Κλάδοι της φυσικής

ο Γενική Φυσική είναι η επιστήμη που περιγράφει όλα όσα συμβαίνουν στο Σύμπαν. Τα αντικείμενα μελέτης του είναι πολύ διαφορετικά: κίνηση και ισορροπία, ενέργεια, εργασία, δύναμη.

Αυτός είναι ο λόγος πρέπει να ειδικευτείτε, και μετά αναδύονται τους κλάδους της Φυσικής, Τι είναι επιστήμες που προέρχονται από αυτό και ότι μιλούν για τα αντίστοιχα φαινόμενα, με όλη τη θεωρητική τους εξέλιξη και ιδιαιτερότητες.

Καθένα από τα τμήματα ή τους κλάδους αυτής της αρχέγονης επιστήμης, με το πεδίο σπουδών του, περιγράφεται παρακάτω.

Τομείς ή κλάδοι της φυσικής:

1. Μηχανική

ο Μηχανική είναι ο κλάδος της φυσικής που μελετά η κίνηση των σωμάτων γενικά, και χωρίζεται σε Κινηματικό, στατικό και δυναμικό.

ο Κινηματική ασχολείται ιδίως με τη μελέτη της κίνησης των σωμάτων την κίνηση ενός υλικού σημείου. Από τη μαθηματική άποψη, το Kinematics εκφράζει πώς αλλάζουν οι συντεταγμένες θέσηςενός σωματιδίου ή περισσότερα, ανάλογα με την ώρα.

Η μαθηματική συνάρτηση που περιγράφει τη διαδρομή που διανύθηκε από το σώμα ή το σωματίδιο εξαρτάται από την ταχύτητα και την επιτάχυνση. Ταχύτητα είναι η ταχύτητα με την οποία ένα κινητό αλλάζει θέση. Και η επιτάχυνση είναι η αλλαγή στην ταχύτητα, σε σχέση με το χρόνο.

ο Στατικός μελετήστε την κατάσταση στην οποία το ένα σώμα είναι σε ηρεμία και το άλλο κινείται με ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση. Και οι δύο περιστάσεις, παρόλο που φαίνονται διαφορετικές, αντιστοιχούν στην ίδια κατάσταση, που ονομάζεται Μηχανική ισορροπία.

ο Δυναμικός μελέτη η κίνηση των αντικειμένων και η ανταπόκρισή τους στις δυνάμεις. Οι περιγραφές κίνησης ξεκινούν με τον καθορισμό ποσοτήτων όπως μετατόπιση, χρόνος, ταχύτητα, επιτάχυνση, μάζα και δύναμη.

2. Μελέτη ενέργειας

ο Μελέτη ενέργειας είναι ο κλάδος της Φυσικής που είναι υπεύθυνος προσδιορίστε τις ποικιλίες αυτής της αφηρημένης φυσικής ποσότητας, που είναι Ενέργεια; Αυτό συνδέεται με τη δυναμική κατάσταση ενός συστήματος και παραμένει αμετάβλητο με την πάροδο του χρόνου στο απομονωμένα συστήματα (με "απομονωμένο" εννοούμε ένα σύστημα που δεν επιτρέπει ούτε η είσοδος ούτε η έξοδος της ύλης ή της ενέργειας).

Ενέργεια δεν είναι ένα πραγματικό φυσικό είδος, ούτε μια άυλη ουσία, αλλά έναν κλιμακωτό αριθμό που αντιστοιχεί στην κατάσταση του φυσικού συστήματος, δηλαδή, η ενέργεια είναι ένα μαθηματικό εργαλείο ή αφαίρεση μιας ιδιότητας φυσικών συστημάτων.

Χάρη στη μελέτη της Ενέργειας, Η δυναμική ενός συστήματος μπορεί να περιγραφεί πλήρως ως συνάρτηση των ενεργειών κινητική, δυναμική και άλλοι τύποι των συστατικών του.

Ορίζονται ως πεδίο αυτού του κλάδου της Φυσικής όλων οι τύποι ενέργειας, οι οποίες είναι Μηχανική Ενέργεια, Κινητική Ενέργεια, Δυνητική Ενέργεια, Ηλεκτρομαγνητική Ενέργεια, Ακτινοβολία Ενέργεια, Θερμική Ενέργεια και Εσωτερική Ενέργεια.

Εκτός από τις εκδηλώσεις της ενέργειας, η Εργασία και η Δύναμη είναι τομείς μελέτης. Η εργασία είναι η παραγωγικότητα που μπορεί να προσφέρει η ενέργεια όταν εφαρμόζεται σε ένα σώμα, ανά μονάδα χρόνου. Είναι η εφαρμογή μιας δύναμης που προκαλεί μια κίνηση. Η δύναμη είναι πόσο γρήγορα γίνεται η εργασία.

3. Θερμοδυναμική

ο Θερμοδυναμική Αυτός είναι ο κλάδος της Φυσικής μελετά τα αποτελέσματα των αλλαγών στη θερμοκρασία, την πίεση και τον όγκο φυσικών συστημάτων σε μακροσκοπικό επίπεδο.

Για την έννοια της Θερμοδυναμικής, "Thermo" ή Heat σημαίνει "Ενέργεια υπό διαμετακόμιση"και "Δυναμική" σημαίνει Κίνηση. Ουσιαστικά, η Θερμοδυναμική φροντίζει μελετήστε την κυκλοφορία της ενέργειας και πώς η ενέργεια μεταδίδει την κίνηση. Αυτός ο κλάδος της φυσικής αναπτύχθηκε με βάση την ανάγκη αύξησης της απόδοσης των πρώτων ατμομηχανών.

Οι ποσότητες που μετρώνται στη θερμοδυναμική είναι: η Ευαίσθητη θερμότητα, ο Μέση ελεύθερη διαδρομή, ο Συμπιεστό, ο Δωρεάν ενέργεια Gibbs, ο Helmholtz Δωρεάν Ενέργεια, ο Ενθαλπία, ο Ενθαλπία σχηματισμού, ο Ενθαλπία εξάτμισης και το Εντροπία.

4. Ηλεκτροστατική και Ηλεκτροδυναμική

ο Ηλεκτροστατική είναι ο κλάδος της Φυσικής που είναι υπεύθυνος για τη μελέτη του Ηλεκτρικά πεδία που παράγονται από την παρουσία ηλεκτρικών φορτίων σε κάποιο υλικό και πώς συμπεριφέρονται αυτές οι χρεώσεις σε φαινόμενα έλξης και απωθήσεως, δημιουργώντας δυνάμεις μεταξύ τους που είναι χρήσιμες κατά το σχεδιασμό ηλεκτρικών μηχανών.

ο Ηλεκτροδυναμική είναι ο κλάδος της Φυσικής που είναι αφιερωμένος στη μελέτη του κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων κατά μήκος ενός ηλεκτρικού πεδίουή μέσω ηλεκτρικά αγώγιμου υλικού. Αυτή η κίνηση χρεώσεων ονομάζεται Ηλεκτρικό ρεύμα, και μπορεί να είναι κυμαινόμενο σήμα, που ονομάζεται επίσης Εναλλακτικό, ή μπορεί να έχει σταθερή αξία ή Άμεσο.

Επιπλέον, μελετώνται οι εφαρμογές σε ηλεκτρονικές συσκευές, με υλικά ημιαγωγών όπως το Silicon και το Germanium.

5. Ηλεκτρομαγνητισμός

Ο ηλεκτρομαγνητισμός μελετά το Εφαρμογές των κυμάτων που αποτελούν το Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα, τα οποία είναι ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρα κύματα, ορατό φως, υπεριώδη κύματα, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα.

Χάρη σε αυτόν τον κλάδο της Φυσικής, έχουν δημιουργηθεί συσκευές που έχουν κάνει την καθημερινή ζωή πολύ πιο εύκολη, όπως συσκευές λήψης και μετάδοσης ραδιοφώνου, φούρνοι μικροκυμάτων για θέρμανση τροφίμων, κάμερες υπέρυθρων για ανίχνευση την κοντινή θερμότητα, τους υπεριώδεις λαμπτήρες για την ανίχνευση ουσιών που εκτυπώνονται σε επιφάνειες, τις μηχανές ακτίνων Χ για τη διεξαγωγή μελετών οστών.

6. Αστροφυσική 

ο Αστροφυσική είναι ο κλάδος της Φυσικής που είναι υπεύθυνος για τη μελέτη του αλληλεπιδράσεις κίνησης και ενέργειας σε ουράνια σώματαΕίτε πρόκειται για πλανήτες, αστέρια, κομήτες, σκουληκότρυπες, μαύρες τρύπες.

Μέσω υπολογιστικών εργαλείων, Η αστροφυσική συλλέγει πληροφορίες από το σύμπαν και διεξάγει πειράματα να μελετήσουν τη συμπεριφορά τους. Έτσι, οι τροχιές των κομητών και των αστεροειδών που ταξιδεύουν στο διάστημα μπορούν ακόμη να γίνουν κατανοητές και προβλέψιμες.

Επιπλέον, η αστροφυσική είναι αφιερωμένη στη διερεύνηση του φυσικού και χημικού προφίλ κάθε διαστημικού σώματος, εκμεταλλευόμενος αυτό για να ανακαλύψει νέους ορίζοντες στον πειραματισμό.

7. Φυσική χημεία

Η Φυσικοχημεία είναι ο κλάδος της Φυσικής που είναι υπεύθυνος για τη μελέτη της συμπεριφορά ενέργειας σε χημικά φαινόμενα, όπως Χημικές Αντιδράσεις, Διαχωρισμοί σε Ηλεκτρολυτικά Διαλύματα, η σύνθεση στοιχείων και ενώσεων, Κατάλυση Αντίδρασης.

Απο Χημικές αντιδράσεις, υπολογίζεται εάν είναι Ενδοθερμική απορροφητική ενέργεια του προς εκτέλεση περιβάλλοντος, ή Εξωθερμική, που είναι αυθόρμητη και απελευθερώνει ενέργεια στο περιβάλλον της. Αυτός ο υπολογισμός γίνεται με το αλγεβρικό άθροισμα των ενθαλπιών σύνθεσης κάθε αντιδραστηρίου που υπάρχει. Εδω ενα υποδιαίρεση της Φυσικοχημείας κλήση Θερμοχημική.

Στο Ηλεκτρολυτικές λύσεις, μελετά πώς ιοντικές ουσίες διαχωρίζονται σε φορτισμένα σωματίδια που τους συνθέτουν, δημιουργώντας τη δυνατότητα ενός ηλεκτρικού ρεύματος να διέρχεται από τη Λύση. Το αποτέλεσμα είναι ένα υποδιαίρεση της Φυσικοχημείας, κλήση Ηλεκτροχημεία, επικεντρώθηκε στις εν λόγω διαχωρισμοί των ιοντικών ουσιών και στη χρήση τους σε ηλεκτροχημικά κύτταρα.

Η κατάλυση χημικών αντιδράσεων συνίσταται στη χρήση μιας ουσίας για την επιτάχυνση ή την καθυστέρηση μιας ενεργού αντίδρασης. Αυτός ο τροποποιητικός παράγοντας του ρυθμού αντίδρασης ονομάζεται καταλύτης, και δεν συμμετέχει ενώνοντας το είδος που αντιδρά, αλλά μάλλον βγαίνει από τη διαδικασία καθώς μπήκε. Αυτό δημιουργεί μια νέα υποδιαίρεση της Φυσικοχημείας, που ονομάζεται Chemical Kinetics, η οποία μελετά το ποσοστό των χημικών αντιδράσεων.

Επιπλέον, η Φυσικοχημεία προσπαθεί να περιγράψει ενεργειακές αλληλεπιδράσεις σε ατομικό επίπεδο, με τη λεγόμενη Collision Theory.