De wetenschap van de natuurkunde meet de werkelijkheid en beïnvloedt onder meer biofysica, astronomie en scheikunde. De natuurkunde categoriseert alle interacties tussen materie en energie en probeert de meest fundamentele problemen in het universum op te lossen. Filosofen en wetenschappers gebruiken de natuurkunde al minstens 2000 jaar om de wereld te interpreteren, van Aristoteles tot Isaac Newton tot Marie Curie.

In elk onderwerp moet een wetenschapper, voordat hij oplossingen voor fundamentele problemen zoekt, eerst de basis beheersen. Verschillende soorten materie-energie-interacties definiëren de fundamentele disciplines van de natuurkunde. Warmte, licht, straling, geluid, beweging en elektriciteit zijn allemaal vormen van energie. De positie van een object, chemische binding, fysieke stress en atoomkernen kunnen allemaal worden behouden. Materie is alles wat massa heeft of is samengesteld uit atomen en ruimte inneemt. Materie en energie interageren in alle aspecten van het bestaan ​​en vormen het fysieke universum, van de binding van deeltjes tot de verbranding van een motor.

Zoals huidige en voormalige studenten weten, gebruikt natuurkunde wiskunde om de interacties tussen materie en energie te begrijpen; Om te begrijpen hoe natuurkunde de wereld beïnvloedt, zijn echter geen uitgebreide computervaardigheden vereist. Met behulp van verschillende wetenschappelijke en educatieve websites heeft Stacker een lijst samengesteld met fundamentele natuurkundige ideeën over hoe de wereld werkt. Deze principes verklaren waarom materie zich gedraagt ​​zoals ze doet, van de bewegingswetten van Newton tot elektrische krachten.

Lees verder om te zien hoe natuurkunde ingenieurs in staat stelt om levensreddende technologieën zoals airbags te creëren, hoe dit de plaatsing van deurknoppen verklaart en waarom iemands benen zo klein lijken als ze in het water staan.

Beweging

Beweging is een van de eerste vakken die in een natuurkundeles wordt gegeven:

• hoe een object beweegt.
• hoe snel het beweegt
• waar gaat het heen
• Hoe snel het versnelt en vertraagt.

Beweging wordt typisch beschreven door natuurkundigen met behulp van snelheid en versnelling. Versnelling beschrijft hoe snel of langzaam de snelheid verandert. Snelheid verwijst naar beweging in een bepaalde richting. Als je bijvoorbeeld ergens rijdt, hebben zowel de bestuurder als de auto snelheid, wat betekent dat ze in een bepaalde volgorde en in een bepaald tempo rijden. De automobilist zal hoogstwaarschijnlijk van tijd tot tijd zijn snelheid wijzigen, afwisselend gas geven en remmen.

De eerste wet van Newton

Er gebeurt niets zonder een klein duwtje. De eerste bewegingswet van Isaac Newton is in wezen deze: als een object met een constante snelheid beweegt (zelfs als de snelheid 0 is en het ding stilstaat), zal het dat blijven doen tenzij het wordt gecontroleerd door krachten zoals dat wrijvingswiel en beïnvloedt de grond. Luiaard is een andere naam voor deze term. De eerste wet van Newton verklaart waarom een ​​raket die in de ruimte wordt gelanceerd, zonder lucht of andere krachten, voor onbepaalde tijd met een constante snelheid in een rechte lijn zal blijven voortbestaan.

De tweede wet

van Newton Zoals de eerste wet van Newton stelt, is er een kracht nodig om een ​​object te laten bewegen. Een punt is over het algemeen een duw of een trek. De voordeur heeft bijvoorbeeld een duw nodig om te openen. De tweede wet van Newton stelt dat de grootte van een kracht evenredig is met zijn massa en versnelling. Een hand snel naar voren duwen om de deur te openen, creëert een veel krachtiger ingang dan wanneer dezelfde persoon langzaam nadert.

Newtons Derde

Wetskrachten handelen nooit alleen; ze gaan altijd gepaard met een andere kracht die in de tegenovergestelde richting werkt. Wanneer je een stoel over de vloer duwt, oefen je een kracht uit die de stoel beweegt, maar de basis oefent ook een kracht uit die de schuifwrijving tegengaat. De wielen van een auto duwen achteruit op de grond, gebruikmakend van de wrijvingskracht van de weg en rijden vooruit, of de vleugels van een vogel duwen de lucht naar beneden en naar achteren om lift en vlieg te genereren zijn twee voorbeelden van de derde wet van Newton.

Zwaartekracht

Zwaartekracht is vooral bekend als de kracht die dingen laat vallen, maar het is ook een attractie. Het trekt niet alleen materiaal naar het aardoppervlak, maar zorgt er ook voor dat planeten om sterren draaien. Dingen wegen ook door de zwaartekracht. Alles heeft massa, die de hoeveelheid stof in een object meet, maar de zwaartekracht van de aarde bepaalt het gewicht.

Centripetale kracht

Centripetale kracht is de oorzaak van de lage snelheidsbeperkingen die zijn gespecificeerd voor op- en afritten. Middelpuntzoekende kracht houdt het op zijn plaats wanneer iets in een cirkelvormige baan versnelt. De snelheidslimieten op gebogen uitritten zijn speciaal berekend om ervoor te zorgen dat de middelpuntvliedende kracht de auto op de beoogde koers houdt.