שתף:
10 יישומים פיזיקה חיוניים בחיי היומיום
הסניף של הפיזיקה יש יישומים רבים בחיי היומיום. כמה כלים רפואיים, כגון צילומי רנטגן למשל או פעולות לייזר, לא יהיו אפשריים בלעדיו, כמו גם חפצים יומיומיים יותר כגון טלפונים, טלוויזיות וכמעט כל המכשירים האלקטרוניים.
מצד שני, ללא פיזיקה, מטוסים לא יכלו לעוף גם, מכוניות לא יכלו לגלגל ולא היה אפשר לבנות בניינים. כמעט כל הדברים מתייחסים לפיזיקה בצורה זו או אחרת.
לפיסיקה יש תחומים רבים של מחקר שיישומם הם בחיי היומיום של בני האדם. הנפוצים ביותר הם אסטרופיזיקה, ביופיסיקה, פיזיקה מולקולרית, אלקטרוניקה, פיסיקת חלקיקים תורת היחסות, בין היתר..
הפיזיקה היא המדע הטבעי הכרוך בחקר החומר ותנועותיו והתנהגויותיו במרחב ובזמן.
הוא גם לומד מושגים הקשורים, כגון אנרגיה וכוח. זהו אחד הענפים הבסיסיים ביותר של דיסציפלינות המדע; המטרה הגדולה ביותר של הפיזיקה היא להבין איך היקום מתנהג.
אולי אתה עשוי לעניין את 30 הפיזיקאים המפורסמים ביותר בהיסטוריה.
10 יישומים יוצאי דופן של הפיסיקה
1- אלקטרומגנטיות
שדה זה של הפיסיקה בוחן את הכוח האלקטרומגנטי, סוג של אינטראקציה פיזית המתרחשת בין חלקיקים טעונים חשמלית.
הכוח האלקטרומגנטי מוצג בדרך כלל בשדות אלקטרומגנטיים כגון שדות חשמליים, שדות מגנטיים ואור. זהו אחד מארבעת יחסי הגומלין הבסיסיים של הטבע.
הכוח האלקטרומגנטי ממלא תפקיד גדול בקביעת המאפיינים הפנימיים של רוב האובייקטים המשמשים בחיי היומיום.
החומר הרגיל נוטל את צורתו כתוצאה מכוחות בין-מולקולאריים בין אטומים ומולקולות אינדיבידואלים בחומר, והוא ביטוי לכוח האלקטרומגנטי.
ההשלכות התיאורטיות של האלקטרומגנטיות הובילו לפיתוח תורת היחסות המרחבית של אלברט איינשטיין בשנת 1905.
כל הציוד החשמלי שאנו משתמשים בו בחיי היומיום קשור לאלקטרומגנטיות. מ תנורי מיקרוגל, מאווררים חשמליים, פעמונים חשמליים כדי שעונים מעוררים.
2. פיזיקה אטומית
שדה זה בוחן את האטומים כמערכת מבודדת של אלקטרונים וגרעין אטומי. זה בעיקר מודאג לגבי הסדר או המיקום של האלקטרונים סביב הגרעין ואת התהליך שבו הסדרים אלה משתנים. הוא כולל גם יונים ואטומים ניטרליים.
המונח הפיזיקה האטומית עשוי להיות קשור עם כוח גרעיני ונשק גרעיני, אם כי הפיזיקה הגרעינית עוסקת רק גרעיני האטומים.
ככלל, בתחום המדעי, נחשב ההקשר הרחב יותר בין מספר סניפים; רק מחקרים מדעיים כל כך ספציפיים.
3. מכניקת הקוונטים
תורת הקוואנטים, שנבנתה מחדש בשנת 1920, היא הבסיס התיאורטי של הפיזיקה המודרנית, המסביר את טבעם והתנהגותם של חומר ואנרגיה ברמה האטומית והתת-אטומית. שדה זה נקרא פיזיקה קוונטית או מכניקת הקוונטים.
היישומים של תורת הקוונטים כוללים כימיה קוונטית, מגנטים מנצח סופר, לייזרים, מיקרו, תהודה מגנטית ומיקרוסקופים אלקטרונים. זה גם מסביר תופעות ביולוגיות ופיזיות רבות של אנרגיה.
מכניקת הקוונטים הצליחה להבהיר רבות ממאפייני היקום. זה בדרך כלל הכלי היחיד לחשוף את ההתנהגויות האישיות של חלקיקים תת-אטומיים המרכיבים את כל סוגי החומר.
יש לו גם השפעה על תיאוריות מחרוזת, מועמדים לתיאוריית הכל. היבטים רבים של טכנולוגיה פועלים ברמות שבהן השפעות הקוונטים הן משמעותיות.
מספר גדול של מכשירים אלקטרוניים מתוכננים עם בסיסים במכניקת הקוונטים; לייזרים, שבבים, מתגי אור, כונני עט, מחשבים וציוד תקשורת אחר.
ההתקדמות החדשה בתחום פועלת לשיפור קריפטוגרפיה קוונטית. מטרה נוספת של תחום זה היא פיתוח של מחשבים קוונטיים; הם צפויים לעבד משימות הרבה יותר מהר מאשר מחשבים קלאסיים.
תורת היחסות
בתורת היחסות שלו, איינשטיין קבע שחוקי הפיזיקה זהים לכל המשקיפים. הוא גם קבע כי מהירות האור היא זהה, ללא קשר למהירות שבה מתבונן הצופה..
אחת התוצאות של תיאוריה זו היא כי משקיפים שונים בנסיעות שונות במהירויות שונות עשויים להיות בעלי נקודות מבט שונות של אותו אירוע; אולם כל התצפיות נכונות.
תיאוריה זו מיושמת בהיבטים רבים של חיי היומיום. מערכות GPS להסתמך על זה לעבוד, למשל.
אלקטרומגנטים הם גם אפשרי הודות תורת היחסות. טלוויזיות ישנות, או אלה שאין להם מסכי פלזמה, עבד גם עם מנגנון המבוסס על תורת היחסות.
5- לייזרים
לייזר הוא מכשיר פולט אור מונוכרומטי באמצעות תהליך הגברה אופטית המבוססת על פליטה מגורה של פרוטונים. עקרונות התקני הלייזר מבוססים על מכניקת הקוונטים.
התקנים עם לייזרים יש יישומים רבים בתחומי המדע, הצבא, הרפואה באזור המסחרי גם כן.
פוטוכימי, סורקי לייזר, היתוך גרעיני, מיקרוסקופים, ניתוחים קוסמטיים, ניתוחי עיניים ופעולות שיניים הם רק שדות מסוימים להשתמש גם לייזרים.
בתעשייה המסחרית, הם משמשים לחתוך חומרים, לקדוח ולהדפיס; הם גם מקור אור עבור מקרני הסרט.
6 - פיזיקה גרעינית
הפיסיקה הגרעינית היא תחום הפיסיקה החוקר את גרעיני האטומים, את המרכיבים ואת האינטראקציות שלהם.
גם צורות אחרות של חומר גרעיני נלמדות. הפיסיקה הגרעינית אינה זהה לפיסיקה האטומית, תחום המחקור את האטום המלא ואת האלקטרונים שלו.
תגליות בפיזיקה גרעינית הובילו ליישומן בתחומים רבים. תחומים אלה כוללים כוח גרעיני, נשק גרעיני, רפואה גרעינית, איזוטופים תעשייתיים וחקלאים, שתלים יוניים בחומרים הנדסיים, ויחידות רדיואקטיביות.
7 - אווירודינמיקה
ענף זה של הפיסיקה בוחן כיצד האוויר מתנהג ואת הקשר שיש לו כאשר חפץ עובר דרכו.
בלי זה, אתה אף פעם לא יכול להיות מתוכנן מטוסים, רקטות, מכוניות או גשרים כי לשרוד הוריקנים. גלה כיצד לעבור דרך נוזל במהירות וביעילות היא המשימה של אווירודינמיקה.
האוויר הוא נוזל לעבור במהירות דרך זה, יש צורך לעשות את זה ברכב ארוך ורזה.
בדרך זו, אתה יכול ליצור התנגדות קטנה ככל האפשר כדי ללכת מהר. באותו אופן שבו בני האדם מתקדמים בים מהר יותר אם הם שוחים אופקית; מסיבה זו מטוסים ורכבות יש צורה צינור.
8 פיזיקה מולקולרית
הפיזיקה המולקולרית היא חקר התכונות הפיסיקליות של המולקולות, הקשר הכימי בין האטומים לדינמיקה המולקולרית.
הטכניקות הניסוייות החשובות ביותר שלה הן סוגים שונים של ספקטרוסקופיה. תחום זה קשור קשר הדוק לפיסיקה אטומית ויש לו הרבה דברים משותפים עם כימיה תיאורטית, כימיה פיסיקלית וכימיה.
ענף זה של הפיזיקה מודד את תכונות הסיבוב והרטט של ספקטרום המולקולות, המרחקים בין גרעיני המולקולות ותכונותיהם, בין היתר.
9 - אסטרופיזיקה
ענף זה של האסטרונומיה משלב את עקרונות הפיסיקה והכימיה כדי לגלות את טבעם של גופים שמימיים במקום עמדותיהם או תנועותיהם בחלל.
בין האובייקטים של המחקר הם השמש, כוכבים אחרים, גלקסיות, כוכבי לכת מחוץ למערכת ואת הרקע הקוסמי intergalactic.
פליטות שלהם נבדקים בכל חלקי הספקטרום האלקטרומגנטי ואת המאפיינים שנבדקו כוללים בהירות, צפיפות, טמפרטורה הרכב כימי.
אסטרופיזיקה היא תחום רחב, כך אסטרופיסיקאליות חלים בדרך כלל באזורים רבים של פיסיקה מכניקה, אלקטרומגנטיות, תרמודינמיקה, מכניקה קוונטית, יחסות, פיזיקה גרעינית, פיזיקת החלקיקים, פיזיקה גרעינית פיזיקה מולקולרית.
בפועל, המחקר המודרני כרוך הרבה תצפית פיזיקה תיאורטית עבודה. באזורים מסוימים של מחקר כוללים מנסים לקבוע את המאפיינים של חומר אפל, חורים שחורים, אם מסע בזמן אפשרי, אם חורי תולעת יכולה להיוצר אם היקום קיים, ואת המקור גורלו של היקום.
אסטרופיסיקאים גם לחקור את היווצרות ואבולוציה של מערכת השמש, היווצרות של גלקסיות, קרניים קוסמיות ואת הפיסיקה של חלקיקים אסטרו.
10 - תרמודינמיקה
שדה זה של הפיזיקה עוסק בחום ובטמפרטורה וביחס לאנרגיה ולעבודה. התנהגותם של תכונות אלה כפופה לארבעת חוקי התרמודינמיקה.
תרמודינמיקה מוחלת בענפים רבים של מדע והנדסה, במיוחד בכימיה טהורה, הנדסה כימית והנדסת מכונות.
תחומי היישומים שלה כוללים תרמודינמיקה ביולוגית, תרמודינמיקה של חורים שחורים, פסיכומטריה, תרמודינמיקה קוונטית ותרמודינמיקה סטטיסטית.
הפניות
- כיצד מתייחסת הפיסיקה לחיי היומיום? Anwers ושאלות. שחזר מ reference.com.
- מה הם ענפי המשנה של הפיזיקה? Anwers ושאלות. שחזר מ reference.com.
- הפנינמן מרצה על הפיזיקה (1964). היפוטזה אתומית. אדיסון-וסלי. ארצות הברית מקור: feynmanlectures.caltech.edu.
- כיצד שינתה האלקטרומגנטיות את עולמנו. יישומים מסחריים. מקור: brighthubengineering.com.
- תורת היחסות הכללית של איינשטיין: הסבר פשוט. מתוך אתר
- 4 דרכים אתה יכול לראות תורת היחסות בחיי היומיום. פיזיקה מאוחזר מ- iflscience.com
- יישומים של מכניקת הקוונטים. שחזר מ.
- ליצנים לייזר מתכוונן. (2009) מהדורה שנייה. בוקה רטון, ארצות הברית. מתוך crcpress.com.
- אווירודינמיקה: מבוא (2016) הסבר את הדברים. מקורו ב- Explanatstuff.com.
- חשיבות המחקר האסטרופיסי והקשר בין האסטרופיסיקה למדעים פוליטיים אחרים (1987) המסע האסטרופיזי. מקור: adsabs.harvard.edu.
- תחומי התמחות - מדע נאס"א. נאסף מ- nasa.gov.
- תורת הקוונטים. הגדרה מה זה מאוחסן מ whatis.techtarget.com.