فيزياء ١ مدخل إلى علم الفيزياء تابع الرياضيات والفيزياء الطريقة العلمية

بسم الله الرحمن الرحيم نكمل درسنا الاول الرياضيات والفيزياء من منهج الصف الاول ثانوي بعد حل المسائل التدريبيه للدرس الاول والتكلم عن مفهوم ما الفيزياء الفيزياء هي فرع من فروع العلم التي تعتني بدراسه العالم الطبيعي والتطرق الى الرياضيات في الفيزياء وكيف انها لغه قادره على التعبير على القوانين والظواهر الفيزيائيه بشكل مفهوم وكما تكلمنا ايضا عن العلاقات الرياضيه التناسب الطردي كيف ان متغيرين يزيدان مع بعضهما او ينقصان مع بعضهما وعن التغير العكسي كيف ان زياده احد المتغيرين تؤدي الى نقصان الاخر كما تطرقنا الى المثال الاول وقمنا بحل بعض المسائل التدريبيه نكمل الان عند هل هذا منطقي طبعا انا عندي مساله تدريبيه لما بحل المساله التدريبيه وبست خص الناتج النهائي والوحده لهذه المساله انا بدي افكر حسب بدي افكر حسب خبرتي طيب هل هذه الاجابه منطقيه من الناحيه الرياضيه هان لما بحسب سرعه سياره على الطريق السريع هل من المنطقي انه السرعه تطلع لي مثلا واح متر لكل ساعه هل منطقي انه سياره على الطريق السريع تمشي بسرعه واح متر بالساعه لا طبعا هذا الشيء غير منطقي طيب هل منطقي اني لما احسب مثلا وزن قلم رصاص انه يطلع لي 10 كيلوغرام هل في الم رصاص ممكن يكون وزنه 10 كيلوغرام لا طبعا هذا كمان شيء غير منطقي ففي شغلات بالمنطق لازم انا اكون اعرفها فنستخدم احيانا وحدات غير مالوفه تحتاج الى التقدير للتحقق من الايجابه انه هل هال الايجابه هي منطقيه من الناحيه الرياضيه في احيان اخرى نستطيع التحقق من الاجابه عن طريق خبراتي خبراتي السابقه بالحياه او بهذا المجال هل هذه الاجابات منطقيه ام ليست منطقيه طيب بعد ذلك ننتقل للطريقه العلميه الطريقه العلميه هي طريقه او اسلوب للاجابه عن تساؤلات علميه بهدف تفسير بعض الظواهر الطبيعيه المختلفه ه ممكن انا اشاهد ظاهره من احد الظواهر الطبيعيه مثل ظاهره البرق الرعد ظاهره الشفق القطبي طيب ظاهره سقوط الاجسام بسبب الجاذبيه هي كلها عباره عن ظواهر علميه طبعا نحن بنستخدم الطريقه العلميه لحتى نجاوب على هي التساؤلات العلميه بهدف ماذا بهدف تفسير هذه الظواهر الطبيعيه انا كيف ببدا بتفسير هذه الظاهره الطبيعيه انا بداها بطرح اسئله بناء على ماذا بناء على مشاهداتي فبناء على المشاهدات التي انا اراها اقوم بطرح اسئله طيب حتى احاول اني افسر هذه الظاهره الطبيعيه طيب انا طبعا طرحت اسئله هلا بحاول شو بحاول اني ابحث عن اجابات منطقيه عن طريق وضع فرضيات انا بحط فرضيه هال فرضيه تحمل احتمالين هفرض فرضا يعني انا بفتر هذا الشيء يعني هو مو اكيد انه يكون صح 100% هي عباره عن فرضيه فهي تخمين انا ممن فهي الفرضيه بتحمل احتمالين ممكن انها تكون صحيحه ممكن انها تكون خاطئه طيب فهي عباره عن ماذا عباره عن تخمين علمي عن كيفيه ارتباط هذه المتغيرات مع بعضها البعض يعني انا عندي ظاهره علميه هالظاهره مثلا مثلا ظاهره الجاذبيه هي تتاثر بالوزن او بمساحه الجسم او بسرعه سقوطه هذه كلها عباره عن متغيرات الليي هي العوامل التي تؤثر في هذه الظاهره طيب فانا سوف اضع تخمين علمي اللي هو الفرضيه عن كيفيه ارتباط هذه المتغيرات او العوامل مع بعضها البعض طيب هلا انا حطيت فرضيه تحمل احتمال الصحه او الخطا بعدين ببدا بحاول اختبر صحه هذه الفرضيه عن طريق التجارب العلميه طيب هذه ماذا هذه عباره عن الفرضيه العلميه حسنا بعد ذلك عننا النماذج القوانين والنظريات هلا نبدا بالنماذج العلميه طيب النماذج العلميه هي ممكن تكون عباره عن فكره او معادله او تركيب او نظام ظاهره نحن بنحاول نفسرها طيب يعني النماذج العلميه انه يكون عندي فكره او معادله او تركيب او نظام او اي شيء بالحياه انا حااول اني افسره مثلا عننا النماذج الذريه اللي درسناها سابقا بالكيمياء والفيزياء هي النماذج الذريه طيب صار صار لها عدد من النماذج المختلفه وطبعا كان الهدف من هذه النماذج تفسيرها او محاوله فهمها بشكل افضل طيب مثل تعيد الى الاذهان النماذج المختلفه للذره مثل نموذج تومسون رذرفورد ها كلها كانت عباره عن فرضيات ونظريات علميه حاولوا الناس انها يبسطوا فهمها عن طريق النمذجه طيب التي التي استخدمت عبر الزمن حيث تعاقب ظهور نماذج ذريه جديده بهدف تفسير المشاهدات والقياسات الحديثه طيب هذه بالنسبه ل النماذج طبعا هون عندنا مجموعه من الصور تشرح لنا النماذج نماذج للكره الارضيه لكوكب المريخ عننا هون يظهر الرسم مشاهده ماخوذه من مناظير فلكيه قديمه على سطح كوكب المريخ طبعا مع تطور العلم ممكن النموذج يتطور لاحظ هون تطور النموذج على عبر مراحل الزمن على مر الزمن بسبب تطور العلم وتطور المناظير الفلكيه المستخدمه طيب بعد ذلك عننا القانون العلمي القانون العلمي هو قاعده طبيعيه تجمع مشاهدات مترابطه طبيعيه لوصف ظاهره طبيعيه متكرره ويعبر عنها بعباره تصف العلاقه بين متغيرين او اكثر ويمكن التعبير عن هذه العلاقه في معظم الحالات بمعادله رياضيه القانون العلمي يفسر ظاهره طبيعيه متكرره والقانون العلمي على عكس الفرضيه فهو دائما صحيح مثل قانون الجذب الكوني مثل قانون الطاقه الطاقه لا تفنى ولا تستحدث وهي تنتقل من شكل الى اخر هذا القانون قانون علمي صريح دائما صحيح مثل قانون الشحنه الشحنات الكهربائيه كمان الشحنه الكهربائيه لا تفنى ولا تستحدث وانما تنتقل من شكل الى اخر طيب مثل مثال قانون حفظ الطاقه قانون حفظ الشحنه المواد المختلفه عننا ثابت الشحنه الكهربائيه الماده الماده لا تفنى ولا تستحدث ولكن تتحول من شكل الى اخر عن طريق التحولات الفيزيائيه او الكيميائيه طيب الفرق بين القانون والفرضيه الفرضيه انا اقوم بوضعها محاوله لتفسير شيء ظاهره طبيعيه وهي عباره عن تخمين بالتالي هي تحتمل احتمال الصحه والخطا على عكس القانون العلمي الذي هو عباره عن قاعده طبيعيه فهو دائما صحيح بعد ذلك ننتقل للنظريه العلميه هي عباره عن اطار يجمع بين عناصر البناء العلمي طيب في موضوع من موضوعات العلم وهو قادر على تفسير المشاهدات والملاحظات المدعومه بنتائج تجريبيه لا تتعارض مع نظريه اخرى في موضوع اخر من موضوعات العلم نلاحظ هنا فرق بين القانون العلمي والنظريه العلميه النظريه العلميه قادره على تفسير المشاهدات النظريه تفسر هذه الظاهره العلميه اما القانون ينص على هذه الظاهره العلميه يعطيني قانون علمي بلي يحكيلي انه 1 زائد 1 يساوي 2 لا يقدم اي تفسيرات على عكس النظريه العلميه التي تقدم تفسيرات للظاهره العلميه هنا عندنا مثال على الظواهر العلميه على النظريات على التفسيرات التي تدعم قوه التجارب اعتقد الفلاسفه الاغريق ان الاجسام تسقط من مكانها لانها تبحث عن اماكن طبيعيه طبعا هذه عباره عن فرضيه لانها تتحمل الصحه والخطا فيما بعد ذلك اكتشف الفلاسفه الاغريق انها عباره عن فرضيه خاطئه بعدين وضع جاليليو ان سرعه سقوط الاجسام تسقط اعتمادا على زمن السقوط لا على الكتله طيب بعدين صار في مراجعه في خطا الفرضيه سقوط الاجسام سرعه سقوط الاجسام نتكلم هنا عن السقوط الحر الذي سوف يتم شرحه في فصول متقدمه باذن الله فسقوط الحر لا يعتمد على الكتله هذه صحيحه معلومه صحيحه ولكن يوجد جزء من الفرضيه خاطئ ولذلك بعد المراجعه هنا ننظر ان جاليليو كان صحيح يوجد جزء من الفرضيه صحيح ولكن يوجد جزء منها ايضا خاطئ وقام نيوتن بتصحيحه قال ان سبب سقوط الاجسام هو بسبب قوه التجاذب هي الجاذبيه الارضيه بعد ذلك حدث مراجعه اخرى وما زالت مقترحات جاليليو ونيوتن في السقوط الحر للاجسام تحتفظ بصحتها وافترض اينشتاين فيما بعد ذلك ان قوه تجاذب بين جسمين هي بسبب الكتله التي تؤدي الى تحدب الفضاء اجسا مكان ما حولها فهنا قال جليليو انها لا تعتمد على كتلتها ولكن حدث تصحيح بعد ذلك انها تعتمد على الكتله وهذا مثال على الفرضيات على مر التاريخ بعد ذلك سوف ننتقل الى حل مراجعه الدرس الاول باذن الله نكمل مع مراجعه الدرس الاول رياضيات لماذا توصف المفاهيم في الفيزياء بواسطه المعادلات الرياضيه طبعا الاجابه موجوده ضمن الدرس بصفحه 10 انه يستخدم علماء الفيزياء الرياضيات بوصفها لغه قادره على التعبير عن القوانين والظواهر الفيزيائيه بشكل واضح ومفهوم يعني بيستخدم الفيزيائيين المعادلات الرياضيه حتى يسهل التعبير عن القوانين والظواهر الفيزيائيه معادلات بشكل ابسط السؤال رقم سته تحسب قوه المجال المغناطيسي مغناطيسيه عذرا تحسب القوه المؤثره في شحنه تتحرك في مجال مغناطيسي بالعلاقه اف ايكوال بي كيو في الاف هي القوه المؤثره بوحده كيلوغرام مضروبه في متر لكل سكند سكوير ي هي كثافه الفيض المغناطيسيه اللي هي شده المجال المغناطيسي ممكن نسميها كمان تقاس بوحده تسلا طيب كيو هي الشحنه الكهربائيه تقاس بوحده امبير مضروبه في سكند في هي سرعه الشحنه وتقاس بوحده متر لكل سكند طيب السؤال هي ي تقاس بوحده تسله طيب ما هي الوحده المكافئه ما وحده تسلى معبرا عنها بالوحدات اعلى يعني المطلوب مني اوجد الوحده المكافئه لوحده تسلى بدلاله المتغيرات اعلى يعني بدلاله المعادله اف اكوال بي كيو في طيب انا حتى اوجد الوحده المكافئه لوحده تسله اللي هي ب بدايه برتب المعادله بحيث اني اخلي بي ايكوال طبعا حتى اخلي ب ايكوال بدي اخلي ب بطرف لحاله بالتالي لازم اتخلص من الكيو والفي فحتى اتخلص منهم بقسم على الكيو في وكونه معادله فاي عمليه حسابيه بقوم بها على احد اطراف المعادله لازم بقوم ف على الطرف الاخر فقسمت على الكيو في الطرف الثاني بقسم على الطرف الاول برجع كيو في بالبسط كيو في بالمقام بروحوا مع بعض بتصير بي ايكوال اف اوفر الكيو في صارت المعادله عندي بهذا الشكل الان سوف اقوم بتعويض الوحدات حتى اوجد الوحده المكافئه لتسلم ب تقاص بوحده تسل تساوي الاف عباره عن كيلوغرام مضروبه بالمتر لكل سكند سكوير طيب بعدين الكيو هي وحدتها امبير في كل سكند بعدين وحده السرعه هي متر لكل سكند بعدين ببدا بالاختصارات هلا لو عاملت البسط اللي فوق منفصل والمقام اللي تحت منفصل ف فيني انا هلا اعتبر هون بسط هون بسط هذا مقام بالتالي الاس مع الاس حتروح طيب بعدين هي الاس تربيع اللي هون فيها تنزل لتحت حيصير كيلوغرام مضروبه في متر على الاي مضروبه بالمتر بالسكن سكوير اللي نزلناه هلا بسط مقام الام مع الام ممكن تروح بصير وحده تسلا تكافئ كيلوغرام لكل امبير في سكند سكوير وبهيك بكون اوجدنا الو حده المكافئه لوحده تسلا بدايه رتبنا القانون خلينا ب طرف لوحده لانه نحن بدنا نطلع الوحده المكافئه لوحده ب بعدين عوضنا ب ايكوال في تقاس بتسل وحدتها تسل ف كثافه المجال المغناطيسي تقاس بتسل طيب اف تقاس ب كيلوغرام في متر لكل سكند سكوير الكيو تقاس في امبير بكل سكند الفي تقاس بمتر لكل سكند بعدين قمت باختصار تبسيط حتى اجد الوحده المكافئه لوحده تس سؤال سبعه اعد كتابه المعادله التاليه اف اكال كيو في للحصول على في بدلاله كل من اف كيو بي يعني المطلوب لمعادله الموجوده عندي هي اف ايكوال اني خليها في ايكوال على في بدلاله في ايكوال بي كيو اف سو القانون الاساسي انه اف اكوال بي كيو في كيف بدي اخلي في ايكوال بدايه بدي اتخلص من البي كيو فبقوم على البي كيو وكونها معادله فلازم اقسم على الطرفين بي كيو مع البي كيو تصبح في ايكوال اف اوفر بي كيو السؤال التالي تفكير الناقد القيمه المقبوله لتسارع الجاذبيه هي 9.8 متر لكل سكند سكوير وفي تجربه لقياسها باستخدام البندول حصلت على قيمه 9.4 متر لكل سكند سكوير هل تقبل هذه القيمه ام لا فسر اجابتك هلا قيمه تسارع الجاذبيه الارضيه هي معروفه انها ايكوال 9 بو 8 متر ل سكن سكوير هي قيمه تم الحصول عليها بعد عدد من التجارب فبالتالي هي قيمه معتمده ومثبته علميا طيب اما بالنسبه لقيمه 9.4 متر الكل سكند سكوير فهي قيمه تعتبر بعيده نوعا ما فلا تقبل لا تقبل لان قيمه 9.8 متر لكل سكند سكوير قيمه مثبته ومعتمه ومعتمده علميا بعد عدد من التجارب العلميه ولذلك ما راح نقبل ه القيمه لكن في حال كانت قيمه قريبه من القيمه المعتمده يعني مثلا لو كانت 9 بوت 9.89 ممكن اقبلها 9 بو 8 1 9 بو 7 ت ت انا هون ممكن اقبلها لكن بالنسبه ل 9.4 فهي تعتبر بعيده نوعا ما بالنسبه لقيمه تم اثباتها علميا واعتمادها علميا بعد عدد لا يستهان به من التجارب العلميه وبذلك نكون انتهينا من الدرس الاول الرياضيات والفيزياء كامل بالمسائل التدريبيه ومراجعه الدرس ونراكم في درس اخر باذن الله