فروع الفيزياء

ال الفيزياء العامة هو العلم الذي يصف كل ما يحدث في الكون. مواضيع دراسته متنوعة للغاية: الحركة والتوازن ، الطاقة ، العمل ، القوة.

ذلك هو السبب بحاجة إلى التخصص ، ثم تنشأ فروع الفيزياء، ما هم العلوم المستمدة منه وأنهم يتحدثون عن ظواهرهم بكل تطورهم النظري وخصوصياتهم.

كل قسم أو فرع من فروع هذا العلم البدائي ، مع مجال دراسته ، موصوف أدناه.

أقسام أو فروع الفيزياء:

1. علم الميكانيكا

ال علم الميكانيكا هو فرع الفيزياء الذي يدرس حركة الجثث بشكل عام، وتنقسم إلى حركي ، ثابت وديناميكي.

ال معادلات الحركة يتعامل مع دراسة حركة الأجسام بشكل خاص حركة نقطة مادية. من وجهة نظر رياضية ، يعبر علم الحركة كيف تتغير إحداثيات الموقفمن الجسيم أو عدة ، حسب الوقت.

تعتمد الوظيفة الرياضية التي تصف المسار الذي يسلكه الجسم أو الجسيم على السرعة والتسارع. السرعة هي السرعة التي يغير بها الهاتف المحمول موقعه. والتسارع هو تغير السرعة بالنسبة للوقت.

ال ثابتة دراسة الوضع الذي جسم واحد في حالة راحة والآخر يتحرك بحركة مستقيمة منتظمة. كلتا الحالتين ، على الرغم من اختلافهما ، تتوافقان مع نفس الحالة المسماة التوازن الميكانيكي.

ال متحرك دراسة

حركة الأشياء واستجابتها للقوى. تبدأ أوصاف الحركة بتحديد كميات مثل الإزاحة والوقت والسرعة والتسارع والكتلة والقوة.

2. دراسة الطاقة

ال دراسة الطاقة هو فرع الفيزياء المسؤول عن تحديد أنواع هذه الكمية المادية المجردة ، وهي الطاقة; يرتبط هذا بالحالة الديناميكية للنظام ويظل دون تغيير بمرور الوقت في أنظمة معزولة (نعني بكلمة "منعزل" نظامًا لا يسمح بذلك لا مدخلات ولا ناتج المادة أو الطاقة).

طاقة إنه ليس نوعًا ماديًا حقيقيًا ، ولا مادة غير ملموسة ، ولكن رقم قياسي يعيّن حالة النظام المادي، أي أن الطاقة هي أداة رياضية أو تجريد لخاصية الأنظمة الفيزيائية.

بفضل دراسة الطاقة ، يمكن وصف ديناميكيات النظام بشكل كامل على أنها وظيفة للطاقات الحركية والمحتملة وأنواع أخرى من مكوناتها.

يتم تعريفها على أنها مجال من هذا الفرع من الفيزياء كلها أنواع الطاقةوهي الطاقة الميكانيكية والطاقة الحركية والطاقة الكامنة والطاقة الكهرومغناطيسية والطاقة المشعة والطاقة الحرارية والطاقة الداخلية.

بالإضافة إلى مظاهر الطاقة ، فإن العمل والقوة هما مجالان للدراسة. العمل هو الإنتاجية التي يمكن أن توفرها الطاقة عند تطبيقها على الجسم، لكل وحدة زمنية. إنه تطبيق القوة التي تسبب الحركة. القوة هي مدى سرعة إنجاز العمل.

3. الديناميكا الحرارية

ال الديناميكا الحرارية إنه فرع الفيزياء الذي يدرس آثار التغيرات في درجة الحرارة والضغط والحجم للأنظمة الفيزيائية على المستوى العياني.

لمفهوم الديناميكا الحرارية ، تعني "الحرارة" أو الحرارة "الطاقة العابرة"، و "ديناميكي" تعني حركة. في الأساس ، تهتم الديناميكا الحرارية دراسة دوران الطاقة وكيف تنقل الطاقة الحركة. تم تطوير هذا الفرع من الفيزياء بناءً على الحاجة إلى زيادة كفاءة المحركات البخارية الأولى.

الكميات التي يتم قياسها بالديناميكا الحرارية هي: حساس للحرارة، ال المسار الحر الأوسط، ال الانضغاطية، ال جيبس الطاقة الحرة، ال هيلمهولتز للطاقة الحرة، ال الطاقة الداخلية الكامنة، ال المحتوى الحراري للتكوين، ال المحتوى الحراري للتبخير و ال غير قادر علي.

4. الكهرباء الساكنة والديناميكا الكهربائية

ال الكهرباء الساكنة هو فرع الفيزياء المسؤول عن دراسة المجالات الكهربائية المتولدة عن وجود الشحنات الكهربائية في بعض المواد و كيف تتصرف هذه الشحنات في ظواهر الجذب والتنافر، لتوليد القوى بينهما والتي تكون مفيدة عند تصميم الآلات الكهربائية.

ال الديناميكا الكهربائية هو فرع الفيزياء المكرس لدراسة حركة الشحنات الكهربائية على طول مجال كهربائيأو من خلال مادة موصلة للكهرباء. تسمى حركة الشحنات هذه التيار الكهربائي، ويمكن أن تكون ذات علامة متذبذبة ، وتسمى أيضًا البديل ، أو يمكن أن تكون ذات قيمة ثابتة ، أو مباشرة.

بالإضافة إلى دراسة التطبيقات في الأجهزة الإلكترونية ، بمواد أشباه الموصلات مثل السيليكون والجرمانيوم.

5. الكهرومغناطيسية

دراسات الكهرومغناطيسية تطبيقات الموجات التي تشكل الطيف الكهرومغناطيسي، وهي موجات الراديو ، والميكرويف ، وموجات الأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ، والموجات فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وأشعة جاما.

بفضل هذا الفرع من الفيزياء ، تم إنشاء الأجهزة التي جعلت الحياة اليومية أسهل بكثير، مثل جهاز استقبال وإرسال الراديو ، أفران الميكروويف لتسخين الطعام ، وكاميرات الأشعة تحت الحمراء للكشف الحرارة القريبة ، ومصابيح الأشعة فوق البنفسجية للكشف عن المواد المطبوعة على الأسطح ، وأجهزة الأشعة السينية لإجراء دراسات العظام.

6. الفيزياء الفلكية 

ال الفيزياء الفلكية هو فرع الفيزياء المسؤول عن دراسة تفاعلات الحركة والطاقة في الأجرام السماويةسواء كانت الكواكب والنجوم والمذنبات والثقوب الدودية والثقوب السوداء.

من خلال الأدوات الحسابية ، تقوم الفيزياء الفلكية بجمع المعلومات من الكون وإجراء التجارب لدراسة سلوكهم. وبالتالي ، فإن مسارات المذنبات والكويكبات التي تنتقل عبر الفضاء مفهومة ومتوقعة.

بالإضافة إلى ذلك ، تخصص الفيزياء الفلكية لدراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية لكل جسم فضائي ، والاستفادة منها لاكتشاف آفاق جديدة في التجارب.

7. الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الفيزيائية هي فرع الفيزياء المسؤول عن دراسة سلوك الطاقات في الظواهر الكيميائية، مثل التفاعلات الكيميائية ، والتباعد في المحاليل الإلكتروليتية ، وتوليف العناصر والمركبات ، وحفز التفاعل.

التابع تفاعلات كيميائية، يتم حسابها إذا كانت كذلك طاقة ماصة للحرارة من البيئة التي يتعين القيام بها ، أو طاردة للحرارة ، تكون عفوية وتطلق الطاقة إلى محيطها. يتم إجراء هذا الحساب باستخدام المجموع الجبري لمحتويات تخليق كل مادة متفاعلة موجودة. هنا أ تقسيم فرعي للكيمياء الفيزيائية يتصل حرارية.

في ال المحاليل الالكتروليتية، كيف يتم دراستها المواد الأيونية تتفكك إلى جزيئات مشحونة التي تتكون منها ، وتولد إمكانية مرور تيار كهربائي عبر المحلول. والنتيجة هي أ تقسيم فرعي للكيمياء الفيزيائية، يتصل الكيمياء الكهربائية، والتركيز على فصل المواد الأيونية واستخدامها في الخلايا الكهروكيميائية.

يتكون تحفيز التفاعلات الكيميائية من استخدام مادة لتسريع تفاعل العمل أو تأخيره. يسمى عامل التعديل لمعدل التفاعل المحفز ، ولا يشارك من خلال الانضمام إلى الأنواع المتفاعلة ، بل يخرج من العملية عند دخولها. يؤدي هذا إلى ظهور قسم جديد من الكيمياء الفيزيائية ، يسمى الحركية الكيميائية ، والذي يدرس معدل التفاعلات الكيميائية.

علاوة على ذلك ، تسعى الكيمياء الفيزيائية جاهدة لوصف تفاعلات الطاقة على المستوى الذري ، مع ما يسمى نظرية الاصطدام.