الظواهر الميكانيكية. الظواهر الميكانيكية من حولنا الظواهر الفيزيائية الحرارية الميكانيكية الخفيفة أمثلة
تدرس الفيزياء العالم الذي نعيش فيه، والظواهر التي تحدث فيه، وتكتشف القوانين التي تخضع لها هذه الظواهر، وكيفية ترابطها. من بين مجموعة واسعة من الظواهر في الطبيعة، تحتل الظواهر الفيزيائية مكانا خاصا. وتشمل هذه:
الظواهر الميكانيكية (على سبيل المثال، حركة السيارات، الطائرات، الأجرام السماوية، تدفق السوائل).
الظواهر الكهربائية(على سبيل المثال، كهرباء، تسخين الموصلات بالتيار، كهربة الأجسام).
الظواهر المغناطيسية(على سبيل المثال، تأثير المغناطيس على الحديد، التأثير حقل مغناطيسيهبط على إبرة البوصلة).
الظواهر البصرية(على سبيل المثال، انعكاس الضوء من المرايا، وانبعاث الأشعة الضوئية من مصادر الضوء المختلفة).
الظواهر الحرارية(ذوبان الجليد، الماء المغلي، التمدد الحراري للأجسام).
الظواهر الذرية(على سبيل المثال، تشغيل المفاعلات الذرية، والانحلال النووي، والعمليات التي تحدث داخل النجوم).
الظواهر الصوتية(على سبيل المثال صدى).
يمارس
أعط أمثلة على الظواهر الفيزيائية: الميكانيكية، الكهربائية، المغناطيسية، الضوئية، الحرارية.
أي من الظواهر التالية تعتبر فيزيائية؟
قوة
طن
ذوبان الثلوج
مركب
الغليان
وقت
المشي
الدرس رقم 2.
يستخدم أي علم كلماته الخاصة - المصطلحات العلمية. عادة ما لا يأخذ الفيزيائي، الذي يتحدث عن حركة الأجسام، في الاعتبار ما يتحرك بالضبط، لأنه بالنسبة لدراسة الحركة الميكانيكية، فإن هذا غير مهم في العديد من المشكلات. لذلك، في هذه الحالات نتحدث عن الجسد المادي.
الجسد المادي -هذه هي جميع الأشياء التي تحيط بنا (على سبيل المثال، سيارة، طاولة، كوب، دمية، وما إلى ذلك)
أي جسم مادي (جسم مادي) يتكون من مادة، ويمكننا رؤيتها ولمسها.
مادة-هذا هو ما تتكون منه جميع الأشياء من حولنا (على سبيل المثال، الجسم المادي، الكوب، يتكون من الخزف، الخزف مادة؛ الجسم المادي، الملعقة، يتكون من الألومنيوم، الألومنيوم مادة).
يمارس.
أعط أمثلة على 10 أجسام مادية والمواد التي تتكون منها.
الدرس رقم 3
عند إجراء التجارب، فإننا نتعامل مع المعلمات الفيزيائية التي يمكن أن تتغير بمرور الوقت أو لا تتغير. تسمى خصائص الأجسام أو العمليات التي يمكن تغييرها كميات فيزيائية.
تشمل الكميات الفيزيائية الحجم والكتلة والطول والزمن والسرعة ودرجة الحرارة والوزن والمساحة وما إلى ذلك.
يتم قياس أي كمية فيزيائية بوحداتها الخاصة. عادة يتم قياس جميع الكميات الفيزيائية في النظام الدولي للوحدات.
على سبيل المثال، وحدة الزمن هي الثانية (1s)، ووحدة الطول هي المتر (1م).
لقياس الكميات الفيزيائية التي يستخدمونها أدوات القياس.الابسط أدوات القياسهي مقياس الحرارة، وساعة التوقيت، والمسطرة، وما إلى ذلك.
يمارس.
1.تخمين الألغاز حول الأجهزة المادية:
كانت شقيقتان تتأرجحان
لقد سعوا إلى الحقيقة.
وعندما حققنا ذلك،
ثم توقفوا.
هناك لوحة معلقة على الحائط
يتحرك السهم عبر اللوحة.
هذا السهم إلى الأمام
إنه يعرف الطقس بالنسبة لنا.
لقد كان إريموشكا يمشي طوال هذا القرن،
لا نوم له ولا قيلولة.
فهو يحسب خطواته بدقة،
لكنها ما زالت لن تتزحزح.
2.الكميات الفيزيائية ووحدات قياسها مذكورة أدناه. حدد المطابقة الصحيحة.
الطول، الثانية
الوقت، متر
الحجم، متر مكعب
درجة الحرارة، ملليمتر
التعبير عن 1.5 م في مم، سم، ديسم.
الدرس رقم 4
الإملاء الجسدي.
رتب الكلمات: جزء، ماء، كتلة، أسطوانة، مقياس حرارة، قطعة جليد، حجم، وقت، زئبق، كوب، بخار ماء، شريط قياس، ارتفاع، سحب بخار، جليد - في أربعة أعمدة من الجدول:
|
الجسد المادي |
مادة |
الكمية المادية |
جهاز |
الأجسام المادية هي "الجهات الفاعلة" في الظواهر الفيزيائية. دعونا نتعرف على بعض منهم.
الظواهر الميكانيكية
الظواهر الميكانيكية هي حركة الأجسام (الشكل 1.3) وتأثيرها على بعضها البعض، على سبيل المثال التنافر أو الجذب. يسمى عمل الأجسام على بعضها البعض بالتفاعل.
وسوف نتعرف على الظواهر الميكانيكية بمزيد من التفصيل هذا العام الدراسي.
أرز. 1.3. أمثلة على الظواهر الميكانيكية: حركة وتفاعل الأجسام أثناء المسابقات الرياضية (أ، ب. ج)؛ حركة الأرض حول الشمس ودورانها حول محورها (ز)
الظواهر الصوتية
الظواهر الصوتية، كما يوحي اسمها، هي ظواهر تتضمن الصوت. وتشمل هذه، على سبيل المثال، انتشار الصوت في الهواء أو الماء، وكذلك انعكاس الصوت من مختلف العوائق - على سبيل المثال، الجبال أو المباني. عندما ينعكس الصوت، يظهر صدى مألوف.
الظواهر الحرارية
الظواهر الحرارية هي تسخين وتبريد الأجسام، وكذلك، على سبيل المثال، التبخر (تحويل السائل إلى بخار) والذوبان (تحويل صلبإلى سائل).
الظواهر الحرارية منتشرة على نطاق واسع: على سبيل المثال، تحدد دورة المياه في الطبيعة (الشكل 1.4).
أرز. 1.4. دورة الماء في الطبيعة
ساخنة أشعة الشمسوتتبخر مياه المحيطات والبحار. ومع صعود البخار يبرد ويتحول إلى قطرات ماء أو بلورات ثلج. وهي تشكل سحباً يعود منها الماء إلى الأرض على شكل أمطار أو ثلج.
"المختبر" الحقيقي للظواهر الحرارية هو المطبخ: ما إذا كان يتم طهي الحساء على الموقد، وما إذا كان الماء يغلي في غلاية، وما إذا كان الطعام متجمدًا في الثلاجة - كل هذه أمثلة على الظواهر الحرارية.
يتم تحديد تشغيل محرك السيارة أيضًا من خلال الظواهر الحرارية: عندما يحترق البنزين، يتشكل غاز ساخن جدًا يدفع المكبس (جزء المحرك). وتنتقل حركة المكبس عبر آليات خاصة إلى عجلات السيارة.
الظواهر الكهربائية والمغناطيسية
المثال الأكثر لفتًا للانتباه (بالمعنى الحرفي للكلمة) للظاهرة الكهربائية هو البرق (الشكل 1.5 ، أ). الإضاءة الكهربائيةوأصبح النقل الكهربائي (الشكل 1.5، ب) ممكنًا بفضل استخدام الظواهر الكهربائية. ومن أمثلة الظواهر المغناطيسية جذب الأجسام الحديدية والفولاذية للمغناطيس الدائم، وكذلك تفاعل المغناطيس الدائم.
أرز. 1.5. الظواهر الكهربائية والمغناطيسية واستخداماتها
تدور إبرة البوصلة (الشكل ١.٥، ج) بحيث تشير نهايتها "الشمالية" إلى الشمال على وجه التحديد لأن الإبرة عبارة عن مغناطيس دائم صغير، والأرض مغناطيس ضخم. الشفق القطبي الشمالي (الشكل 1.5، د) ناتج عن حقيقة أن الجسيمات المشحونة كهربائيًا التي تطير من الفضاء تتفاعل مع الأرض كما هو الحال مع المغناطيس. الكهربائية و الظواهر المغناطيسيةيتم تحديد تشغيل أجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر (الشكل 1.5، ه، و).
الظواهر البصرية
أينما ننظر، سنرى الظواهر البصرية في كل مكان (الشكل 1.6). هذه هي الظواهر المرتبطة بالضوء.
مثال على الظاهرة البصرية هو انعكاس الضوء عن طريق أجسام مختلفة. تدخل أشعة الضوء المنعكسة عن الأشياء إلى أعيننا، وبفضلها نرى هذه الأشياء.
أرز. 1.6. أمثلة الظواهر البصرية: تبعث الشمس الضوء (أ)؛ يعكس القمر ضوء الشمس (ب)؛ المرايا (ج) تعكس الضوء بشكل جيد؛ من أجمل الظواهر البصرية - قوس قزح (د)
كل ما يحيط بنا: حي و الطبيعة الجامدة، في حركة دائمة وتتغير باستمرار: تتحرك الكواكب والنجوم، وتهطل الأمطار، وتنمو الأشجار. والشخص، كما هو معروف من علم الأحياء، يمر باستمرار ببعض مراحل التطور. طحن الحبوب إلى دقيق، سقوط حجر، غليان الماء، البرق، توهج المصباح الكهربائي، إذابة السكر في الشاي، تحريك المركبات، البرق، قوس قزح هي أمثلة على الظواهر الفيزيائية.
ومع المواد (الحديد، الماء، الهواء، الملح، إلخ) تحدث تغييرات أو ظواهر مختلفة. يمكن تبلور المادة وصهرها وسحقها وإذابتها وعزلها مرة أخرى عن المحلول. ومع ذلك، فإن تركيبته ستبقى كما هي.
وهكذا، يمكن سحق السكر المحبب إلى مسحوق ناعم جدًا بحيث أن أدنى ضربة تؤدي إلى ارتفاعه في الهواء مثل الغبار. لا يمكن رؤية حبيبات السكر إلا تحت المجهر. يمكن تقسيم السكر إلى أجزاء أصغر عن طريق إذابته في الماء. إذا قمت بتبخير الماء من محلول السكر، فإن جزيئات السكر تتحد مرة أخرى مع بعضها البعض لتشكل البلورات. ولكن حتى عندما يذوب في الماء أو عند سحقه، يبقى السكر سكرًا.
في الطبيعة، تشكل المياه الأنهار والبحار والسحب والأنهار الجليدية. وعندما يتبخر الماء يتحول إلى بخار. بخار الماء هو ماء في الحالة الغازية. عند تعرضه لدرجات حرارة منخفضة (أقل من 0 درجة مئوية)، يتحول الماء إلى حالة صلبة - يتحول إلى جليد. أصغر جسيم من الماء هو جزيء الماء. وجزيء الماء هو أيضًا أصغر جسيم من البخار أو الجليد. الماء والجليد والبخار ليست مواد مختلفة، ولكنها نفس المادة (الماء) في حالات مختلفة من التجميع.
مثل الماء، يمكن نقل مواد أخرى من واحد حالة التجميعإلى آخر.
وصف المادة بأنها غاز أو سائل أو صلب، تعني حالة المادة في الظروف العادية. لا يمكن صهر أي معدن (تحويله إلى حالة سائلة) فحسب، بل يتحول أيضًا إلى غاز. ولكن هذا يتطلب درجات حرارة عالية جدا. توجد المعادن في الغلاف الخارجي للشمس في حالة غازية، لأن درجة الحرارة هناك تبلغ 6000 درجة مئوية. وعلى سبيل المثال، يمكن تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى "ثلج جاف" عن طريق التبريد.
الظواهر التي لا يحدث فيها تحول من مادة إلى أخرى تصنف على أنها ظواهر فيزيائية. يمكن أن تؤدي الظواهر الفيزيائية إلى تغيير، على سبيل المثال، في حالة التجميع أو درجة الحرارة، ولكن تكوين المواد سيبقى كما هو.
يمكن تقسيم جميع الظواهر الفيزيائية إلى عدة مجموعات.
الظواهر الميكانيكية هي ظواهر تحدث مع الأجسام المادية عندما تتحرك بالنسبة لبعضها البعض (دورة الأرض حول الشمس، حركة السيارات، طيران المظلي).
الظواهر الكهربائية هي الظواهر التي تحدث أثناء ظهور ووجود وحركة وتفاعل الشحنات الكهربائية(التيار الكهربائي، التلغراف، البرق أثناء عاصفة رعدية).
الظواهر المغناطيسية هي ظواهر مرتبطة بظهور الخواص المغناطيسية في الأجسام المادية (جذب الأجسام الحديدية للمغناطيس، وتحويل إبرة البوصلة نحو الشمال).
الظواهر البصرية هي الظواهر التي تحدث أثناء انتشار الضوء وانكساره وانعكاسه (قوس قزح، السراب، انعكاس الضوء من المرآة، ظهور الظلال).
الظواهر الحرارية هي الظواهر التي تحدث أثناء تسخين وتبريد الأجسام المادية (ذوبان الثلوج، غليان الماء، الضباب، تجميد الماء).
الظواهر الذرية هي الظواهر التي تحدث عندما الهيكل الداخليمواد الأجسام المادية (توهج الشمس والنجوم، الانفجار الذري).
موقع الويب، عند نسخ المادة كليًا أو جزئيًا، يلزم وجود رابط للمصدر.
منذ العصور القديمة، كان الناس يجمعون معلومات حول العالم الذي يعيشون فيه. لم يكن هناك سوى علم واحد يجمع كل المعلومات التي تراكمت لدى البشرية عن الطبيعة في ذلك الوقت. في ذلك الوقت، لم يكن الناس يعرفون بعد أنهم كانوا يراقبون أمثلة على الظواهر الفيزيائية. ويسمى هذا العلم حاليا "العلم الطبيعي".
ماذا تدرس العلوم الفيزيائية؟
بمرور الوقت، تغيرت الأفكار العلمية حول العالم من حولنا بشكل ملحوظ - وهناك الكثير منها. وانقسمت العلوم الطبيعية إلى العديد من العلوم المنفصلة، منها: علم الأحياء، والكيمياء، وعلم الفلك، والجغرافيا وغيرها. في عدد من هذه العلوم، لا تحتل الفيزياء المكان الأخير. أتاحت الاكتشافات والإنجازات في هذا المجال للبشرية اكتساب معرفة جديدة. وتشمل هذه بنية وسلوك الأجسام المختلفة من جميع الأحجام (من النجوم العملاقة إلى النجوم العملاقة). جزيئات صغيرة جدا- الذرات والجزيئات).
الجسد المادي هو...
هناك مصطلح خاص "المادة" يستخدم في الأوساط العلمية لوصف كل ما هو حولنا. الجسم المادي المكون من المادة هو أي مادة تشغل مكانًا معينًا في الفضاء. يمكن تسمية أي جسم مادي أثناء العمل بمثال لظاهرة فيزيائية. وبناء على هذا التعريف، يمكننا القول أن أي كائن هو جسم مادي. أمثلة على الأجسام المادية: الزر، المفكرة، الثريا، الكورنيش، القمر، الصبي، السحب.
ما هي الظاهرة الفيزيائية
أي مسألة في تغير مستمر. بعض الأجسام تتحرك، والبعض الآخر يتلامس مع الآخرين، والبعض الآخر يدور. لا عجب أن الفيلسوف هيراقليطس نطق منذ سنوات عديدة بعبارة "كل شيء يتدفق، كل شيء يتغير". حتى أن العلماء لديهم مصطلحًا خاصًا لمثل هذه التغييرات - فهذه كلها ظواهر.
تشمل الظواهر الفيزيائية كل ما يتحرك.
ما هي أنواع الظواهر الفيزيائية الموجودة؟
- الحرارية.
هذه هي الظواهر التي تبدأ فيها بعض الأجسام في التحول (تغير الشكل والحجم والحالة) بسبب تأثيرات درجة الحرارة. مثال على الظواهر الفيزيائية: تحت تأثير شمس الربيع الدافئة، تذوب رقاقات الثلج وتتحول إلى سائل، مع بداية الطقس البارد، تتجمد البرك، ويتحول الماء المغلي إلى بخار.
- ميكانيكي.
تتميز هذه الظواهر بالتغير في موضع أحد الأجسام بالنسبة إلى الأجسام الأخرى. أمثلة: الساعة تعمل، الكرة تقفز، الشجرة تهتز، القلم يكتب، الماء يتدفق. كلهم في الحركة.
- الكهرباء.
طبيعة هذه الظواهر تبرر تماما اسمها. كلمة "كهرباء" لها جذورها في اللغة اليونانية، حيث كلمة "إلكترون" تعني "العنبر". المثال بسيط للغاية وربما يكون مألوفًا لدى الكثيرين. عندما تخلع فجأة سترة صوفية، تسمع صوت صدع صغير. إذا قمت بذلك عن طريق إطفاء الضوء في الغرفة، يمكنك رؤية البريق.
- ضوء.
يسمى الجسم المشارك في ظاهرة مرتبطة بالضوء مضيء. كمثال على الظواهر الفيزيائية، يمكننا الاستشهاد بنجمنا المعروف النظام الشمسي- الشمس، وكذلك أي نجم آخر، والمصباح، وحتى اليراع.
- صوت.
إن انتشار الصوت، وسلوك الموجات الصوتية عند الاصطدام بالعائق، وكذلك الظواهر الأخرى التي ترتبط بطريقة أو بأخرى بالصوت، تنتمي إلى هذا النوع من الظواهر الفيزيائية.
- بصري.
تحدث بفضل الضوء. على سبيل المثال، يستطيع البشر والحيوانات الرؤية بسبب وجود الضوء. وتشمل هذه المجموعة أيضًا ظواهر انتشار وانكسار الضوء وانعكاسه عن الأجسام ومروره عبر الوسائط المختلفة.
الآن أنت تعرف ما هي الظواهر الفيزيائية. ومع ذلك، فمن الجدير أن نفهم أن هناك فرق معين بين الظواهر الطبيعية والفيزيائية. وهكذا، خلال ظاهرة طبيعية، تحدث عدة ظواهر فيزيائية في وقت واحد. فمثلاً عندما يضرب البرق الأرض تحدث التأثيرات التالية: الصوت والكهرباء والحرارة والضوء.
على مدى قرون وآلاف السنين، واجهت البشرية العديد من المشاكل التي لم تكن قادرة دائمًا على تفسيرها. تغيرات الطقس، وحركة الأجرام السماوية، ونمو النباتات، وضوء اللهب، وتغير الفصول - كل هذه العمليات بدت لأسلافنا وكأنها أسرار غامضة للطبيعة. تدريجيًا، بدأت البشرية في شرح الطبيعة المادية للعديد منها: بعضها في وقت سابق، والبعض الآخر مؤخرًا نسبيًا. ظهرت فروع كاملة من العلوم التي تدرس بعض الظواهر الطبيعية.
ماذا لاحظ أسلافنا في أغلب الأحيان؟ تغير النهار والليل، البرد والحرارة، حركة السحب والشمس عبر السماء، المطر والعواصف الرعدية، هبوب الرياح، إنبات الحبوب في التربة، تجمد الماء وذوبان الجليد. وكانت معظم تلك الظواهر التي تمت ملاحظتها عبارة عن ظواهر ميكانيكية، أي مرتبطة بالحركة والإزاحة أجسام مختلفة، سواء الحية وغير الحية. وتشمل هذه نمو العشب وحركة القمر عبر السماء.
الظواهر الميكانيكية، التي توجد أمثلة عليها في كل مكان، إلى جانب العديد من الظواهر الأخرى، تمت دراستها من قبل البشرية لعدة قرون. تطورت المعرفة الأولية للإنسانية حول العالم من حولنا بمرور الوقت إلى نظام متماسك. ظهرت فروع كاملة من العلوم، متخصصة في دراسة عمليات معينة. تدرس الفيزياء الظواهر الميكانيكية، أو بالأحرى قسمها المسمى علم الحركة - علم حركة الأجسام وإزاحتها. تعتمد المفاهيم الحديثة لعلم الحركة على مسلمات الميكانيكا الكلاسيكية النيوتونية. وهي مبنية على فكرة ميكانيكية عن بنية العالم من حولنا، والتي هيمنت على العلم حتى بداية القرن العشرين. هذه الأفكار صحيحة تمامًا ومبررة من حيث الحركات التي تحدث بسرعات منخفضة نسبيًا (نحن لا نتحدث عن كائنات يكون حجمها أصغر بكثير من المسافة التي تقطعها.
بشكل عام، الظواهر الميكانيكية هي نوع من مجموعة الظواهر الفيزيائية. تشمل الظواهر الفيزيائية تلك التي لا يوجد فيها تحول من مادة إلى أخرى. وفي هذه الحالة قد يتغير (يتحول الماء إلى ثلج)، لكنه نفس المادة. تتم دراسة ظاهرة تفاعلات المواد المختلفة مع التكوين اللاحق لمواد جديدة بواسطة علم آخر - الكيمياء.
الظواهر الميكانيكية ليست الوحيدة في الفيزياء. وبالإضافة إليها تدرس الفيزياء ما يحدث أثناء نشوء وحركة وتفاعل الشحنات الكهربائية (التيار الكهربائي، البرق، التلغراف)، المغناطيسية (جذب الأجسام المعدنية بالمغناطيس، تحويل إبرة البوصلة نحو الشمال)، الضوئية، ما يحدث أثناء انعكاس وانكسار الضوء (السراب، قوس قزح، الأجسام الانعكاسية في المرآة وإلقاء الظلال)، وكذلك الحرارية (ذوبان الثلج، الضباب، الماء المغلي) و
وبطبيعة الحال، فإن الظواهر الميكانيكية هي من بين أكثر الظواهر التي تمت دراستها. العلم الذي يدرسهم - الميكانيكا - مهمته الرئيسية هي تحديد موقع الجسم في الفضاء المحيط في أي لحظة زمنية تعسفية. لا تعتبر حركة الجسم في الميكانيكا في حد ذاتها، ولكن فيما يتعلق بالأجسام الأخرى، يمكن اعتبار أحدهم كأول عند العد. تعتبر الحركة في نظام إحداثي على طول ثلاثة محاور متعامدة بشكل متبادل ولها نقطة مرجعية مشتركة.
ويؤخذ في الاعتبار أيضًا أن الجسم يمكن أن يتحرك بالنسبة لبعض الأجسام ولا يتحرك بالنسبة لبعض الأجسام الأخرى. هناك مفاهيم للحركة والمسارات التي تجتازها الأجسام. وهكذا فإن الميكانيكا التي تدرس حركة الأجسام تعتبر أن مهمتها الأساسية هي إيجاد موضع الجسم في أي لحظة.
أهمية عظيمةفي دراسة الظواهر الميكانيكية، يلعب مفهوما السرعة والزمن دورًا ضروريًا لتحديد المسافة المقطوعة. يأخذ علم حركة الأجسام أيضًا في الاعتبار الأجسام المختلفة - الانتقالية والدورانية والمختلطة.
الفيزياء كعلم يدرس التنوع اللامتناهي ظاهرة طبيعية(الميكانيكية وليس فقط) هي بالتأكيد واحدة من أكثر فروع المعرفة إثارة للاهتمام ورائعة.
معركة بالاكلافا معركة بالاكلافا
الإمبراطور بول الأول ومفضله إيفان بافلوفيتش كوتايسوف
علاقات الأمير فسيفولود الثالث العش الكبير مع نوفغورود