الرئيسية / فيزياء / أهم التطبيقات لثلاثة تجارب علمية في علم الفيزياء

أهم التطبيقات لثلاثة تجارب علمية في علم الفيزياء

إنه ليس من السهل وضع تعريف دقيق لعلم الفيزياء فمفهومه يتغير بشكل مستمر مع ظهور إكتشافت واختراعات جديدة كنتيجة لما يتم تنفيذه باستمرار من تجارب علمية، فالفيزياء من العلوم الأساسية التي يمكننا استخدامها في كل يوم وكل وقت، ولا تنحصر الفيزياء فقط على دراسة الكون وفهم نشأته، بل هى اساس العلوم وتطبق بشكل يومي فى حياتنا حيث يمكننا من خلالها دراسة المادة والطاقة، ويرجع اصل كلمة فيزياء الى اللغة اليونانية وتعنى فهم الطبيعة، ، ويقوم علم الفيزياء على إجراء تجارب علمية واستنتاج القوانين والتأكد منها لتفسير الظواهر الطبيعية من حولنا.

تجارب علمية

فى هذا المقال سنتعرف على بعض تجارب الفيزياء والقوانين التى تم استنتاجها من خلال تلك التجارب واهم تطبيقاتها فى حياتنا اليومية.

 

تجربة أرشميدس

أرشميدس او أرخميدس فى اللغة اليونانية هو عالم فيزياء ورياضيات وفلكى ومهندس يونانى ولد فى سرسوقة بجزيرة صقلية عام 287 قبل الميلاد قام بإجراء تجارب علمية فى مختلف المجالات وصمم العديد من الآلات الحربية التى تم استخدامها من قبل الجيوش اليونانية لحصار المدن الى جانب تصميم مضخة المسمار وهى آلة لضخ المياة للأراضى الزراعية قديماً.

تهدف التجربة الى تعيين الكثافة النوعية لجسم صلب او لسائل وهى تعتمد على مبدأ أرشميدس ويسمى أيضاً قاعدة الانغمار وهو أحد أهم قوانين ميكانيكا الموائع وينص هذا المبدأ على أن (الجسم المغمور كلياً أو جزئياً في سائل لا يذوب فيه ولا يتفاعل معه فإن السائل يدفع الجسم بقوة مما يساعده على الطفو، وهذه القوة تساوي وزن السائل الذي يزيحه الجسم عند غمره).

ولهذا المبدأ العديد من التطبيقات فى حياتنا اليومية ، خاصة فى التطبيقات البحرية كطفو السفن وغوص الغواصات البحرية ، الى جانب طيران بالون الهواء الساخن.

تجارب علمية

كما يستخدم هذا المبدأ فى تطبيقات أخرى كقياس أحجام الأجسام غير المنتظمة كالتيجان وتتشعب التطبيقات بصور مختلفة فى جميع مجالات العلوم الطبية والهندسية.

 

تجربة التمدد الطولى لجسم صلب

الغرض من التجربة هو تعيين معامل التمدد الطولى لقضيب معدنى وتعتمد على ظاهرة التمدد الحرارى فانه من المعلوم أن معظم الأجسام تتمدد مع أرتفاع درجة حرارتها ،ومقدار التمدد الناتج عن التسخين يعتمد على مقدار قوى التماسك بين جزيئات المادة، لذلك نجد ان المواد الصلبة يكون مقدار التمدد بها نتيجة التسخين مقدار قليل جدا نظرا لكبر قوى التماسك بين جزيئاتها، بينما فى السوائل نجد أن مقدار التمدد يكون أكبر من تمدد الأجسام الصلبة نتيجة التسخين ،وفى الغازات يكون التمدد بالتسخين أكبر بكثير من السوائل حيث أن قوى التماسك بين جزيئات الغاز تكاد تكون منعدمة من الأساس.

تجارب علمية

ولهذه  الظاهرة أهمية كبيرة في العديد من التطبيقات الهندسية، فعلى سبيل المثال مراعاة مقدار التمدد بالتسخين عند إنشاء المباني والجسور والسكك الحديدية والطرق السريعة فيجب ترك مسافات كافية بين الوصلات الحديدية لتعطي المجال للتمدد والإنكماش وإذا لم يتم مراعاة ذلك فسوف يتصدع المبنى أو تنهار الجسور وتلتوي السكك الحديدية بفعل التمدد الحراري للمواد المصنوعة منه.

تجربة السقوط الحر

تهدف التجربة الى تعيين عجلة الجاذبية الأرضية وهى تقوم على ظاهرة السقوط الحر، والسقوط الحر هو  ظاهرة سقوط الأجسام الناتجة عن قوة الجاذبية الأرض، و تعرف حركة السقوط الحر على أنها حركة متسارعة بانتظام وبثبات ويطلق على معدل التسارع هذا “عجلة الجاذبية” ومقداره 9.8 متر لكلّ مربع الثانية ويتم إطلاق مصطلح السقوط الحر على حركة جميع الاجسام نتيجة وقوعها تحت تأثير قوة الجاذبية فقط.

وتعد حركة الاقمار الصناعية ومحطات الفضاء حول الأرض أحد أهم تطبيقات ظاهرة السقوط الحر حيث أنها فى حالة سقوط حر دائمة مما يساعدها على الحفاظ على سرعتها.

تجارب علمية

عن مصطفى الحشاش

مصطفى الحشاش
كاتب المحتوى العلمي لبراكسيلابس.

شاهد أيضاً

الفيزياء الحديثة

الفيزياء الحديثة: تاريخها، وأهم مبادئها، وأهم التجارب المقدمة من براكسيلابس

مقدمة لقد كان ظهور الفيزياء الحديثة أحد أهم الأحداث فى تاريخ البشر، حيث أن نظريات …

اترك تعليقاً

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