College Physics – Physics and Astronomy / كلية الفيزياء – الفيزياء وعلم الفلك

معلومات الكتاب

عنوان الكتاب: كلية الفيزياء – الفيزياء وعلم الفلك

نوع المنشور: كتاب

اسم المؤلف: OpenStax College

عدد الصفحات: 1271 صفحة

دار النشر: Rice University

تاريخ النشر: 2013

اللغة: الانكليزية

Read & Download

التصفح والتحميل

Information

Title: College Physics – Physics and Astronomy

Type: Book

Author Name: OpenStax College

Number of Pages: 1271pages

By: Rice University

Date: 2013

Language: English

Text from - College Physics - Physics and Astronomy

Physics and Astronomy, What is your first reaction when you hear the word “physics”? Did you imagine working through difficult equations or memorizing formulas that seem to have no real use in life outside the physics classroom?

Many people come to the subject of physics with a bit of fear.

But as you begin your exploration of this broad-ranging subject, you may soon come to realize that physics plays a much larger role in your life than you first thought, no matter your life goals or career choice.

For example, take a look at the image above. This image is of the Andromeda Galaxy, which contains billions of individual stars, huge clouds of gas, and dust. Two smaller galaxies are also visible as bright blue spots in the background.

At a staggering 2.5 million light years from the Earth, this galaxy is the nearest one to our own galaxy (which is called the Milky Way).

The stars and planets that makeup Andromeda might seem to be the

furthest thing from most people’s regular, everyday lives. But andromeda is a great starting point to think about the forces that hold together the universe.

The forces that cause Andromeda to act as it does are the same forces we contend with here on Earth, whether we are planning to send a rocket into space or simply raise the walls for a new home. The same gravity that causes the stars of Andromeda to rotate and revolve also causes water to flow over hydroelectric dams here on Earth.

Tonight, take a moment to look up at the stars. The forces out there are the same as the ones here on Earth. Through a study of physics, you may gain a greater understanding of the interconnectedness of everything we can see and know in this universe.

Think now about all of the technological devices that you use on a regular basis. Computers, smartphones, GPS systems, MP3 players, and satellite radio might come to mind. Next, think about the most exciting modern technologies that you have heard about in the news, such as trains that levitate above tracks, “invisibility cloaks” that bend light around them, and microscopic robots that fight cancer cells in our bodies.

All of these groundbreaking advancements, commonplace or unbelievable, rely on the principles of physics. Aside from playing a significant role in technology, professionals such as engineers, pilots, physicians, physical therapists, electricians, and computer programmers apply physics concepts in their daily work. For example, a pilot must understand how wind forces affect a flight path and a physical therapist must understand how the muscles in the body experience forces as they move and bend.

As you will learn in this text, physics principles are propelling new, exciting technologies, and these principles are applied in a wide range of careers.

In this text, you will begin to explore the history of the formal study of physics, beginning with natural philosophy and the ancient Greeks, and leading up through a review of Sir Isaac Newton and the laws of physics that bear his name.

You will also be introduced to the standards scientists use when they study physical quantities and the interrelated system of measurements most of the scientific community uses to communicate in a single mathematical language.

Finally, you will study the limits of our ability to be accurate and precise, and the reasons scientists go to painstaking lengths to be as clear as possible regarding their own limitations.

نص من - كلية الفيزياء - الفيزياء وعلم الفلك

الفيزياء وعلم الفلك، ما هو رد فعلك الأول عندما تسمع كلمة “فيزياء”؟ هل تخيلت العمل من خلال المعادلات الصعبة أو حفظ الصيغ التي يبدو أنه ليس لها فائدة حقيقية في الحياة خارج فصل الفيزياء؟

كثير من الناس يأتون إلى موضوع الفيزياء بقليل من الخوف.

ولكن عندما تبدأ في استكشاف هذا الموضوع الواسع النطاق، قد تدرك قريباً أن الفيزياء تلعب دوراً أكبر بكثير في حياتك مما كنت تعتقد في البداية، بغض النظر عن أهداف حياتك أو اختيارك المهني.

على سبيل المثال، ألق نظرة على الصورة أعلاه. هذه الصورة لمجرة أندروميدا، التي تحتوي على مليارات النجوم الفردية وسحب ضخمة من الغاز والغبار. تظهر مجرتان صغيرتان أيضاً على شكل بقع زرقاء لامعة في الخلفية.

على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية مذهلة من الأرض، هذه المجرة هي الأقرب إلى مجرتنا (والتي تسمى درب التبانة).

قد يبدو أن النجوم والكواكب التي تشكل أندروميدا هي

أبعد ما يكون عن الحياة اليومية العادية لمعظم الناس. لكن أندروميدا هي نقطة انطلاق رائعة للتفكير في القوى التي تربط الكون معاً.

القوى التي تجعل أندروميدا تتصرف كما تفعل هي نفس القوى التي نواجهها هنا على الأرض، سواء كنا نخطط لإرسال صاروخ إلى الفضاء أو ببساطة رفع الجدران لمنزل جديد. الجاذبية نفسها التي تجعل نجوم أندروميدا تدور وتدور أيضاً تسبب تدفق الماء فوق السدود الكهرومائية هنا على الأرض.

الليلة، خذ لحظة للنظر إلى النجوم. القوى الموجودة هناك هي نفسها الموجودة هنا على الأرض. من خلال دراسة الفيزياء، قد تكتسب فهماً أكبر للترابط بين كل شيء يمكننا رؤيته ومعرفته في هذا الكون.

فكر الآن في جميع الأجهزة التكنولوجية التي تستخدمها بشكل منتظم. قد يتبادر إلى الذهن أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية وأنظمة GPS ومشغلات MP3 وراديو الأقمار الصناعية. بعد ذلك، فكر في أكثر التقنيات الحديثة إثارة التي سمعت عنها في الأخبار، مثل القطارات التي تحلق فوق المسارات، “عباءات الخفاء” التي تحني الضوء حولها، والروبوتات المجهرية التي تقاوم الخلايا السرطانية في أجسامنا.

كل هذه التطورات الرائدة، سواء كانت مألوفة أو غير معقولة، تعتمد على مبادئ الفيزياء. بصرف النظر عن لعب دور مهم في التكنولوجيا، فإن المحترفين مثل المهندسين والطيارين والأطباء والمعالجين الفيزيائيين والكهربائيين ومبرمجي الكمبيوتر يطبقون مفاهيم الفيزياء في عملهم اليومي. على سبيل المثال، يجب أن يفهم الطيار كيف تؤثر قوى الرياح على مسار الرحلة ويجب على المعالج الفيزيائي أن يفهم كيف تتعرض عضلات الجسم للقوى أثناء تحركها وانحناءها.

كما ستتعلم في هذا النص، تعمل مبادئ الفيزياء على دفع تقنيات جديدة ومثيرة، ويتم تطبيق هذه المبادئ في مجموعة واسعة من الوظائف.

في هذا النص، ستبدأ في استكشاف تاريخ الدراسة الرسمية للفيزياء، بدءاً من الفلسفة الطبيعية والإغريق القدماء، وانتهاءً بمراجعة السير إسحاق نيوتن وقوانين الفيزياء التي تحمل اسمه.

سيتم تعريفك أيضاً بالمعايير التي يستخدمها العلماء عندما يدرسون الكميات المادية ونظام القياسات المترابط الذي يستخدمه معظم المجتمع العلمي للتواصل بلغة رياضية واحدة.

أخيراً، سوف تدرس حدود قدرتنا على أن نكون دقيقين ودقيقين، والأسباب التي يدفع العلماء إلى بذل جهود مضنية ليكونوا واضحين قدر الإمكان فيما يتعلق بحدودهم الخاصة.