الاثنين، 7 نوفمبر، 2016

ما هو علم الفيزياء

ما هو علم الفيزياء


    علم الفيزياء هو القاعدة الأساسية لمختلف العلوم فهو يقدم التفاصيل العميقة لفهم كل شيء بدءاً بالجسيمات الأولية إلى النواة والذرة والجزيئات والخلايا الحية والمواد الصلبة والسائلة والغازات والبلازما (الحالة الرابعة للمادة) والدماغ البشري والأنظمة المعقدة والكمبيوترات السريعة والغلاف الجوي والكواكب والنجوم والمجرات والكون نفسه.  أي أن الفيزيائيين يختصون بمعرفة اصغر عنصر لهذا الكون وهو الجسيمات الأولية إلى الكون الفسيح مرورا بالتفاصيل التي ذكرناها.

 ما هو علم الفيزياء

علم الفيزياء هو العلم الأساس الذى يبحث فى الظواهر الطبيعية وصفا وفهما وتحليلا  وذلك من خلال المشاهدة والتجربة والقياس.

ما الإستفادة من دراسة الفيزياء

دراسة الفيزياء تساعد الدارس للنجاح فى العديد من المجالات التى قد يوضع بها ، فعلم الفيزياء يكسب دراسه العديد من المهارات منها على سبيل المثال لا الحصر

    التمثيل الرياضى لاية مشكلة لإيجاد الحل المنطقى لها
    إكتساب المهارات الكافية لتصميم التجارب وإجرائها
    العمق فى إيجاد تفسير نتائج التجارب
    إكتساب الخبرات فى مجال البحث العلمى

الكميات الفيزيائية

علم الفيزياء هو علم قياس ، فالكميات الفيزيائية يجب أن تكون قابلة للقياس ومن أهم عناصر القياس هى الوحدات. فمثلا لو سألت زميلك عن عمره وأجابك وقال 20 هل هذه إجابة كافية بالطبع لا لأن الإجابة قد تعنى 20 يوم أو 20 شهر أو 20 عام ولذلك لا يكفى أن نقول المسافة بين الخرج والرياض 80 وفقط فقد تكون 80 سنتيمتر أو 80 متر أو 80 كيلومتر.

الكميات الفيزيائية

لقد استعمل الإنسان القياسات منذ فجر التاريخ كوسيلة عملية للتعرف على الظواهر الطبيعية المحيطة به و لتحديد أشياء يستعملها خلال حياته اليومية. فقد اخترع الإنسان أجهزة قياس الأطوال و الكيل منذ الحضارات الإنسانية الأولى لتنظيم أسلوب حياته الاجتماعية و الاقتصادية. فقد استعملت قياسات الأبعاد من طرف المصريين الفراعنة بالدقة التي سمحت ببناء الأهرامات كما استعملت مكاييل دقيقة في المعاملات التجارية بين مختلف الأمم في ذلك الزمان.

الكميات الفيزيائية

و قد أخذ القياس دورا مهما جدا في جميع مجالات الحياة البشرية القديمة و الحديثة. إن التطور الصناعي و التكنولوجي و الاقتصادي الذي نعيشه في العصر الحديث هو نتاج الاستعمال الصحيح لمبادئ القياسات و ديمومته مرتبطة بدقة عملية القياس و خلوها من الأخطاء.

الكميات الفيزيائية

إنه لمن السهل أن يلاحظ أحدنا أن حياته اليومية مملوءة بأنواع عدة من القياسات بل أصبحت حياتنا (الاجتماعية, الاقتصادية و السياسية) مرتبطة بأجهزة قياس مختلفة. فعلى سبيل المثال لا الحصر :

الكميات الفيزيائية

    عداد الكهرباء و الماء المجودين عند مدخل البيت هما أجهزة قياس الاستهلاك و على أساسها ندفع الفاتورة إلى الشركات  الممونة.
    التبادلات التجارية بين مختلف الدول مبني على الموازيين و المكاييل
    خلال دراستك لمختلف العلوم منذ المدرسة الابتدائية استعملت عدة أجهزة قياس من أبسطها المسطرة لتحديد أطوال المربعات و المستطيلات و المنقلة لحساب الزوايا

الكميات الفيزيائية

    الساعة التي نضعها على أيدينا لمعرفة و تنظيم وقتنا جهاز قياس مهم. أليس كذلك ؟
    قيادتك للسيارة بأمان مرتبطة بعدة أجهزة قياس (عداد سرعة السيارة - مؤشر درجة الحرارة - مؤشر خزان الوقود إلخ.)
    قياس درجة الحرارة و سرعة الرياح و اتجاهها عن طريق أجهزة قياس مهم جدا للملاحة الجوية و بالتالي على تنقلاتنا.

الكميات الفيزيائية

    ونستطيع أن نلخص ما سبق بقولنا أن قياس الكميات الفيزيائية يعنى تحديد مقدارها بأداة القياس والمقدار يعنى رقما ووحدة قياس معيارية

الكميات الفيزيائية

وتنقسم الكميات الفيزيائية إلى قسمين : كميات أساسية وكميات مشتقة من هذه الكميات الساسية. وفى علم الميكانيكا يوجد ثلاث وحدات أساسية  هى كالتالى

(1) وحدة قياس الطول Length     L  

      وتقاس فى النظام الدولى بالمتر

الكميات الفيزيائية

  (2) وحدة قياس الكتلة Mass        M 

      وتقاس فى النظام الدولى بالكيلوجرام

(3) وحدة قياس الزمن Time     T 

      وتقاس فى النظام الدولى بالثانية

ونستطيع أن نشتق باقى الكميات المشتقة من هذه الوحدات الثلاثة

الكميات الفيزيائية

   ملحوظة :

يوجد وحدات أساسية أخرى فى الفيزياء مثل درجة الحرارة وشدة الإضاءة وغيرها سوف نتطرق لها فى المستوى الثانى إن شاء الله.

أمثلة على الكميات المشتقة

(1) السرعة

من المعلوم أن السرعة عبارة عن المسافة على الزمن

المسافة وحدة قياسها الطول L أما الزمن فهو T

وبذلك تكون

وحدات السرعة هى 


أمثلة على الكميات المشتقة

(2) العجلة أو التسارع

التسارع هو السرعة على الزمن وحيث أن السرعة كمية مشتقة إذن يمكن تحليلها على أنها السرعة على الزمن وبذلك يكون التسارع هى المسافة على الزمن تربيع

أمثلة على الكميات المشتقة

القوة

القوة تساوى حاصل ضرب الكتلة فى التسارع. والكتلة كمية أساسية ولذلك نحلل التسارع فقط وبذلك تكون أبعاد القوة كالتالى

أمثلة على الكميات المشتقة

الشغل

الشغل هو حاصل ضرب القوة فى المسافة وبذلك تكون وحدات الشغل كالتالى

    وهكذا فإننا نلاحظ أن الكميات المشتقة يمكن تحليلها إلى الكميات الأساسية الثلاثة.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق