الفيزياء

عندما تستمع إلى الراديو أو تشاهد التلفاز أو تطبخ العشاء في فرن الميكروويف، فأنت تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية، تعد موجات الراديو وموجات التلفزيون والميكروويف أنواعًا من الموجات الكهرومغناطيسية.

الهادرونات هي جسيمات تشعر بالقوة النووية الشديدة، في حين أنّ اللبتونات هي جسيمات لا تشعر بها، يعد البروتون والنيوترون والبيونات أمثلة على الهادرونات، الإلكترون والبوزيترون والميونات والنيوترينوات هي أمثلة على اللبتونات.

يختلف التعريف العلمي للشغل في نواحٍ كثيرة عن معناه اليومي، يكشف تعريف الشغل أو العمل في الفيزياء عن علاقته بالطاقة، كلما حدث الشغل، يتم نقل الطاقة، وأيضًا، الطاقة هي القدرة على العمل أو أداء الشغل.

الفيزياء فرع من فروع العلم، تأتي كلمة علم من كلمة لاتينية تعني "امتلاك المعرفة"، وتشير إلى معرفة كيفية عمل العالم المادي، بناءً على أدلة موضوعية يتم تحديدها من خلال الملاحظة والتجريب.

يسمّى التوزيع غير المنتظم للتيار الكهربائي على سطح أو الطبقة الخارجية للموصل الحامل للتيار المتردد "بتأثير السطح"، بمعنى آخر، يكون تركيز الشحنة بالقرب من السطح مقارنةً بنواة الموصل.

قبل أن نتحدث عن هذا التأثير يجب أن نتحدث عن الحث الكهرومغناطيسي، على سبيل المثال، تعمل جميع محركات التيار المتردد الكهربائية وفقًا لهذا المبدأ، يخلق الموصل الحامل للتيار تدفقًا مغناطيسيًا.

تتوفر عدادات التدفق من السنوات العديدة الماضية والتي تستخدم لقياس كثافة التدفق المغناطيسي، بحيث يمكن تحديد التدفق الكلي داخل المغناطيس بخلاف التجميع المغناطيسي.

تتضمن دائرة "المقاومة - السعة" (RC)، (Resistance – Capacitance Circuit)، شحن مكثف من خلال الجهد الخارجي المزود، في البداية، عندما يكون المفتاح مغلقًا، تكون المقاومة التي توفرها دائرة (RC) تساوي صفراً.

يُقال أنّ المحاثات متصلة ببعضها البعض بالتوازي عندما يتم توصيل كل طرف من أطراف المحث مع الطرف مع محاثات أخرى حيث يربط بطرف المحث الآخر، سيكون انخفاض فرق الجهد عبر جميع المحاثات على التوازي هو نفسه.

المكثفات الفائقة (Ultracapacitors)، هي أجهزة تخزين الطاقة الكهربائية التي لديها القدرة على تخزين كمية كبيرة من الشحنات الكهربائية، على عكس المقاومة، التي تبدد الطاقة على شكل حرارة، فإنّ المكثف المثالي لا يفقد طاقته.

سوف نتحدث أجهزة الاستشعار المغناطيسية وخاصة مستشعر تأثير هول الأكثر استخدامًا، تقوم المستشعرات المغناطيسية بتحويل المعلومات المغناطيسية أو المشفرة مغناطيسيًا إلى إشارات كهربائية للمعالجة بواسطة الدوائر الإلكترونية.

بدايةً يرتبط كل من الضغط والإجهاد بالقوة، تُعرَّف القوة في الفيزياء بأنّها فعل يؤدي إلى تغيير أو الحفاظ على الحركة التي يمتلكها الجسم أو الشيء، القوة الكمية هي متجه في الطبيعة نظرًا لوجود كل من المقدار والاتجاه.

تُعرَّف السرعة بأنّها المعدل الذي يقطع به الجسم مسافة معينة بوحدة زمنية، افترض أنّ جسمين بدءا الحركة لتغطية مسافة معينة، يتحرك أحد الجسمين بسرعة أكبر من الجسم الآخر ويصل إلى الطرف المقابل في مدة زمنية محددة.

الحيود أو "حيود الموجات" هو ظاهرة انتشار الموجة الضوئية عندما تمر عبر شق أو أي فجوة صغيرة، لكن من الجدير بالذكر هنا أنّ الطول الموجي للموجة يجب أن يكون قابلاً للمقارنة مع أبعاد الشق، كما في حالة الفتحة الكبيرة.

التردد هو حالة التكرار، يتم تعريفه على أنّه عدد المرات التي يقع فيها الحدث في فترة زمنية محددة، على سبيل المثال، إذا قمت بزيارة سوبر ماركت ثلاث مرات في الأسبوع، فإنّ تكرار التسوق هو ثلاث زيارات في الأسبوع.

سيتم وصف حركة الكتلة المرتبطة بنابض كمثال على نظام الاهتزاز (vibrating system)، الكتلة في حركة الزنبرك "النابض" سوف توضح لنا الخصائص الرياضية للأشياء التي تتحرك بشكل دوري.

تُعرَّف الحركة التوافقية البسيطة أو (SHM)، بأنّها حركة تتناسب فيها قوة الاستعادة بشكل مباشر مع إزاحة الجسم من موضعه المتوسط، اتجاه قوة الاستعادة هذه دائمًا نحو الموضع المتوسط.

مثل موجات المحيط، فإنّ موجات الضوء لها طول وارتفاع وفترة زمنية قابلة للقياس أو تردد، يحتوي ضوء الشمس على توزيع مستمر للأطوال الموجية، عندما يتم ترتيبها من الطول الموجي الطويل إلى القصير.

الصوت عبارة عن موجة، ولكن هناك الكثير من الأشياء أيضًا، وبشكل أكثر تحديدًا، الصوت عبارة عن موجة مكونة من اهتزازات في الهواء، عندما يصدر شيء ما صوتًا، فإنّه يهتز جزيئات الهواء.

عندما يقع ضوء غير مستقطب ذو طول موجي معروف على سطح مادة شفافة، فإنّه يواجه أقصى استقطاب للسطح بزاوية السقوط التي يكون ظلها هو معامل انكسار المادة لطول الموجة. 

ينص قانون الحفاظ على الزخم الزاوي على أنّه عندما لا يعمل عزم دوران خارجي على جسم ما، فلن يحدث أي تغيير في الزخم الزاوي (angular momentum).

يتم تحديد مستويات شدة الصوت بالديسيبل (dB) في كثير من الأحيان أكثر من شدة الصوت "بالواط لكل متر مربع"، الديسيبل هي الوحدة المفضلة في الكتب العلمية وكذلك في وسائل الإعلام المتداولة.

"تأثير جول - طومسون" المعروف أيضًا "بتأثير كلفن جول" أو "تأثير جول - كلفن" هو التغير في درجة حرارة السائل حيث يتدفق من منطقة ضغط أعلى إلى ضغط أقل، وفقًا لمبدأ الديناميكا الحرارية.

نوع شائع آخر من الطاقة الكامنة هو "الطاقة الكامنة المرنة"، هذه هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب تشوهه، يمكن أن يكون لأي جسم يمكن تشويهه ثمّ إعادته إلى شكله الأصلي "طاقة وضع مرنة" (elastic potential energy).

يمكن حساب قوة الطفو على جسم ما باستخدام "مبدأ أرخميدس"، عندما تستيقظ من النقع في حمام دافئ، فقد تشعر بثقل ذراعيك بشكل غريب، هذا التأثير يرجع إلى فقدان الدعم الطافي للماء، ما الذي يخلق هذه القوة الطافية؟

نعلم أنّه يغير شعاع الضوء اتجاهه عندما يمر من وسط إلى آخر، تُقاس الزوايا بالنسبة إلى عمودي على السطح عند النقطة التي يقطعها شعاع الضوء، "سوف ينعكس بعض الضوء الساقط من السطح.

هنا سنكتشف السلوك الحراري للغازات، على وجه الخصوص، سنقوم بفحص خصائص الذرات والجزيئات التي تتكون منها الغازات، معظم الغازات، على سبيل المثال النيتروجين، (N2)، والأكسجين، (O2)، تتكون من ذرتين أو أكثر.

يعد "قانون كوري فايس" (Curie-Weiss law)، أحد القوانين المهمة في الكهرومغناطيسية التي تنص على أنّ القابلية المغناطيسية أعلى من درجة حرارة كوري (Curie temperature) للمغناطيس الحديدي في المنطقة المغناطيسية.

تمّ اكتشاف "قانون باسكال" أو "مبدأ باسكال"، العمود الفقري لميكانيكا الموائع على مدى (350) عامًا من قبل عالم الرياضيات الفرنسي "بليز باسكال" (Blaise Pascal).

الشغل هو مقدار الطاقة المطلوبة لتحريك جسم من نقطة إلى أخرى، يختلف تعريف الشغل عما يتم تعريفه على أساس منتظم، كما هو الحال في الأساس المنتظم يتم تعريف الشغل على أنّه بعض نشاط الشخص.