10 TOEPASSINGEN VAN NATUURKUNDE IN HET DAGELIJKS LEVEN - WETENSCHAP - 2024

Enkele van de toepassingen van natuurkunde in het dagelijks leven zijn talrijk. Sommige medische hulpmiddelen, zoals röntgenstralen bijvoorbeeld of laseroperaties, zouden niet mogelijk zijn zonder deze tak van wetenschap, evenals meer alledaagse voorwerpen zoals telefoons, televisies en bijna alle elektronische apparaten.

Aan de andere kant, zonder fysica konden vliegtuigen niet vliegen, konden auto's niet rollen en konden gebouwen niet worden gebouwd. Bijna alle dingen hebben op de een of andere manier te maken met natuurkunde.

De natuurkunde kent vele studierichtingen waarvan de toepassingen in het dagelijkse leven van mensen liggen. De meest voorkomende zijn onder meer astrofysica, biofysica, moleculaire fysica, elektronica, deeltjesfysica en relativiteitstheorie.

Fysica is de natuurwetenschap die de studie van materie en haar bewegingen en gedragingen door ruimte en tijd omvat.

Hij bestudeert ook verwante concepten, zoals energie en kracht. Het is een van de meest fundamentele takken van de wetenschappelijke disciplines; het grootste doel van de natuurkunde is te begrijpen hoe het universum zich gedraagt.

10 toepassingen van fysica

1- Elektromagnetisme

Dit veld van fysica bestudeert elektromagnetische kracht, een soort fysieke interactie die optreedt tussen elektrisch geladen deeltjes.

Elektromagnetische kracht komt meestal tot uiting in elektromagnetische velden zoals elektrische velden, magnetische velden en in licht. Het is een van de vier fundamentele interacties van de natuur.

De elektromagnetische kracht speelt een grote rol bij het bepalen van de interne eigenschappen van de meeste objecten die in het dagelijks leven worden gebruikt.

Gewone materie krijgt zijn vorm als resultaat van intermoleculaire krachten tussen individuele atomen en moleculen in materie, en is een manifestatie van de elektromagnetische kracht.

De theoretische implicaties van elektromagnetisme hebben geleid tot de ontwikkeling van ruimtelijke relativiteitstheorie door Albert Einstein in 1905.

Alle elektrische apparatuur die we in het dagelijks leven gebruiken, heeft te maken met elektromagnetisme. Van magnetrons, elektrische ventilatoren en elektrische deurbellen tot wekkers.

2- Atoomfysica

Dit veld bestudeert atomen als een geïsoleerd systeem van elektronen en een atoomkern. Het betreft voornamelijk de rangschikking of locatie van de elektronen rond de kern en het proces waarin deze rangschikkingen veranderen. Het bevat ook neutrale ionen en atomen.

De term atoomfysica kan worden geassocieerd met kernenergie en kernwapens, hoewel kernfysica alleen betrekking heeft op de kernen van atomen.

Over het algemeen wordt in wetenschappelijke velden rekening gehouden met de bredere context tussen verschillende branches; alleen wetenschappelijke studies zijn zo specifiek.

3- Kwantummechanica

Kwantumtheorie, herontdekt in 1920, is de theoretische basis van de moderne fysica die de aard en het gedrag van materie en energie op atomair en subatomair niveau verklaart. Dit veld wordt kwantumfysica of kwantummechanica genoemd.

Toepassingen van de kwantumtheorie zijn onder meer kwantumchemie, supergeleidende magneten, lasers, microprocessors, magnetische resonantiebeeldvorming en elektronenmicroscopen. Het verklaart ook veel biologische en fysische verschijnselen van energie.

De kwantummechanica is zeer succesvol geweest in het verklaren van veel van de kenmerken van het universum. Het is meestal het enige hulpmiddel om het individuele gedrag van de subatomaire deeltjes waaruit alle vormen van materie bestaan, te onthullen.

Het heeft ook invloed gehad op snaartheorieën, kandidaten voor een theorie van alles. Veel aspecten van technologie werken op niveaus waar kwantumeffecten significant zijn.

Een groot aantal elektronische apparaten is ontworpen op basis van kwantummechanica; lasers, microchips, lichtschakelaars, pen-drives, computers en andere telecommunicatieapparatuur.

Nieuwe vorderingen in het veld werken aan het verbeteren van kwantumcryptografie. Een ander doel op dit gebied is de ontwikkeling van kwantumcomputers; er wordt van hen verwacht dat ze taken veel sneller verwerken dan klassieke computers.

4- Relativiteitstheorie

In zijn relativiteitstheorie stelde Einstein vast dat de wetten van de fysica voor alle waarnemers hetzelfde zijn. Hij stelde ook vast dat de lichtsnelheid hetzelfde is, ongeacht de snelheid waarmee de waarnemer reist.

Een van de effecten van deze theorie is dat verschillende waarnemers die met verschillende snelheden reizen, verschillende perspectieven op dezelfde gebeurtenis kunnen hebben; alle opmerkingen zijn echter correct.

Deze theorie wordt in veel aspecten van het dagelijks leven toegepast. GPS-systemen vertrouwen er bijvoorbeeld op om te functioneren.

Elektromagneten zijn ook mogelijk dankzij de relativiteitstheorie. Ook oudere televisies, of die zonder plasmaschermen, werkten met een op relativiteit gebaseerd mechanisme.

5- Lasers

Een laser is een apparaat dat monochromatisch licht uitzendt via een optisch versterkingsproces op basis van de gestimuleerde emissie van protonen. De principes van laserapparatuur zijn gebaseerd op kwantummechanica.

Laserapparaten hebben veel toepassingen op het gebied van wetenschap, leger, geneeskunde en ook op commercieel gebied.

Fotochemie, laserscanners, kernfusie, microscopen, cosmetische chirurgie, oogchirurgie en tandheelkundige ingrepen zijn slechts enkele gebieden die ook lasers gebruiken.

In de commerciële industrie worden ze gebruikt voor het snijden van materialen, boren en bedrukken; ze zijn ook een lichtbron voor filmprojectoren.

6- Kernfysica

Kernfysica is het gebied van de fysica dat de atoomkernen, hun bestanddelen en interacties bestudeert.

Ook andere vormen van nucleaire materie worden bestudeerd. Kernfysica is niet hetzelfde als atoomfysica, een veld dat het hele atoom en zijn elektronen bestudeert.

Ontdekkingen in de kernfysica hebben geleid tot de toepassing ervan op veel gebieden. Deze velden omvatten kernenergie, kernwapens, nucleaire geneeskunde, industriële en agrarische isotopen, ionenimplantaten in technische materialen en radiokoolstofdatering.

7- Aerodynamica

Deze tak van de natuurkunde bestudeert hoe lucht zich gedraagt ​​en de relatie die het heeft wanneer een object erdoorheen gaat.

Zonder dit zouden vliegtuigen, raketten, auto's of bruggen nooit zijn ontworpen om orkanen te overleven. Uitzoeken hoe je snel en effectief door een vloeistof kunt bewegen, is de taak van aerodynamica.

Lucht is een vloeistof en om er snel doorheen te gaan, moet je het in een lang, dun voertuig doen.

Op deze manier zou je zo min mogelijk weerstand kunnen creëren om snel te gaan. Op dezelfde manier dat mensen sneller op zee gaan als ze horizontaal zwemmen; om deze reden zijn vliegtuigen en treinen buisvormig.

8- Moleculaire fysica

Moleculaire fysica is de studie van de fysische eigenschappen van moleculen, de chemische bindingen tussen atomen en moleculaire dynamica.

Zijn belangrijkste experimentele technieken zijn de verschillende soorten spectroscopie. Dit vakgebied is nauw verbonden met atoomfysica en heeft veel gemeen met theoretische chemie, fysische chemie en chemie.

Deze tak van de fysica meet onder andere eigenschappen van rotatie en vibratie van het spectrum van moleculen, de afstanden tussen de kernen van moleculen en hun eigenschappen.

9- Astrofysica

Deze tak van astronomie combineert de principes van fysica en chemie om de aard van hemellichamen te ontdekken in plaats van hun posities of bewegingen in de ruimte.

Objecten van studie zijn onder meer de zon, andere sterren, melkwegstelsels, planeten buiten de zon en de intergalactische kosmische achtergrond.

De emissies ervan worden in alle delen van het elektromagnetische spectrum onderzocht en de onderzochte eigenschappen omvatten helderheid, dichtheid, temperatuur en chemische samenstelling.

Astrofysica is een zeer breed veld, dus astrofysici passen doorgaans vele natuurkundige disciplines toe, zoals mechanica, elektromagnetisme, thermodynamica, kwantummechanica, relativiteitstheorie, kernfysica, deeltjesfysica, atoomfysica en moleculaire fysica.

In de praktijk brengt modern onderzoek veel observationeel en theoretisch natuurkundig werk met zich mee. Sommige studiegebieden die ze proberen te bepalen, zijn onder meer de eigenschappen van donkere materie, zwarte gaten, of tijdreizen mogelijk is, of er wormgaten kunnen ontstaan, of het multiversum bestaat, en de oorsprong en het lot van het universum.

Astrofysici bestuderen ook de vorming en evolutie van het zonnestelsel, de vorming van sterrenstelsels, kosmische straling en de fysica van astrodeeltjes.

10- Thermodynamica

Dit veld van de fysica houdt zich bezig met warmte en temperatuur en hun relatie tot energie en werk. Het gedrag van deze eigenschappen is onderworpen aan de vier wetten van de thermodynamica.

Thermodynamica wordt toegepast in vele takken van wetenschap en techniek, vooral in de zuivere chemie, chemische technologie en werktuigbouwkunde.

De toepassingsgebieden omvatten biologische thermodynamica, thermodynamica van zwarte gaten, psychometrie, kwantumthermodynamica en statistische thermodynamica.

Referenties

1. Hoe verhoudt natuurkunde zich tot het dagelijks leven? Antwoorden en vragen. Opgehaald van reference.com.
2. Wat zijn de sub-takken van de natuurkunde? Antwoorden en vragen. Opgehaald van reference.com.
3. De Fenynman geeft lezingen over natuurkunde (1964). Athomische hyphothese. Addison-Wesley. ONS. Opgehaald van feynmanlectures.caltech.edu.
4. Hoe elektromagentisme onze wereld veranderde. Commerciele applicaties. Opgehaald van brighthubengineering.com.
5. Einsteins algemene relativiteitstheorie: een vereenvoudigde verklaring. Opgehaald van space.com
6. 4 manieren waarop u de relativiteitstheorie in het dagelijks leven kunt observeren. Fysica. Opgehaald van iflscience.com
7. Toepassingen van kwantummechanica. Hersteld van boundless.com.
8. Afstelbare lasertoepassingen. (2009) 2e editie. Boca Raton, Verenigde Staten. Opgehaald van crcpress.com.
9. Aerodynamica: een inleiding (2016) Leg dat uit. Opgehaald van explaininthatstuff.com.
10. Het belang van astrofysisch onderzoek en de relatie van astrofysica tot andere politieke wetenschappen (1987) De astrofysische reis. Hersteld van adsabs.harvard.edu.
11. Focusgebieden - NASA Science. Opgehaald van nasa.gov.
12. Kwantum theorie. Definitie. Wat is. Opgehaald van whatis.techtarget.com.