شارك:
10 تطبيقات الفيزياء الأساسية في الحياة اليومية
فرع الفيزياء لديها العديد من التطبيقات في الحياة اليومية. بعض الأدوات الطبية ، مثل الأشعة السينية على سبيل المثال أو عمليات الليزر ، لن تكون ممكنة بدونها ، بالإضافة إلى المزيد من الأشياء اليومية مثل الهواتف وأجهزة التلفزيون وجميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا.
من ناحية أخرى ، من دون الفيزياء ، لا يمكن للطائرات أن تطير كذلك ، والسيارات لا يمكن أن تتحرك ولا يمكن بناء المباني. ترتبط كل الأشياء تقريبًا بالفيزياء بطريقة أو بأخرى.
الفيزياء لديها العديد من مجالات الدراسة التي تطبيقاتها في الحياة اليومية للبشر. الأكثر شيوعًا هي الفيزياء الفلكية والفيزياء الحيوية والفيزياء الجزيئية والإلكترونيات وفيزياء الجسيمات والنسبية وغيرها..
الفيزياء هي العلوم الطبيعية التي تنطوي على دراسة المادة وحركاتها وسلوكياتها من خلال المكان والزمان.
كما يدرس المفاهيم ذات الصلة ، مثل الطاقة والقوة. انها واحدة من الفروع الأساسية للتخصصات العلمية. الهدف الأكبر للفيزياء هو فهم كيف يتصرف الكون.
ربما تكون مهتمًا بـ 30 من علماء الفيزياء الأكثر شهرة في التاريخ.
10 تطبيقات غير عادية للفيزياء
1- الكهرومغناطيسية
يدرس مجال الفيزياء هذه القوة الكهرومغناطيسية ، وهو نوع من التفاعل الفيزيائي الذي يحدث بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا.
عادة ما يتم عرض القوة الكهرومغناطيسية في المجالات الكهرومغناطيسية مثل المجالات الكهربائية والحقول المغناطيسية والضوء. انها واحدة من التفاعلات الأساسية الأربعة للطبيعة.
تلعب القوة الكهرومغناطيسية دورًا كبيرًا في تحديد الخواص الداخلية لمعظم الأشياء المستخدمة في الحياة اليومية.
تأخذ المادة العادية شكلها نتيجة للقوى الجزيئية بين الذرات الفردية والجزيئات في المادة ، كونها من مظاهر القوة الكهرومغناطيسية.
أدت الآثار النظرية للكهرومغناطيسية إلى تطور النسبية المكانية من قبل ألبرت أينشتاين في عام 1905.
جميع المعدات الكهربائية التي نستخدمها في الحياة اليومية تتعلق الكهرومغناطيسية. من أفران الميكروويف والمراوح الكهربائية والأجراس الكهربائية إلى ساعات المنبه.
2- الفيزياء الذرية
يدرس هذا الحقل الذرات كنظام معزول للإلكترونات ونواة ذرية. إنها تقلق بشكل أساسي من ترتيب أو موقع الإلكترونات حول النواة والعملية التي تتغير فيها هذه الترتيبات. ويشمل أيضًا الأيونات والذرات المحايدة.
قد يرتبط مصطلح الفيزياء الذرية بالطاقة النووية والأسلحة النووية ، على الرغم من أن الفيزياء النووية تتعامل فقط مع نوى الذرات.
عموما في المجالات العلمية يتم النظر في السياق الأوسع بين عدة فروع ؛ الدراسات العلمية فقط هي محددة جدا.
3- ميكانيكا الكم
إن نظرية الكم ، التي أعيد إنشاؤها في عام 1920 ، هي الأساس النظري للفيزياء الحديثة التي تشرح طبيعة وسلوك المادة والطاقة على المستوى الذري ودون الذري. هذا الحقل يسمى فيزياء الكم أو ميكانيكا الكم.
تشتمل تطبيقات نظرية الكم على كيمياء الكم ، مغناطيسات الموصلات الفائقة ، أشعة الليزر ، المعالجات الدقيقة ، الرنين المغنطيسي ، المجاهر الإلكترونية. كما يفسر العديد من الظواهر البيولوجية والفيزيائية للطاقة.
حقق ميكانيكا الكم نجاحًا كبيرًا في شرح العديد من خصائص الكون. عادة ما تكون الأداة الوحيدة للكشف عن السلوكيات الفردية للجزيئات دون الذرية التي تشكل جميع أشكال المادة.
كما كان له تأثير على نظريات الأوتار ، المرشحين لنظرية كل شيء. تعمل العديد من جوانب التكنولوجيا بمستويات تكون فيها الآثار الكمومية كبيرة.
تم تصميم عدد كبير من الأجهزة الإلكترونية مع قواعد في ميكانيكا الكم. الليزر والرقائق الدقيقة ومفاتيح الإضاءة ومحركات القلم وأجهزة الكمبيوتر وغيرها من معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية.
تعمل التطورات الحديثة في هذا المجال على تحسين التشفير الكمي. الهدف الآخر من هذا المجال هو تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية. يتوقع منهم معالجة المهام بشكل أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية.
4- نظرية النسبية
في نظريته النسبية ، قرر أينشتاين أن قوانين الفيزياء هي نفسها لجميع المراقبين. قرر أيضًا أن سرعة الضوء هي نفسها ، بغض النظر عن السرعة التي يسافر بها المراقب..
أحد آثار هذه النظرية هو أن المراقبين المختلفين الذين يسافرون بسرعات مختلفة قد يكون لهم وجهات نظر مختلفة للحدث نفسه ؛ لكن كل الملاحظات صحيحة.
يتم تطبيق هذه النظرية في العديد من جوانب الحياة اليومية. تعتمد أنظمة GPS عليها للعمل ، على سبيل المثال.
الكهرومغناطيسات ممكنة أيضا بفضل النسبية. أجهزة التلفزيون القديمة ، أو تلك التي ليس لديها شاشات البلازما ، عملت أيضا مع آلية تقوم على النسبية.
الليزر
الليزر هو جهاز ينبعث الضوء أحادي اللون من خلال عملية تضخيم ضوئي تستند إلى انبعاث محفز للبروتونات. تعتمد مبادئ أجهزة الليزر على ميكانيكا الكم.
للأجهزة التي تعمل بالليزر العديد من التطبيقات في مجالات العلوم والعسكرية والطب والمجال التجاري أيضًا.
الكيمياء الضوئية ، الماسحات الضوئية الليزرية ، الانصهار النووي ، المجاهر ، الجراحة التجميلية ، جراحة العيون وعمليات طب الأسنان هي بعض المجالات التي تستخدم الليزر أيضًا.
في الصناعة التجارية ، يتم استخدامها لقطع المواد والحفر والطباعة. كما أنها مصدر للضوء لأجهزة عرض الأفلام.
6- الفيزياء النووية
الفيزياء النووية هي مجال الفيزياء الذي يدرس نواة الذرة ومكوناتها وتفاعلاتها.
كما يتم دراسة أشكال أخرى من المواد النووية. الفيزياء النووية ليست هي نفسها الفيزياء الذرية ، وهو حقل يدرس الذرة الكاملة وإلكتروناتها.
أدت الاكتشافات في الفيزياء النووية إلى تطبيقها في العديد من المجالات. وتشمل هذه المجالات الطاقة النووية ، والأسلحة النووية ، والطب النووي ، والنظائر الصناعية والمزارعين ، وزرع الأيونات في المواد الهندسية ، والتاريخ بالكربون المشع.
7- الديناميكا الهوائية
يدرس هذا الفرع من الفيزياء كيف يتصرف الهواء والعلاقة التي تربطه به عندما يمر جسم ما.
وبدون ذلك ، لم يكن بإمكانك أبدًا تصميم الطائرات أو الصواريخ أو السيارات أو الجسور التي نجت من الأعاصير. اكتشاف كيفية التحرك من خلال السائل بسرعة وفعالية هي مهمة الديناميكا الهوائية.
الهواء سائل ولمرور سريعًا ، من الضروري القيام بذلك في مركبة طويلة ورقيقة.
وبهذه الطريقة ، يمكنك إنشاء مقاومة أقل قدر ممكن من الصيام. بنفس الطريقة التي يتقدم بها البشر في البحر بشكل أسرع إذا كانوا يسبحون أفقيًا ؛ لهذا السبب فإن الطائرات والقطارات لها شكل أنبوب.
8- الفيزياء الجزيئية
الفيزياء الجزيئية هي دراسة الخواص الفيزيائية للجزيئات والروابط الكيميائية بين الذرات والديناميات الجزيئية.
أهم تقنياتها التجريبية هي الأنواع المختلفة من التحليل الطيفي. يرتبط هذا الحقل ارتباطًا وثيقًا بالفيزياء الذرية ولديه العديد من الأشياء المشتركة مع الكيمياء النظرية والكيمياء الفيزيائية والكيمياء.
يقيس هذا الفرع من الفيزياء خواص الدوران واهتزاز طيف الجزيئات والمسافات بين نوى الجزيئات وخصائصها ، من بين أشياء أخرى.
9- الفيزياء الفلكية
يجمع هذا الفرع من علم الفلك بين مبادئ الفيزياء والكيمياء لاكتشاف طبيعة الأجرام السماوية بدلاً من مواقعها أو حركاتها في الفضاء.
من بين عناصر الدراسة الشمس والنجوم الأخرى والمجرات والكواكب خارج المجموعة الشمسية والخلفية الكونية بين المجرات.
يتم فحص انبعاثاتها في جميع أنحاء الطيف الكهرومغناطيسي وتشمل الخصائص التي تم فحصها السطوع والكثافة ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي.
الفيزياء الفلكية مجال واسع جدًا ، لذلك يطبق علماء الفيزياء الفلكية العديد من تخصصات الفيزياء مثل الميكانيكا والكهرومغناطيسية والديناميكا الحرارية والميكانيكا الكمومية والنسبية والفيزياء النووية وفيزياء الجسيمات والفيزياء الذرية الفيزياء الجزيئية.
في الممارسة العملية ، ينطوي البحث الحديث على الكثير من أعمال الفيزياء القائمة على الملاحظة والنظرية. تشمل بعض مجالات الدراسة التي يحاولون تحديدها خواص المادة المظلمة ، والثقوب السوداء ، إذا كان السفر عبر الزمن ممكنًا ، وإذا كانت الثقوب الدودية يمكن أن تتشكل ، وإذا كان الكون المتعدد ، وأصل الكون ومصيره.
يدرس علماء الفيزياء الفلكية أيضًا تكوين النظام الشمسي وتطوره ، وتشكيل المجرات ، والأشعة الكونية ، وفيزياء الجسيمات الفلكية.
10- الديناميكا الحرارية
يتناول مجال الفيزياء هذا الحرارة ودرجة الحرارة وعلاقتها بالطاقة والعمل. يخضع سلوك هذه الصفات للقوانين الأربعة للديناميكا الحرارية.
يتم تطبيق الديناميكا الحرارية في العديد من فروع العلوم والهندسة ، وخاصة في الكيمياء البحتة والهندسة الكيميائية والهندسة الميكانيكية.
تشمل مجالات تطبيقاتها الديناميكا الحرارية البيولوجية ، الديناميكا الحرارية للثقوب السوداء ، القياس النفسي ، الديناميكا الحرارية الكمية والديناميكا الحرارية الإحصائية.
مراجع
- كيف ترتبط الفيزياء بالحياة اليومية؟ الأجوبة والأسئلة. تعافى من reference.com.
- ما هي الفروع الفرعية للفيزياء؟ الأجوبة والأسئلة. تعافى من reference.com.
- محاضرة فينيمان في الفيزياء (1964). التصلب العضلي. أديسون ويسلي. الولايات المتحدة. تم الاسترجاع من feynmanlectures.caltech.edu.
- كيف تغيرت الكهرومغناطيسية عالمنا. التطبيقات التجارية. تم الاسترجاع من brighthubengineering.com.
- نظرية أينشتاين للنسبية العامة: تفسير مبسط. تم الاسترجاع من space.com
- 4 طرق يمكنك مراقبة النسبية في الحياة اليومية. الفيزياء. تم الاسترجاع من iflscience.com
- تطبيقات ميكانيكا الكم. تعافى من boundless.com.
- تطبيقات الليزر القابلة للضبط. (2009) الطبعة الثانية. بوكا راتون ، الولايات المتحدة. تم الاسترجاع من موقع crcpress.com.
- الديناميكا الهوائية: مقدمة (2016) وضح هذه الأشياء. تم الاسترجاع من explainthatstuff.com.
- أهمية البحوث الفيزيائية الفلكية وعلاقة الفيزياء الفلكية بالعلوم السياسية الأخرى (1987) الرحلة الفيزيائية الفلكية. تم الاسترجاع من adsabs.harvard.edu.
- مجالات التركيز- ناسا للعلوم. تم الاسترجاع من nasa.gov.
- نظرية الكم. تعريف. ما هو تم الاسترجاع من whatis.techtarget.com.