Hauptzweige der Physik mit Definitionen, Themen und Beispielen

Die Zweige der Physik sind die verschiedenen Bereiche oder Studienbereiche der Physik . Physik ist die Wissenschaft, die dafür verantwortlich ist, alles zu erklären, was im Universum passiert, weshalb sie eine große Vielfalt von Bereichen abdeckt: Bewegung, Kräfte, Strahlung, Energie usw.
Physik Zweig Studiengegenstand Anwendungen
Akustik Ton Navigationssysteme und Schallortung, Echonogramme.
Astrophysik Große Körper im Weltraum. Kenntnis anderer Himmelskörper.
Biophysik Physikalische Gesetze biologischer Prozesse. Zelluläre Energie, Nervenimpulsübertragung, zellulärer Transport.
Kryotechnik Materialien bei sehr niedrigen Temperaturen Supraleitung, starke Magnete.
Kinematik Bewegte Objekte Berechnen Sie die Flugbahn und Geschwindigkeit von Objekten.
Dynamische Kräfte, die auf Objekte wirken. Aerodynamik
Statische Kräfte auf ruhende Körper. Bauwesen, Ingenieurwesen.
Elektromagnetismus Elektrizität und Magnetismus Elektrische Netze, drahtlose Kommunikation, elektronische Geräte.
Atomphysik Das Atom Quantenmechanik, Nanotechnologie,
Fluidphysik Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen. Luftfahrt, industrielle Prozesse, Kreislaufsystem.
Festkörperphysik Materie und die Wechselwirkungen zwischen Atomen. Photoresistenz, neue magnetische und Lasermaterialien, Supraleiter.
Plasmaphysik Physikalische Eigenschaften von Plasma Behandlung von Recyclingpapier.
Physik der kondensierten Materie Eigenschaften von Feststoffen und Flüssigkeiten. Wärmeleitfähigkeit, Ferromagnetismus.
Medizinische Physik Strahlung in der menschlichen Gesundheit. Strahlentherapie und Dosimetrie.
Kernphysik Kern des Atoms. Kernreaktoren, Medizin.
Teilchenphysik Teilchen, aus denen das Atom besteht. Medizinische Diagnose und Behandlung, das World Wide Web, Sterilisation.
Klassische Mechanik Bewegung von Körpern: umfasst Kinematik, Dynamik und Statik. Start von Raketen und Raumschiffen.
Quantenmechanik Verhalten subatomarer Teilchen. Eigenschaften und Struktur der Materie.
Meteorologie Die Atmosphäre und ihre Bestandteile. Vorhersage und Überwachung von Wetterbedingungen.
Optik Licht und andere elektromagnetische Wellen. Optische Fasern, Laser.
Thermodynamik Energie, Wärme und ihre Transfers. Kühlung, Motoren

Zweige der Physik und ihre Definition

Akustik ist der Zweig der klassischen Physik, der Schall als Luftstörung, seine Art der Ausbreitung, die Phänomene, die ihn erzeugen, wie er gehört und wie er absorbiert wird, untersucht.

Werkzeuge : Druckdiagramm, Mikrofone, Ultraschall.

Anwendungen : schalldämmung, Schalldämmung, Gestaltung von Musikinstrumenten und Konzertsälen, Navigationssysteme und Schallortung.

Astrophysik

Der Zweig der Physik, der größere materielle Körper untersucht, ist Astrophysik. Beschreiben Sie die Bewegung von Körpern und Systemen im Weltraum wie Sternen, Quasaren, Galaxien und interstellarer Materie.

Werkzeuge : astronomische Observatorien, Teleskope, Radioteleskope, Raumsonden.

Anwendungen: Geopositionierung, Kenntnis anderer Planeten.

Biophysik

Biophysiker kombinieren Biologie und Physik, um die physikalischen Gesetze biologischer Prozesse , die Funktionsweise der Zellmembran, die Funktionsweise von Nervenimpulsen und die Muskelkontraktion zu untersuchen.

Werkzeuge : Molekularbiologie, Röntgenbeugung, Fluoreszenzmikroskopie basierend auf Fluoreszenzresonanzenergietransfer, Elektrophysiologie.

Anwendungen: thermodynamische Stabilität von Proteinen, zelluläre Energie, zellulärer Transport.

Kryotechnik

Niedertemperaturphysik oder Kryotechnik untersucht das Verhalten von Materie bei extrem niedrigen Temperaturen . Der absolute Nullpunkt (0ºK) gibt die niedrigste Temperatur an, die ein Körper erreichen kann, bei der die Moleküle praktisch unbeweglich sind.

Werkzeuge : Gaskompression und Expansion, Kryostat.

Anwendungen: supraleitung und suprafluidität, bau von super starke magneten, power übertragung linien mit hoher effizienz.

Kinematik

Kinematik ist der Zweig der Mechanik, der Objekte in Bewegung untersucht . Um die Bewegung zu beschreiben, untersucht die Kinematik die Flugbahn von Punkten, Linien und anderen geometrischen Objekten, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verschiebung werden berechnet.

Werkzeuge : Videokameras, Beobachtung, Mathematik.

Anwendungen : Berechnung der Geschwindigkeit und Flugbahn von Objekten, Ballistik.

Dynamik

Dynamik ist der Zweig der Mechanik, der die Beziehungen zwischen der Bewegung von Körpern und ihren Ursachen untersucht . Es untersucht die Kräfte, die Objekte und Systeme bewegen.

Werkzeuge : Newtonsche Gesetze, Kraftdiagramme.

Anwendungen: Berechnungen von Reibung, Verformung, Widerstand, Aerodynamik, Antrieb.

Statisch

Statik ist der Zweig der Mechanik, der das Gleichgewicht von Körpern untersucht. Es befasst sich mit der Analyse der Kräfte, die auf ein ruhendes System einwirken. Im Bauwesen hat die statische Physik eine hervorragende Anwendung

Werkzeuge : Newtons Gesetze, einfache Maschinen.

Anwendungen : Bau von Gebäuden und Brücken.

Elektromagnetismus

Elektromagnetismus ist die Untersuchung von Phänomenen der Elektrizität und des Magnetismus, der Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern und der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen durch den Raum.

Werkzeuge : Magnete, elektrische Ladungen, Voltmeter, Amperemeter.

Anwendungen: strom verteilung netzwerk systeme, globale kommunikation netzwerke, elektronische ausrüstung.

Atomphysik

Die Atomphysik ist für das Studium des Atoms verantwortlich : seine Struktur, elektronische Konfiguration und die Mechanismen der Emission und Absorption von Energie.

Werkzeuge : Radioaktivität, Spektroskopie, Laser.

Anwendungen : Quantenmechanik, Nanotechnologie.

Physik der Flüssigkeiten

Die Fluidphysik untersucht das Verhalten von Flüssigkeiten, Gasen oder anderen Flüssigkeiten in Ruhe und in Bewegung. hauptzweige der Physik

Werkzeuge : Archimedisches Prinzip, Oberflächenspannung, Kapillarität.

Anwendungen : steuerung des Druckluft- und Kraftstoffflusses in Flugzeugen, industriellen hydraulischen Prozessleitsystemen und Hochtemperaturprozessen. Funktion des Kreislaufsystems.

Festkörperphysik

Festkörperphysik untersucht und erforscht Materie und die Wechselwirkung zwischen Atomen in Dimensionen auf makroskopischer Skala. Versuchen Sie, chemische Eigenschaften basierend auf den physikalischen Eigenschaften jedes Atoms zu erklären. hauptzweige der Physik

Werkzeuge : Elektronenmikroskop, Röntgenbeugungskristallographie.

Anwendungen : lasermaterialien, fotowiderstände, Fotozellen, fluoreszierende oder phosphoreszierende Materialien, neue magnetische Materialien, Supraleiter, neue magnetische Materialien.

Plasmaphysik

Plasmaphysik untersucht den Materiezustand geladener Teilchen . Plasma kommt natürlicherweise in Sternen und im Weltraum vor. In Laboratorien wird Plasma durch Erhitzen von Gasen erzeugt, bis sich Elektronen von ihrem Atom oder Molekül lösen.

Werkzeug: Hochleistungslaser, Mikrowelle.

Anwendungen : Behandlung von Papier für das Recycling.

Physik der kondensierten Materie

Die Physik der kondensierten Materie befasst sich mit den thermischen, elektromagnetischen und optischen Eigenschaften fester und flüssiger Substanzen Hauptzweige der Physik

Werkzeuge : Kristallographie, Spektrometrie.

Anwendungen: Wärmeleitfähigkeit, Halbleiter und Isolatoren, Suprafluidität, Ferromagnetismus.

Teilchenphysik Hauptzweige der Physik

Die Teilchenphysik umfasst das Studium der fundamentalen Teilchen, aus denen Materie besteht. Es ist auch unter dem Namen „Hochenergiephysik“ bekannt, da hohe Energiemengen erforderlich sind, um die richtigen Beobachtungsbedingungen zu schaffen.

Werkzeuge : Teilchenbeschleuniger, kosmische Strahlung.

Anwendungen: Magnetresonanztomographie, das World Wide Web, Atommüll-Transmutation, maritime Container Scannen.

Medizinische Physik Hauptzweige der Physik

Die Medizinische Physik ist ein Zweig der Physik, der die Prinzipien, Methoden und Techniken der Physik bei der Prävention, Diagnose und Behandlung menschlicher Krankheiten anwendet. hauptzweige der Physik

Werkzeuge : Bildgebung, radiologische Ausrüstung, Magnetresonanz.

Anwendungen: klinische service, strahlentherapie, dosimetrie.

Kernphysik Hauptzweige der Physik

Die Kernphysik untersucht den Kern des Atoms , der aus Protonen, Neutronen und anderen Teilchen besteht. Der Kernphysiker untersucht die Anordnung dieser Teilchen im Kern, die Kräfte, die sie zusammenhalten, die Art und Weise, wie Kerne Energie in Form natürlicher Radioaktivität oder aufgrund von Fusions- oder Spaltreaktionen freisetzen. hauptzweige der Physik

Werkzeuge : Strahlen von Protonen oder Elektronen wie Projektile, Kernreaktoren, Geigerzähler.

Anwendungen: Radioaktivität, Medizin, Kraftwerke.

Klassische Mechanik Hauptzweige der Physik

Die klassische Mechanik umfasst das gesamte Studium der Bewegung von Körpern. Beinhaltet Kinematik, Dynamik und Statik.

Werkzeuge : Newtons Bewegungsgesetze.

Anwendungen: Start von Raketen und Raumfahrzeugen.

Quantenmechanik Hauptzweige der Physik

Die Quantenmechanik untersucht die Gesetze, die das Verhalten subatomarer Teilchen regeln. Auf dem Gebiet der extrem kleinen Dimensionen folgen Körper völlig anderen Verhaltensgesetzen als die der makroskopischen Welt. hauptzweige der Physik

Werkzeug : Schwarzkörperstrahlung.

Anwendungen : Die Vorhersage des Verhaltens der Teilchen und der inneren Phänomene des Atoms ermöglicht es, in die Eigenschaften und Struktur fester Materialien wie Halbleiter einzutauchen. hauptzweige der Physik

Meteorologie Hauptzweige der Physik

Meteorologie ist das Studium der Atmosphäre und ihrer Komponenten . Meteorologen wenden Physik an, um die Strömungen und Bewegungen von Luft und Wasser auf der Erdoberfläche zu untersuchen.

Werkzeuge : Satellitenbilder, Radargeräte, Wetterstationen.

Anwendungen: luftstrom untersuchung, wetter prognose, überwachung von wetter bedingungen.

Optik Hauptzweige der Physik

Optik studiert Licht und hat viele Anwendungen auf dem Gebiet der Optoelektronik und Faseroptik.

Werkzeuge : linsen, Spiegel, Teleskope und Ferngläser.

Anwendungen: Untersuchung des Verhaltens von Licht und anderen elektromagnetischen Wellen, optische Fasern. hauptzweige der Physik

Thermodynamik Hauptzweige der Physik

Die Thermodynamik ist der Zweig der Physik, der die verschiedenen Energieformen sowie die Bedingungen untersucht, unter denen eine in die andere umgewandelt werden kann.

Werkzeuge : Gesetze der Thermodynamik, Kalorimeter.

Anwendungen: Kühlsysteme, Verbrennungsmotoren, Raumfahrzeugantriebsmotoren. hauptzweige der Physik

Theoretische und experimentelle Physik

Physik ist das Studium der Materie, die das Universum ausmacht, und der Gesetze, die es regeln. Die Arbeit in der Physik kann in zwei Hauptstrategien angegangen werden:

  • theoretische Physik : Sie verwenden die Gesetze der Physik, um Theorien zu verfeinern und Experimente vorzuschlagen, wie Albert Einstein, Richard Feynman und Stephen Hawking. hauptzweige der Physik
  • Experimentalphysik : Experimentalphysiker entwerfen und führen Experimente durch, ebenso wie die argentinischen Physiker Gabriela González und der mexikanische Physiker Gerardo Herrera Corral.

5 gesetze der Physik, die in Ihr tägliches Leben eingreifen

Physik, egal wie fern dieses Wort klingen mag, greift viel häufiger in unser tägliches Leben ein, als wir uns vorstellen. Zum Beispiel der Betrieb eines Kühlschranks oder eines Lüfters, die Geschwindigkeit des Autos oder warum ein Ei bricht, wenn es zu Boden fällt.

Haben Sie gedacht, dass das, was Sie in der Schule gelernt haben, keine praktische Anwendung hat? Hier zeigen wir Ihnen 5 alltägliche Beispiele, in denen Physik in die Tat umgesetzt wird. Sie werden sicher überrascht sein!

Die Kräfte des Aktions-Reaktions-Prinzips

Newtons drittes Gesetz besagt, dass, wenn ein Körper A eine Kraft auf einen anderen Körper B ausübt, A eine andere gleiche Kraft ausübt, jedoch in die entgegengesetzte Richtung. Dies erklärt, warum unser Körper, wenn wir jemanden dazu bringen, in den Pool zu fallen, dazu neigt, dieselbe Bewegung auszuführen, jedoch in die entgegengesetzte Richtung. Oder wenn wir aufspringen, nutzt unser Körper den Boden, um uns anzutreiben. Hauptzweige der Physik

Die Kugeln hören nie auf zu rollen, selbst in einer geraden Linie

Das Trägheitsgesetz besagt, dass, wenn keine Kraft auf einen Körper einwirkt, er sich auf unbestimmte Zeit in einer geraden Linie mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Wir könnten das mit einem Ball in Verbindung bringen, der in einer geraden Linie rollt, bis ihn jemand stoppt. Jetzt verstehst du, was passiert, wenn in einem Basketballspiel der Ball geht und du ihm hinterher rennst, ohne anzuhalten. hauptzweige der Physik

Sie mögen ein Träumer sein, aber Ihre Füße werden immer den Boden berühren

Wir könnten sagen, dass die Schwerkraft das Gewicht eines Körpers darstellt und die physikalische Kraft, die von der Masse der Körper auf dem Boden ausgeübt wird, auf die Schwerkraft zurückzuführen ist. Diese Variable verlangsamt Objekte, die nach oben geworfen werden, und beschleunigt diejenigen, die sich nach unten bewegen. Es beeinflusst auch die Bewegung, weil es Objekte verlangsamt oder in Bewegung setzt. Und das fällt in unseren Alltag, zum Beispiel wenn Sie sich entscheiden, Rührei zu kochen, und sie öffnen sich früh, wenn sie zu Boden fallen. hauptzweige der Physik

Ihr Essen bleibt mit Wärme im Kühlschrank kalt

Der Wärmeübergang von einem kalten zu einem heißen Körper erfolgt nicht spontan; Dies wird durch das zweite Prinzip der Thermodynamik (Zweig der Physik, der die Wechselwirkung zwischen Wärme und anderen Manifestationen von Energie untersucht) spezifiziert, aber die Aussage von Clausius fügte eine Änderung hinzu: „Der Wärmeübergang von einem kalten zu einem warmen Körper ist ohne den Verbrauch von Arbeit nicht möglich.“ Aus diesem Grund nutzen Kühlschränke elektrische Energie, um Wärme zu erzeugen und diese wiederum zu übertragen, um unsere Produkte durch thermodynamische Umwandlungen frisch zu halten. Haben Sie sich vorgestellt, dass Ihr Lieblingseis Wärme erhalten hat? Widersprüchlich, oder?

Die Beziehung zwischen dem, was Sie für Verkehrstickets ausgeben, und der Beschleunigung

Das Gaspedal ist der Hebel, der uns antreibt, die Geschwindigkeit des Autos zu erhöhen, obwohl wir wissen, dass wir dies nicht tun sollten. Wir erleben diese Theorie oft und es ist leicht zu verstehen. Wenn Sie mit einer Geschwindigkeit von 50 km / h fahren und nach etwa 2.5 Sekunden wechselt der Tacho auf 120 km / h, man kann sagen, dass sich die Geschwindigkeit im Handumdrehen um 70 km / h geändert hat. Dies ist die Geschwindigkeitsänderung in der verstrichenen Zeit, dh die Beschleunigung, die Sie jedoch im Allgemeinen in Dollar berechnen, wenn Sie eine Geldstrafe erhalten.

Jetzt wissen Sie, dass die Physik wie andere exakte Wissenschaften unserem Alltag sehr nahe kommt und wir es nicht einmal merken! hauptzweige der Physik

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