الفيزياء الفلكيه

الفيزياء الفلكية هي أحد فروع علم الفلك الذي يتناول فيزياء الكون بما في ذلك الخصائص الفزيائية من لمعان وكثافة وتكوين كيميائي للأجرام الكونية مثل النجوم والمجرات وكذلك تفاعلاتها كما تتداخل الفيزياء الفلكية في عدة مجالات من العلوم منها الفيزياء الكهرومغناطيسية وفيزياء الجسيمات وغيرها. يقوم علماء الفيزياء الفلكية بإجراء دراستهم في هذا الميدان من خلال التلسكوبات التي تمكنهم من رصد الأجرام الفضائية التي ترسل موجات كهرومغناطيسية في شكل ضوء مرئي وأشعة تحت الحمراء.

فيزياء
E
=
m
c
2
E=mc^{2}\,
تكافؤ المادة والطاقة
تاريخ الفيزياء
الفروع
ميكانيكا كلاسيكية
كهرومغناطيسية
ديناميكا حرارية · ميكانيكا إحصائية
بصريات
فيزياء ذرية · فيزياء جزيئية · ميكانيكا الكم
النسبية
مجالات البحث
فيزياء تطبيقية
فيزياء فلكية
فيزياء ذرية وجزيئية وبصرية
نظرية الشواش
فيزياء حيوية
فيزياء المواد المكثفة
علم فيزياء الارض
فيزياء الجسيمات
فيزياء حاسوبية
التجارب السابقة
2-degree-Field Galaxy Redshift Survey
2-Micron All-Sky Survey (2MASS)
Bell test · BOOMERanG · Camera obscura experiments · تجربة كافنديش · مستكشف الخلفية الكونية · Davisson-Germer · شقي يونغ · رقاص فوكو · Franck Hertz · Gravity Probe A · مسبار الجاذبية · جيجر-مارسيدين · Homestake experiment · تجربة قطرة الزيت · ميكلسون-مورلي · تجربة النيوترينو · مسح سلووان الرقمي للسماء · Stern-Gerlach · مجس ويلكينسون مايكروويف انيسوتروبي
العلماء
بور · ديراك · أينشتاين · فاينمان· جاليليو · هيزنبرج · ماكسويل · نيوتن · باولي · رذرفورد · شرودنغر · ويغنر
هذا الصندوق: عرض ناقش عدل
وتعتبر المراصد الفلكية من أهم المجمعات العلمية التي أسهمت في إثراء معرفة الإنسان بالكون فهي تحتوي على مرقاب ضخم أو ما يعرف بالتلسكوب وأجهزة حاسوبية ومعدات تساعد الراصد الفلكي على مراقبة القبة السماوية بما فيها من نجوم والكواكب ومجرات وسدم ونيازك وغيرها من الأجرام الفضائية.

صفاء الحربي

 

قانون حفظ الزخم

في حالة التصادم المرن بين جسم (1) و جسم (2) :

تعريف الرموز:

p
1
→
{\displaystyle {\vec {p_{1}}}\,} كمية حركة الجسم (1) قبل الاصطدام
p
1
→
′
{\displaystyle {\vec {p_{1}}}’\,} كمية حركة الجسم (1) بعد الاصطدام
p
2
→
{\displaystyle {\vec {p_{2}}}\,} كمية حركة الجسم (2) قبل الاصطدام
p
2
→
′
{\displaystyle {\vec {p_{2}}}’\,} كمية حركة الجسم (2) بعد الاصطدام
m
1
{\displaystyle m_{1}\,} كتلة الجسم (1) (باعتبارها ثابتة)
m
2
{\displaystyle m_{2}\,} كتلة الجسم (2) (باعتبارها ثابتة)
v
1
→
{\displaystyle {\vec {v_{1}}}\,} سرعة الجسم (1) قبل التصادم
v
1
→
′
{\displaystyle {\vec {v_{1}}}’\,} سرعة الجسم بعد التصادم
v
2
→
{\displaystyle {\vec {v_{2}}}\,} سرعة الجسم (2) قبل التصادم
v
2
→
′
{\displaystyle {\vec {v_{2}}}’\,} سرعة الجسم (2) بعد التصادم
وطبقا لمبدأ انحفاظ كمية الحركة نحصل على :

p
1
→
+
p
2
→
=
p
1
→
′
+
p
2
→
′
{\displaystyle {\vec {p_{1}}}+{\vec {p_{2}}}={\vec {p_{1}}}’+{\vec {p_{2}}}’\,}
وطبقا لمبدأ انحفاظ طاقة الحركة نحصل على :

m
1
v
1
2
+
m
2
v
2
2
=
m
1
v
′
1
2
+
m
2
v
′
2
2
{\displaystyle m_{1}v_{1}^{2}+m_{2}v_{2}^{2}=m_{1}{v’}_{1}^{2}+m_{2}{v’}_{2}^{2}}
وبما أن :

p
→
=
m
v
→
{\displaystyle {\vec {p}}=m{\vec {v}}}

نحصل على :

(
1
)
{
p
1
→
+
p
2
→
=
p
1
→
′
+
p
2
→
′
p
1
2
m
1
+
p
2
2
m
2
=
p
′
1
2
m
1
+
p
′
2
2
m
2
{\displaystyle (1)\left\{{\begin{matrix}{\vec {p_{1}}}+{\vec {p_{2}}}={\vec {p_{1}}}’+{\vec {p_{2}}}’\\\\{{\frac {p_{1}^{2}}{m_{1}}}+{\frac {p_{2}^{2}}{m_{2}}}={\frac {{p’}_{1}^{2}}{m_{1}}}+{\frac {{p’}_{2}^{2}}{m_{2}}}}\,\end{matrix}}\right.\,}
هاتان المعادلتان الخاصتان بمبدأ انحفاط كمية الحركة و انحفاظ طاقة الحركة لجسمين متصادمين تصادما مرنا ، ونقابلهما كثيرا عند دراستنا للميكانيكا وكذلك عند دراستنا لحركة الجزيئات في الغازات ودراسة الجسيمات الذرية .

وبالنسبة لمن يشتغل بالفيزياء فهو يهتم بتلك المعادلتين ، ويعرف في نفس الوقت أن في الطبيعة قوانين أخرى لها فعاليتها في تسيير طبيعة الكون ، منها قانون بقاء الطاقة ، وقانون انحفاظ العزم ، وقانون انحفاظ الشحنة الكهربائية ، وقانون انحفاظ الزخم الزاوي … وغيرها.

حفظ الزخم (بالإنجليزية: Conservation of momentum) أو حفظ كمية الحركة تنص قوانين نيوتن على مبدأين مهمين بالنسبة لحركة الأجسام وخصوصا في حالة تصادم الأجسام تصادما مرنا. والتصادم المرن هو التصادم الذي تبقى فيه طاقة الحركة على صورتها من غير أن يتغير جزء منها إلى صورة أخرى للطاقة ، مثل الطاقة الحرارية أو طاقة داخلية (ديناميكية) عندما يؤدي التصادم إلى اعوجاج أو تكسير أو أي تغيير في شكل الأجسام المصتدمة.

وهذان المبدأن ينص أولهما (1): أن طاقة الحركة الكلية للأجسام المصطدمة لا تتغير قبل أو بعد التصادم .

وينص المبدأ الثاني (2): أن كمية الحركة الكلية للأجسام المصطدمة لا تتغير قبل أو بعد التصادم .

وهذه علاقات تعتمد على كتلة و سرعة كل جسم من الأجسام المصطدمة تصادما ًً مرنا ً.

ووحدات كمية الحركة أو زخم الحركة هي :كيلوجرام.متر/ثانية.
ووحدات طاقة الحركة هي : كيلوجرام.متر2 /ثانية2 أو جول

صفاء الحربي

 

انواع الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

يتميز هذا الفرع من الفيزياء بكونه مرتبط بشكل أساسي بمباديء الكم والنسبية ويشمل نظريات نيوتن وقوانينه بالإضافة إلى أعمال جاليلو وكوبرنكس وغيرهم ، وتشمل الفيزياء الكلاسيكية فيزياء المقذوفات والطفو.

الميكانيكا

فرع يهتم بدراسة حركاتِ الأجسامِ، والقوى التي تحركهم.

الديناميكا الحرارية

تختص بدراسة الأجسام في حالتي السكون والحركة، كيف تعمل القوة على جسم لتنتج تسارعًا وميكانيكا الأجسام المتحركة تسمى الديناميكا، وميكانيكا الأجسام الساكنة تسمى الإستاتيكا أو علم السكون. وهناك فرع من الميكانيكا اسمه ميكانيكا الموائع، يُعنى بسلوك السوائل والغازات. وتُستخدم مبادئ الميكانيكا لوصف أنواع من الحركة، مثل مدارات الكواكب ومسارات أجسام متحركة أخرى. كما أن هذه المبادئ مهمة لمصممي الجسور والمنشآت الأخرى، ولمهندسي الطرق ولصانعي الحاويات والأنواع المختلفة من المركبات.

الضوء

هو إشعاع كهرومغناطيسي ذو طول موجي، يمكن العين البشرية من رؤية الأجسام غير الشفافة من خلال انعكاسه عنها.

ميكانيكا الكم

يصف تركيب الذرّة وحركة الجسيمات الذرية، ويوضح كذلك كيف تمتص الذرات الطاقة في شكل ضوء، وكيف تطلقها، ويوضح طبيعة الضوء.

تمضي ميكانيكا الكم إلى ما يتجاوز الحدود القصوى للفيزياء التقليدية، التي تقوم على أساس القوانين التي صاغها العالم الإنجليزي السير إسحق نيوتن. وهي تُعد من المُنجَزَات العلمية الكبرى التي تحققت في القرن العشرين. وبالإضافة إلى أهميتها النظرية، فقد ساهمت في تطوير أجهزة عملية مثل أجهزة الليزر والترانزستور، كما مكنت العلماء من تحقيق فهم أفضل للروابط والتفاعلات الكيميائية.

فهم ميكانيكا الكم. تتحرك في الذرة جسيماتٌ صغيرةٌ ذاتُ شحنة كهربائية سالبة. ويُطلق على هذه الجسيمات الإلكترونات وتتحرك في مدارات حول نواة ذات شحنة موجبة. وتوضح ميكانيكا الكم أن الإلكترونات لايمكنها التحرك إلا في مدارات بعينها، وكلّ مدار يدعى المدار المُكمَّى وله قيمة معينة من الطاقة. وعندما يكون إلكترون ما في مدار محدد فإنه يوجد في مستوى بعينه من مستويات الطاقة، ولايطلق الطاقة أو يمتصها. ويظل الإلكترون في هذه الحالة العادية، طالما أن ذرته على حالها، ولكن إذا ما أثرت قوى خارجية على هذه الذرة، فإن الإلكترون يمكن أن يتغير متنقلاً إلى مدار مكمّى آخر.

وعندما يقفز الإلكترون من مدار ذي طاقة أعلى إلى مدار ذي طاقة أقل، فإنه يطلق الطاقة على شكل ضوء، وهذا الضوء يُطلق في صورة حزمة صغيرة من الطاقة تدعى كوانتم أو فوتون، وتساوي طاقة الفوتون هذه الفرق في الطاقة بين المدارين اللذين حدث القفز من أحدهما إلى الآخر. والإلكترون يمكنه كذلك أن يمتص فوتوناً، ويقفز من مدار ذي طاقة أدنى إلى مدار ذي طاقة أعلى. وبهذه الطريقة فإن ميكانيكا الكم توضح العملية التي من خلالها تُطلق الذرة فوتونات الضوء وتمتصها.

الفيزياء النووية

الفيزياء النووية فرع من الفيزياء يدرس خواص النويات الذرية وتراكيبها وتفاعلاتها. وقد بدأت الفيزياء النووية في حوالي عام 1900م باكتشاف خاصية النشاط الإشعاعي ونواة الذرة. ومنذ ذلك الحين، مَكَّن تطوير معدات تتزايد قوتها ودقتها باطراد، العلماء من دراسة النويات بتفاصيل أكبر .

وتحتوي النواة على 99,9% من كتلة الذرة. وتتكون من نوعين من الجسيمات، هما النيوترونات، والبروتونات، ولهما نفس الكتلة تقريبًا. والبروتونات لها شحنة كهربائية موجبة، بينما لا تحمل النيوترونات أية شحنة. ويحدد عدد البروتونات في النواة العنصر الكيميائي الذي تنتمي إليه الذرة، بينما يحدد عدد النيوترونات النظير الذي تمثله.

فيزياء الحالة الصلبة

وتسمى أيضًا فيزياء المادة المكثَّفة. يمكن تصنيف المواد الصلبة وفق الكيفية التي تتفاعل بها الإلكترونات والنوى في الذرات المختلفة، ويسلط هذا الفرع الضوء على المواد الصلبة والتى تتأثر خصائصها بعوامل مثل الحرارة والضغط، فبعض المواد الصلبة مثلاً، تفقد كل المقاومة الكهربائية عند الدرجات المنخفضة جدًا، مما يجعلها تتحول إلى موصّلات فائقة. وأبحاث التركيب الإلكتروني للمواد الصلبة ذات أهمية خاصة في فهم سلوك أشباه الموصّلات التي هي أساس الأجهزة الإلكترونية الحديثة.

الفيزياء الحديثة

من علوم الفيزياء الجديدة والتي ظهرت بعد اكتشاف النظرية النسبية ونظرية الكم.

علوم فيزياء تطورت بتطور مفاهيم الفيزياء الحديثة:

· الليزر

· الطاقة الشمسية

· البلازما

· الأغشية الرقيقة

· الألياف الضوئية

· الفيزياء الإشعاعية

· الجسيمات الأولية

· الفلك

ما هي فيزياء الجسيمات؟

يتعامل هذا الفرع مع الجسيمات دون الذرية أي التي تكون ذات أحجام أصغر من نواة الذرة من هذه الجسيمات البروتونات والالكترونات والنيترونات التي منها تتكون الذرة كما إن منها جسيمات أخرى تنتج من التفاعلات النووية لكنها غير مستقرة إذ سرعان ما تتلاشى على هيئة جسيمات أخرى أو طاقة إشعاعية وقسم العلماء الجسيمات دون الذرية إلى ثلاثة أقسام رئيسية اللبتونات والكواركات والبوزونا ت هذه الأنواع تمثل الجسيمات الأولية أي التي لم يثبت حتى الآن إنها تتكون من جسيمات اصغر منها ولكنها قد تدخل في تكوين جسيمات أخرى.

فيزياء الجوامد

تختص فيزياء الجوامد بدراسة الحالة الصلبة من المادة و خواصها التي تظهر من خلال ترتيب الذرات في بلوراتها ويطلق هذا المصطلح بصفة خاصة على دراسة أشباه الموصلات مثل السليكون والجرمانيوم ومن أبحاث فيزياء الجوامد على هذه المواد أمكن تصنيع الترانزستور و الليزر و البطاريات الشمسية.

وفيزياء الجوامد تعتمد اعتمادا كلياً على أبحاث النظرية الكمية وهي النظرية المعنية ب الحالات الذرية ودون الذرية للجسيمات المكونة للمادة و القوة المؤثرة فيها .

فيزياء فلكية

يدرس هذا العلم طبيعة واصل و تطور الشمس و النجوم والمجرات والكون بأسره.

فيزياء نووية

<!–[endif]–>

تهتم الفيزياء النووية بدراسة نوى العناصر من حيث تراكيبها و خواصها و تفاعلاتها . وللتفاعلات النووية أهمية خاصة في إنتاج الطاقة أو استهلاك الطاقة.

وللطاقة المنتجة من التفاعلات النووية استخدامات عديدة منها الاستخدامات السلمية كتوليد الكهرباء والطب والزراعة والبحث عن المعادن في باطن الأرض ومنها الاستخدامات العسكرية كإنتاج القنابل الذرية و الهدروجينية وتعتمد القنابل الذرية على التفاعل الانشطاري والمادة المستخدمة هي اليورانيوم عادة” أما القنابل الهيدروجينية تعتمد على التفاعل الاندماجي حيث تولد الطاقة الانفجارية من اندماج نواتي هيدروجين لتكوين غاز الهليوم وتكون اكبر بمراحل من الطاقة الانشطارية المتولدة في القنابل الذرية.                                                      المصدر:بوابه يوم جديد

صفاء الصبحي

 

الفيزياء والرياضيات

أهميّة الرياضيات في الفيزياء

علم الفيزياء هو العلم الّذي يدرس ويختص بكل ما له علاقة سواء من قريب أو من بعيد بالمادة، والطاقة وتحوّلاتها، والحركات المختلفة؛ حيث يهدف هذا العلم أساساً إلى البحث في كافّة الظواهر الطبيعيّة المختلفة، وطرق تكوّنها، وكيفيّة تحركها، وطرق التأثير والتأثر بها. وفي الحديث عن علاقة الرياضيات بالفيزياء فهي علاقة أزليّة؛ فالفيزياء والرياضيات كالتوأم تماماً لا ينفصلان أبداً؛ ذلك أنّ علم الفيزياء يبحث في الظواهر الطبيعية ويحاول تمثيلها وإيجاد تفاسير لها من خلال علم الرياضيات، وما يقدّمه هذا الأخير من معادلات مختلفة يمكن أن تُوظّف بشكل أو بآخر في التوصل إلى نتائج مرضية ومقنعة في الفيزياء. من هنا فإنّ الرياضيات هو واحد من أهمّ الأمور التي يمكن لها أن تعمل إثراء الفيزياء وتدعيم النظريات المختلفة التي تقدمها. من أبرز الأمثلة على توظيف الرياضيات في الفيزياء وعلى العلاقة الوطيدة ما بين هذين العلمين نظريّة آينشتاين النسبية؛ فقد أظهرت حسابات هذا العالم الجهبذ أنّ الضوء يحيد عندما يمرّ بالمجال الذي تؤثّر فيه جاذبية أي جرم سماوي ضخم الحجم يوجد في الفضاء الخارجي، وقد تمّ التأكد بعد ذلك بفترة من الزمن من خلال التجربة العمليّة؛ حيث أظهرت نتائج الدراسات صحّة الفرضيات التي وضعها العالم آينشتاين والتي كانت مبنيّةً أساساً على الحسابات الرياضية.

صفاء الصبحي

الفيزياء والكيمياء

الكيمياء والفيزياء:

هما تفرع للعلم الذي يهتم بدراسة سلوك المادة. الفرق بينهما يكمن في النطاق و الطريقة المنتهجة. وتركز الكيمياء على وصف المادة من خلال سلوكها الداخلي في حد ذاتها ككيان، أو النظم التي تشكل المادة. وتركز الفيزياء على وصف المسألة من خلال سلوكها الخارجي مع كيانات المادة الأخرى، أو النظم التي تتحكم وتسلك المادة فيها. يتم تدريب الكيميائيين والفيزيائيين بشكل مختلف، ولديهم أدوار مهنية مختلفة، حتى عند العمل في فريق واحد. الفاصل بين الكيمياء والفيزياء يذوب عند النظم التي تدمج التركيبات الخارجية والجوهرية للمادة، لا سيما في مجالات الكيمياء الفيزيائية والفيزياء الكيميائية وميكانيكا الكم والفيزياء النووية والكيمياء النووية وعلم المواد والتحليل الطيفي وفيزياء الجوامد وكيمياء الحالة الصلبة وعلم البلورات وتقنية النانو.

صفاء الصبحي

 

قوانين نيوتن :

وضع الفيزيائي إسحاق نيوتن ثلاثة قوانين :
قانون نيوتن الأول:
وينُص القانون بأن الجسم الساكن يبقى في حالة سكونه ما لم تؤثّر عليه قوّة خارجية تغيّر من حالة سكونه، والجسم المتحرّك يبقى في حالة حركة ما لم تؤثّر عليه قوّة خارجية تغيّر حالة حركته.
قانون نيوتن الثاني:
ينُص على أنّ الجسم الذي يمتلك كتلة معيّنة، ويقع تحت تأثير قوّة معيّنة يكتسب تسارعاً يحدد بحسب القانون التالي:القوّة= الكتلة * التسارع.

قانون نيوتن الثالث:
ينُص على أن لكل فعل رد فعل مساوياً له في المقدار ومعاكساً له في الاتجاه.

صفاء الصبحي

القوه

القوه:

هو مؤثر يؤثر على الأجسام فيسبب تغييرا في حالة الجسم او اتجاهه او موضعه او حركته.

القوه :

هي كميه متجهه

مثل:

عندما نصدم بجسمٍ في حالة سكونه فإنه سيتحرك، وعندما نصدم بجسمٍ في حالة حركته سينحرف عن اتجاه حركته.

قانون القوّة :

 

عُرّفت القوّة أيضاً من قِبل العالم الفيزيائي أرخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد، وقام الفيزيائي إسحاق نيوتن بكتابة معادلات رياضية لحساب القوّة، وقانون القوّة الرئيسي هو:
القوّة= الكتلة * التسارع.
وتقاس بوحدة النيوتن، ولقوّة التجاذب بين الأرض والجسم قانون ثابت وهو:
= 9.8 * الكتلة، ويقصد بالرقم 9.8 قوّة الجاذبية الأرضية على سطح الارض

القوة المحصلة:
قد تؤثر في الجسم قوّة واحدة أو أكثر؛ حيث إنّه إذا أثرت في جسم قوتان أو أكثر، فإنه يمكن إبدال تلك القوى بقوة واحدة تُسمّى القوة المحصلة، وهي قوة مفردة تعادل في تأثيرها مجموعة القوى المؤثّرة في الجسم.
أشكال القوة المحصّلة هي: إذا كانت القوتان في الاتجاه نفسه، فإن القوة المحصلة تساوي مجموع القوتين (قوة1+ قوة2).
إذا كانت القوتان في اتجاهين متعاكسين، فإنّ القوة المحصلة تساوي الفرق بين القوتين (قوة1- قوة2)، ويكون اتجاه الحركة في اتجاه القوة الكبرى. إذا كانت القوّتان متساويتين في المقدار، ومتعاكستين في الاتجاه، فإن محصلتهما تكون صفراً، فيكون الجسم في حالة اتزان.

أنواع القوة الوزن (قوة الجاذبية):
قوة تنشأ بين الكتل؛ إذ تؤثر كل كتلة في الأخرى بقوة دون أن تتلامس الكتل معاً، ويكون هذا التأثير عن بعد، مثل قوة جذب الأرض لأجسامنا، أو قوة جذب الشمس للأرض، وتُسمّى قوة جذب الأرض للجسم وزن الجسم، ولكل جسم وزن، وبما أن الوزن قوة، فإنّ له اتجاهاً يكون دائماً إلى الأسفل (نحو مركز الأرض).
قوة الاحتكاك: تنشأ هذه القوة بين السطوح التي تنزلق بعضها فوق بعض، وتكون معاكسةً لاتجاه الحركة.
قوة الشد: وهي القوّة التي تؤثر في الأجسام من خلال سحبها بواسطة قوة خارجية كالحبل أو غيره.
القوة العامودية: وهي القوة التي يؤثّر السطح بها على جسم يلامسه، وتكون دائماً عمودية على السطح.
القوة الكهروسكونية: هي القوة التي تنتج عند تراكم الشحنات الكهربائية، الناتجة من احتكاك مادتين أو أكثر فتعمل على تجاذب هذه المواد.
القوة المغناطسية: وهي القوة التي تؤثر في جذب المغناطيس إلى مغناطيس آخر، أو إلى إحدى المواد المغناطيسية كالحديد والكروم والنيكل؛ حيث إنّ المغناطيس يتكوّن من قطبين موجب وسالب، تتنافر المتشابهة وتتجاذب المختلفة.
المصدر:موضوع كوم

القوة والحركة:
يوجد ارتباطٌ وثيقٌ بين القوة والحركة في كلّ ما حولنا؛ فالحركة هي التغيّر في موقع الجسم بالنسبة للزمن، وأمّا القوة فتُعتبر العامل الأساسي في هذه الحركة التي تطرأ على الأجسام، فهي أيّ مؤثرٍ يؤدي إلى تغيير الحالة الحركية للجسم، وفي الحالة الحركية نقصد التغيير في سرعة الجسم أو اتجاه حركته أو تغيّرها من السكون إلى الحركة أو العكس، ويحدث هذا التغير في الحالة الحركية في حال عدم وجود قوةٍ معاكسةٍ لها.

صفاء الصبحي”.