik klasik:
Sains yang mengkaji undang-undang gerakan Newton, merujuk kepada tingkah laku badan fizikal yang sangat kecil ketika berehat dan pada kelajuan rendah sehubungan dengan kelajuan cahaya.
Kedua-dua mekanik klasik dan fizik klasik pada umumnya didasarkan pada undang-undang Newton, terutama pada merujuk kepada pergerakan badan di alam semesta.
Termodinamik:
Ilmu inilah yang bertanggungjawab untuk perihalan keadaan keseimbangan termodinamik pada tahap makroskopik. Termodinamik bertanggungjawab untuk mengkaji interaksi antara haba dan bentuk tenaga lain. Pemboleh ubah yang digunakannya untuk menggambarkan situasi yang berbeza adalah suhu, tekanan, isi padu, dan bilangan mol.
Ia difahami oleh keseimbangan haba keadaan di mana suhu dua badan disamakan, dengan suhu awal yang berbeza dan bahawa setelah suhu disamakan, aliran haba ditangguhkan, kedua-dua badan mencapai keseimbangan terma yang disebutkan di atas.
Sebagai contoh kita menggunakan termometer, instrumen yang menentukan suhu sendiri. Oleh itu, untuk mengetahui suhu badan atau bahan lain, kedua-duanya dimasukkan dalam keseimbangan terma. Mengetahui bahawa dalam keseimbangan termal badan dan termometer berada pada suhu yang sama, suhu yang ditunjukkan oleh termometer juga akan menjadi suhu badan yang dibandingkan.
Kajian mengenai reaksi sistem terhadap perubahan di persekitarannya berguna dalam pelbagai cabang sains dan kejuruteraan… Berikut adalah beberapa aplikasi termodinamika:
Dalam kejuruteraan bahan mereka jalankan pemindahan haba dan tenaga kepada bahan mentah untuk pembuatan bahan baru. Sebagai contoh, kita mempunyai proses pembakaran suhu tinggi dari sekeping seramik yang sifat akhirnya akan bergantung tepat pada suhu yang dikenakannya.
Pada peringkat perindustrian, kita mempunyai proses pasteurisasi dan pembuatan keju dan mentega dengan cara pemindahan haba. Dalam industri keluli, pelbagai jenis keluli diperoleh dengan menyatukan pelbagai bahan di tungku suhu tinggi.
Elektromagnetisme:
Fenomena elektrik dan magnet dikaji dan disatukan dalam satu teori melalui elektromagnetisme. Michael Faraday dan James Clerk MaxwelDia adalah pendukung pertama penubuhannya.
Elektromagnetisme didasarkan pada empat persamaan pembezaan vektor Maxwell, yang mengaitkan medan elektrik dan magnet dengan sumber bahan masing-masing.
Teori elektromagnetik merangkumi arus elektrik, polarisasi elektrik, dan polarisasi magnet. Fenomena fizikal makroskopik yang melibatkan cas elektrik pada waktu rehat dan bergerak dan kesan medan magnet dan elektrik pada bahan cecair, pepejal dan gas adalah objek keterangan elektromagnetisme.
Contoh penggunaan elektromagnetisme dibuktikan dalam motor elektrik dan penjana, yang merupakan alat yang digunakan untuk penukaran tenaga mekanikal menjadi tenaga elektrik atau sebaliknya.
Generator, alternator atau dynamo adalah nama yang diberikan kepada peranti yang menukar tenaga mekanikal menjadi tenaga elektrik. Motor adalah alat yang mengubah tenaga elektrik menjadi tenaga mekanikal.
Sebagai contoh elektromagnetisme kita mempunyai kompas. Pergerakan jarum berdasarkan prinsip magnet tiang bumi dan prinsip elektrik kerana interaksi dan geseran yang dihasilkannya.
Optik:
Penjanaan sinaran elektromagnetik, sifatnya, dan interaksinya dengan jirim, terutama manipulasi dan kawalannya, adalah apa yang dipertimbangkan oleh optik fizikal.
Cahaya adalah jarak panjang gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia dan tepatnya optik yang bertanggungjawab untuk kajiannya. Ini berorientasi pada penemuan dan penerapan fenomena baru. Berdasarkannya, para penyelidik menggunakan dan mengembangkan sumber cahaya di seluruh spektrum elektromagnetik.
Optik telah memberi kesan pada instrumentasi, komunikasi dan metrologi.
Akustik:
Akustik adalah cabang fizik yang berkaitan dengan mengkaji gelombang mekanikal yang disebarkan melalui jirim di mana-mana keadaannya (pepejal, cecair atau gas) dengan menggunakan model fizikal dan matematik.
Akustik mengkaji segala yang berkaitan dengan pengeluaran, penghantaran, penyimpanan, persepsi atau pengeluaran semula suara. Kejuruteraan akustik berkaitan dengan aplikasi teknologi akustik.
Sebagai contoh fizik akustik kita dapat menyebut:
1. Peranti elektronik untuk menjadikan komunikasi lebih berkesan.
2. Dalam bidang perubatan telah berkesan dalam membuat gambar
badan manusia dengan ultrasound.
3. Mikrofon
Dinamika cecair:
Mekanik bendalir adalah sub-cabang mekanik kontinum yang berkaitan dengan kajian pergerakan cecair (cecair dan gas) dan daya yang menyebabkannya.
Dalam bidang kimia, sivil, kejuruteraan industri, aeronautik, meteorologi, pembinaan kapal dan oseanografi, campur tangan mekanik bendalir sangat penting.
Fizik moden
Cabang ini, juga disebut fizik kuantum, bermula pada awal abad ke-XNUMX. Dengan cadangan ahli fizik Jerman Max Planck (1858-1947) di mana dia menjelaskan bahawa dalam gelap badan radiasi diukur oleh cahaya. Ia berdasarkan teori kuantum yang muncul pada tahun 1900 dan teori relativiti pada tahun 1905.
Albert Einstein, pada tahun 1905 memperkuat teori kuantum dan pada tahun 1920 disebut mekanik kuantum sebagai cabang fizik. Ia menangani fenomena yang berlaku pada kelajuan yang hampir dengan cahaya, atau skala spasialnya berada pada urutan atom dan molekul.
Kaji ciri, tingkah laku dan sinaran zarah pada tahap atom dan subatom. Mekanika kuantum dan Teori Relativiti membentuk apa yang sekarang kita sebut sebagai fizik moden.
Fizik kontemporari
Permulaannya terletak pada akhir abad ke-XNUMX dan awal abad ke-XNUMX, iaitu bahawa kita hidup di era fizik kontemporari. Fizik kontemporari berkaitan dengan mengkaji kerumitan alam, fenomena pada skala nanoskopik, dan proses di luar keseimbangan termodinamik. Ini adalah teori kekacauan dan pergolakan.