قوانين الفيزياء في الرموز على مر السنين، اكتشف العلماء أن الطبيعة بشكل عام أكثر تعقيدًا مما نعطيها الفضل. تعتبر قوانين الفيزياء أساسية، على الرغم من أن العديد منها ينطبق على الأنظمة المثالية أو النظرية التي يصعب تكرارها في العالم الحقيقي.
سنناقش في هذه المقالة أهم قوانين الفيزياء الأساسية، لذا تابع موقع القلعةة للتعرف على قوانين الفيزياء مع الرموز.
قانون الجاذبية الكونية
نُشر عمل السير إسحاق نيوتن الرائد في الفيزياء لأول مرة عام 1687 في كتابه المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية.
المعروف باسم المبادئ، في ذلك الكتاب شرح نظريات الجاذبية والحركة.
ينص قانون الجاذبية الفيزيائي الخاص به على أن انجذاب جسم إلى كائن آخر يتناسب طرديًا مع كتلته المجمعة ويتعلق عكسياً بمربع المسافة بينهما.
مثل مجالات العلوم الأخرى، يكتشف قوانين جديدة للفيزياء أو يعدل القوانين الحالية والبحث النظري.
تستند نظرية النسبية لألبرت أينشتاين، التي طورها في بداية القرن العشرين، إلى نظريات وضعها السير إسحاق نيوتن منذ أكثر من 200 عام، إلخ.
أنظر أيضا: معلومات الفوتون في الفيزياء
- F = G × m1m2 / r ^ 2
حيث “F” هي قوة الجاذبية و “G” هي ثابت الجاذبية العام بين الكتل.
و “m1” هي كتلة الجسيم الأول، و “m2” هي كتلة الجسيم الثاني و “r” هي المسافة بين الجسمين.
قوانين نيوتن الثلاثة للحركة
قوانين نيوتن الثلاثة للحركة، والموجودة أيضًا في المبادئ، تحكم التغيرات في حركة الأشياء المادية.
يحددون العلاقة الأساسية بين تسارع الجسم والقوى المؤثرة عليه.
القانون الأول
سيبقى الكائن في حالة سكون أو في حركة موحدة ما لم يتم تغيير هذه الحالة بواسطة قوة خارجية.
- F = 0 ‹= definitely dv / dt = 0∑
القانون الثاني
إذا كانت القوة تعمل على جسم ما، فإنها تتسبب في تسارع يتناسب طرديا مع قوتها ويتناسب عكسيا مع كتلته.
- F = dp / dt = d (mv) / dt
باستخدام تسارع الجسم، يمكن التعبير عن القانون على النحو التالي:
- F = m × dv / dt = أماه
حيث “F” هي القوة، و “m” هي كتلة الجسم و “a” هي تسارع الجسم.
القانون الثالث
كل فعل في الطبيعة له رد فعل متساوٍ في الحجم ومعاكس في الاتجاه.
- Fa- ›b = – Fb-› a
تشكل هذه القوانين الثلاثة، التي جمعها نيوتن، أساس الميكانيكا الكلاسيكية.
يوضح كيف تتصرف الأجسام جسديًا تحت تأثير قوة خارجية.
قانون حفظ الكتلة والطاقة
قدم ألبرت أينشتاين معادلته الشهيرة E = mc ^ 2 في مقال صحفي عام 1905 بعنوان “في الديناميكا الكهربية للأجسام المتحركة”.
قدم البحث نظريته الخاصة في النسبية على أساس افتراضين.
- مبدأ النسبية. قوانين الفيزياء هي نفسها لجميع الأطر المرجعية بالقصور الذاتي.
- مبدأ ثبات سرعة الضوء. ينتشر الضوء دائمًا من خلال الفراغ بسرعة معينة، بغض النظر عن حالة حركة الجسم الباعث.
المبدأ الأول يقول ببساطة أن قوانين الفيزياء تنطبق بالتساوي على الجميع في جميع المواقف، والمبدأ الثاني هو الأكثر أهمية.
تنص على أن سرعة الضوء ثابتة في الفراغ وأنه، على عكس جميع أشكال الحركة الأخرى، لا تقيس بشكل مختلف للمراقبين في إطارات مرجعية مختلفة بالقصور الذاتي.
قوانين الديناميكا الحرارية
قوانين الديناميكا الحرارية هي في الواقع مظاهر خاصة لقانون الحفاظ على كتلة الطاقة، لأنها تنطبق على العمليات الديناميكية الحرارية.
تمت دراسة الحقل لأول مرة في خمسينيات القرن الخامس عشر بواسطة أوتو فون جيريك في ألمانيا وروبرت بويل وروبرت هوك في بريطانيا.
استخدم العلماء الثلاثة مضخات التفريغ التي اخترعها فون جيريك لدراسة مبادئ الضغط ودرجة الحرارة والحجم.
قانون زيروث. يجعل قانون Zeroth للديناميكا الحرارية مفهوم درجة الحرارة ممكنًا.
القانون الأول
يشرح القانون الأول للديناميكا الحرارية العلاقة بين الطاقة الداخلية والحرارة المضافة والعمل المنجز داخل النظام.
- يو = س – دبليو
حيث “U” هي الطاقة الداخلية، و “Q” هي الحرارة المضافة و “W” هي الشغل.
القانون الثاني
يتعامل القانون الثاني للديناميكا الحرارية مع التدفق الطبيعي للحرارة في نظام مغلق.
- δQ = T ds
حيث “Q” هي كمية الحرارة، و “T” هي درجة الحرارة، و “ds” هي تغير الإنتروبيا.
القانون الثالث
ينص القانون الثالث للديناميكا الحرارية على أنه من المستحيل إنشاء عملية ديناميكية حرارية فعالة تمامًا، ولا يمكن الوصول إلى الصفر المطلق في أي درجة حرارة.
أيضًا، تابع موضوع العبارة عن الفيزيائيين ككل
قوانين الكهرباء الساكنة
يحكم قانونان فيزياء العلاقة بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا وقدرتها على توليد القوة الكهروستاتيكية والمجالات الكهروستاتيكية.
قانون كولوم. سُمي قانون كولوم على اسم العالم الفرنسي تشارلز أوغستين كولوم الذي عمل في القرن الثامن عشر.
والتي تنص على أن القوة بين شحنتين نقطيتين تتناسب طرديًا مع حجم كل شحنة وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بين مركزيهما.
إذا كان للأجسام نفس الشحنة، موجبة أو سالبة، فسوف تتنافر ؛ وإذا كان لديهم شحنة معاكسة، فسوف يجذبون بعضهم البعض.
حيث “” هي القوة المتبادلة بين الشحنتين بالنيوتن، و “” هي قيمة الشحنة الأولى في كولوم، و “” هي قيمة الشحنة الثانية في كولوم.
و “” هو متجه الوحدة بقيمة تساوي واحد واتجاهه من الشحنة الأولى إلى الشحنة الثانية، و “” هو مربع المسافة بين الشحنتين بالمتر المربع.
قانون جاوس. تم تسمية قانون جاوس على اسم عالم الرياضيات الألماني كارل فريدريش جاوس الذي عمل في أوائل القرن التاسع عشر.
ينص هذا القانون على أن صافي تدفق مجال كهربائي عبر سطح مغلق يتناسب طرديًا مع الشحنة الكهربائية المغلقة.
اقترح جاوس قوانين مماثلة للمغناطيسية والكهرومغناطيسية ككل.
حيث يكون الجانب الأيسر من المعادلة هو تدفق المجال الكهربائي “عبر السطح”، “هو نفاذية الفراغ و” “.
هو حجم الفضاء الذي يحتوي على “”، “” كثافة الشحنة الكهربائية لكل وحدة حجم، و “” بنية الشحنة داخل الحجم.
مبدأ أرخميدس
تم اكتشاف مبدأ أرخميدس في كولومبيا البريطانية. من قبل عالم الرياضيات اليوناني أرخميدس في القرن الثالث.
ينص المبدأ على أنه عندما يكون جسم ما مغمورًا جزئيًا أو كليًا في سائل ما، فإنه يواجه دفعة صعودية مساوية لوزن السائل الذي يزيحه، أي أن فقدان الوزن الظاهر يساوي وزن السائل المزاح.
- Fb = gV
حيث “Fb” هي قوة الطفو، “” هي الكثافة، “g” هي التسارع بسبب الجاذبية، و “V” هي حجم السائل المزاح.
قانون أفوجادرو
في عام 1811، اكتشف العالم الإيطالي أفوجادرو هذا القانون، وينص هذا القانون على أن الحجم متساوٍ.
هذا صحيح بالنسبة لجميع الغازات التي لها نفس درجة الحرارة والضغط والتي تحتوي على عدد متساوٍ من الجزيئات.
- الخامس / ن = ك
حيث “V” هو حجم الغاز، و “n” هو كمية المادة في الغاز و “k” هو ثابت الغاز.
قانون أوم
ينص قانون أوم على أن التيار المتدفق عبر موصل بين نقطتين يتناسب طرديًا مع فرق الجهد بين النقطتين، بشرط ألا تتغير الحالة الفيزيائية للموصل ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.
- R = V / I
حيث تمثل “R” المقاومة و “V” فرق الجهد و “I” هي التيار الكهربائي.
اخترنا لك: البحث عن قانون كيرشوف في الفيزياء
قوانين الفيزياء في الرموز في نهاية المقال، وجدنا أنه خارج الفيزياء الأساسية، في مجالات النسبية وميكانيكا الكم، وجد العلماء أن هذه القوانين لا تزال سارية، على الرغم من أن تفسيرها يتطلب بعض التنقيح للتطبيق.