ماهي الفيزياء ؟
الفيزياء هي إحدى العلوم التجريبية التي تهتم بدراسة الظواهر الطبيعية وفق المنهج العلمي الذي يبتدئ بالملاحظة وينتهي بالنظرية وبصياغة القانون العلمي .
فالفيزياء من العلوم الأساسية في حياتنا التي ساعدت الإنسان لتسهيل حياته فمدته باختراعات واكتشافات ومفاهيم ساعدته في ذلك، حيث مرت الفيزياء بتطورات حسب كل عهد وظرف إلى أن وصلت إلى ما عليه اليوم حيث تنقسم الفيزياء إلى ثلاثة أقسام كبرى :
الفيزياء الكلاسيكية والتي بها فيزياء الميكانيكا والكهرمغناطيسية والترموديناميكا الحرارية يعني بكل بساطة الفيزياء التي درسناها في الثانوية وننصدم معها في الواقع المعاش كل يوم .
الفيزياء النسبية بين الخاصة والعامة من طرح الفيزيائي ألبرت انشتاين حيث الأولى تهتم بسرعة الضوء و تأثيرها على الزمن والوقت والكتلة والطاقة في ذلك البعد فيما النسبية العامة طرحت تفسير سلوك الجاذبية الكونية عبر مفهوم الزمكان و نموذج النسيج الكوني.
الفيزياء الكمية او الكوانتم والتي تهتم بكل ماهو ذري وتحت ذري من جسيمات ودقائق وتفسير سلوكها وحركتها المبني على الاحتمال عبر معادلات ومبادئ كمعادلة العالم النمساوي شرودينغر.
مسار الفيزياء حافل وغني بالاكتشافات والاختراعات سطره مجموعة من نخبة العلماء إسحاق نيوتن وجاليلو وكيبلر وفاراداي وماكسويل وبولتزمان ونيلس بور وبلانك واينشتاين وفينمان إلى عصر النانو والروبوت والبحث جاري في سبل معرفة وحل الغاز الطبيعة والكون .
النظرية الفيزيائية
احدى اهم طرق عمل الفيزياء وهي صياغة النظرية لتفسير ظاهرة طبيعية معينة , فالنظرية الفيزيائية هي بناء شامل يضم الاستنثاجات الاولية و والفرضيات وتفسيراتها ونماذج وقوانين بصيغة رياضية ومبائ فيزيائية كمسلمات تفسيرية المؤكدة تجريبيا وفق المنهج العلمي , هي على العموم البناء الدي يفسر الظاهرة الطبيعية فهي بمثابة الحقيقة المسلمة للشىء المدروس .
تعتمد الفيزياء كوسيلة التعبير الرياضيات من اجل صياغة قوانين الطبيعة وايضا تعتمد الفيزياء على التجربة من اجل التاكيد والتفسير والفهم وايضا من اجل صياغة قوانين ومبادئ , هناك امثلة لنظريات فيزيائية تعتمد على الرياضيات كنظرية الانفجار الاكبر لنشاة الكون والنظرية النسبية وايضا ميكانيك الكم , عموما لايمكن تخيل الفيزياء بدون رياضيات فهي تجمع بين التجربة والرياضيات .
تساعد النظرية الفيزيائية على التفسير والتنبأ وقد افنا علماء كبار عمرهم من اجل صياغة وبناء نظريات كالنسبية لالبرت اينشتاين وميكانيك الكم من كل ماكس بلانك ونيلس بور اللذين بدا باطلاق الشرارة الاولى لميكانيك الكم .
النظرية الفيزيائية هي بناء ضخم فهي ليست بمثابة فرضية كما يعتقد البعض, الاخيرة التي يمكن لها ان تفند او تؤكد بالتجربة المتكررة , اما النظرية في الفيزياء فالتجربة جزء منها داخلة في بنائها , في الختام النظرية الفيزيائية هي البناء و العصارة والشاملة للمنهج العلمي والتفكير العلمي الفيزيائي للاجابة على الاسئلة المحورية للوجود والطبيعة والكون .
القانون الفيزيائي
القانون في الفيزياء هو عبارة عن مبدأ مكتوب في نص او صيغة رياضية , تم استنباط القانون الفيزيائي عن طريق التجربة في الغالب لمنحنا تفسير محسوم لسلوك لظاهرة طبيعية وايضا منحنا تنبا بسلوكها المستقبلي هنا تكمن قوة القانون الفيزيائي فهو بمثابة حقيقة مثبتة لفرضية اولية نتاج المنهج العلمي .
امثلة لبعض اشهر القوانين الفيزيائية:
قانون نيوتن الأول: الجسم الساكن يبقى ساكناً والجسم المتحرك بسرعة منتظمة يبقى كذلك، ما لم تؤثر عليه قوة خارجية .
قانون نيوتن الثاني: تأثير قوة خارجية على جسم ما تُكسبه تسارعاً يتناسب اطرادا مع القوة المؤثرة.
قانون نيوتن الثالث: لكل فعل ردَّ فعل مساوٍ له في المقدار والقيمة ومعاكس له في المنحى .
قانون نيوتن للتجاذب العام : شدة القوة بين جسمسين تتناسب اطرادا مع كتلتيهما وعكسيا مع مربع المسافة بين مركزيهما .
قانون أرخميدس: الجسم المغمور في مائع جزئياً أو كلياً يفقد من وزنه بقدر وزن المائع المُزاح وحجم الماء المزاح مساو لحجم الجزء المغمور من الجسم في المائع .
قانون كولوم: القوة بين شحنتين تتناسب اطرادا مع كل منهما وعكسياً مع مربع المسافة بينهما.
قانون شارل: حجم الغاز يتناسب اطرادا مع درجة الحرارة المُطلقة.
قانون فارادي حول الحث الكهرومغناطيسي : القوة الدافعة الحثّية المتولدة في الملف تتناسب اطرادا مع المعدل الزمني للتغير في التدفق المغناطيسي.
كما هناك قوانين اخرى نذكر منها قانون اوم للمقاومة الكهربائية وقانون العقد لكيرشوف وقانون لابلاص وباسكال وغيرهم كثير .
القياس والوحدات في الفيزياء
يكتسي القياس في الفيزياء اهمية مهمة كونه يدخل في الجانب التطبيقي اكثر من اجل استغلال المقادير ومعرفة كميتها من اجل تنظيمها ومعرفة الحد اللازم استغلاله في الحياة اليومية وتطبيقاتها وايضا من اجل صناعة الالات واختراعها وايضا يدخل القياس في الجانب النظري في الابحاث داخل المختبرات .
مكن قياس المقادير الفيزيائية في تطور الفيزياء واختراع ادوات القياس حسب كل مقدار ومفهوم فيزيائي وطبيعته حيث بعد دراسته بشكل علمي فيزيائي تمكن صنع اداة تمكن من قياسه , ومع موازاة ذلك فان كل مقدار وقياس له وحدة تميز المفهوم والمقدار عن الاخر فبمعرفة وحدة كل مفهوم تعرف اسم المفهوم والمقدار الفيزيائي .
خلال العمل في الفيزياء يتم تقسيم القياس الى قسمين رئيسيين هما :
القياس النسبي والقياس المطلق من اجل معرفة مقدار الخطأ في القياس وضبطه ومعرفة مقدار الدقة في القياس .
امثلة لبعض المقادير الفيزيائية ووحدات قياسها :
القوة : نيوتن N
التوتر الكهربائي : الفولت V
الشدة الكهربائية : اومبير A
الطاقة : الجول J
القدرة : الواط W
درجة الحرارة : سيليسوس او الكلفن K او C°
شدة المجال المغناطيسي : تيسلا T
المسافة : المتر m
الكتلة : كيلو غرام Kg
السرعة: المتر مقسوم على الزمن
الزمن او الوقت : الثانية S
القصور الذاتي
القصور الذاتي هو مقاومة الجسم للحركة المطبقة عليه يعني ان الجسم يريد ان يبقى في حالتة الاولية , حيث ان الجسم الساكن مثلا عندما تطبق عليه قوة تجره الى الامام فالاخير يقاوم تلك الحركة الامامية في الاتجاه المعاكس والجسم المتحرك بسرعة ثابتة وفي مسار مستقيم هو الاخر يحافظ على حركته ما لم تؤثر عليه قوة .
يسمى قانون الاول لنيوتن بقانون القصور الذاتي والذي ينص على ان اي جسم ساكن او متحرك بسرعة ثابتة وفي مسار مستقيمي فان مجموع القوى المطبقة عليه منعدمة .
امثلة لتاثيرات القصور الذاتي :
اثناء ركوب السيارة او الحافلة حيث قبل الانطلاق يكون الراكب في حالة سكون وعند الانطلاق يرتد الراكب نحو الخلف عكس منحى انطلاق السيارة او الحافلة كانه يقاوم الحركة المؤثرة عليه وايضا ونفس الشيء اثناء سير الحافلة او السيارة بسرعة ثابتة وفي مسار او طريق مستقيم فان الراكب لا يرتد لا الى الامام او الخلف كانه ساكن وعند تغيير سرعة السيارة او الحافلة يرتد الراكب سواء الى الامام او الخلف .
ولهذا نرتدي حزام السلامة داخل السيارة حماية من الاصطدام بسب ظاهرة القصور الذاتي وامثلة لتاثير القصور الذاتي في حياتنا اليومية كثيرة .
المرجع الفيزيائي
في الفيزياء نقصد بالمرجع المكان الذي يتواجد به ملاحظ , حيث يلاحظ من خلاله حركة جسم معين حيث ان طبيعة حركة ذلك الجسم تتغير وفق المكان الذي يلاحظ من خلاله الملاحظ ونقصد بطبيعة الحركة شكل الحركة مستقيمية او دائرية او مستوية شلجمية الى اخره .
هناك مراجع فيزيائية سمعتها في مسار دراستك كالمرجع الارضي الذي يعتبر ساكن اي ان الملاحظ ساكن لا يتحرك والذي يدعى بالمرجع غاليلي الذي يتميز بعدم وجود تاثير القصور , وايضا اثناء السير بسرعة ثابتة وفق مسار مستقيمي يتميز بعدم وجود القصور هو الاخر ويسمى ايضا بالمرجع غاليلي لان الملاحظ من خلاله يلاحظ نفس طبيعة الحركة لملاحظ في المرجع الارضي و هو مايسمى بمبدأ النسبية .
تعتبر حركة الشمس من الشروق الى الغروب اشهر مثال عن مبدا النسبية ونسبية المرجع فمثلا نحن نشاهد ان الشمس تتحرك من الشرق وتتجه الى الغرب ولكن بالنسبة لمرجع خارج عن الارض فان الشمس لا تتحرك ولكن الارض هي التي تدور وتحدث عملية الشروق والغروب .
إقرأ المزيد على موضوع.كوم: https://mawdoo3.com/%D9%82%D9%88%D8%A7%D9%86%D9%8A%D9%86_%D9%81%D9%8A%D8%B2%D9%8A%D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A9