Många elever fruktar att studera fysik av anledningen att det handlar om de två mest fruktade skolämnen: matematik och naturvetenskap. Men det finns både lättare och svårare aspekter som är viktigt att ha i åtanke.
Superprof ger dig nu fantastiska och roliga anekdoter, och fakta, om fysik; aspekter av denna mycket allvarliga vetenskap som gör den så spännande för så många. Hitta en fysik- och matematikhandledare och lär dig uppskatta vetenskapen ännu mer.
Förhoppningsvis, i slutet av denna artikel, kommer du att vara lite mer intresserad av detta spännande ämnesområde!

Fysik och din telefon

fysik
Har du någonsin undrat hur beröringen av telefonens skärm kan få saker och ting att hända? Tack vare fysiken kan vi avslöja! Väldigt stor skillnad från den ursprungliga telefonen eller hur? Bild: Unsplash

Idag behöver man inte vara raketforskare eller ha en examen i astrofysik för att använda en sådan högteknologisk gadget som en smartphone innebär, även om det finns en betydande mängd fysik involverad i deras koncept och drift.

Har du någonsin undrat hur beröringen av telefonens skärm kan få saker och ting att hända?

Först lite bakgrund för att förstå fysik bättre:

Människor är elektriska varelser: i våra kroppar finns det positiva och negativa laddningar som skickar meddelanden längs vårt nervsystem, reglerar vårt hjärtslag och till och med skyddar enskilda celler.
Dessa positivt eller negativt laddade joner är särskilt tydliga när vi berör något med en motsatt elektrisk laddning, och särskilt på vintern.

Statisk elektricitet är en elektrisk laddningsuppbyggnad som väntar på utsläpp – i motsats till nuvarande el, som flyter från vägguttag till enheter som kräver det.

Friktion kommer att generera en uppbyggnad av elektroner som frigörs när du vidrör något med motsatt laddning, till exempel ett dörrhandtag.
Elektrisk aktivitet i våra hjärnor kan mätas med en EEG – en elektroencefalografi som konstigt nog fungerar på samma grundprincip som våra smartphoneskärmar! EEG och smartphone-resultat beror båda på jonström. Elektronerna i dina fingertoppar skickar laddade elektronerna till din telefons skärm, vilket gör att den elektriska kretsen på den punkten öppnas och en programmerad sensor för att utföra åtgärden kodad i telefonens programvara sätts i rullning. Det är därför du inte kan använda din smartphone med nageln eller blyertsgummi; de har inte rätt elektrisk laddning! Du kan inte heller trycka för att spela din favoritvideo med handskar på om du inte har de speciella handskar som tillåter ledning av joner genom tyget.

En annan rolig fysikrelaterad anekdot angående telefoner: de använder sig av Einsteins speciella relativitetsteori.
GPS-navigering beror på faktorerna som utgör vår mest kända fysikers fantastiska formel: energi, massa och hastighet (tid).
Om du inte har lagt märke till det tidigare så är din telefon ständigt kontrollerad av minst fyra exakt kalibrerade satelliter som mäter avståndet du har rest mellan exakt tidsinställda signalpulser och tillämpar din positionering på kända kartor.
Du kan mycket väl stänga av telefonens positionstjänster men din positionsinformation fortsätter att finnas ute i etern i alla fall.

Lär dig nya fysikrelaterade ord med hjälp av vår ordlista!

fysik
Vad har fysik med vatten att göra? Allt! Bild: Unsplash

Fysik och vatten

Låt oss dyka i med huvudet före och upptäcka ytspänning och ljusbrytning! Men först en fråga: vem gillar inte en uppfriskande efterrätt? Och hur många har inte knackat med skeden på denna efterrätt, bara för att se att den krackelerar lite? Detta fenomen kallas ytspänning: när kroppens yttre yta fungerar som ett elastiskt membran.
Begreppet ytspänning är ganska separat från flotation, vilket innebär att objektet som flyter i ämnet är mer flytande än själva ämnet. Trä är till exempel mycket mindre tätt än vatten, vilket tillåter att det flyter. Om en trädgren som flyter i floden absorberar tillräckligt med vatten skulle den emellertid bli tyngre och så småningom sjunka.
Gelatin har en relativt hög ytspänning, vilket innebär att du måste gräva i din efterrätt snarare än att skumma över ytan, som du kan med glass. Vatten har den fantastiska egenskapen att även om det är en sammanhängande kropp, har varje vattenmolekyl en ytspänning! Ytspänningen är en kraft som är riktad inåt mot vätskan, och ger därmed skenet av att ytan är svagt böjd (konkav) om den betraktas från sidan.
Det har att göra med att vatten saktar ner ljuset: när det når ditt öga får du inte hela bilden.

När ljus passerar genom vattnet färdas dess protoner endast med en 3/4 hastighet.

Det betyder inte att klassisk fysik är fel: ljus reser snabbt... under vakuum.
Låt oss nu prata om en vattenmassa som inte har mer ytspänning än någon annan, men som är ännu tätare än någon annan på jorden. Döda havets saltinnehåll är sådant att även om du inte kan se saltkristallerna flyta runt i vattnet, utgör deras kroppar en sådan täthet att en genomsnittlig människa inte kan sjunka! Vilket leder till följdfrågan: varför sjunker drunknande kroppar och flyter sedan tillbaka upp till ytan?
Orsaken till att man drunknar är för att lungorna fylls med vatten, vilket gör kroppen tyngre än vattnet. När kroppen bryts ned fylls den med gas, vilket gör den lättare än vatten.
Ett sista, kanske mest kända exempel på hur vatten hjälpte till att driva vetenskapen framåt: Arkimedes och hans badkar.
Arkimedes fick i uppdrag att beräkna om krontillverkaren hade lurat kungen genom att blanda silver med det guld som kungen hade tillhandahållit för sin nya krona, men han fick inte smälta kronan för att testa dess innehåll.
När han funderade över problemet i sitt bad märkte han att vattennivån steg i exakt andel av kroppens volym. Således resonerade han att han kunde sänka kronan i fråga, mäta vattnets förskjutning och beräkna kronans densitet. Guld är mycket tätare en metall och silver, som du kanske vet. Så upphetsad över sin upptäckt, rusade hanupp ur badet och sprang naken genom Syrakusas gator, ivrigt ropandes Heureka! - den antika grekiska motsvarigheten till "Jag har det!"
Lär dig mer om Arkimedes princip, tillsammans med andra viktiga begrepp inom fysiken här!

fysik
Rymden, en av fysikernas favorit ställe att utforska! Bild: Unsplash

Fysik och människor

Stephen Hawking öppnade dörren till två fascinerande områden inom fysikstudier: kondenserad materias fysik och aspekter av kosmologi. Bland annat svarta hål, mörk materia och Hawkingstrålning.

Visste du att hela mänskligheten kan kondenseras till något som ryms på storleken av en vanlig sockerbit?

Vi består alla av atomer: protoner, elektroner och neutroner... och en hel massa tomt utrymme mellan dem.
Om vi skulle ta bort det utrymmet i varje mänsklig kropp, skulle hela mänskligheten vara lika stor som en sockerbit, men den skulle vara oerhört tung eftersom den skulle vara extremt tät! Rymden fungerar lite på det sättet också: det vi kan se utgör endast cirka 5% av hela universum. Det är inte så att vi behöver bättre teleskop eller utrustning; det är bara att det mesta av universum består av är rymden... fylld med mörk energi och mörk materia. Nästa gång du häller upp ett glas cola eller annan kolsyrad dryck, kan du tänka på en bubblas livscykel: den bildar till synes ingenting, stiger upp till toppen och släpper sin lilla, gasformiga belastning.
Samma sak händer i rymden, ett fenomen som kallas kvantskum. Kvantskum är en företeelse som utspelar sig på planckskalenivå 10⁻³⁵ m. Namnet kvantskum myntades av fysikern John Archibald Wheeler, 1955. I den extremt småskaliga miljön råder ett kaotiskt tillstånd. Skulle man kunna zooma in och titta på denna miljö, rumtidsväven, skulle det se ut som ett stormpiskat hav. Den anklagas för att ständigt bryta fysikens lagar... men ingen vet varför deras handling inte påverkar andra aspekter av kosmologiska händelser eller balans.
Och sedan finns det svarta hål. Den allmänna relativitetsteorin förutspår att en tillräckligt kompakt massa, kanske en med allt utrymmet som sugs ut från sina atomer som beskrivits ovan, kan deformera rymdtiden och orsaka en sådan gravitationskraft att ingenting, inte ens ljus, kan undkomma den.
Den senaste stora forskaren av detta kosmiska fenomen, Stephen Hawking, förutsatte inte bara att svarta hål avger strålning utan att de behåller spårminnet för varje kosmisk händelse som faller in i dem.
Hawkings senaste offentliga teori diskuterade gravitationsvågor till följd av kollisionen mellan två neutronstjärnor, en enorm upptäckt för astrofysiker!
Du behöver inte vara Sheldon, Leonard eller Raj – eller Stephen Hawking för att uppskatta teoretisk fysik och vårt universum, och du behöver inte vara Howard för att älska vetenskapen bakom statistisk matematik, elektricitet och magnetism.
Nog talat om skådespelare som spelar fysiker; här är några riktiga fysiker och deras upptäckter!
Vi människor är den förkroppsligande fysiken: full av elektricitet och magnetism, med en osäkerhetsprincip som kastas in lite då och då.
Nu när du är insatt inom ämnet så behöver du bara bestämma ditt utbildningsområde:

  • Fasta tillståndets fysik
  • Kvantelektrodynamik
  • Matematisk fysik
  • Kärnfysik
  • Termodynamik
  • Tillämpad fysik
  • Partikelfysik

Alla kan lära sig allt om fysik: vad sägs om experimentell fysik eller kvantfysik?

Behöver du en lärare i Fysik ?

Gillar du artikeln?

5,00/5 - 1 vote(s)
Loading...

Tatiana

A lean mean word-killing machine that loves everything written.