heeft de natuurkunde betrekking op het dagelijks leven? Het lijkt misschien niet zo, maar natuurkunde is overal om ons heen. Natuurkundige concepten zijn niet alleen voor wetenschappers—ze zijn belangrijk voor iedereen.

het begrijpen van fundamentele natuurkundige concepten kan ervoor zorgen dat je er slim uitziet voor je baas of een date. Het kan u helpen voorkomen dat auto-ongevallen of krijgen uit een sloot. Het kan zelfs de weg naar een grote carrière in een verscheidenheid van gebieden. Maar misschien wel het allerbelangrijkste: het helpt je te begrijpen hoe de wereld waarin we leven werkt.

wij bij Brainscape, ook geeks in de cognitieve wetenschap van het leren, zijn toevallig zelf fysica geeks.

Wat is natuurkunde? Het is de studie van de fysieke wereld. Het behandelt een reeks onderwerpen, waaronder materie (welke elke substantie is die massa heeft), en de beweging van die materie door ruimte en tijd in het universum. Het is een van de fundamentele wetenschappen en is gewijd aan het beschrijven hoe onze wereld functioneert.

en vandaag zullen we vier fundamentele natuurkundige concepten met je delen om je te helpen dit onderwerp een beetje beter te begrijpen.

the 4 most fundamental physics concepts

klassieke mechanica (de bewegingswetten)

Als u enige vorm van wetenschap hebt bestudeerd, hebt u waarschijnlijk het verhaal gehoord van Isaac Newton sitting onder een appelboom en het formuleren van de basiswetten van beweging. Hoewel het verhaal deels apocrief is, zit er eigenlijk een waarheid in. in 1687 publiceerde Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, het eerste boek dat de fundamentele bewegingswetten of klassieke mechanica uiteenzette. In het boek legde Newton de drie fundamentele wetten van de klassieke mechanica uit:

1. objecten in rust blijven in rust, en objecten in beweging blijven in beweging met dezelfde snelheid, tenzij het object wordt ingewerkt door een externe kracht.
2. kracht is gelijk aan massa maal versnelling (F = ma).
3. wanneer een object een kracht uitoefent op een ander object, oefent het tweede object een gelijke en tegengestelde kracht uit op het eerste object.

Dit klinkt misschien een beetje abstract, maar als je erover nadenkt, kunnen deze wetten van de mechanica duidelijk worden waargenomen in het dagelijks leven. Op een vlakke ondergrond blijft een bal stil, tenzij iemand erop schopt, of de wind erop blaast. Op een heuvel, de zwaartekracht werkt op het en trekt het bergafwaarts.wat kracht betreft, begrijpen we allemaal dat geraakt worden door een trefbal met een snelheid van 30 km / u niet hetzelfde is als geraakt worden door een auto met dezelfde snelheid. De massa van het object maakt een verschil in de kracht. Uiteindelijk begrijpen we allemaal dat als we tegen een muur slaan, we waarschijnlijk onze hand breken. We kunnen de muur hard raken, maar de muur oefent een gelijke en tegengestelde kracht in ruil. Au.

elektromagnetisme

Wat is licht? Het is onmogelijk om deze eenvoudige vraag te begrijpen zonder te praten over elektromagnetisme, een van de vier basiskrachten die het universum regeren. Elektromagnetisme verwijst naar de krachten die worden gegenereerd door de elektronen die worden gevonden in bepaalde soorten materie in het hele universum. Sommige soorten materie, zoals de verbindingen die in magneten worden gevonden, hebben elektronen die zodanig zijn geconfigureerd dat zij kracht uitoefenen op andere elektronen die in “geladen deeltjes zijn.”

deze verbindingen oefenen energie uit op andere “geladen deeltjes”, waardoor een magneet een paperclip aantrekt, maar niet uw vinger. De kracht die door een elektromagnetisch veld wordt gedragen wordt gedragen door fotonen, die deeltjes zijn die soms als golven werken (of golven die soms als deeltjes werken).

verwarrend, ik weet het. Het belangrijkste om te begrijpen is dat elektromagnetische straling een groot deel van ons dagelijks leven uitmaakt. Zichtbaar licht zelf is een vorm van elektromagnetische straling. Andere soorten elektromagnetische straling zijn röntgenstralen, radiogolven, enzovoort. Elektriciteit wordt natuurlijk gecreëerd door het manipuleren van elektromagnetische krachten.

relativiteit

algemene relativiteit is een basisconcept in de natuurkunde dat vaak wordt beschreven aan de hand van de analogie van een bewegend voertuig. Laten we zeggen dat je in een auto rijdt met een snelheid van 60 km / u. Het is een cabriolet, en de bovenkant is naar beneden. Je gooit een bal recht omhoog. Relativiteit helpt om het feit te verklaren dat er twee verschillende perspectieven zijn op wat er met de bal gebeurt.

vanuit je perspectief, in de auto, heb je één opwaartse kracht op de bal uitgeoefend. Vanuit het perspectief van iemand buiten de auto die stilstaat, reed de bal al 60 km / u in de auto toen de tweede kracht werd uitgeoefend. Dit is een eenvoudig voorbeeld, maar kan worden uitgebreid naar grotere schalen: bijvoorbeeld, de aarde draait momenteel rond de zon met ongeveer 67.000 mijl per uur—maar door relativiteit, voelt het niet zo voor ons.

algemene relativiteit werd uitgebreid in de vroege jaren 1900 toen Albert Einstein speciale relativiteit creëerde. In zijn geschriften theoretiseerde Einstein een “absolute snelheidslimiet” voor licht—een snelheid die niet kon worden overschreden, ongeacht de relativiteit. Stel je dit voor: je staat stil in het midden van de ruimte en meet de snelheid die het licht langs je heen beweegt. De lichtbron is in de buurt, stationair. Je meet de snelheid van het licht als 671 miljoen mijl per uur.

dan voer je nog twee experimenten uit. In de eerste, wordt de lichtbron nu van jullie weggestuwd met een snelheid van 300 miljoen mijl per uur. In de tweede beweegt de lichtbron met dezelfde snelheid naar je toe. Elke keer dat je de snelheid van het licht meet, is het getal echter hetzelfde: 671 miljoen mijl per uur.

wat betekent dit? Nou, bijvoorbeeld, het rekt de tijd uit: hoe sneller je beweegt, hoe langzamer de tijd gaat. Ja, Dit is zo wild als het klinkt. De waarheid is zoveel vreemder dan fictie.

thermodynamica

De studie van de thermodynamica draait om de relatie tussen warmte, energie en mechanische arbeid. Thermodynamica draait om vier wetten (die, om welke reden dan ook, zijn genummerd van nul tot drie). De wetten komen voort uit een basisinterpretatie van warmte als beweging

Het is ingewikkeld, maar in principe is dit wat belangrijk is: op atomair niveau verwijst wat we waarnemen als “temperatuur” eigenlijk naar atomaire beweging. Op een warme dag, bijvoorbeeld, wekt zonne-energie de atomen in de atmosfeer van de aarde op om snel te trillen. Deze vibratie draagt energie die wordt overgebracht naar onze huid, waardoor we ons warm voelen. Op dezelfde manier zijn “koude” atomen degenen die minder bewegen. Het is niet dat warmte atomen laat bewegen; het is dat beweging van atomen warmte is.

algemene kennis houdt niet op met natuurkunde

We hopen dat u genoten hebt van deze korte blik in de natuurkunde en dat het uw dorst naar meer leren stimuleert. Hoe meer je begrijpt over wetenschap, hoe meer je begrijpt en waardeert deze prachtige wereld waarin we leven.

en het zijn niet alleen natuurkundige concepten die nuttig zijn voor uw algemene kennis. Er zijn een heleboel andere onderwerpen die er zijn (zoals biologie, wiskunde, talen, kunst, enzovoort) die je helpen deze wereld een beetje beter te begrijpen. We hebben niet altijd de tijd om ze te leren.

daarom is Brainscape de perfecte oplossing als je je algemene kennis wilt opfrissen. Onze flexibele, adaptieve flashcards app die u helpt nieuwe concepten twee keer zo snel te leren als u zou doen traditionele oefeningen.door middel van een meerjarig project waarbij honderden studenten, docenten, professoren en deskundigen uit verschillende vakgebieden betrokken waren, heeft Brainscape een kritische basis van kennis samengesteld over een groot aantal onderwerpen. We noemen het Kennisrehabilitatie. Of u nu de Kunsten, Wetenschappen, Sociale Wetenschappen, of zelfs popcultuur en entertainment wilt herzien, het is allemaal hier voor u om te leren.

en als je meer hulp nodig hebt om natuurkunde te leren, bekijk dan de Brainscape onze adaptieve flashcards voor zowel Physics 101 als MCAT Physics!