Ilimin Lissafi a Rayuwar Yau da Kullum
Sau da yawa ana ɗaukar ilimin kimiyyar lissafi a matsayin wani abu mai "nauyi" kuma mai tsari. Duk da haka, ba tare da sanin hakan ba, kusan kowace aiki da muke yi kowace rana ana tafiyar da ita ne ta hanyar ƙa'idodin zahiri. Daga farkawa, kunna fitilu, ruwan zafi, tuƙi, zuwa amfani da wayar salula - komai ya ƙunshi ra'ayoyin ƙarfi, makamashi, wutar lantarki, raƙuman ruwa, da zafi. Fahimtar ilimin kimiyyar lissafi a rayuwar yau da kullun ba wai kawai yana sauƙaƙa fahimtar kayan ba, har ma yana taimaka mana mu yi tunani da hankali, mu adana kuzari, da kuma kasancewa cikin aminci a cikin ayyukanmu.
1. Motsi da salo: tafiya, hawa keke, da tuƙi
Idan muka yi tafiya, jikinmu yana turawa baya a ƙasa ta hanyar gogayya. Sai ƙasa ta “tura” mu gaba. Ba tare da gogayya ba, za mu sami wahalar tafiya—shi ya sa wuraren da ke zamewa kamar ƙasa mai danshi ko ƙanƙara ke sa mutane su zame cikin sauƙi.
Haka abin yake yayin hawa keke. Tayoyin kekuna suna riƙe hanya saboda gogayya, wanda hakan ke ba keken damar ci gaba idan aka danna feda. Manufar Newton kuma a bayyane take: idan muka yi birki ba zato ba tsammani, jikinmu yana yawan tura shi gaba. Wannan ya yi daidai da Dokar Farko ta Newton (inertia), wadda ta bayyana cewa abubuwa suna da matuƙar kiyaye yanayinsu. Shi ya sa bel ɗin kujera a cikin ababen hawa yake da mahimmanci: suna hana jiki ci gaba da tafiya gaba lokacin da abin hawa ya tsaya ba zato ba tsammani.
Idan mota ta motsa, injin yana canza makamashin sinadarai na mai zuwa makamashin inji. Mota na iya hawa tudu saboda matsin da ke fitowa daga tayoyin yana shawo kan ƙarfin nauyi da ke ƙasa. Yayin da tudun ya yi tsayi, haka nan ƙarfin da ake buƙata yake ƙaruwa. Direbobi kuma suna fuskantar ƙarfin centrifugal lokacin juyawa, musamman a manyan gudu. Kodayake kalmar "ƙarfin centrifugal" a zahiri tasirin inertia ne, ƙwarewar "jefa" a gefe yana nuna yadda jiki ke mayar da martani ga canje-canje a alkiblar motsi.
2. Kuzari da ƙoƙari: daga ɗaga abubuwa zuwa motsa jiki
Ilimin kimiyyar lissafi yana taimaka mana mu fahimci dalilin da yasa ɗaga abubuwa masu nauyi yake jin gajiya. Idan muka ɗaga abu, muna yin aiki ta hanyar amfani da ƙarfi a kan abu, wanda hakan ke sa shi ya motsa sama. Wannan aikin yana ƙara ƙarfin ƙarfin nauyi na abu. Yayin da muka ɗaga shi, haka nan ake adana ƙarin kuzari.
A wasanni, kimiyyar lissafi tana nan ta hanyar kuzarin motsi da ƙarfin motsi. Lokacin da ake harba kwallo, ƙafar tana samar da wani abu da ke canza ƙarfin motsi na ƙwallon, wanda ke sa ta motsa. Tsawon lokacin da ƙafar ke hulɗa da ƙwallon ko kuma ƙarfin bugun ƙafa, canjin motsi ya fi girma. Shi ya sa dabarar harbi, bugawa, ko jifa take da matuƙar muhimmanci a wasanni: matsayin jiki, kusurwa, da lokacin hulɗa suna tasiri ga sakamakon motsin abin.
3. Zafin jiki, zafi, da kuma canja wurin zafi a gida
Girki "dakin gwaje-gwajen kimiyyar lissafi" ne wanda yake kusa da mu sosai. Idan muka tafasa ruwa, zafi daga murhu yana komawa zuwa tukunya, sannan zuwa ruwa. Canja wurin zafi yana faruwa ta hanyoyi uku:
1. Gudarwa: zafi yana ratsa abubuwa masu ƙarfi. Misali, hannun tukunya yana yin zafi idan ba a rufe shi da abin rufe fuska ba.
2. Haɗakar ruwa: zafi yana wucewa ta hanyar kwararar ruwa (ruwa ko iskar gas). Idan ruwa ya tafasa, ruwan zafi yana tashi kuma ruwan sanyi yana faɗuwa, yana samar da kwararar ruwa.
3. Hasken Radiation: Zafi yana tafiya ta cikin raƙuman ruwa ba tare da buƙatar matsakaici ba. Za mu iya jin zafi daga wuta ko hasken rana ba tare da taɓa shi ba.
Firji kuma yana aiki ne bisa ga manufar zafi, amma ta hanyar "motsa" zafi daga ciki zuwa waje. Tsarin sanyaya yana amfani da na'urar compressor da kuma na'urar sanyaya sanyi don shanye zafi daga wuraren ajiyar abinci sannan ya sake shi a bayan firiji. Shi ya sa bayan firiji yakan ji dumi.
Bugu da ƙari, thermoses suna amfani da ƙa'idar rufewar zafi. Bango biyu masu injin tsabtace iska ko kayan rufewa suna rage watsawa da kuma fitar da iska, yayin da layin haske yana rage hasken rana. Sakamakon haka, abubuwan sha masu zafi suna kasancewa masu zafi yayin da abubuwan sha masu sanyi ke kasancewa masu sanyi na dogon lokaci.
4. Wutar lantarki da maganadisu: fitilu, caja, da kayan lantarki
Idan muka kunna haske, electrons suna ratsawa ta cikin da'irar lantarki. Makullin yana aiki a matsayin mai karya da'ira da kuma mai karya da'ira. Fitilun LED na zamani sun fi ingantaccen makamashi fiye da kwararan fitilar incandescent domin suna canza makamashin lantarki zuwa haske cikin inganci kuma suna samar da ƙarancin zafi.
Caja ta wayar salula tana canza wutar lantarki mai canzawa (AC) daga hanyar fita daga bango zuwa wutar lantarki kai tsaye (DC) da batirin ke buƙata. A cikin adaftar, abubuwan haɗin suna rage ƙarfin lantarki kuma suna daidaita wutar lantarki. Wannan ƙa'idar tana sa caji ya fi aminci kuma ya fi dacewa da buƙatun na'urar.
Ana kuma samun maganadisu a cikin lasifika, fanka, da injinan lantarki. Injinan lantarki suna canza makamashin lantarki zuwa makamashin motsi ta hanyar hulɗar filayen maganadisu da kwararar wutar lantarki. Saboda haka, kayan aikin gida da yawa masu motsi - kamar masu haɗa na'urori, injinan wanki, da famfunan ruwa - sun dogara ne akan ra'ayin lantarki.
5. Raƙuman ruwa: sauti, kiɗa, da sadarwa
Sauti wani irin iska ne da ke ratsawa ta cikin wata matsakaiciyar iska. Idan muka yi magana, muryoyinmu suna girgiza, suna haifar da raƙuman matsi waɗanda kunnuwanmu ke fassara a matsayin sauti. A cikin manyan ɗakuna, ana samun ƙararrawa saboda raƙuman sauti suna haskakawa daga bango ko saman da ke da tauri. Shi ya sa ƙirar sauti take da mahimmanci a cikin zauruka, masallatai, da kuma ɗakunan kiɗa.
Waves kuma suna samar da tushen sadarwa ta zamani. Siginar rediyo, Wi-Fi, da hanyoyin sadarwar salula suna aiki akan raƙuman lantarki. Wayoyin salula suna aika da karɓar bayanai akan takamaiman mitoci waɗanda aka daidaita don guje wa tsangwama. Siginar da ba ta da ƙarfi na iya faruwa saboda toshewa (bango mai kauri), da nisa da mai watsawa, ko tsangwama daga wasu raƙuman ruwa.
6. Na'urorin gani: madubai, gilashi, da kyamarorin wayar hannu
Ana iya ganin yanayin haske (optics) a cikin ayyukan yau da kullun. Madubi yana nuna haske, wanda ke ba mu damar ganin haskenmu. Gilashi yana amfani da ruwan tabarau don haskaka haske ta yadda hoton zai faɗi a kan retina. Mutanen da ke ganin nesa (myopia) galibi suna sanya ruwan tabarau masu lanƙwasa, yayin da mutanen da ke ganin nesa (hyperopia) ke sanya ruwan tabarau masu lanƙwasa.
Kyamarorin wayar hannu suna aiki bisa ga ƙa'idar ruwan tabarau na mayar da haske zuwa ga firikwensin. Sifofi kamar autofocus suna amfani da daidaita nisan mayar da hankali ta atomatik na tsarin. Ko da tasirin "bokeh", ko blur na baya, yana da alaƙa da zurfin filin da kuma yadda ruwan tabarau ke sarrafa haske.
7. Matsi da ruwa: bambaro, famfo, da tayoyin abin hawa
Idan muka sha ta cikin bambaro, muna rage matsin iska a cikin bambaro ta hanyar tsotsa. Mafi girman matsin iska daga waje sannan ya tura ruwan sama da bambaro. Wannan misali ne mai sauƙi na ƙa'idar matsin ruwa.
Famfon ruwa da sirinji suma suna amfani da bambance-bambancen matsin lamba. Bugu da ƙari, tayoyin abin hawa suna aiki saboda matsin lamba na iska da ke cikinsu yana tallafawa nauyin abin hawa kuma yana ba da matashin kai lokacin da ake tafiya a kan saman da ba daidai ba. Tayoyin da ba su da isasshen iska na iya haifar da shan mai da kuma saurin lalacewa ta taya, yayin da tayoyin da suka yi yawa na iya rage jin daɗi da kuma ƙara haɗarin yin tsalle-tsalle.
8. Ilimin kimiyyar lissafi da aminci: kwalkwali, birki, da kayan kariya
An tsara na'urori da yawa na tsaro bisa ga kimiyyar lissafi. Kwalkwali yana kare kai ta hanyar shan kuzarin tasiri da tsawaita lokacin tasiri, don haka yana rage ƙarfin kololuwar da aka yi wa kai. Birki na abin hawa yana canza kuzarin motsi zuwa zafi ta hanyar gogayya; saboda haka, suna iya zafi fiye da kima bayan amfani da su akai-akai. Amfani da kimiyyar lissafi kuma yana bayyana a cikin ƙirar gadoji, gine-gine masu jure girgizar ƙasa, har ma da bel ɗin kujera da jakunkunan iska.
Penutup
Ilimin kimiyyar lissafi ba kimiyya ba ce da ke nesa da rayuwa; a zahiri tana bayyana yadda duniyar da ke kewaye da mu ke aiki. Ta hanyar fahimtar ra'ayoyin kimiyyar lissafi a rayuwar yau da kullun - motsi, kuzari, zafi, wutar lantarki, raƙuman ruwa, haske, da ruwa - za mu iya fahimtar fasaha sosai, mu yi amfani da makamashi cikin hikima, kuma mu kasance cikin aminci a cikin ayyukanmu na yau da kullun. Koyon kimiyyar lissafi yana zama da sauƙi idan muka danganta shi da abubuwan da suka faru na rayuwa ta gaske: daga kicin, zuwa tituna, zuwa aji, zuwa allon wayar da muke amfani da ita kowace rana. Idan muka kula, rayuwar yau da kullun tana cike da "dakunan gwaje-gwajen kimiyyar lissafi" masu ban sha'awa.
