Takken van de natuurkunde
Fysica / / July 04, 2021
De Algemene natuurkunde is de wetenschap die beschrijft alles wat er in het heelal gebeurt. Zijn studieobjecten zijn zeer divers: beweging en balans, energie, arbeid, kracht.
Dat is de reden moet specialiseren, en dan opstaan de takken van de natuurkunde, Wat zijn zij wetenschappen die ervan zijn afgeleid en dat ze spreken over hun respectievelijke verschijnselen, met al hun theoretische ontwikkeling en bijzonderheden.
Elk van de afdelingen of takken van deze oerwetenschap, met zijn vakgebied, wordt hieronder beschreven.
Divisies of takken van de natuurkunde:
1. Mechanica
De Mechanica is de tak van de natuurkunde die bestudeert de beweging van lichamen in het algemeen, en is verdeeld in Kinematisch, statisch en dynamisch.
De Kinematica houdt zich bezig met de studie van de beweging van lichamen, in het bijzonder de beweging van een materieel punt. Vanuit wiskundig oogpunt drukt Kinematica uit: hoe de positiecoördinaten veranderenvan een deeltje of meerdere, afhankelijk van de tijd.
De wiskundige functie die het pad beschrijft dat het lichaam of deeltje aflegt, hangt af van de snelheid en versnelling. Snelheid is de snelheid waarmee een mobiel van positie verandert. En versnelling is de verandering in snelheid, met betrekking tot tijd.
De Statisch bestudeer de situatie waarin het ene lichaam is in rust en het andere beweegt met een uniforme rechtlijnige beweging. Beide omstandigheden, ondanks dat ze er anders uitzien, komen overeen met dezelfde toestand, genaamd Mechanische balans.
De Dynamisch studie de beweging van objecten en hun reactie op krachten. Beschrijvingen van beweging beginnen met het definiëren van grootheden zoals verplaatsing, tijd, snelheid, versnelling, massa en kracht.
2. Energiestudie
De Energiestudie is de tak van de natuurkunde die verantwoordelijk is voor bepaal de variëteiten van deze abstracte fysieke hoeveelheid, die Energie is; Dit is gekoppeld aan de dynamische toestand van een systeem en blijft in de loop van de tijd onveranderd in de geïsoleerde systemen (met "geïsoleerd" bedoelen we een systeem dat niet toestaat noch de input noch de output van materie of energie).
Energie het is geen echte fysieke soort, noch een ontastbare substantie, maar een scalair getal dat overeenkomt met de toestand van het fysieke systeem, dat wil zeggen, energie is een wiskundig hulpmiddel of abstractie van een eigenschap van fysieke systemen.
Dankzij de studie van Energie, de dynamiek van een systeem kan volledig worden beschreven als een functie van de energieën kinetische, potentiële en andere soorten van zijn componenten.
Ze worden gedefinieerd als een veld van deze tak van de natuurkunde all de soorten energie, die mechanische energie, kinetische energie, potentiële energie, elektromagnetische energie, stralingsenergie, thermische energie en interne energie zijn.
Naast de manifestaties van energie zijn Werk en Kracht vakgebieden. Werk is de productiviteit die energie kan leveren wanneer het op een lichaam wordt toegepast, per tijdseenheid. Het is de toepassing van een kracht die een beweging veroorzaakt. Macht is hoe snel het werk wordt gedaan.
3. Thermodynamica
De Thermodynamica Het is de tak van de natuurkunde die: bestudeert de effecten van veranderingen in temperatuur, druk en volume van fysieke systemen op macroscopisch niveau.
Voor het concept van thermodynamica betekent "Thermo" of warmte: "Energie onderweg", en "Dynamisch" betekent Beweging. In wezen zorgt Thermodynamica voor: bestudeer de circulatie van energie en hoe energie beweging overbrengt. Deze tak van de natuurkunde is ontwikkeld vanuit de behoefte om de efficiëntie van de eerste stoommachines te verhogen.
De grootheden die in de thermodynamica worden gemeten zijn: de Gevoelige warmte, de Midden vrij pad, de Samendrukbaarheid, de Gibbs gratis energie, de Helmholtz vrije energie, de Enthalpie, de Enthalpie van formatie, de Enthalpie van verdamping en de Entropie.
4. Elektrostatica en elektrodynamica
De Elektrostatica is de tak van de natuurkunde die verantwoordelijk is voor de studie van Elektrische velden opgewekt door de aanwezigheid van elektrische ladingen in wat materiaal, en van hoe deze ladingen zich gedragen bij aantrekkings- en afstotingsverschijnselen, het genereren van krachten tussen hen die nuttig zijn bij het ontwerpen van elektrische machines.
De Elektrodynamica is de tak van de natuurkunde die zich toelegt op het bestuderen van de beweging van elektrische ladingen langs een elektrisch veldof door een elektrisch geleidend materiaal. Deze beweging van ladingen heet Elektrische stroom, en het kan een fluctuerend teken zijn, ook wel Alternatief genoemd, of het kan een constante waarde hebben, of Direct.
Daarnaast worden de toepassingen in elektronische apparaten bestudeerd, met halfgeleidermaterialen zoals Silicium en Germanium.
5. elektromagnetisme
Elektromagnetisme bestudeert de Toepassingen van de golven die het elektromagnetische spectrum vormen, die radiogolven, microgolven, infraroodgolven, zichtbaar licht, ultraviolette golven, röntgenstralen en gammastralen zijn.
Dankzij deze tak van de natuurkunde, apparaten zijn gemaakt die het dagelijks leven veel gemakkelijker hebben gemaakt, zoals radio-ontvangst- en zendapparatuur, magnetrons voor het opwarmen van voedsel, infraroodcamera's voor detectie; de nabije hitte, de ultraviolette lampen voor het detecteren van stoffen die op oppervlakken zijn gedrukt, de röntgenapparaten om botonderzoek uit te voeren.
6. Astrofysicas
De Astrofysicas is de tak van de natuurkunde die verantwoordelijk is voor het bestuderen van de beweging en energie-interacties in hemellichamenOf het nu planeten, sterren, kometen, wormgaten, zwarte gaten zijn.
Door middel van rekentools, astrofysica verzamelt informatie uit het heelal en voert experimenten uit om hun gedrag te bestuderen. Zo worden de banen van kometen en asteroïden die door de ruimte reizen zelfs begrepen en voorspeld.
Bovendien is astrofysica gewijd aan het onderzoeken van het fysieke en chemische profiel van elk ruimtelichaam, en het benutten ervan om nieuwe horizonten in experimenten te ontdekken.
7. Fysische chemie
Fysicochemie is de tak van de natuurkunde die verantwoordelijk is voor de studie van gedrag van energieën in chemische verschijnselen, zoals chemische reacties, dissociaties in elektrolytische oplossingen, de synthese van elementen en verbindingen, reactiekatalyse.
Van de Chemische reacties, wordt berekend als ze zijn Endotherme absorberende energie van de uit te voeren omgeving, of Exotherm, spontaan zijn en energie afgeven aan de omgeving. Deze berekening wordt gemaakt met de algebraïsche som van de synthese-enthalpieën van elke aanwezige reactant. Hier een onderverdeling van Fysicochemie bel Thermochemisch.
In de Elektrolytische oplossingen, er wordt onderzocht hoe ionische stoffen dissociëren in geladen deeltjes waaruit ze bestaan, waardoor de mogelijkheid ontstaat dat er een elektrische stroom door de Oplossing gaat. Het resultaat is een onderverdeling van Fysicochemie, bel Elektrochemie, gericht op genoemde dissociaties van ionische stoffen en hun gebruik in elektrochemische cellen.
Katalyse van chemische reacties bestaat uit het gebruik van een stof om een werkreactie te versnellen of te vertragen. Dit modificerende middel van de reactiesnelheid wordt katalysator genoemd en het neemt niet deel door zich bij de reagerende soort aan te sluiten, maar verlaat het proces eerder zoals het binnenkwam. Dit geeft aanleiding tot een nieuwe onderverdeling van de Fysicochemie, genaamd Chemical Kinetics, die de snelheid van chemische reacties bestudeert.
Verder streeft de Fysicochemie ernaar om energie-interacties op atomair niveau te beschrijven, met de zogenaamde Collision Theory.