تماشا جزوه فیزیک فرشید داداشی دهم(نظام آموزشی جدید) (97-96)| آلاء

امام حسن عسکری (عليه ‌السلام):دو خصلت است که بالاتر از آن چیزی نیست: ایمان به خدا و سود رساندن به برادران.بحار الأنوار، ج ٥٣، ص ١٩١

صلوات بفرستید ! جهت استفاده از محصولات ما، به نیت یکی از شهدای محل خود جهت تعجیل در فرج امام زمان(عج)،صلوات بفرستید.

تماشای جلسه 1: آموزش مفهومی و قدم به قدم مفاهیم و مسائل

دانلود جزوه

شرح جزوه

جلسه 1: آموزش مفهومی و قدم به قدم مفاهیم و مسائل


فیزیک دانش بنیادی :
در این بخش فیزیک را به عنوان یک دانش بنیادی معرفی می کنیم.
در مورد روند کاری دانشمندان فیزیک و تجربی بودن علم فیزیک صحبت می کنیم.
به این سوال پاسخ می دهیم که آیا نظریه های فیزیکی در طول زمان همواره معتبرند؟
یک سوال مفهومی هم در این بخش حل خواهیم کرد.
مدل سازی:
توضیح می دهیم که مدل سازی چیست و با یک مثال نکاتش رو بررسی می کنیم.
سه سوال هم حل می کنیم.
اندازه گیری و کمیت های فیزیکی:
کمیت و یکا را تعریف می کنیم.
کمیت های عددی و برداری را توضیح می دهیم.
اندازه گیری و دستگاه بین المللی یکاها:
در این جلسه این بخش شروع می شود و در جلسات بعدی ادامه خواهد داشت.
ویژگی هایی که یکا باید داشته باشد را بررسی می کنیم.
کمیت های اصلی و فرعی را توضیح می دهیم.

 واژۀ فیزیک، ریشه در یونان باستان دارد و به معنای شناخت طبیعت است.
 مطالعه و یادگیری فیزیک به این دلیل اهمیت دارد که فیزیک از بنیادیترین دانش ها و شالودۀ تمامی مهندسی ها و فنّاوری هایی
است که به طور مستقیم یا غیرمستقیم در زندگی ما نقش دارند.
 فیزیکدانان ، پدیده های گوناگون طبیعت را مشاهده می کنند و می کوشند الگوها و نظم های خاصی میان این پدیده ها بیابند.
 دانشمندان فیزیک برای توصیف و توضیح پدیده های مورد بررسی ، اغلب از قانون ، مدل ، و نظریه فیزیکی استفاده می کنند.
از آنجا که فیزیک ، علمی تجربی است ، لازم است این قوانین ، مدل ها و نظریه های فیزیکی توسط آزمایش مورد آزمون قرار گیرند.
 مدل ها و نظریه های فیزیکی در طول زمان همواره معتبر نیستند ، بلکه می توانند دستخوش تغییر شوند. به بیان دیگر همواره
این امکان وجود دارد که نتایج آزمایش های جدید منجر به بازنگری مدل یا نظریه ای شود و حتی ممکن است نظریه ای جدید
جایگزین آن شود.

دالتون، 1807 میلادی - مدل توپ بیلیارد
تمام مواد از ذرات ریزی تشکیل شده اند که غیرقابل تقسیم اند. او اولین ذرات را اتم نامید، و شکل آن ها را کروی تصور میکرد.
همچنین شرح داد که اتم هر عنصر خاص ، وزن و مشخصات بخصوص همان عنصر را دارد .

تامسون، 1903 میلادی - مدل کیک کشمشی
اتم از بار الکتریکی منفی )الکترون( و بار الکتریکی مثبت تشکیل شده است که به صورت یکنواخت در سراسر اتم پخش شده است . در مدل تامسون بار مثبت به صورت ابر بوده ) پروتون کشف نشده بود ( و الکترون ها در فضای اتم پراکنده می باشند

رادرفورد، 1911 میلادی - مدل هسته ای
رادرفورد با تاباندن ذرات آلفا به ورقه نازکی از طلا مشاهده کرد که بیشتر ذرات از ورقه عبور میکنند یا به مقدار کمی منحرف میشوند. اما درصد بسیار کوچکی از
ذرات با زاویهای بیش تر از ۹۰ درجه بازمیگردند. رادرفورد نتیجه گرفت که بخش بزرگی از اتم فضای خالی است و در مرکز اتم هسته چگالی وجود دارد.

بور، 1913 میلادی- مدل سیاره ای
پیشنهاد داد که الکترونها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژی مشخصی قرار دارند و در این سطوح به دور هسته اتم در حال
چرخش هستند.

شرودینگر، 1926 میلادی - مدل ابر الکترونی
بر مبنای رفتار دو گانۀ الکترون )موجی و ذرهای( و با تأکید بر رفتار موجی الکترون ، محدود کردن الکترون به یک مدار دایره شکل را
درست ندانست و از احتمال حضور الکترون در یک محیط سه بعدی سخن گفت.

می توانیم یک نظریه را درصورت یافتن رفتاری که با آن ناسازگار است رد کنیم، ولی هرگز نمی توانیم ثابت کنیم که یک نظریۀ
فیزیکی همواره درست است.

ویژگی آزمون پذیری و اصلاح نظریه های فیزیکی ، نقطۀ قوت دانش فیزیک است و نقش مهمی در فرآیند پیشرفت دانش و
تکامل شناخت ما از جهان پیرامون داشته است.
 تفاوت بین قانون ( Law ) و اصل ( Principle )
دانشمندان برای بیان قانون های فیزیکی، اغلب از گزاره های کلی و در عین حال مختصر استفاده می کنند .
قانون های فیزیکی، معمولاً رابطۀ بین برخی از کمیت های فیزیکی را توصیف می کنند و در دامنۀ وسیعی از پدیده های گوناگون
طبیعت معتبرند )مانند قانون های نیوتون(
برای توصیف دامنۀ محدودتری از پدیده های فیزیکی، که عمومیت کمتری دارند، اغلب از اصطلاح اصل استفاده می شود.
)مانند اصل پاسکال که برای شاره های ساکن و محصور معتبر است(
 از آنجا که فیزیک علمی تجربی است باید نظریه های فیزیکی توسط آزمایش مورد آزمون و تائید قرار بگیرند .
در برخی مواقع از یک آزمایش و تجربه به یک نظریۀ فیزیکی می رسند و در برخی مواقع نیز ابتدا نظریه ای مطرح می شود و
آنگاه این نظریه در طول زمان با آزمایش مورد آزمون قرار می گیرد .
)گسترش نظریه های فیزیکی همواره فرایندی دو سویه است که سرآغاز و سرانجام آن مشاهده یا آزمایش است . )
 نتایج حاصل از نظریه های فیزیکی را دانشمندان همۀ رشته ها به کار می برند. به عبارت دیگر فیزیک پایه و اساس تمامی
مهندسی ها و فنّاوری هاست.

 بررسی و تحلیل پدیده ها در فیزیک معمو لاً با پیچیدگی هایی همراه است . به همین دلیل فیزیک دانان برای بررسی پدیده ها، از
مدل سازی استفاده میکنند.
مدل سازی در فیزیک فرآیندی است که طی آن یک پدیدۀ فیزیکی ، آن قدر ساده و آرمانی می شود تا امکان بررسی و تحلیل آن
فراهم شود.
مثال: مدل سازی حرکت یک توپ پرتاب شده:
توجه کنید:
- توپ ، یک کرۀ کامل نیست ) درزها و برجستگی هایی روی توپ وجود دارد (
- در حین حرکت به دور خود می چرخد
- باد و مقاومت هوا بر حرکت آن اثر می گذارند
- وزن توپ با تغییر فاصلۀ آن از مرکز زمین تغییر میکند .
اگر بخواهیم تمام این موارد را هنگام بررسی و تحلیل حرکت توپ در نظر بگیریم، تحلیل ما پیچیده خواهد شد .
با مدل سازی حرکت توپ، می توانیم تا حدود زیادی این پیچیدگی ها را کاهش دهیم.
- با چشم پوشیدن از اندازه و شکل توپ، آن را به صورت یک جسم نقطه ای یا ذره در نظر می گیریم .
- با فرض اینکه توپ در خلأ حرکت می کند، از مقاومت هوا و اثر وزش باد صر فنظر

کمیت : هر چه که قابل اندازهگیری باشد، کمیت نامیده میشود.
 اساس تجربه و آزمایش ، اندازه گیری است برای بیان نتایج اندازه گیری در فیزیک ، به طور معمول از عدد و یکای مناسب
استفاده می کنیم.
)در اندازه گیری ، عدد گزارش شده بیان مى کند که مقدار کمیت مورد نظر چند برابر مقدار کمیتى از همان جنس است که به عنوان مقیاس
انتخاب شده است این مقیاس را یکا )یا واحد( آن کمیت مى نامند.(
 کمیت فیزیکی" نرده ای" ) عددی و یا اسکالر( : هر عدد به همراه یکای آن ، که برای توصیف یک پدیدۀ فیزیکی به کار
می رود ، کمیت فیزیکی عددی یا اسکالر نامیده می شوند.
)براى مشخص شدن آنها برحسب یک یکاى معین، تنها یک عدد کفایت مى کند(
مثل: طول، جرم، تندی و زمان

برای انجام اندازه گیری های درست و قابل اطمینان به یکاهای اندازه گیریای نیاز داریم که تغییر نکنند و دارای قابلیت بازتولید
در مکان های مختلف باشند.
 دستگاه یکاهایی که بیشتر مهندسان و دانشمندان علوم در سراسر جهان به کار می برند را به طور متداول دستگاه متریک
می نامند ، ولی این دستگاه یکاها از سال 1960 میلادی ، به طور رسمی دستگاه بین المللی SI ( System International ( نامیده
شده است.
 در سال 1971 میلادی، مجمع عمومی اوزان و مقیاسها ، هفت کمیت را به عنوان کمیت اصلی انتخاب کرد که اساس دستگاه
بین المللی یکاها را تشکیل می دهند. یکای این کمیت ها را یکا های اصلی می نامند.
) آن دسته از کمیت هایی را که یکاهای آنها به طور مستقل تعریف شده اند ، کمیت های اصلی و یکاهای آنها را یکاهای اصلی
می نامند.(

 

در عمل نیازی نیست که برای هریک از کمیت های فیزیکی یکای مستقلی تعریف شود.
برخی از کمیت های فیزیکی بر حسب کمیت های اصلی بیان می شوند ، این کمیت ها را کمیت های فرعی می نامند.
)مانند: سرعت ، شتاب و ...(
 تعداد کمیت های فیزیکی ، آنچنان زیاد است که تعیین یکای مستقل برای همۀ آنها در عمل ناممکن است.
خوشبختانه، بسیاری از کمیت های فیزیکی مستقل از یکدیگر نیستند و توسط رابطه ها و تعریف های فیزیکی به یکدیگر وابسته اند.
این وابستگی به ما کمک می کند تا لازم نباشد برای همۀ کمیت های فیزیکی ، یکای مستقل تعریف کنیم.


آلاء، مجری طرح توسعه عدالت آموزشی