فيزياء ١

المصدر: أندرو دافي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء ، جامعة بوسطن ، بوسطن ، ماساتشوستس تدرس هذه التجربة مواقف مختلفة تنطوي على كائنين متفاعلين. أولا ، تفحص التجربة القوى التي يطبقها جسمان على بعضهما البعض أثناء تصادمهما الكائنات عبارة عن عربات ذات عجلات لها كتل متغيرة. الغرض من هذه التجربة هو اكتشاف متى تكون القوة التي تمارسها العربة الأولى على الأخرى بنفس حجم القوة التي تمارسها العربة الثانية على الأولى ، وكذلك عندما يكون لهاتين القوتين مقادير مختلفة. ثانيا ، يفحص القوى التي يمارسها جسمان على...

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا الهدف من هذه التجربة هو فهم مكونات القوة وعلاقتها بالحركة من خلال استخدام قانون نيوتن الثاني عن طريق قياس تسارع طائرة شراعية تعمل عليها قوة. يمكن وصف كل جانب من جوانب الحركة تقريبا في الحياة اليومية باستخدام قوانين إسحاق نيوتن الثلاثة للحركة. يصفون كيف تميل الأجسام المتحركة إلى البقاء في حالة حركة (القانون الأول) ، وستتسارع الأجسام عند التأثير عليها...

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا توضح هذه التجربة كيف تضيف المتجهات وتطرح في اتجاهات متعددة. سيكون الهدف هو حساب الجمع أو الطرح لمتجهات متعددة تحليليا ثم تأكيد الحسابات تجريبيا. المتجه هو كائن له حجم واتجاه. يشار إلى حجم المتجه ببساطة على أنه الطول ، بينما يتم تحديد الاتجاه عادة من خلال الزاوية التي يصنعها مع المحور x- . نظرا لأن القوى متجهات ، فيمكن استخدامها كتمثيل مادي للمتجهات. من...

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا توضح هذه التجربة حركية الحركة في الأبعاد 1 و 2. سيبدأ هذا المختبر بدراسة الحركة في بعد واحد ، تحت تسارع ثابت ، عن طريق إطلاق قذيفة مباشرة لأعلى وقياس أقصى ارتفاع تم الوصول إليه. سيتحقق هذا المختبر من أن الحد الأقصى للارتفاع الذي تم الوصول إليه يتوافق مع المعادلات الحركية المستمدة أدناه. سيتم إثبات الحركة في 2 أبعاد عن طريق إطلاق الكرة بزاوية...

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا تقول الأسطورة أن إسحاق نيوتن رأى تفاحة تسقط من شجرة. لاحظ تسارع التفاحة واستنتج أنه يجب أن تكون هناك قوة تؤثر على التفاحة. ثم خمن أنه إذا كانت الجاذبية يمكن أن تعمل في الجزء العلوي من الشجرة ، فيمكنها أيضا أن تعمل على مسافات أكبر. لاحظ حركة القمر ومدارات الكواكب وصاغ في النهاية القانون العالمي للجاذبية. ينص القانون على أن كل جسيم في الكون يجذب...

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا الهدف من هذه التجربة هو اختبار مفهوم الحفاظ على الزخم. من خلال إعداد سطح به القليل جدا من الاحتكاك ، يمكن دراسة الاصطدامات بين الأجسام المتحركة ، بما في ذلك العزم الأولي والنهائي. يعد الحفاظ على الزخم من أهم القوانين في الفيزياء. عندما يتم حفظ شيء ما في الفيزياء ، فإن القيمة الأولية تساوي القيمة النهائية. بالنسبة للزخم ، هذا يعني أن إجمالي الزخم الأولي...

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا الهدف من هذه التجربة هو فحص الطبيعة الفيزيائية لنوعي الاحتكاك ( أي ثابت وحركي). سيشمل الإجراء قياس معاملات الاحتكاك للأجسام التي تنزلق أفقيا وكذلك لأسفل مستوى مائل. الاحتكاك غير مفهوم تماما ، ولكن تم تحديده تجريبيا على أنه يتناسب مع القوة العادية التي تمارس على جسم ما. إذا قام المجهر بتكبير سطحين متلامسين ، فسيكشف أن أسطحهما خشنة جدا على نطاق صغير. هذا...

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا الطاقة الكامنة هي مفهوم مهم في الفيزياء. الطاقة الكامنة هي الطاقة المرتبطة بالقوى التي تعتمد على موضع الجسم بالنسبة لمحيطه. طاقة وضع الجاذبية ، التي تمت مناقشتها في مقطع فيديو آخر ، هي الطاقة المرتبطة التي تتناسب طرديا مع ارتفاع الجسم فوق سطح الأرض. وبالمثل ، من الممكن تحديد الطاقة الكامنة للزنبرك ، والتي تتناسب طرديا مع إزاحة الزنبرك من حالته...

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا التوازن هو حالة خاصة في الميكانيكا مهمة جدا في الحياة اليومية. يحدث عندما تكون القوة الصافية وعزم الدوران الصافي على جسم أو نظام صفرا. هذا يعني أن كلا من التسارع الخطي والزاوي يساوي صفرا. وبالتالي ، يكون الجسم في حالة سكون ، أو أن مركز كتلته يتحرك بسرعة ثابتة. ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه لا توجد قوى تعمل على الكائنات داخل النظام. في الواقع ، هناك...

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا الهدف من هذه التجربة هو فهم مكونات عزم الدوران وموازنة عزم الدوران المتعدد في النظام لتحقيق التوازن. يشبه إلى حد كبير كيف تتسبب القوة في التسارع الخطي ، فإن عزم الدوران هو قوة تسبب تسارعا دورانيا. يتم تعريفه على أنه ناتج القوة ومسافة القوة من محور الدوران. إذا كان مجموع عزم الدوران على النظام يساوي صفرا ، فلن يكون للنظام أي تسارع زاوي.

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا القصور الذاتي هو مقاومة جسم ما للتسارع. في الحركية الخطية ، يرتبط هذا المفهوم ارتباطا مباشرا بكتلة الجسم. كلما زادت كتلة الجسم ، زادت القوة المطلوبة لتسريع هذا الجسم. يظهر هذا مباشرة في قانون نيوتن الثاني ، الذي ينص على أن القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع. بالنسبة للدوران ، هناك مفهوم مماثل يسمى القصور الذاتي الدوراني. في هذه الحالة ، القصور الذاتي...

المصدر: نيكولاس تيمونز ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا يعرف الزخم الزاوي بأنه نتاج لحظة القصور الذاتي والسرعة الزاوية للجسم. مثل التناظرية الخطية ، يتم الحفاظ على الزخم الزاوي ، مما يعني أن الزخم الزاوي الكلي للنظام لن يتغير إذا لم تكن هناك عزم دوران خارجي على النظام. عزم الدوران هو المكافئ الدوراني للقوة. نظرا لأنه زخم زاوي محفوظ ، فهو كمية مهمة في الفيزياء. الهدف من هذه التجربة هو قياس الزخم الزاوي لقضيب...

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا توضح هذه التجربة مبدأ طاقة العمل. الطاقة هي واحدة من أهم المفاهيم في العلوم وليس من السهل تحديدها. ستتعامل هذه التجربة مع نوعين مختلفين من الطاقة: طاقة وضع الجاذبية والطاقة الحركية الانتقالية. تعرف طاقة وضع الجاذبية بأنها الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب وضعه في مجال الجاذبية. يقال إن الأجسام المرتفعة فوق سطح الأرض لها طاقة وضع جاذبية كبيرة.

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا عندما يتم وضع قدر من الماء على موقد ساخن ، يقال إن الحرارة "تتدفق" من الموقد إلى الماء. عندما يتم وضع جسمين أو أكثر في اتصال حراري مع بعضهما البعض ، تتدفق الحرارة تلقائيا من الأجسام الأكثر سخونة إلى الأجسام الأكثر برودة ، أو في الاتجاه الذي يميل إلى معادلة درجة الحرارة بين الأشياء. على سبيل المثال ، عندما توضع مكعبات الثلج في كوب من الماء بدرجة...

المصدر: كيترون ميتشل وين ، دكتوراه ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا القانون الثاني للديناميكا الحرارية هو قانون أساسي للطبيعة. تنص على أن إنتروبيا النظام تزداد دائما بمرور الوقت أو تظل ثابتة في الحالات المثالية عندما يكون النظام في حالة مستقرة أو يخضع ل "عملية قابلة للعكس". إذا كان النظام يخضع لعملية لا رجعة فيها ، فستزداد إنتروبيا النظام دائما. هذا يعني أن التغير في الانتروبيا ، ΔS ، يكون دائما أكبر من أو...