Өдөр тутмын амьдрал дахь физик
Физикийг ихэвчлэн "хүнд" бөгөөд томъёололтой хичээл гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч бидний өдөр бүр хийдэг бараг бүх үйл ажиллагаа физикийн зарчмуудаар удирддаг. Сэрэх, гэрэл асаах, ус буцалгах, жолоо барих, гар утас ашиглах гэх мэт бүх зүйл хүч, энерги, цахилгаан, долгион, дулаан гэсэн ойлголтуудыг агуулдаг. Өдөр тутмын амьдралд физикийг ойлгох нь материалыг ойлгоход хялбар болгохоос гадна илүү логиктой сэтгэх, энерги хэмнэх, үйл ажиллагаандаа аюулгүй байхад тусалдаг.
1. Хөдөлгөөн ба хэв маяг: алхах, дугуй унах, жолоодох
Бид алхах үед бие маань үрэлтийн улмаас газарт түлхэгдэж, арагшаа түлхэгддэг. Дараа нь газар биднийг урагш "түлхдэг". Үрэлтгүйгээр бид алхахад хэцүү байх болно. Ийм учраас нойтон шал эсвэл мөс гэх мэт гулгамтгай гадаргуу нь хүмүүсийг хальтирахад хялбар болгодог.
Дугуй унах үед ч мөн адил зүйл хамаарна. Дугуйн дугуй нь үрэлтийн улмаас зам дээр барьцалддаг бөгөөд дөрөө дарахад дугуй урагшлах боломжийг олгодог. Ньютоны үзэл баримтлал бас тодорхой байна: хэрэв бид гэнэт тоормослох юм бол бидний бие урагш түлхэгдэх хандлагатай байдаг. Энэ нь Ньютоны нэгдүгээр хууль (инерц)-тай нийцдэг бөгөөд энэ хуульд объектууд өөрсдийн төлөв байдлаа хадгалах хандлагатай байдаг гэж заасан байдаг. Тийм ч учраас тээврийн хэрэгслийн суудлын бүс маш чухал юм: тэд тээврийн хэрэгсэл гэнэт зогсоход биеийг урагшлахаас сэргийлдэг.
Ketika mobil melaju, mesin mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi mekanik. Mobil dapat menanjak karena gaya dorong dari roda mengatasi komponen таталцлын хүч yang menarik mobil ke bawah. Semakin curam tanjakan, semakin besar tenaga yang dibutuhkan. Pengemudi juga merasakan adanya gaya sentrifugal saat berbelok, terutama pada kecepatan tinggi. Meskipun istilah “gaya sentrifugal” sebenarnya efek dari inersia, pengalaman “terlempar” ke samping menunjukkan bagaimana tubuh bereaksi terhadap perubahan arah gerak.
2. Эрч хүч ба хүчин чармайлт: эд зүйлсийг өргөхөөс эхлээд дасгал хийх хүртэл
Fisika membantu kita memahami mengapa mengangkat barang berat terasa melelahkan. Ketika kita mengangkat benda, kita melakukan usaha (work) karena memberikan gaya pada benda hingga berpindah ke atas. Usaha ini meningkatkan потенциал энерги gravitasi benda. Semakin tinggi kita mengangkatnya, semakin besar energi yang disimpan.
Спортод физик нь кинетик энерги болон импульсээр дамжин илэрдэг. Бөмбөг өшиглөх үед хөл нь бөмбөгний импульсийг өөрчилж, хөдөлгөхөд хүргэдэг импульсийг өгдөг. Хөл бөмбөгтэй удаан харьцах эсвэл өшиглөх хүч их байх тусам импульсийн өөрчлөлт их байдаг. Тийм ч учраас спортод өшиглөх, цохих эсвэл шидэх техник маш чухал байдаг: биеийн байрлал, өнцөг, хүрэлцэх хугацаа нь объектын хөдөлгөөний үр дүнд нөлөөлдөг.
3. Гэрийн температур, дулаан, дулаан дамжуулалт
Хоол хийх нь бидэнд маш ойрхон "физикийн лаборатори" юм. Ус буцалгахад зуухнаас гарч буй дулаан нь саванд, дараа нь ус руу шилждэг. Дулаан дамжуулалт гурван үндсэн аргаар явагддаг:
1. Konduksi : panas merambat melalui benda padat. Misalnya gagang panci menjadi panas bila tidak dilapisi isolator.
2. Konveksi : panas berpindah melalui aliran fluida (cair atau gas). Pada air mendidih, air panas naik dan air dingin turun, membentuk arus konveksi.
3. Radiasi : panas merambat melalui gelombang tanpa membutuhkan medium. Kita bisa merasakan panas dari api atau sinar matahari meski tidak menyentuhnya.
Kulkas juga bekerja berdasarkan konsep kalor, tetapi dengan cara “memindahkan” panas dari dalam ke luar. Sistem refrigerasi menggunakan kompresor dan cairan pendingin (refrigerant) untuk menyerap panas dari ruang penyimpanan makanan, lalu melepaskannya di bagian belakang kulkas. Karena itu bagian belakang kulkas biasanya terasa hangat.
Үүнээс гадна, термос нь дулаан тусгаарлах зарчмыг ашигладаг. Вакуум эсвэл тусгаарлагч материалаар хийсэн давхар хана нь дамжуулалт болон конвекцийг бууруулдаг бол тусгал давхарга нь цацрагийг бууруулдаг. Үүний үр дүнд халуун ундаа халуун, хүйтэн ундаа удаан хугацаанд хүйтэн хэвээр үлддэг.
4. Цахилгаан ба соронзон: гэрэл, цэнэглэгч болон электрон тоног төхөөрөмж
Бид гэрлийг асаахад электронууд цахилгаан хэлхээгээр урсдаг. Унтраалга нь хэлхээ таслагч болон хэлхээ таслагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Орчин үеийн LED гэрэл нь улайсдаг чийдэнгээс илүү эрчим хүчний хэмнэлттэй байдаг, учир нь тэд цахилгаан энергийг гэрэл болгон илүү үр дүнтэй хувиргаж, бага дулаан ялгаруулдаг.
Гар утасны цэнэглэгч нь ханын залгуураас гарсан хувьсах гүйдлийг (AC) батерейд шаардлагатай тогтмол гүйдэл (DC) болгон хувиргадаг. Адаптерийн доторх эд ангиуд нь хүчдэлийг бууруулж, гүйдлийг тогтворжуулдаг. Энэ зарчим нь цэнэглэлтийг илүү аюулгүй болгож, төхөөрөмжийн хэрэгцээнд илүү хариу үйлдэл үзүүлдэг болгодог.
Magnet juga hadir pada speaker, kipas angin, dan моторт жагсаалт. Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi gerak melalui interaksi соронзон орон dan arus listrik. Karena itu, banyak peralatan rumah tangga yang bergerak—seperti blender, mesin cuci, dan pompa air—bergantung pada konsep elektromagnetisme.
5. Долгион: дуу чимээ, хөгжим, харилцаа холбоо
Suara adalah механик долгион yang merambat melalui medium seperti udara. Ketika kita berbicara, pita suara bergetar menghasilkan gelombang tekanan yang kemudian diterjemahkan telinga menjadi bunyi. Di ruangan besar, gema terjadi karena gelombang suara dipantulkan oleh dinding atau permukaan keras. Itulah mengapa desain akustik penting pada aula, masjid, atau studio musik.
Gelombang juga menjadi dasar komunikasi modern. Sinyal radio, Wi-Fi, dan jaringan seluler bekerja dengan цахилгаан соронзон долгион. Ponsel mengirim dan menerima data melalui frekuensi tertentu yang diatur agar tidak saling mengganggu. Ketika sinyal lemah, bisa jadi karena ada penghalang (tembok tebal), jarak terlalu jauh dari pemancar, atau adanya interferensi gelombang lain.
6. Оптик: толь, шил, гар утасны камер
Гэрлийн физик (оптик) нь өдөр тутмын үйл ажиллагаанд илэрхий байдаг. Толь нь гэрлийг тусгадаг бөгөөд энэ нь бидэнд тусгалаа харах боломжийг олгодог. Нүдний шил нь гэрлийг хугарахын тулд линз ашигладаг бөгөөд ингэснээр дүрс нь торлог бүрхэвч дээр шууд тусдаг. Ойрын хараатай хүмүүс (миопи) ихэвчлэн хотгор линз зүүдэг бол холын хараатай хүмүүс (гиперопи) гүдгэр линз зүүдэг.
Гар утасны камерууд нь гэрэл мэдрэгч дээр төвлөрдөг линзний зарчмаар ажилладаг. Автофокус гэх мэт функцууд нь системийн автомат фокусын зайн тохируулгыг ашигладаг. "Боке" эффект буюу дэвсгэр бүдгэрүүлэлт нь хүртэл талбайн гүн болон линз гэрлийг хэрхэн боловсруулдагтай холбоотой байдаг.
7. Даралт ба шингэн: соруул, шахуурга, тээврийн хэрэгслийн дугуй
Бид соруулаар уухдаа соруул доторх агаарын даралтыг соруулснаар бууруулдаг. Гаднах агаарын даралт ихсэх нь шингэнийг соруул руу түлхдэг. Энэ бол шингэний даралтын зарчмын энгийн жишээ юм.
Усны шахуурга болон тариур нь даралтын зөрүүг ашигладаг. Цаашилбал, тээврийн хэрэгслийн дугуй нь доторх агаарын даралт нь тээврийн хэрэгслийн жинг дэмжиж, тэгш бус гадаргуу дээр явах үед зөөлөвч болдог тул ажилладаг. Дугуй дутуу хийлсэн тохиолдолд түлшний зарцуулалт болон дугуйны элэгдэл хурдасдаг бол хэт хийлсэн тохиолдолд тав тухыг бууруулж, гулсах эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
8. Физик ба аюулгүй байдал: дуулга, тоормос, хамгаалалтын хэрэгсэл
Олон аюулгүйн төхөөрөмжийг физикийн үндэслэлээр зохион бүтээдэг. Дуулга нь цохилтын энергийг шингээж, цохилтын хугацааг уртасгаснаар толгойг хамгаалдаг бөгөөд ингэснээр толгойд үйлчлэх оргил хүчийг бууруулдаг. Тээврийн хэрэгслийн тоормос нь кинетик энергийг үрэлтийн замаар дулаан болгон хувиргадаг тул тасралтгүй ашигласны дараа хэт халж болно. Физикийн хэрэглээ нь гүүр, газар хөдлөлтөд тэсвэртэй барилга, тэр ч байтугай суудлын бүс, аюулгүйн дэрний дизайнд ч илэрхий байдаг.
Хаах
Физик бол амьдралаас хол хөндий шинжлэх ухаан биш; энэ нь бидний эргэн тойрон дахь ертөнц хэрхэн ажилладагийг үнэндээ тайлбарладаг. Өдөр тутмын амьдрал дахь физикийн ойлголтуудыг ойлгосноор бид технологийг илүү сайн үнэлж, энергийг илүү ухаалгаар ашиглаж, өдөр тутмын үйл ажиллагаандаа аюулгүй байж чадна. Бид физикийг бодит амьдралын туршлагатай холбосноор сурах нь илүү хялбар болно: гал тогооноос эхлээд гудамж, анги танхим, өдөр бүр ашигладаг утасны дэлгэц хүртэл. Хэрэв бид анхааралтай ажиглавал өдөр тутмын амьдрал үнэндээ сонирхолтой "физикийн лабораториуд"-оор дүүрэн байдаг.
