جدول المحتويات
| الموضوع | الرابط |
|---|---|
| نبذة عن علم الفيزياء | الفقرة الأولى |
| قانون أوم: أساسيات الكهرباء | الفقرة الثانية |
| قوانين نيوتن للحركة | الفقرة الثالثة |
| قوانين الغازات: ضغط، حجم، ودرجة حرارة | الفقرة الرابعة |
مقدمة في عالم الفيزياء
يُعدّ علم الفيزياء من أقدم العلوم التي عرفها الإنسان، وله دور محوري في فهم الكون المحيط بنا. سعى العلماء عبر التاريخ إلى تفسير الظواهر الطبيعية، وصياغة القوانين التي تحكمها. يُعنى هذا العلم بدراسة المادة وحركتها، وطاقتها، وتفاعلاتها مع القوى المختلفة، بالإضافة إلى الزمان والمكان. وقد تفرّع من الفيزياء الكلاسيكية فروع متعددة، مثل الفيزياء النووية، والفيزياء الذرية، والفيزياء الفلكية، وغيرها.
ساهم العديد من العلماء البارزين في بناء هذا العلم، من أمثال إسحاق نيوتن وألبرت أينشتاين وماكس بلانك وميشيل فاراداي وغيرهم الكثير. كل منهم ترك بصمة واضحة في فهمنا للكون.
قانون أوم: علاقة الجهد، التيار، والمقاومة
يُعتبر قانون أوم حجر الأساس في فهم الدوائر الكهربائية. قام العالم الألماني جورج سيمون أوم بصياغة هذا القانون الذي يُحدد العلاقة بين فرق الجهد الكهربائي (V)، وشدة التيار الكهربائي (I)، ومقاومة الناقل (R). ينصّ القانون على أن فرق الجهد يتناسب طرديًا مع شدة التيار، وعكسياً مع المقاومة. و يُعبّر عنه بالمعادلة الرياضية التالية:
V = IR
حيث:
- V: فرق الجهد الكهربائي (يقاس بالفولت).
- I: شدة التيار الكهربائي (تقاس بالأمبير).
- R: مقاومة الناقل (تقاس بالأوم).
قوانين نيوتن الثلاثة للحركة: أساسيات الحركة
وضع العالم إسحاق نيوتن ثلاثة قوانين أساسية تحكم حركة الأجسام، سواء كانت ساكنة أو متحركة. هذه القوانين هي:
- قانون نيوتن الأول (قانون القصور الذاتي): ينصّ على أنّ الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرّك يبقى متحرّكاً في خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم تؤثّر عليه قوة خارجية تغير من حالة السكون أو الحركة.
- قانون نيوتن الثاني (قانون التسارع): ينصّ على أنّ القوة المؤثرة على جسم ما تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في تسارعه (F = ma). القوة والتسارع كميات متجهة.
- قانون نيوتن الثالث (قانون الفعل ورد الفعل): ينصّ على أن: “لكل قوة فعلٍ قوة رد فعلٍ مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتّجاه، وتعملان على نفس خط الجسم.”
حيث:
- F: القوة (تقاس بالنيوتن).
- m: كتلة الجسم (تقاس بالكيلوجرام).
- a: تسارع الجسم (يقاس بالمتر/ثانية2).
قوانين الغازات: العلاقة بين الضغط، الحجم، ودرجة الحرارة
تُصف قوانين الغازات العلاقة بين ضغط الغاز (P)، وحجمه (V)، ودرجة حرارته (T). وتشمل هذه القوانين:
- قانون بويل: عند ثبات درجة الحرارة، يتناسب حجم الغاز عكسياً مع ضغطه. (P1V1 = P2V2)
- قانون شارل: عند ثبات الضغط، يتناسب حجم الغاز طردياً مع درجة حرارته المطلقة (المقاسة بالكلفن). (V1/T1 = V2/T2)
- قانون جاي لوساك: عند ثبات الحجم، يتناسب ضغط الغاز طردياً مع درجة حرارته المطلقة (المقاسة بالكلفن). (P1/T1 = P2/T2)
