10 Βασικές εφαρμογές φυσικής στην καθημερινή ζωή

Ο κλάδος του η φυσική έχει πολλές εφαρμογές στην καθημερινή ζωή. Μερικά ιατρικά εργαλεία, όπως οι ακτίνες Χ για παράδειγμα, ή εργασίες με λέιζερ δεν θα ήταν δυνατή χωρίς αυτό, καθώς και αντικείμενα καθημερινής χρήσης, όπως τα τηλέφωνα, οι τηλεοράσεις και σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά.

Από την άλλη πλευρά, χωρίς τη φυσική, τα αεροπλάνα δεν μπορούσαν να πετάξουν ούτε, τα αυτοκίνητα δεν μπορούσαν να κυλήσουν και τα κτίρια δεν μπορούσαν να κατασκευαστούν. Σχεδόν όλα τα πράγματα σχετίζονται με τη φυσική με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.

Η φυσική έχει πολλούς τομείς σπουδών των οποίων οι εφαρμογές είναι στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων. Τα πιο συνηθισμένα είναι η αστροφυσική, η βιοφυσική, η μοριακή φυσική, η ηλεκτρονική, η σωματιδιακή φυσική και η σχετικότητα, μεταξύ άλλων..

Η φυσική είναι η φυσική επιστήμη που περιλαμβάνει τη μελέτη της ύλης και των κινήσεων και συμπεριφορών της μέσα από το χώρο και το χρόνο.

Επίσης μελετά συναφείς έννοιες, όπως η ενέργεια και η δύναμη. Είναι ένας από τους πιο θεμελιώδεις κλάδους των επιστημών. ο μεγαλύτερος στόχος της φυσικής είναι να καταλάβει πώς συμπεριφέρεται το σύμπαν.

Ίσως να σας ενδιαφέρει Οι 30 πιο διάσημοι φυσικοί στην ιστορία.

10 εξαιρετικές εφαρμογές της φυσικής

1- Ηλεκτρομαγνητισμός

Αυτό το πεδίο φυσικής μελετά την ηλεκτρομαγνητική δύναμη, έναν τύπο φυσικής αλληλεπίδρασης που συμβαίνει μεταξύ ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων.

Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη εμφανίζεται συνήθως σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία όπως ηλεκτρικά πεδία, μαγνητικά πεδία και φως. Είναι μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φύσης.

Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη παίζει μεγάλο ρόλο στον προσδιορισμό των εσωτερικών ιδιοτήτων των περισσότερων αντικειμένων που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή.

Η συνηθισμένη ύλη παίρνει τη μορφή της ως αποτέλεσμα των διαμοριακών δυνάμεων μεταξύ μεμονωμένων ατόμων και μορίων στην ύλη, που είναι μια εκδήλωση της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης.

Οι θεωρητικές επιπτώσεις του ηλεκτρομαγνητισμού οδήγησαν στην ανάπτυξη της χωρικής σχετικότητας από τον Albert Einstein το 1905.

Όλος ο ηλεκτρικός εξοπλισμός που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή σχετίζεται με τον ηλεκτρομαγνητισμό. Από φούρνους μικροκυμάτων, ηλεκτρικούς ανεμιστήρες και ηλεκτρικά κουδούνια για ξυπνητήρια.

2- Ατομική φυσική

Το πεδίο αυτό μελετά τα άτομα ως ένα απομονωμένο σύστημα ηλεκτρονίων και έναν ατομικό πυρήνα. Ανησυχεί κυρίως για τη διευθέτηση ή την τοποθέτηση των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα και τη διαδικασία στην οποία αλλάζουν αυτές οι ρυθμίσεις. Περιλαμβάνει επίσης ιόντα και ουδέτερα άτομα.

Ο όρος ατομική φυσική μπορεί να σχετίζεται με την πυρηνική ενέργεια και τα πυρηνικά όπλα, αν και η πυρηνική φυσική ασχολείται μόνο με τους πυρήνες των ατόμων.

Γενικά στα επιστημονικά πεδία εξετάζεται το ευρύτερο πλαίσιο μεταξύ διαφόρων κλάδων. μόνο επιστημονικές μελέτες είναι τόσο συγκεκριμένες.

3- Κβαντομηχανική

Η κβαντική θεωρία, επανασχεδιάστηκαν το 1920, είναι η θεωρητική βάση της σύγχρονης φυσικής που εξηγεί τη φύση και τη συμπεριφορά της ύλης και της ενέργειας σε ατομικό επίπεδο, και ατομικό sub. Αυτό το πεδίο ονομάζεται κβαντική φυσική ή κβαντομηχανική.

Οι εφαρμογές της κβαντικής θεωρίας περιλαμβάνουν την κβαντική χημεία, μαγνήτες σούπερ-αγωγού, λέιζερ, μικροεπεξεργαστές, μαγνητικό συντονισμό και ηλεκτρονικά μικροσκόπια. Εξηγεί, επίσης, πολλά βιολογικά και φυσικά φαινόμενα της ενέργειας.

Η κβαντομηχανική είχε μεγάλη επιτυχία εξηγώντας πολλά από τα χαρακτηριστικά του σύμπαντος. Είναι συνήθως το μόνο εργαλείο που αποκαλύπτει τις ατομικές συμπεριφορές των υποατομικών σωματιδίων που αποτελούν όλες τις μορφές της ύλης.

Έχει επίσης επιρροή στις θεωρίες κορδονιών, οι υποψήφιοι για μια θεωρία για τα πάντα. Πολλές πτυχές της τεχνολογίας λειτουργούν σε επίπεδα όπου τα κβαντικά αποτελέσματα είναι σημαντικά.

Ένας μεγάλος αριθμός ηλεκτρονικών συσκευών έχει σχεδιαστεί με βάσεις στην κβαντική μηχανική. λέιζερ, μικροτσίπ, διακόπτες φωτός, μονάδες στυλό, υπολογιστές και άλλο τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό.

Νέες εξελίξεις στον τομέα προσπαθούν να βελτιώσουν την κβαντική κρυπτογραφία. Ένας άλλος στόχος αυτού του πεδίου είναι η ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών. αναμένεται να επεξεργάζονται εργασίες πολύ γρηγορότερα από τους κλασσικούς υπολογιστές.

4- Θεωρία της Σχετικότητας

Στη θεωρία της σχετικότητας, ο Αϊνστάιν έκρινε ότι οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές. Προσδιόρισε επίσης ότι η ταχύτητα του φωτός είναι η ίδια, ανεξάρτητα από την ταχύτητα με την οποία ο παρατηρητής ταξιδεύει..

Ένα από τα αποτελέσματα αυτής της θεωρίας είναι ότι διαφορετικοί παρατηρητές που ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες μπορεί να έχουν διαφορετικές προοπτικές για το ίδιο γεγονός. Ωστόσο, όλες οι παρατηρήσεις είναι σωστές.

Αυτή η θεωρία εφαρμόζεται σε πολλές πτυχές της καθημερινής ζωής. Τα συστήματα GPS βασίζονται σε αυτό για να λειτουργούν, για παράδειγμα.

Ηλεκτρομαγνήτες είναι επίσης δυνατοί χάρη στη σχετικότητα. Οι παλιές τηλεοράσεις, ή εκείνες που δεν έχουν οθόνες πλάσματος, επίσης συνεργάστηκαν με ένα μηχανισμό βασισμένο στη σχετικότητα.

5- Λέιζερ

Ένα λέιζερ είναι μια συσκευή που εκπέμπει μονοχρωματικό φως μέσω μιας διαδικασίας οπτικής ενίσχυσης που βασίζεται στην διέγερση εκπομπής πρωτονίων. Οι αρχές των συσκευών λέιζερ βασίζονται στην κβαντική μηχανική.

Οι συσκευές με λέιζερ έχουν πολλές εφαρμογές στους τομείς της επιστήμης, της στρατιωτικής, της ιατρικής και στον εμπορικό τομέα επίσης. 

Φωτοχημική, σαρωτές λέιζερ, η πυρηνική σύντηξη, μικροσκόπια, αισθητική χειρουργική, χειρουργική επέμβαση ματιών και οδοντιατρικές εργασίες είναι μερικά μόνο από τα πεδία χρησιμοποιούν επίσης τα λέιζερ.

Στην εμπορική βιομηχανία, χρησιμοποιούνται για την κοπή υλικών, τρυπάνι και εκτύπωση. Είναι επίσης μια πηγή φωτός για προβολείς ταινιών.

6- Πυρηνική φυσική

Η πυρηνική φυσική είναι το πεδίο της φυσικής που μελετά τους πυρήνες των ατόμων, τα συστατικά τους και τις αλληλεπιδράσεις τους.

Άλλες μορφές πυρηνικής ύλης μελετώνται επίσης. Η πυρηνική φυσική δεν είναι η ίδια με την ατομική φυσική, ένα πεδίο που μελετά το πλήρες άτομο και τα ηλεκτρόνια του.

Οι ανακαλύψεις στην πυρηνική φυσική εφαρμοστεί σε πολλούς τομείς. Τα πεδία αυτά περιλαμβάνουν την πυρηνική ενέργεια, τα πυρηνικά όπλα, πυρηνική ιατρική, βιομηχανική ισότοπα και οι αγρότες, ιόντων μηχανικής υλικών εμφυτεύματος, και ραδιοχρονολόγηση.

7- Αεροδυναμική

Αυτός ο κλάδος της φυσικής μελετά τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρεται ο αέρας και τη σχέση που έχει όταν ένα αντικείμενο περνά μέσα από αυτό.

Χωρίς αυτό, δεν θα μπορούσατε ποτέ να σχεδιάσετε αεροσκάφη, πυραύλους, αυτοκίνητα ή γέφυρες που επιβιώνουν τυφώνες. Ανακαλύψτε πώς να μετακινείτε γρήγορα και αποτελεσματικά ένα υγρό είναι το καθήκον της αεροδυναμικής.

Ο αέρας είναι ένα ρευστό και να περάσει γρήγορα μέσα από αυτό, είναι απαραίτητο να το κάνετε σε ένα μακρύ και λεπτό όχημα.

Με αυτόν τον τρόπο, θα μπορούσατε να δημιουργήσετε όσο το δυνατόν λιγότερη αντίσταση για να πάτε γρήγορα. Με τον ίδιο τρόπο που οι άνθρωποι προχωρούν πιο γρήγορα στη θάλασσα αν κολυμπούν οριζόντια. Για το λόγο αυτό τα αεροπλάνα και οι αμαξοστοιχίες έχουν σχήμα σωλήνα.

8- Μοριακή φυσική

Η μοριακή φυσική είναι η μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων των μορίων, των χημικών δεσμών μεταξύ των ατόμων και της μοριακής δυναμικής.

Οι σημαντικότερες πειραματικές τεχνικές του είναι οι διαφορετικοί τύποι φασματοσκοπίας. Το πεδίο αυτό συνδέεται στενά με την ατομική φυσική και έχει πολλά κοινά στοιχεία με τη θεωρητική χημεία, τη φυσική χημεία και τη χημεία.

Αυτός ο κλάδος της φυσικής μετρά τις ιδιότητες της περιστροφής και της δόνησης του φάσματος των μορίων, τις αποστάσεις μεταξύ των πυρήνων των μορίων και των ιδιοτήτων τους, μεταξύ άλλων.

9- Αστροφυσική

Αυτός ο κλάδος της αστρονομίας συνδυάζει τις αρχές της φυσικής και της χημείας για να ανακαλύψετε τη φύση των ουρανίων σωμάτων και όχι θέσεις ή τις κινήσεις τους στο χώρο.

Μεταξύ των αντικειμένων μελέτης είναι ο ήλιος, άλλα αστέρια, γαλαξίες, εξωηλιακοί πλανήτες και το διαγαλαξιακό κοσμικό υπόβαθρο.

Οι εκπομπές τους εξετάζονται σε όλα τα μέρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και οι ιδιότητες που εξετάζονται περιλαμβάνουν τη φωτεινότητα, την πυκνότητα, τη θερμοκρασία και τη χημική σύνθεση.

Αστροφυσική είναι ένα ευρύ πεδίο, έτσι αστροφυσική ισχύουν συνήθως πολλούς τομείς της φυσικής και της μηχανικής, ηλεκτρομαγνητισμού, θερμοδυναμική, η κβαντική μηχανική, σχετικότητας, πυρηνική φυσική, τη σωματιδιακή φυσική, πυρηνική φυσική και μοριακή φυσική.

Στην πράξη, η σύγχρονη έρευνα περιλαμβάνει πολλές παρατηρητικές και θεωρητικές εργασίες φυσικής. Ορισμένες περιοχές της μελέτης περιλαμβάνουν προσπαθεί να καθορίσει τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης, μαύρες τρύπες, αν το ταξίδι στο χρόνο είναι δυνατόν, εάν οι σκουληκότρυπες μπορούν να σχηματίσουν αν υπάρχει το πολυσύμπαν και η προέλευση και η μοίρα του σύμπαντος.

Οι αστροφυσικοί μελετούν επίσης τον σχηματισμό και την εξέλιξη του ηλιακού συστήματος, τον σχηματισμό γαλαξιών, τις κοσμικές ακτίνες και τη φυσική των σωματιδίων astro.

10- Θερμοδυναμική

Αυτό το πεδίο φυσικής ασχολείται με τη θερμότητα και τη θερμοκρασία και τη σχέση τους με την ενέργεια και την εργασία. Η συμπεριφορά αυτών των ιδιοτήτων υπόκειται στους τέσσερις νόμους της θερμοδυναμικής.

Η θερμοδυναμική εφαρμόζεται σε πολλούς κλάδους της επιστήμης και της μηχανικής, ειδικά στην καθαρή χημεία, στη χημική μηχανική και στη μηχανολογία.

Τα πεδία εφαρμογής του περιλαμβάνουν τη βιολογική θερμοδυναμική, τη θερμοδυναμική των μαύρων οπών, την ψυχομετρία, την κβαντική θερμοδυναμική και τη στατιστική θερμοδυναμική.

Αναφορές

1. Πώς σχετίζεται η φυσική με την καθημερινή ζωή; Απαντήσεις και ερωτήσεις. Ανάκτηση από το reference.com.
2. Ποιοι είναι οι υποκλάδοι της φυσικής; Απαντήσεις και ερωτήσεις. Ανάκτηση από το reference.com.
3. Ο Fenynman διδάσκει τη φυσική (1964). Ατομική Υπόθεση. Άντισον-Γουέσλι. Ηνωμένες Πολιτείες Ανακτήθηκε από το feynmanlectures.caltech.edu.
4. Πώς το ηλεκτρομαγνητισμό άλλαξε τον κόσμο μας. Εμπορικές εφαρμογές. Ανακτήθηκε από το brighthubengineering.com.
5. Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν: μια απλή εξήγηση. Ανακτήθηκε από το space.com
6. 4 Τρόποι που μπορείτε να παρατηρήσετε τη σχετικότητα στην καθημερινή ζωή. Φυσική Ανακτήθηκε από το iflscience.com
7. Εφαρμογές της κβαντικής μηχανικής. Ανακτήθηκε από το boundless.com.
8. Συνδυασμένες εφαρμογές λέιζερ. (2009) 2η έκδοση. Boca Ratón, Ηνωμένες Πολιτείες. Ανακτήθηκε από crcpress.com.
9. Αεροδυναμική: μια εισαγωγή (2016) Εξηγήστε τα πράγματα. Ανακτήθηκε από explainthatstuff.com.
10. Η σημασία της αστροφυσικής έρευνας και η σχέση της αστροφυσικής με άλλες πολιτικές επιστήμες (1987) Το αστροφυσικό ταξίδι. Ανακτήθηκε από adsabs.harvard.edu.
11. Περιοχές εστίασης - Επιστήμη της NASA. Ανακτήθηκε από nasa.gov.
12. Κβαντική θεωρία. Ορισμός Τι είναι Ανακτήθηκε από το whatis.techtarget.com.