الفصل الاول

*** علم الفيزياء:-
العلم الذي يبحث في تفسير الظواهر الطبيعية والكونية وفهم كيف تعمل الأشياء من حولنا واستنتاج االفيزياء:أساسية للكون(القوانين الأساسية للفيزياء)
&& علل : علم الفيزياء يساعدنا على فهم الكون من حولنا ؟
جـ / القوانين الأساسية للفيزياء هي الأساس الذي يتصرف بمقتضاه الكون وهى الأساس الذي يشرح كل المشاهد العلمية التي نتعامل معها في الحياة
*** خصائص القوانين الأساسية للفيزياء:-
1- ليس لها تبرير نظري بل تعتمد على التجربة المعملية ونتائجها
2- لا يعارض أحدها الآخر
3- هذه القوانين تكون متكاملة ومنسجمة مع بعضها


&& علل: ليس بالضرورة وجود تفسير أو و تبرير نظري للقوانين الفيزيائية
جـ/ لأنها تعتمد على التجربة المعملية والملاحظة و الاستنتاج
&& علل: الموقف العلمية التي تستجد قد تكون سببا نحو اكتشاف قوانين أو ظواهر جديدة
جـ / لأنه إذا لم يتمكن العلماء من تفسير هذه المواقف بالقوانين الفيزيائية المعروفة فأن التفكير يتجه نحو اكتشاف قوانين جديدة


*** مهمة طالب الفيزياء :-
1- أن يفهم القوانين الفيزيائية
2- يحلل كافة المواقف العلمية بدلالة القوانين الفيزيائية
&&علل: أهمية فهم وتحليل القوانين الفيزيائية ؟
جـ / لأنه من فهم القوانين وتحليلها تتراكم الخبرات الفيزيائية والتي تمهد الطريق نحو الابتكار و الاختراع




الوحدات :-
لكل كمية فيزيائية وحدة تميزها وتخضع هذه الوحدات لنظام دولي يسمى النظام المتري الدولي الحديث

*** ملحوظة :-
1- بعض الوحدات ليس لها إسم مميز مثل السرعة وحدتها متر/ثانية (m/s) -- العجلة وحدتها متر/ثانية2 (m/s2 )
2- لا يمكن إضافة أو طرح كميات إلا إذا كان لها نفس الوحدة فلا يصح إضافة سرعة إلى قوة أو طرح عجلة من شغل وذلك لاختلاف وحداتهما
&& علل :لا يمكن طرح مسافة من سرعة جـ / لاختلاف وحداتهما


*** الوحدة المرجعية :-
هي نموذج معياري يحفظ في معامل خاصة تسمى معامل المعايرة وتتميز ﺒ
1- الدقة إلى أقصى حد ممكن 2- الثبات باختلاف الظروف المحيطة
*** فمثلا تعاير الثانية بساعة السيزيوم الذرية التي تبلغ دقتها جزءا من مائة ألف جزء من الثانية بحيث يكون الاختلاف بين ساعتي سيزيوم تعملان معا حوالي ثانية كل خمسة آلاف سنة
*** ويعاير الكيلوجرام العياري باسطوانة من البلاتين و الإيريديوم ذات أبعاد محددة ، محفوظة عند الصغر سلزيوس (مئوي)موجودة في باريس
*** القياس :- وسيلة الفيزيائي الوحيدة للتعامل مع الطبيعة والاستدلال على مقادير الكميات الفيزيائية


*** أنواع أجهزة القياس :-

1- أجهزة تستخدم مؤشر وتسمى أجهزة تناظرية Analog
2- أجهزة رقميةDigital
3- أجهزة بسيطة تعتمد على القراءة المباشرة مثل المتر الشريطي


*** ملحوظة :-عملية القياس لا يمكن أن تتم بدقة 100٪ أي لابد من وجود خطأ بسيط
&& علل لا يمكن أن تكون عملية القياس بدقة 100٪


جـ / أسباب وجود نسبة خطأ في عملية القياس
1- عدم دقة الجهاز في القياس
2- الخطأ الناشئ عن العامل البشري أثناء القراءة
3- عوامل بيئية مثل درجة الحرارة أو الرطوبة

4- عدم دقة الجهاز المستخدم


****وعلى الفيزيائي أن يقلل من نسبة الخطأ لأن عملية القياس هي العملية الوحيدة للتعامل مع الطبيعة والاستدلال على مقادير الكميات الفيزيائية


*** لغة الفيزياء( المعادلة الرياضية الفيزيائية):- هي صورة مختصرة لتوصيف فيزيائي يطول شرحه بالكلمات
و مدلولها هو ترجمة ما في الطبيعة من معان يدركها الفيزيائي بحسه فيتكون لديه الحاسة الفيزيائية التي تقوده إلى الإبداع و الاختراع ومن ثم فهم الطبيعة والتحاور معها وتطويعها


&& علل تستخدم المعادلات الفيزيائية للتعبير عن العلاقات بين الكميات الفيزيائية

جـ / لأنها وصف فيزيائي يطول شرحه بالكلمات كما أنها تنمي حاسة فيزيائية لديه تقوده إلى الإبداع و الابتكار ومن ثم فهم الطبيعة والتحاور معها وتطويعها


*** الطبيعة التطبيقية للفيزياء:-
فهم الفيزياء ساعد الإنسان في
1- التغلب على الجاذبية و الإنطلاق إلى الفضاء
2- إطلاق الأقمار الصناعية
3- إكتشاف الكهرباء مكن الإنسان من إختراع الكمبيوتر والأجهزة الكهربية
4- إستيعاب قوانين الميكانيكا والحرارة مكن الإنسان من إختراع السيارة والطائرة
&& علل : يهتم علماء الفيزياء بالجوانب التطبيقية ؟
*** الثوابت الفيزيائية :- كميات قياسية تمثل علاقات بين كميات أو مقادير ثابتة لا تتغير من تجربة لأخرى
*** الأس العشري :- يعبر عن الكمية الفيزيائية بطريقة مختصرة مثلا
100000 تكتب 105



ملحوظة :-
1/100من المتر يسمى السنتيمتر cm = 10-2 m
1/1000 من المتر يسمى المليمتر (mm )
10-6 من المتر يسمى الميكروميتر (μm )
الفيمتو ثانية =10-15 s


&& علل / عادة يقدر الفيزيائي نتيجة الحسابات تقديرا تقريبيا
جـ / للتأكد من منطقية النتيجة وعدم الاعتماد على الآلة الحاسبة دون تفكير والاعتماد على الإحساس الفطري فمثلا لا يمكن أن تكون كتلة سيارة (20gm)أو تكون المسافة بين القاهرة و الإسكندرية (3×10-5 m )


*** ملحوظة :-
نحن لا نرصد إلا حدود دقة أجهزة القياس لآن هذه الأجهزة تكون بالغة الدقة


*** الكميات القياسية :- هي الكميات التي يلزم لتعريفها معرفة مقدارها فقط مثل الطول والكتلة والزمن
&& علل / تعتبر المسافة بين القاهرة والمنصورة كمية قياسية
لأنها كمية قياسية يلزم لتعريفها معرفة مقدارها فقط
*** الكميات المتجهة :- هي الكميات التي يلزم لتعريفها معرفة مقدارها واتجاهها فمثلا إذا تحرك جسم10 Km فلابد أن نحدد اتجاه الحركة
&& علل / الحركة التي يحدثها أي جسم تعتبر كمية متجهة
جـ / لأنه يلزم لتعريفها كاملا معرفة كل من مقدارها واتجاهها
*** أمثلة لكميات متجهة : السرعة – العجلة – كمية التحرك – القوة – الدفع




علل / تستخدم حروفا إغريقية للتعبير عن الكميات الفيزيائية
جـ / ذلك يرجع إلى كثرة الرموز الفيزيائية وعدم قدرة الرموز اللاتينية على استيعابها


2- عدم رؤيتنا للأشياء والظواهر لا يعني عدم وجودها ولكن يمكن أن نستدل على وجودها من خلال أثرها أو تأثيرها على البيئة التي توجد فيها


&& علل / عدم رؤيتنا للأشياء والظواهر لا يعني عدم وجودها
جـ / لأنه يمكن أن نستدل على وجودها من خلال أثرها أو تأثيرها على البيئة التي توجد فيها
مثال1: الإلكترون لا نراه ولكن نستدل عليه بما يحدثه من تأثير فالتيار الكهربي الذي لا نراه هو سيل من الإلكترونات
مثال2 :- الموجات التي تنطلق من التليفون المحمول أو تدخل إليه لا نراها


*** تتوقف رؤيتنا للأجسام على 1 - دقة أجهزة القياس 2- طبيعة الأجسام التي يراد رؤيتها
*** تراكم الخبرات هي جوهر علم الفيزياء
لأن طالب الفيزياء لا يبدأ بإعادة اكتشاف ما سبق العلماء اكتشافه ولكن من خلال التصديق والتواصل يمكنه أن يضيف إلى الرصيد العلمي وإلا بدأنا كل مرة من نقطة الصفر


&& علل / علم الفيزياء يتميز بالتراكمية
جـ / لأن طالب الفيزياء لا يبدأ بإعادة اكتشاف ما سبق العلماء اكتشافه ولكن من خلال التصديق والتواصل يمكنه أن يضيف إلى الرصيد العلمي وإلا بدأنا كل مرة من نقطة الصفر


*** ماذا تعني الفيزياء لنا :-
- هي طريق التقدم والثروة عن طريق الاختراعات والصناعات الحديثة
- -هي الوسيلة لفهم طبيعة الحياة والكون من حولنا
- -هي طريقة للاستفادة من الجوانب التطبيقي



*** ملحوظة :-
1- كثير من الكميات الفيزيائية تستخدم حروف إغريقية والسبب في ذلك يرجع إلى كثرة الرموز الفيزيائية وعدم قدرة الرموز اللاتينية على استيعابها
*** الكميات الفيزيائية تنقسم إلى :-
1- كميات أساسية :- هي الكميات الفيزيائية التي لا يمكن استنتاج إحداها بدلالة كميات أخرى مثل المسافة(أو الطول ) – الكتلة – الزمن – الشحنة الكهربية– درجة الحرارة
2- الكميات المشتقة :-هي كميات يمكن اشتقاقها بدلالة الكميات الفيزيائية الأساسية مثل السرعة – القدرة – العجلة -القوة – الطاقة -الجهد –المقاومة الكهربية –الشغل - السعة الكهربية