لماذا ندرس الفيزياء، أهمية الفيزياء في حياتنا المنزلية، مجالات الفيزياء، ومعلومات عامة عن الفيزياء. هذا ما يجب أن تعرفه قبل دراسة الفيزياء، وبالتالي هذا ما سندرسه فيما يلي.
لماذا ندرس الفيزياء؟
1- الفيزياء مفيدة:-
توفر الفيزياء المهارات الكمية والتحليلية اللازمة لتحليل البيانات وحل المشكلات في العلوم والهندسة والطب، وكذلك في الاقتصاد والمالية والإدارة والقانون والسياسة العامة.
الفيزياء هي الأساس لمعظم التقنيات الحديثة، وللأدوات والأدوات المستخدمة في البحث والتطوير العلمي والهندسي والطبي. تتضمن العديد من مجالات التصنيع التكنولوجيا القائمة على الفيزياء.
الفيزياء تساعدك على مساعدة الآخرين، والأطباء الذين لا يفهمون الفيزياء يمكنهم ذلك. الطب بدون تكنولوجيا الفيزياء سيكون همجيا. إن المدارس التي لا يوجد بها معلمون مؤهلون في الفيزياء تحرم طلابها من مجموعة من الوظائف ذات الأجر الجيد.
2- الفيزياء شيقة وممتعة:-
تساعدنا الفيزياء على فهم كيفية عمل العالم من حولنا، بدءًا من الفتحات العلوية للسيارات والمنازل والمصابيح الكهربائية والهواتف المحمولة إلى العضلات والرئتين والعقول؛ من الدهانات إلى الكاميرات والسيارات؛ من الزلازل والتسونامي والأعاصير إلى الكواركات والحمض النووي والثقوب السوداء.
تساعدنا الفيزياء على تنظيم الكون، وتتعامل مع الأساسيات، وتساعدنا على رؤية الروابط بين الظواهر التي تبدو متباينة.
تمنحنا الفيزياء أدوات قوية لمساعدتنا في التعبير عن إبداعنا ورؤية العالم بطرق جديدة ومن ثم تغييره نحو الأفضل.
3- الفيزياء تفتح الباب أمام العديد من الخيارات المهنية:-
في الواقع، هناك خيارات أكثر من أي تخصص آخر تقريبًا. وعلى العكس من ذلك، فإن عدم دراسة الفيزياء يغلق الباب أمام المزيد من الخيارات المهنية. على سبيل المثال: لا يمكنك أن تصبح مهندسًا أو طبيبًا بدون فيزياء؛ من غير المرجح أن تحصل على وظيفة تدريس؛ ستكون ألعاب الفيديو مملة ولن تبدو أفلام الرسوم المتحركة واقعية. وسوف تكون أحكام سياستك بشأن الانحباس الحراري العالمي أقل إلحاحاً.
على الرغم من أن عدد إعلانات الوظائف التي تبحث عن فيزيائي على وجه التحديد صغير، على سبيل المثال، بالنسبة للمهندسين، فإن سوق العمل لأولئك الذين لديهم مهارات في الفيزياء أكثر تنوعًا واستدامة.
ولأن الفيزياء تشجع التفكير الكمي والتحليلي، فمن الأرجح أن ينتهي الأمر بالفيزيائيين إلى مناصب عليا في الإدارة والسياسة مقارنة بغيرهم من المهنيين التقنيين. من بين المناصب الثلاثة العليا ذات الصلة بالعلوم في حكومة الولايات المتحدة، يشغل فيزيائيون حاليًا منصبين – وزير الطاقة ومدير مكتب البيت الأبيض لسياسة العلوم والتكنولوجيا.
أهمية الفيزياء في حياتنا المنزلية
1- الفيزياء والجسم
تتعامل الفيزياء مع جميع الأشياء المرئية وغير المرئية. فهو يتناول المادة والحركة والطاقة، وكلها أمور تتعلق بالحياة اليومية. تدرس الفيزياء كيفية عمل الكون، وكيفية تحرك الأرض حول الشمس، وكيفية حدوث البرق والرعد، وكيفية عمل الثلاجة والغسالة. وتشارك في عمل الأشياء من حولنا.
2-تقطيع الفواكه والخضروات
عزيزي القارئ، عندما تقوم بتقطيع الفاكهة أو الخضار، فإنك تشرك علم الفيزياء في الأمر. لكي تقطع شيئاً ما، عليك أن تضغط على السكين لتقطعه، وهذا يعتمد على قوة وسمك الشيء الذي نقطع به. توفر السكين الحادة المزيد من الاحتكاك، وهذا يتم التحكم فيه من خلال قوانين الفيزياء.
3- المشي والفيزياء
ويخضع المشي لقوانين الفيزياء المتمثلة في مفاهيم الوزن وقوانين القصور الذاتي لنيوتن وقانون الجاذبية والاحتكاك والطاقة الكامنة. نحن نتصرف مثل البندول المقلوب.
4-طبخ
عزيزي القارئ، عندما نضع الماء في مقلاة على النار، تلامس الطاقة المقلاة الباردة وتبدأ الحرارة بالانتقال إلى المقلاة والماء. وهذا ما يسمى بعملية التوصيل، حيث تبدأ الجزيئات الموجودة في قاع المقلاة بالتسخين وتصبح أكثر سخونة من الجزيئات المحيطة بها، فتنتقل إلى سطح الماء، فتبدأ الجزيئات الباردة الموجودة على السطح بالتسخين . السطح في النزول إلى الأسفل، وكل هذا من الديناميكا الحرارية، وهي فرع مهم من فروع الفيزياء.
مجالات الفيزياء
أ- الفيزياء الفلكية
هو حلقة وصل بين علم الفلك والفيزياء، ويهتم بدراسة فيزياء الكون، بما في ذلك الخصائص الفيزيائية المتمثلة في الكثافة، والأجرام السماوية مثل الكواكب، والطاقة المظلمة، ودرجات الحرارة.
2- الفيزياء الحيوية:
وهو فرع يهتم بدراسة مبادئ الفيزياء الأساسية في علم الأحياء، ويدرس في كلية العلوم. ومن تطبيقات هذا القسم تطبيقات الموجات فوق الصوتية، والتصوير الشعاعي، والليزر، وقياس كثافة العظام، من خلال استخدام الأشعة السينية.
3- الفيزياء الذرية:
يهتم هذا التخصص بدراسة التركيب الأساسي للذرة وخصائصها، بما في ذلك التفسير العلمي للنظريات التي تهدف إلى فهم وتركيب الذرة ودراسة طيفها الكهرومغناطيسي.
4- فيزياء الكون:
يهتم هذا القسم بدراسة الكون دراسة شاملة تتضمن معلومات عن نشأته ومراحل تطوره الكوني منذ بداية خلقه وحتى المستقبل. هذا الفرع له علاقة وثيقة ومباشرة بالفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء.
5- الديناميكا الحرارية:
يختص هذا القسم بدراسة عمليات تحويل الطاقة في الطبيعة. وأهم ما يميز هذا العلم هو اختلافه عن كثير من العلوم مثل الفيزياء والكيمياء. يدرس هذا العلم لطلبة فرع الكيمياء ولكنه من التخصصات الأساسية لقسم الفيزياء.
6- الجيوفيزياء:
وقد يتضح من اسمها أنها حلقة وصل وثيقة بين علوم الفيزياء والجيولوجيا. يهتم هذا العلم بدراسة المبادئ الأساسية للفيزياء في الجيولوجيا، وهي دراسة المجال المغناطيسي للأرض، وتوضيح ظاهرة طبيعة المد والجزر، ودراسة الأرصاد الجوية.
كل من يهتم بدراسة التنقيب عن البترول يهتم أيضًا بدراسة هذا العلم، وهو يشمل العديد من العلوم المنفصلة مثل الجيوفيزياء التطبيقية وكذلك الجيوفيزياء التطورية.
7- فيزياء الحالة الصلبة:
أحد مجالات الفيزياء. يهتم هذا التخصص بدراسة كافة الخواص التي تتميز بها الحالة الصلبة مثل الخواص الكهربائية. كما يهتم بدراسة علم البلورات والسبائك وميكانيكا الكم.
معلومات عامة عن الفيزياء
1-تعتبر المعادن أفضل في توصيل الحرارة. ويرجع ذلك إلى وجود الإلكترونات الحرة التي تساهم في نقل الحرارة وحركة الجزيئات.
2- يعرف انكسار الضوء بأنه التغير في اتجاه شعاع الضوء بعد مروره بسطح يفصل بين وسطين شفافين مختلفين.
3- والمقصود بالجيوفيزياء هو العلم الذي يدرس جميع الظواهر الأرضية من حيث تغيراتها الزمانية والمكانية ونشأتها وعلاقاتها بالظواهر الكونية وخاصة ظاهرتي القمر والشمس.
4- يتميز الصوت بأنه لا ينتقل إلا بالوسائط المادية.
5-درجة غليان الماء 100 درجة مئوية و212 درجة فهرنهايت.
6- يعتبر قوس قزح من أجمل الظواهر الطبيعية الناتجة عن تحلل ضوء الشمس الأبيض إلى سبعة ألوان.
7-تختلف النظائر في العدد الكتلي A، ولها نفس العدد الذري Z.
8- يعرف التكافؤ بأنه الكميات المتساوية من المادة وفقا للأرقام المتكافئة.
9- تستخدم النترونات في التفاعلات الانشطارية. وذلك لأنه غير مشحون، أي محايد كهربائيًا.