| fysiikan haara | tutkimuksen kohde | Sovellukset |
|---|---|---|
| akustiikka | ääni | navigointijärjestelmät ja äänen sijainti, ecosonogrammit. |
| astrofysiikka | avaruuden suuret kappaleet. | muiden taivaankappaleiden tuntemus. |
| biofysiikka | biologisten prosessien fysikaaliset lait. | Soluenergia, hermoimpulssin välittyminen, solukuljetus. |
| Kryogeniikka | materiaalit hyvin alhaisissa lämpötiloissa | suprajohtavuus, voimakkaat magneetit. |
| Kinematiikka | liikkuvat kappaleet | laskevat kappaleiden liikeradan ja nopeuden. |
| dynaamiset | kappaleisiin vaikuttavat voimat. | aerodynamiikka |
| staattiset | voimat levossa oleviin ruumiisiin. | rakentaminen, suunnittelu. |
| Sähkömagnetismi | sähkö ja magnetismi | sähköverkot, langaton viestintä, elektroniset laitteet. |
| Atomifysiikka | atomi | kvanttimekaniikka, nanoteknologia, |
| Nestefysiikka | nesteiden ja kaasujen käyttäytyminen. | Ilmailu, teolliset prosessit, verenkiertojärjestelmä. |
| kiinteän olomuodon fysiikka | aine ja atomien väliset vuorovaikutukset. | Fotoresistanssi, uudet magneettiset ja lasermateriaalit, suprajohteet. |
| Plasmafysiikka | plasman fysikaaliset ominaisuudet | kierrätyspaperin käsittely. |
| kondensoituneen aineen fysiikka | kiinteiden ja nesteiden ominaisuudet. | lämmönjohtavuus, ferromagnetismi. |
| lääketieteellinen fysiikka | ihmisen terveyden säteily. | sädehoito ja dosimetria. |
| ydinfysiikka | atomin ydin. | ydinreaktorit, lääketiede. |
| hiukkasfysiikka | atomin muodostavat hiukkaset. | Medical diagnosis and treatment, the World Wide Web, sterilation. |
| klassinen mekaniikka | kappaleiden liike: sisältää kinematiikan, dynamiikan ja statiikan. | rakettien ja avaruusalusten laukaisu. |
| kvanttimekaniikka | subatomisten hiukkasten käyttäytyminen. | aineen ominaisuudet ja rakenne. |
| Meteorologia | ilmakehä ja sen komponentit. | sääolosuhteiden ennustaminen ja seuranta. |
| Optiikka | valo ja muut sähkömagneettiset aallot. | optiset kuidut, laserit. |
| Termodynamiikka | Energia, lämpö ja niiden siirrot. | jäähdytys, moottorit |
fysiikan haarat ja niiden määritelmä
akustiikka on klassisen fysiikan haara, joka tutkii ääntä ilman häiriönä, sen etenemistapaa, sen tuottavia ilmiöitä, sitä, miten se kuuluu ja miten se absorboituu.
Työkalut: painekaavio, mikrofonit, ultraääni.
hakemukset : äänieristys, äänieristys, soittimien ja konserttisalien suunnittelu, navigointijärjestelmät ja äänen sijainti.
astrofysiikka
fysiikan haara, joka tutkii suurempia ainekappaleita, on astrofysiikka. Kuvaile tähtien, kvasaarien, galaksien ja tähtienvälisen aineen kaltaisten kappaleiden ja järjestelmien liikettä avaruudessa.
Työkalut: tähtitieteelliset observatoriot, teleskoopit, radioteleskoopit, avaruusluotaimet.
Sovellukset: geopolitiikka, muiden planeettojen tuntemus.
biofysiikka
Biofyysikot yhdistävät biologian ja fysiikan tutkiakseen biologisten prosessien fysikaalisia lakeja , solukalvon toimintaa, hermoimpulssien toimintatapaa ja lihasten supistumista.
Työkalut: molekyylibiologia, Röntgendiffraktio, fluoresenssimikroskopia, joka perustuu fluoresenssiresonanssienergian siirtoon, elektrofysiologia.
Sovellukset: proteiinien termodynaaminen stabiilisuus, soluenergia, solukuljetukset.
Kryogeniikka
matalan lämpötilan fysiikka eli kryogeniikka tutkii aineen käyttäytymistä erittäin alhaisissa lämpötiloissa . Absoluuttinen nollapiste (0ºK) tarkoittaa alhaisinta lämpötilaa, jonka kappale voi saavuttaa, jolloin molekyylit ovat käytännössä liikkumattomia.
Työkalut: kaasun puristus ja laajennus, kryostaatti.
Sovellukset: suprajohtavuus ja supranestevyys, supervoimaisten magneettien rakentaminen, voimansiirtolinjat, joilla on korkea hyötysuhde.
Kinematiikka
kinematiikka on mekaniikan haara, joka tutkii liikkeessä olevia kappaleita . Liikkeen kuvaamiseksi kinematiikka tutkii pisteiden, viivojen ja muiden geometristen kohteiden liikeratoja, lasketaan nopeus, kiihtyvyys, Siirtymä.
Työkalut: Videokamerat, havainnointi, matematiikka.
Sovellukset: kappaleiden nopeuden ja lentoradan laskeminen, ballistiikka.
dynamiikka
dynamiikka on mekaniikan haara, joka tutkii kappaleiden liikkeiden ja niiden syiden välisiä suhteita . Se tutkii voimia, jotka saavat esineet ja järjestelmät liikkumaan.
Sovellukset: kitkan, muodonmuutoksen, vastuksen, aerodynamiikan, työntövoiman laskelmat.
Staattinen
Statiikka on mekaniikan haara, joka tutkii kappaleiden tasapainoa. Se käsittelee levossa olevaan systeemiin vaikuttavien voimien analysointia. Rakentamisessa staattisella fysiikalla on erinomainen sovellus
Työkalut: Newtonin lait, yksinkertaiset koneet.
Sovellukset: rakennusten ja siltojen rakentaminen.
Sähkömagnetismi
Sähkömagnetismi tutkii sähkön ja magnetismin ilmiöitä, varattujen hiukkasten vuorovaikutusta sähkö-ja magneettikentissä sekä sähkömagneettisten aaltojen etenemistä avaruudessa.
Työkalut: magneetit, sähkövaraukset, volttimittarit, ampeerimittarit.
Sovellukset: sähkönjakeluverkkojärjestelmät, maailmanlaajuiset Viestintäverkot, elektroniset laitteet.
Atomifysiikka
Atomifysiikka vastaa atomin tutkimisesta : sen rakenne, elektroninen kokoonpano ja energian päästöjen ja absorption mekanismit.
Työkalut: radioaktiivisuus, spektroskopia, laserit.
Sovellukset: kvanttimekaniikka, nanoteknologia.
nesteiden fysiikka
Nestefysiikka tutkii nesteiden, kaasujen tai muiden nesteiden käyttäytymistä levossa ja liikkeessä. fysiikan päähaarat
Työkalut: Arkhimedeen periaate, pintajännitys, capillarity.
hakemukset : paineilman ja polttoaineen virtauksen ohjaus lentokoneissa, teollisuuden hydraulisissa prosessinohjausjärjestelmissä ja korkean lämpötilan prosesseissa. Verenkiertoelimistön toiminta.
Solid state physics
Solid state physics tutkii ja tutkii ainetta ja atomien välistä vuorovaikutusta ulottuvuuksissa makroskooppisella asteikolla. Yritä selittää kemialliset ominaisuudet kunkin atomin fysikaalisten ominaisuuksien perusteella. fysiikan päähaarat
Työkalut: elektronimikroskooppi, Röntgendiffraktiokristallografia.
hakemukset : lasermateriaalit, valovastukset, valokennot, fluoresoivat tai fosforoivat materiaalit, uudet magneettiset materiaalit, suprajohteet, uudet magneettiset materiaalit.
Plasmafysiikka
Plasmafysiikka tutkii varattujen hiukkasten aineen tilaa . Plasmaa on luonnostaan tähdissä ja avaruudessa. Laboratorioissa plasmaa syntyy kuumentamalla kaasuja, kunnes elektronit irtoavat atomistaan tai molekyylistään.
Sovellukset: kierrätyspaperin käsittely.
kondensoituneen aineen fysiikka
kondensoituneen aineen fysiikka käsittelee kiinteiden ja nestemäisten aineiden lämpö -, sähkömagneettisia ja optisia ominaisuuksia fysiikan päähaaroissa
Työkalut : kristallografia, spektrometria.
Sovellukset: lämmönjohtavuus, puolijohteet ja eristeet, superfluenssi, ferromagnetismi.
hiukkasfysiikan päähaarat
hiukkasfysiikka käsittää aineen muodostavien perushiukkasten tutkimuksen. Se tunnetaan myös nimellä ”High Energy Physics” johtuen suurista energiamääristä, joita tarvitaan oikeiden havainnointiolosuhteiden luomiseen.
Työkalut: hiukkaskiihdyttimet, kosmiset säteet.
Sovellukset: magneettikuvaus, World Wide Web, ydinjätteen transmutaatio, merikonttien skannaus.
lääketieteellisen fysiikan päähaarat
lääketieteellinen fysiikka on fysiikan haara, joka soveltaa fysiikan periaatteita, menetelmiä ja tekniikoita ihmisten sairauksien ennaltaehkäisyssä, diagnosoinnissa ja hoidossa. fysiikan päähaarat
Työkalut: kuvantaminen, radiologiset laitteet, magneettikuvaus.
Sovellukset: kliininen palvelu, sädehoito, dosimetria.
ydinfysiikan fysiikan päähaarat
ydinfysiikka tutkii atomin ydintä , joka koostuu protoneista, neutroneista ja muista hiukkasista. Ydinfyysikko tutkii näiden hiukkasten sijoittumista ytimeen, niitä koossa pitäviä voimia, tapaa, jolla ytimet vapauttavat energiaa luonnollisen radioaktiivisuuden muodossa tai fuusio-tai fissioreaktioiden seurauksena. fysiikan päähaarat
Työkalut: protonien tai elektronien palkit, kuten ammukset, ydinreaktorit, Geigermittarit.
Sovellukset: radioaktiivisuus, lääketiede, voimalaitokset.
klassinen mekaniikka fysiikan päähaarat
klassinen mekaniikka käsittää koko kappaleiden liikkeen tutkimuksen. Sisältää kinematiikka, dynamiikka, ja statics.
Tools: Newtonin liikelait.
Sovellukset: rakettien ja avaruusalusten Laukaisut.
kvanttimekaniikka fysiikan päähaarat
kvanttimekaniikka tutkii subatomisten hiukkasten käyttäytymistä sääteleviä lakeja. Äärimmäisen pienten ulottuvuuksien alalla kappaleet noudattavat täysin erilaisia käyttäytymislakeja kuin makroskooppisessa maailmassa. fysiikan päähaarat
Sovellukset : hiukkasten käyttäytymisen ja atomin sisäisten ilmiöiden ennustaminen mahdollistaa kiinteiden aineiden, kuten puolijohteiden, ominaisuuksien ja rakenteen selvittämisen. fysiikan päähaarat
Meteorologia fysiikan päähaarat
Meteorologia on ilmakehän ja sen komponenttien tutkimusta . Meteorologit soveltavat fysiikkaa tutkiakseen ilman ja veden virtauksia ja liikkeitä maan pinnalla.
Työkalut: satelliittikuvat, tutkat, sääasemat.
Sovellukset: ilmavirtausten tutkiminen, sään ennustaminen, sääolosuhteiden seuranta.
Optiikan fysiikan päähaarat
Optiikka tutkii valoa ja sillä on monia sovelluksia optoelektroniikan ja kuituoptiikan alalla.
Työkalut : linssit, Peilit, kaukoputket ja kiikarit.
Applications: study of the behavior of light and other electromagnetic waves, optical fibers. fysiikan päähaarat
termodynamiikan päähaarat
Termodynamiikka on fysiikan haara , joka tutkii eri energiamuotoja sekä olosuhteita, joissa toinen voi muuntua toiseksi.
Työkalut: termodynamiikan lait, kalorimetrit.
Sovellukset: jäähdytysjärjestelmät, polttomoottorit, avaruusalusten työntömoottorit. fysiikan päähaarat
teoreettinen ja kokeellinen fysiikka
fysiikka on maailmankaikkeuden muodostavan aineen ja sitä säätelevien lakien tutkimista. Fysiikan työtä voidaan lähestyä kahdella päästrategialla:
- teoreettinen fysiikka: he käyttävät fysiikan lakeja tarkentaakseen teorioita ja ehdottaakseen kokeita, kuten Albert Einstein, Richard Feynman ja Stephen Hawking tekivät. fysiikan päähaarat
- kokeellinen fysiikka : Kokeelliset fyysikot suunnittelevat ja tekevät kokeita, kuten myös Argentiinalainen fyysikko Gabriela González ja Meksikolainen fyysikko Gerardo Herrera Corral.
5 fysiikan lait, jotka puuttuvat jokapäiväiseen elämääsi
vaikka tuo sana kuulostaisi kuinka etäiseltä tahansa, fysiikka puuttuu arkielämäämme paljon useammin kuin kuvittelemme. Esimerkiksi jääkaapin tai tuulettimen toiminta, auton nopeus tai se, miksi kananmuna hajoaa pudotessaan maahan.
Luulitko, ettei koulussa oppimallasi ollut käytännön sovellutusta? Tässä näytämme 5 arkipäiväistä esimerkkiä, joissa fysiikka on otettu käyttöön. Tulet varmasti yllättymään!
toiminta-reaktioperiaatteen voimat
Newtonin kolmas laki sanoo, että kun kappale A kohdistaa voiman toiseen kappaleeseen B, A tekee toisen yhtä suuren voiman, mutta vastakkaiseen suuntaan. Tämä selittää, miksi kun työnnämme jonkun putoamaan altaaseen, kehomme pyrkii tekemään samaa liikettä, mutta vastakkaiseen suuntaan. Tai kun hyppäämme ylös, kehomme käyttää maata työntääkseen meitä. fysiikan päähaarat
pallot eivät koskaan lakkaa pyörimästä, jopa suoralla
inertialaki sanoo, että jos mikään voima ei vaikuta kappaleeseen, se pysyy loputtomiin liikkuen tasaisella nopeudella kulkevalla suoralla. Voisimme yhdistää sen palloon, joka pyörii suorassa, kunnes joku pysäyttää sen. Nyt ymmärtää, mitä tapahtuu, kun koripallopelissä pallo menee ja sen perään juostaan pysähtymättä. fysiikan päähaarat
saatat olla uneksija, mutta jalkasi koskettavat aina maata
voisimme sanoa, että painovoima edustaa kappaleen painoa ja kappaleiden massan maahan kohdistama fyysinen voima johtuu painovoimasta. Tämä muuttuja hidastaa ylös sinkoutuvia esineitä ja kiihdyttää niitä, jotka liikkuvat alaspäin. Se vaikuttaa liikkumiseen myös siksi, että se hidastaa tai panee esineet liikkeelle. Ja tämä osuu meidän päivä päivältä, kuten kun päätät keittää munakokkelia ja ne avautuvat aikaisin, kun ne putoavat maahan. fysiikan päähaarat
ruoka pysyy kylmänä jääkaapissa lämmön kanssa
lämmön siirtyminen kylmästä ruumiista kuumaan ei tapahdu itsestään; tätä määrittelee termodynamiikan toinen periaate (fysiikan haara, joka tutkii lämmön ja muiden energian ilmenemismuotojen vuorovaikutusta), mutta Clausiuksen lausuma lisäsi muutoksen: ”lämmön siirtyminen kylmästä ruumiista lämpimään ei ole mahdollista ilman työn kulutusta.”Tästä syystä jääkaapit käyttävät sähköenergiaa lämmön luomiseen ja vuorostaan sen siirtämiseen pitääkseen tuotteemme tuoreina termodynaamisten muunnosten avulla. Kuvittelitko, että suosikkijäätelösi sai lämpöä? Ristiriitaista, eikö?
liikennesakkoihin kuluvan rahan ja kiihdytyksen suhde
kiihdytin on se vipu, joka ajaa lisäämään auton nopeutta, vaikka tiedämme, ettei pitäisi. Koemme tämän teorian usein ja se on helppo ymmärtää. Jos ajat 50 km / h nopeudella ja sen jälkeen noin 2.5 sekuntia nopeusmittari muuttuu 120 km / h, voidaan sanoa, että nopeus muuttui 70 km / h silmänräpäyksessä. Tämä on kuluneen ajan nopeuden muutos eli kiihtyvyys, jonka kuitenkin yleensä laskee dollareissa, kun saa sakon.
nyt tiedätte , että fysiikka, kuten muutkin eksaktit tieteet, on hyvin lähellä arkeamme, emmekä edes tajua sitä! fysiikan päähaarat