20 ענפי פיזיקה: מה הם ומה הם לומדים?

מהם ענפי הפיזיקה?

פיזיקה היא א מדע יסודי ממנו נלמדים החומר ותנועתו במרחב ובזמן, כמו גם מושגי האנרגיה והכוח, ולכן לומדים את היקום ואת פעולתו. זהו מדע תיאורטי וניסיוני בעל ענפי לימוד שונים המסייעים לנו להבין טוב יותר את המציאות שלנו.

1. מכניקה קלאסית

מכניקה היא אחד הענפים העיקריים של הפיזיקה שממנה לומדים את תנועת הגופים והכוחות הפועלים עליהם. לשם כך היא משתמשת בחוקי ניוטון, והיא מיושמת בדרך כלל במחקר שיגור רקטות.

2. אלקטרומגנטיות

אלקטרומגנטיות היא אחד הענפים העיקריים של הפיזיקה החוקרת תופעות חשמליות ומגנטיות. תאר כיצד האינטראקציה בין חלקיקים טעונים מתרחשת בשדות חשמליים.

אלקטרומגנטיות היא אחד מארבעת הכוחות הבסיסיים ביקום. ענף זה מיושם בדרך כלל במחקר ופיתוח של ציוד אלקטרוני, מערכות חשמל, בין היתר.

3. תרמודינמיקה

ענף של פיזיקה קלאסית החוקרת את סוגי האנרגיה, במיוחד זו הנגזרת מחום וטמפרטורה, כמו גם את תהליכי העברת אנרגיית החום והשפעותיהם על גופים. תרמודינמיקה מיושמת באופן נרחב בתחומים שונים כגון תעשיית הרכב.

4. מכניקת קוונטים

מכניקת הקוונטים היא אחד הענפים העיקריים של הפיזיקה המודרנית החוקרת אטומים, תכונותיהם ואינטראקציות שלהם, והתנהגותם של חלקיקים תת אטומיים. במובן זה הוא חוקר את הטבע מממדיו הקטנים ביותר. הוא מיושם במחקרים שונים, כגון התנהגות של גופים מוצקים.

5. אקוסטיקה

אקוסטיקה היא ענף הפיזיקה החוקר צליל, התפשטותו, התופעות שמקורן בו, כולל האופן בו הוא נשמע וכיצד הוא משפיע על גופים. מחקרים אלה מיושמים בדרכים שונות, כגון עיצוב כלי נגינה.

6. אסטרופיזיקה

האסטרופיזיקה חוקרת את הגופים הנמצאים בחלל, את תנועותיהם, תכונותיהם ותופעותיהם. הידע שלו עוזר לנו להבין כיצד החלל, הכוכבים, הגלקסיות וכוכבי הלכת פועלים בין היתר באמצעות פיתוח מצפה כוכבים אסטרונומי.

7. ביופיזיקה

ביופיזיקה מסתמכת על מחקרים בביולוגיה ופיזיקה כדי ללמוד כיצד מתבצעים תהליכים ביולוגיים שונים ביצורים חיים ולהסביר את פעולתם וחשיבותם. לדוגמא, זה מאפשר לנו לדעת כיצד פועלים אנרגיה תאית או דחפים עצביים.

8. קינמטיקה

קינמטיקה היא ענף הפיזיקה החוקר ומתאר את תנועות האובייקטים המוצקים ואת מסלולם בהתאם לזמן, ולכן היא מחשבת את המהירות, התאוצה והתזוזה אליהם יכולים להגיע. משתמשים בו בדרכים שונות, כמו למשל בחקר תנועת המעיין.

9. קוסמולוגיה

הקוסמולוגיה היא הענף של הפיזיקה המודרנית החוקרת את החוקים השולטים ביקום, מקורו וכיצד פועלים הכוחות בין גרמי השמים. מטרתו להבין טוב יותר את קיומו של היקום ולקבוע את עתידו.

10. דינמיקה

דינמיקה היא ענף בפיזיקה החוקר את הגורמים שיוצרים תנועות של גופים ואת השינויים הפיזיים שלהם במערכת פיזיקלית, כמו כוחות, למשל. במחקרים אלה ניתן להחיל את חוקי ניוטון, והם משמשים לחישוב הדפורמציה או החיכוך שסובלים מגופים.

11. סטטי

סטטיק הוא ענף בפיסיקה המשמש לחקר מאזן הכוחות הפועל על גופים הנמצאים במערכת במנוחה. כלומר, המהירות שלו היא אפס, וכך גם כוח ההאצה שלה. זה חלק ממחקר חוקי ניוטון.

12. פיזיקה אטומית

פיזיקה אטומית היא ענף בפיזיקה המתמקד בחקר האטום, במבנהו, במצבי האנרגיה שלו (ביקוע והתמזגות), באינטראקציה של חלקיקיו ובצורתו האלקטרונית.

13. פיזיקה גרעינית

פיזיקה גרעינית חוקרת את גרעין האטום, המורכב מחלקיקים שונים, כגון פרוטונים ונויטרונים, המוחזקים יחד על ידי כוחות שונים ויחסי גומלין זה עם זה.

כמו כן, ענף זה של הפיזיקה המודרנית חוקר את שחרור האנרגיה הרדיואקטיבית הנוצרת באמצעות אטומים, וכתוצאה מכך השפעה רבה. פיזיקה גרעינית מיושמת לעיתים קרובות במפעלי גרעין על מנת לייצר אנרגיה.

14. פיזיקה רפואית

זהו ענף רב תחומי בו מוחל הידע בפיזיקה, ביולוגיה ורפואה. הוא משמש לקביעת עקרונות ושיטות להשגת אבחנות וטיפולים רפואיים טובים יותר, וכן למניעת מחלות שונות. הוא מיושם בתחום הרפואה ובריאות האדם.

15. פיזיקה מולקולרית

הפיזיקה המולקולרית חוקרת את התכונות הפיזיקליות של מולקולות ואת האינטראקציה בין המבנים האטומיים שלהם. לכן, זה קשור למחקרים אחרים על אופטיקה, ביולוגיה, לימודי חומר, בין היתר. ענף זה של הפיזיקה יכול להיות מיושם, למשל, במחקרים בסיסיים על יחסי גומלין של שדות אלקטרומגנטיים.

16. גיאופיזיקה

המדע חוקר את כדור הארץ לפי שיטות ועקרונות הפיזיקה, ולכן הוא משתמש במחקרי מכניקה, אלקטרומגנטיות, תופעות רדיואקטיביות, בין היתר. כמו כן, הגיאופיזיקה מחולקת לשני ענפים שהם גיאופיזיקה פנימית וגיאופיזיקה חיצונית.

17. מכניקת נוזלים

מכניקת נוזלים מכוונת לחקור את הדינמיקה או ההתנהגות של נוזלים וגזים במצב של מנוחה או תנועה. ענף זה מיושם במחקרים הקשורים למערכות הידראוליות או דלקות, בין היתר.

18. מטאורולוגיה

מטאורולוגיה היא מדע החוקר את האטמוספירה ומרכיביה. היא משתמשת בידע המגוון בפיזיקה כדי לחקור ולנתח את תנאי מזג האוויר, תופעות מטאורולוגיות, האטמוספירה, תנועות האוויר והמים על פני כדור הארץ, בין היתר. ענף זה של הפיזיקה מאפשר לנו לחזות מזג אוויר.

19. אופטיקה

אופטיקה היא ענף הפיזיקה החוקר את האור ואת התנהגותו, כמו גם את השפעותיו על גופים אחרים ותכונותיו מתופעות זוהרות ואנרגיית אור. אפילו ענף זה חוקר את ראיית ותפיסת האור על ידי בני האדם. אופטיקה מיושמת בפיתוח סיבים אופטיים ובתוך אלקטרואופטיקה.

20. יחסיות

תורת היחסות היא חלק מהתיאוריות שפיתח אלברט איינשטיין לחקר אירועים פיזיים בהתחשב בכך שהזמן והמרחב הם יחסית ולא מוחלטים, שכן נקודת המבט השונה של הצופים נלקחת בחשבון.

התיאוריות של איינשטיין שינו את עקרונות הפיזיקה על ידי שילוב מושגי המרחב והזמן, כמו גם מחקרים על כוח המשיכה, הקוסמולוגיה והאסטרופיזיקה, בין היתר.

אולי גם תאהב:

• גוּפָנִי
• פיזיקה קלאסית
• פיזיקה מודרנית