تم تصميم دورة فيزياء البكالوريا الدولية (IB) لتزويد الطلاب بفهم للمبادئ والمفاهيم التي تكمن وراء أعمال العالم المادي.
خلال الدورة ، يواجه الطلاب مجموعة واسعة من المصطلحات والتعريفات الأساسية الضرورية لفهمهم للموضوع. ستحلل هذه المقالة بعض أهم المصطلحات والمفاهيم في فيزياء IB SL ومناقشة أهميتها.
المصطلحات والتعريفات في IB Physics SL
الطاقة
الطاقة مفهوم أساسي في الفيزياء ويتم تعريفها على أنها القدرة على القيام بعمل. إنها كمية قياسية يمكن نقلها من كائن إلى آخر أو تحويلها من نموذج إلى آخر. وحدة الطاقة هي الجول (J) ، والتي يتم تعريفها على أنها كمية الطاقة المطلوبة للقيام بشغل واحد نيوتن (N) على مسافة متر واحد (م).
يعد فهم مفهوم الطاقة أمرًا ضروريًا في IB Physics SL لأنه يكمن وراء العديد من المفاهيم الأخرى في الدورة ، بما في ذلك العمل والقوة والطاقة الكامنة. يجب أن يكون الطلاب قادرين على تطبيق مبادئ الحفاظ على الطاقة لحل المشكلات المتعلقة بالأنظمة الميكانيكية والدوائر الكهربائية والظواهر الفيزيائية الأخرى.
اقرأ أيضا: أكثر النصائح فعالية للتحضير لامتحانات الجامعة أو الكلية
القوة
تُعرَّف القوة بأنها أي تأثير يتسبب في تغيير كائن ما في الحركة. إنها كمية متجهية ، مما يعني أن لها المقدار والاتجاه وتُقاس بالنيوتن (N). وفقًا لقانون نيوتن الثاني للحركة ، تتناسب القوة الكلية المؤثرة على جسم ما مع كتلته وتسارعه ، أو F = ma.
في IB Physics SL ، يدرس الطلاب سلوك الأشياء الواقعة تحت تأثير القوى ويجب أن يكونوا قادرين على تطبيق مبادئ القوة والحركة لحل المشكلات التي تنطوي على قوى ، مثل حساب القوى التي تعمل على كائن في حالة توازن أو تحديد حركة قذيفة.
للعمل
يُعرَّف الشغل بأنه ناتج القوة المطبقة على كائن والمسافة التي يتم تطبيقه عليها. وهي كمية عددية وتقاس بالجول (J). صيغة الشغل هي W = Fd ، حيث W هو الشغل ، و F هي القوة ، و d هي المسافة التي يتم خلالها تطبيق القوة.
في IB Physics SL ، يدرس الطلاب مبادئ العمل والطاقة ويجب أن يكونوا قادرين على تطبيق هذه المفاهيم لحل المشكلات التي تنطوي على أنظمة ميكانيكية وظواهر فيزيائية أخرى. يجب أن يكونوا قادرين على حساب الشغل الذي يتم إجراؤه على جسم ما باستخدام القوة وتحديد التغيير في الطاقة الحركية والوضعية للجسم نتيجة لذلك.
الطاقة
تُعرَّف القوة بأنها المعدل الذي يتم به العمل أو معدل نقل الطاقة. إنها كمية عددية وتقاس بالواط (W). معادلة القوة هي P = W / t ، حيث P هي القوة ، W هي الشغل ، و t هي الوقت.
في IB Physics SL ، يدرس الطلاب مبادئ الطاقة ويجب أن يكونوا قادرين على حساب خرج الطاقة لنظام ، مثل محرك كهربائي أو محرك حراري. يجب أن يكونوا أيضًا قادرين على تحديد كفاءة النظام ، وهي نسبة طاقة الإخراج إلى طاقة الإدخال.
أمواج
الموجات هي اضطرابات تنتشر عبر وسط أو فضاء. يمكن وصفها من خلال الطول الموجي والتردد والسعة والسرعة. الطول الموجي هو المسافة بين قمتين أو قاع متتاليين ، والتردد هو عدد الموجات التي تعبر نقطة في وقت معين ، والسعة هي أقصى إزاحة للموجة من موضع توازنها ، والسرعة هي السرعة التي عندها تنتشر الموجة.
في IB Physics SL ، يدرس الطلاب سلوك الأمواج ويجب أن يكونوا قادرين على تطبيق مبادئ ميكانيكا الموجات لحل المشكلات التي تتضمن الصوت والضوء وأشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي. يجب أن يكونوا قادرين أيضًا على شرح خصائص الموجات ، مثل التداخل والحيود والاستقطاب.
اقرأ أيضا: مقدمة في المتتابعة الحسابية: التعريف والصيغة والأمثلة
المجالات الكهربائية
المجالات الكهربائية هي مناطق من الفضاء حول الجسيمات المشحونة حيث يتم ممارسة القوة على الجسيمات المشحونة الأخرى. تقاس قوة المجال الكهربائي بالفولت لكل متر (V / m). يُعرَّف اتجاه المجال الكهربائي بأنه الاتجاه الذي ستتحرك فيه شحنة اختبار موجبة إذا وُضعت في الحقل.
يدرس الطلاب في IB Physics SL سلوك الجسيمات المشحونة في المجالات الكهربائية ويجب أن يكونوا قادرين على حساب شدة المجال الكهربائي عند نقطة معينة في الفضاء. يجب أن يكونوا قادرين أيضًا على شرح سلوك الجسيمات المشحونة في المجالات الكهربائية ، بما في ذلك مفاهيم الجهد الكهربائي والسعة.
المجالات المغناطيسية
المجالات المغناطيسية هي مناطق من الفضاء حول المغناطيس أو تتحرك الجسيمات المشحونة حيث تمارس قوة على الجسيمات المشحونة الأخرى. تُقاس قوة المجال المغناطيسي بوحدة تسلا (T). يُعرَّف اتجاه المجال المغناطيسي بأنه الاتجاه الذي تشير إليه إبرة البوصلة إذا وُضعت في الحقل.
يدرس الطلاب في IB Physics SL سلوك الجسيمات المشحونة في المجالات المغناطيسية ويجب أن يكونوا قادرين على حساب شدة المجال المغناطيسي عند نقطة معينة في الفضاء. يجب أن يكونوا قادرين أيضًا على شرح سلوك الجسيمات المشحونة في المجالات المغناطيسية ، بما في ذلك مفاهيم الحث المغناطيسي وتأثير هول.
ميكانيكا الكم
ميكانيكا الكم هي فرع من فروع الفيزياء التي تصف سلوك المادة والطاقة على المستويات الذرية ودون الذرية. يتضمن مفاهيم ازدواجية الموجة والجسيم ومبدأ عدم اليقين والتراكب الكمومي.
في IB Physics SL ، يدرس الطلاب مبادئ ميكانيكا الكم ويجب أن يكونوا قادرين على شرح سلوك الجسيمات على المستويات الذرية ودون الذرية. يجب أن يكونوا قادرين أيضًا على تطبيق مبادئ ميكانيكا الكم لحل المشكلات التي تنطوي على جسيمات ، مثل حساب مستويات الطاقة في الذرة أو احتمالات النتائج المختلفة في تجربة كمومية.
نسبية
النسبية هي فرع من فروع الفيزياء التي تصف سلوك الأجسام بسرعات عالية وفي مجالات الجاذبية القوية. يتضمن مفاهيم تمدد الوقت وتقلص الطول ومبدأ التكافؤ.
في IB Physics SL ، يدرس الطلاب مبادئ النسبية ويجب أن يكونوا قادرين على شرح سلوك الأشياء بسرعات عالية وفي مجالات الجاذبية القوية. يجب أن يكونوا أيضًا قادرين على تطبيق مبادئ النسبية لحل المشكلات التي تنطوي على أشياء ، مثل حساب تمدد الوقت لساعة متحركة أو الانزياح الأحمر الثقالي للضوء.
في الختام ، يعد فهم المصطلحات والتعريفات الرئيسية في IB Physics SL أمرًا ضروريًا للطلاب لتطوير فهم عميق للموضوع. الطاقة ، القوة ، العمل ، القوة ، الموجات ، المجالات الكهربائية ، المجالات المغناطيسية ، ميكانيكا الكم ، والنسبية كلها مفاهيم أساسية تشكل أساس الدورة. من خلال إتقان هذه المفاهيم ، يمكن للطلاب تطوير مهاراتهم في حل المشكلات وإعداد أنفسهم للدراسات المستقبلية في الفيزياء والمجالات الأخرى ذات الصلة.
