مقدمة في الفيزياء الأساسية

مقدمة

• الفيزياء هي دراسة المادة والطاقة، وكيف تتفاعلان مع بعضهما البعض.
• تشمل الفيزياء مجموعة واسعة من المجالات، من فيزياء الجسيمات دون الذرية إلى فيزياء الكون.
• تعتمد الفيزياء على الملاحظة والتجربة، وتُستخدم الرياضيات لتفسير النتائج.

المفاهيم الأساسية

• القوة: تأثير يُحدث تغييراً في حركة الجسم.
• الكتلة: كمية المادة في الجسم.
• السرعة: معدل تغير موضع الجسم.
• التسارع: معدل تغير سرعة الجسم.
• القانون الثاني لنيوتن: يصف العلاقة بين القوة والكتلة والتسارع (ق = ك × ت).
• الطاقة: القدرة على القيام بالعمل.
• الحرارة: شكل من أشكال الطاقة.
• الدفع: تغير كمية الحركة.
• الشغل: قياس الطاقة المُستخدمة في تحريك جسم ما بمسافة معينة.
• الجاذبية: القوة التي تجذب الأشياء نحو بعضها البعض.
• الحركة: تغيير موضع الجسم بمرور الزمن.

القوانين الأساسية

• قانون نيوتن الأول (قانون القصور الذاتي): إذا لم تؤثر قوى خارجية على الجسم، فإنّه سيبقى ساكنًا أو متحركًا بسرعة ثابتة في خط مستقيم.
• قانون نيوتن الثاني: قوة صافية مُطبقة على جسم ما تساوي حاصل ضرب كتلته في تسارعه.
• قانون نيوتن الثالث: لكلّ قوة فعل، هناك قوة رد فعل مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه.

فروع الفيزياء

• الميكانيكا: دراسة الحركة والقوى.
• الحراريّات: دراسة الحرارة والطاقة الحرارية.
• كهرباء ومغناطيسية: دراسة الكهرباء والمغناطيس.
• ضوء: دراسة خصائص الضوء والضوء المرئي بالأخص.
• بصريات: دراسة سلوك الضوء.
• فيزياء الموجات: دراسة الموجات المختلفة.
• فيزياء الذرات والجزيئات: دراسة تركيب الذرات والجزيئات.
• فيزياء النواة: دراسة النواة الذرية.
• فيزياء الجسيمات: دراسة الجسيمات دون الذرية.
• فيزياء الكون: دراسة الكون ككل، بما في ذلك النجوم والمجرات والكون.

وحدات القياس

• الطول: (متر)
• الكتلة: (كجم)
• الزمن: (ثانية)
• السرعة: (م/ث)
• التسارع: (م/ث²)
• القوة: (نيوتن)

مفاهيم إضافية

• الذبذبات: اهتزاز منتظم مع تقلبات بين درجات عالية ومنخفضة.
• الموجات: اضطراب ينتشر من نقطة أو مصدر.
• الجاذبية: القوة التي تجذب جميع الأجسام بعضها نحو بعضها.
• الجاذبية الأرضية: قوة الجاذبية التي تجذب الأجسام نحو الأرض.
• الضوء: شكل من أشكال الطاقة و شكل من أشكال الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر في الفضاء.

بعض النظريات الفيزيائية المهمة

• نظرية النسبية: تتضمن نظريتين: النسبية الخاصة التي تَعنِيَ الحركة بسرعات ثابتة، والنسبية العامة التي تَعنِيَ الجاذبية.
• ميكانيكا الكم: تهتم بدراسة خصائص المادة على مستوى الذرات والجسيمات دون الذرية.

التطبيقات

• الهندسة والعمارة: في تصميم الأبنية والهياكل.
• الهندسة الميكانيكية: في تصميم الآلات والمعدات.
• الكهرباء والالكترونيات: في تصميم أجهزة كهربائية وإلكترونية.
• الطب: في تشخيص الأمراض وعلاجها.
• العلوم الفلكية: في دراسة الكواكب والنجوم والمجرات.