علم الفيزياء

يُعدّ علم الفيزياء واحداً من أقدم العلوم التي عرفها الإنسان وسعى جاهداً لإثبات نظريّاتها، وتفسير ظواهرها، وتعليل أسبابها، وسّنَ القوانين المختلفة ليشرح ويعلّل ويفسر ما لاحظه وما اختبره بنفسه، وما جرى من تعديلٍ على قوانين وفرضيّات الأوائل في علم الفيزياء. الفيزياء أحد مجالات علم الطبيعة؛ فهو علمٌ يدرّس كل ما يتعلّق بالمادة من الحركة والسكون، والطاقة والقدرة والشغل، وما يؤثر على المادة، وما تتأثر به المادة، كما يدرّس القوة وأشكالها وتأثيراتها، والسرعة رابطاً ذلك بعامليّ المكان والزمان.

وتفرّع من علم الفيزياء العامّة العديد من الفروع التي اهتمّ كلّ فرعٍ منها بجزء ٍمحدّدٍ من الفيزياء، فنجد الفيزياء النوويّة، والفيزياء الكلاسيكيّة، والفيزياء الكهرومغناطيسيّة، والفيزياء التطبيقيّة والفلكيّة والذريّة وغيرها. في علم الفيزياء برز العديد من العلماء الّذين وضعوا أسس هذا العلم، ومن أبرزهم إسحاق نيوتن، وألبرت أينشتاين، وماكس بلانك، وفاراداي وغيرهم الكثير.

أهم قوانين علم الفيزياء

قانون أوم

أساس قوانين الكهرباء وواضعه هو الفيزيائيّ الألمانيّ جورج سيمون أوم؛ حيث توجِد علاقة بين مقاومة الناقل وشدّة التيار وفرق الجهد وينص على أنّ:
“إذا مر تيّار كهربائي بين طرفيّ ناقلٍ معدنيٍّ فإنّ فرق الجهد الكهربائي سيتناسب طردياً مع شدة التيار الكهربائيّ المار.” V=IR

V: ترمز إلى فرق الجهد الكهربائي وتقاس بالفولت.
I: ترمز إلى شدّة التيار الكهربائي وتقاس بالأمبير.
R: ترمز إلى مقاومة الناقل المعدني وتُقاس بالأوم.

قوانين نيوتن في الحركة

هي ثلاثة قوانين في الحركة وُضِعت من قبل العالم إسحاق نيوتن لتربط أثر القوّة على حركة الأجسام الساكنة والمتحركة.

قانون نيوتن الأول: ينصّ على أنّ الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرّك يبقى متحرّكاً في خط ٍمستقيمٍ وسرعةٍ ثابتةٍ ما لم تؤثّر عليه قوّة خارجيّة تغيّر من حالة السكون أو الحركة.
قانون نيوتن الثاني: ينصّ على أنّه إذا أثرت قوة أو عدّة قوى على جسم ما فإنّ الجسم يكتسب تسارعاً معيّناً يتناسب مع كتلة القصور الذاتيّ للجسم. F= ma، والقوّة والتسارع كميّات متجهة (أي إنّها تحدّد بمقدار واتجاه).
- F: ترمز إلى القوة وتقاس بوحدة النيوتن.
- m: ترمز إلى كتلة القصور الذاتي للجسم وتقاس بالجرام أو الكيلوجرام.
- a: ترمز إلى تسارع الجسم وتقاس المتر /ثانية تربيع.

قانون نيوتن الثالث: ينصّ على أن: “لكل قوة فعلٍ قوة رد فعلٍ مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتّجاه، وتعملان على نفس خط الجسم.”

قوانين الغازات

مجموعة من القوانين وُضعت من قبل عدد من العلماء تصف العلاقة بين درجة الحرارة والضغط والحجم بالنسبة للغازات.

قانون بويل

ينصّ على”عند ثبات درجة الحرارة T فإنّ حجم الغاز V يتناسب عكسياً مع ضغطه P.”.

P1V1=P2V2

قانون شارل

ينص على”عند ثبات الضغط P فإنّ حجم الغاز V يتناسب طردياً مع درجة الحرارة T المقاسة بالكلفن.”

V1/T1=V2/T2

قانون جاي لوساك

ينص على”عند ثبات الحجم V فإنّ ضغط الغاز P يتناسب طردياً مع درجة الحرارة T المقاسة بالكلفن.”

P1/T1=P2/T2