أهم قوانين الفيزياء

أهم القوانين , قوانين الفيزياء

الفيزياء هي علم الطبيعة ويمكن تعريفها على أنها فروع العلوم المختصة بدراسة كافة الظواهر الطبيعية من خلال بنية المادة وكيف تتفاعل عناصر الكون الأساسية مع بعضها، وتدرس مفاهيم أساسية مثل الطاقة، القوة، الزمن، ويتراوح نطاق دراستها من أصغر الأشياء المجهرية باستخدام ميكانيكا الكم وحتى الأشياء الضخمة جدا مثل الكون كله باستخدام النسبية العامة.

ولنعرَف قوانين الفيزياء: فهي الصيغ النهائية لوصف ظاهرة ما والتي توصل لها العلماء بعد سنوات من الملاحظات والتجارب تحت مختلف الظروف التي يتم إعادتها مرارا وتكررا للوصول إلى استنتاجات تلقى قبولا عالميا من المجتمع العلمي. وهنا سنتعرّف على أهم قوانين الفيزياء فيما يلي.

قوانين الحركة الثلاثة (قوانين نيوتن)

تمت صياغتها بواسطة العالم إسحاق نيوتن هي قوانين تصف العلاقة بين تسارع الأشياء والقوى المؤثرة عليها.

  1. قانون نيوتن الأول: يظل الجسم الساكن ساكنا والجسم المتحرك متحركا بحركة منتظمة ما لم تؤثر عليه قوى خارجية تغير من حالته.
  2. قانون نيوتن الثاني: القوة تساوي التغير في الزخم (كمية التحرك) بالنسبة للزمن، وبصيغة أخرى: يتناسب معدل التغير في الزخم طرديا مع القوة المؤثرة على الجسم وصيغته الرياضية F=Ma أو FΔt=mΔV
  3. قانون نيوتن الثالث: لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار ومضاد في الاتجاه ويصاغ رياضيا F1=-F2

قانون حفظ الطاقة والكتلة

وقد قدم العالم ألبرت أينشتاين معادلته الشهيرة E=MC^2 عام 1905 في ورقته البحثية تحت عنوان (الديناميكا الكهربية للأجسام المتحركة) وقدم فيها نظريته النسبية الخاصة بناء على فرضيتين:

  1. مبدأ النسبية: ينص على ان جميع قوانين الفيزياء تنطبق على جميع الأجسام في كل الحالات.
  2. ثبات سرعة الضوء: ينتقل الضوء في الفراغ بسرعة محددة لا ترتبط بحالة الجسم المقذوف أو المنبعث وتقدر ب 299792458 م/ث.

قوانين الديناميكا الحرارية

وتعتبر حالة خاصة من قانون حفظ الكتلة والطاقة ولكنها تختص بعمليات الديناميكا الحرارية وقد تم دراسة هذا الفرع من الفيزياء في البداية بواسطة العلماء أوتو فون جوريك في ألمانيا وكلا من العالمين روبرت بويل وروبرت هوك في بريطانيا، وقد استخدموا مضخات التفريغ لدراسة الضغط، الحرارة والحجم.

  1. القانون الأول للديناميكا الحرارية: يشرح العلاقة بين الحرارة، الطاقة الداخلية والشغل المبذول داخل نظام معين.
  2. القانون الثاني للديناميكا الحرارية: يوضح كيفية انتقال الحرارة خلال نظام مغلق.
  3. القانون الثالث للديناميكا الحرارية: ينص أنه يستحيل وجود نظام حراري يعمل بكفاءة 100%.

قوانين الكهرباء الاستاتيكية

هي قوانين فيزيائية تدرس العلاقة بين الجسيمات المشحونة كهربيا وقدرتها على خلق مجالات وقوى كهرواستاتيكة.

  1. قانون كولوم: تمت صياغته بواسطة العالم الفرنسي تشارلز اوغسطين كولوم نحو عام 1700 وينص على: القوة بين شحنتين كهربيتين تتناسب طرديا مع مقدار شحنة كلا منهما وعكسيا مع مربع المسافة بين مركزيهما، وإذا كانت الشحنات متشابهة في الإشارة فإنها تتنافر، واذا كانت مختلفة في الإشارة تتجاذب.
  2. قانون جاوس: سمى تيمنا بالعالم الرياضيات الألماني كارل فريدريك جاوس الذي عمل في بدايات القرن التاسع عشر وينص على: عدد خطوط المجال الكهربي الخارجة من سطح مغلق يساوي مجموع الشحنات الكهربية داخل السطح.

قانون أرشميدس

تم اكتشافه في القرن الثالث قبل الميلاد بواسطة عالم الرياضيات أرشميدس وينص على أن عند غمر جسم ما كليا أو جزئيا في مائع فإنه يواجه قوة دفع لأعلى مساوية لوزن المائع المزاح. أي أن الفقد في وزن السائل يساوي وزن الجزء المغمور

F (weight)=F(submerged)

قانون باسكال

يقاس الضغط بوحدة الباسكال تيمنا باسم العالم الفرنسي بليز باسكال مكتشف القانون.

  1. عند التأثير على مائع بضغط فإن الضغط ينتقل إلى كل جزيئات السائل بدون خسارة.
  2. يزداد الضغط الأتموسفيري بزيادة الارتفاع.

قانون أفوجادرو

تم اكتشافه عام 1811 من قبل العالم الإيطالي أنيديوس أفوجادرو وينص على: عند نفس الحجم مختلف السوائل تحت نفس الظروف من الضغط والحرارة يحتوي على نفس عدد الجزيئات.

وهنا نصطحبك في جولة معلوماتيَّة حول: العصيان المدنيالأعداد الأولية – الإنتربولالفلسفة.

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

error: