CÂMPUL MAGNETIC AL CURENTULUI

                                      CÂMPUL   MAGNETIC AL CURENTULUI
Proprietățile unor roci, de a se atrage între ele, sau de a atrage diferite corpuri care conțin fier, a fost observată încă din antichitate. Se știe că folosind substanțe care conțin fier, cobalt și nichel putem construi magneți permanenți care atrag fierul.  Grecii au  descoperit, în antichitate, aproape de orașul Magnezia, din Asia Mică, o piatră care are proprietatea de a atrage bucățile de fier, de aici și numele de magnet. Această rocă este un minereu de  fier numit magnetit. Există dovezi care atestă faptul că, cu aproximativ 2500 î.Ch, acest minereu era folosit, de chinezi, pentru construcția unui instrument pentru orientare în deplasările terestre sau navale. Aceasta este busola. În Europa, busola, sub o formă asemănătoare cu cea pe care o știm azi, a fost adusă cam pe la anul 1190 de arabi. Totuși, cu mult înaintea arabilor, vikingii foloseau un dispozitiv asemănător busolei pentru a se orienta pe mare. Cauzele rotirii acului magnetic au fost elucidate abia în anul 1600 de către medicul și fizicianul englez W. Gilbert, care, în lucrarea sa: “Despre magnet, corpuri magnetice și Pământul ca mare magnet”, remarcă faptul că Pământul însuși este un magnet uriaș, iar acul magnetic se orientează de-a lungul liniilor câmpului magnetic terestru.  Până la Gilbert, oamenii credeau că acul magnetic se orientează spre Steaua Polară.  Tot Gilbert este cel care a introdus și noțiunea de pol magnetic, a descoperit fenomenul de interacțiune (atracție și respingere) a polilor magnetici și fenomenul de magnetizare prin inducție.

Fenomene mecanice. CINEMATICA.

                                                                                             CINEMATICA
Mecanica este parte a fizicii care studiază primul și cel mai simplu tip de mișcare observat de om, mișcarea mecanică. Căderea sau balansul copacilor sub acțiunea vântului, rostogolirea pietrelor, ploaia care nu se mai oprește, cursurile sau cascadele de apă, atacul sau fuga unui animal reprezintă doar câteva tipuri de mișcare mecanică observate de omul primitiv. “Mecanica este știința mișcării ; menirea ei este de a descrie complet și în modul cel mai simplu mișcările ce se produc în natură”, (Robert Kirchhoff, “Prelegeri de mecanică”). Fenomenele din natură, care se desfășoară spontan, fără intervenția omului, au constituit din cele mai vechi timpuri obiect de observație și – ulterior – obiect  de studiu sistematic, în condiții de laborator. Încă de la început, cunoștințele empirice acumulate de om în scopul unor activități practice, au condus la inventarea primelor mecanisme simple, primele tehnologii, menite să le ușureze viața. Pârghia, scripetele, planul înclinat, șurubul (melcul lui Arhimede), capcanele iar mai târziu mașinile de luptă (catapultele și balistele) sunt exemple de dispozitive în construcția și funcționarea cărora s-a ținut cont de aceste noi cunoștințe, dobândite din observarea naturii. Mecanica, numită mecanica clasică, sau mecanica newtoniană, a fost elaborată de Isaac Newton și expusă în celebra sa carte „Principiile matematice ale filosofiei naturii” (1687), unde sunt formulate cele trei legi sau principii ale mecanicii, precum și celebra lege a atracției universale, aplicabilă, în particular, și mișcării sistemului nostru solar.

Noțiuni de fizica nucleului și particule elementare

FIZICA NUCLEULUI ȘI PARTICULE ELEMENTARE  

  Descoperirea radioactivității, la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul celui de al XX-lea, a pus problema provenienței acestor radiații.   Pornind de la o serie de experimente și observații, din această perioadă, oamenii de știință  au avansat ideea, care se desprinde în mod logic, că atomul este alcătuit dintr-un amestec de sarcini electrice pozitive și negative, în cantități egale. Neutralitatea atomului din punct de vedere electric este incontestabilă și este susținută de o serie de date experimentale.  În 1932, D.D. Ivanenko și W. Heisenberg, independent unul de altul, și ca urmare a descoperirii lui Chadwick, au emis ipoteza structurii protono-neutronice a nucleului, rămasă valabilă și astăzi. Nucleul este format din Z protoni și (A-Z) neutroni, în concordanță cu toate datele experimentale, inclusiv cu dezintegrarea β, așa cum se va dovedi mai târziu. Nucleul este o stare legată de protoni și neutroni între care trebuie să se exercite forțe de atracție puternice, care să compenseze forțele de respingere coulombiene dintre protoni.    Aceste forțe s-au numit forțe nucleare.

 

OPTICA GEOMETRICĂ

Observați iluzia optică. Ca obiect de studiu în fizică, optica geometrică este cam la fel de veche ca mecanica. Lumina, ca și fenomenele la care participă aceasta i-a fascinat și i-a incitat pe oameni din cele mai vechi timpuri.   Până în prima jumătate a sec. al XVII-lea se considera că lumina este alcătuită din niște particule numite corpusculi, emiși de sursele de lumină. Acești se deplasau cu viteză foarte mare dinspre sursă spre diferite obiecte, în linie dreaptă. Corpusculii treceau prin mediile transparente, dar erau reflectați de mediile opace. Urma lăsată de acești corpusculi în spațiu a fost numită rază de lumină. Începând cu cea de-a doua jumătate a sec. al XVII-lea a început să se contureze ideea că lumina ar fi un fenomen ondulatoriu. Dar deși Cr. Huygens demonstrează legile reflexiei și refracției luminii pornind de la afirmația că lumina este un fenomen ondulatoriu, folosindu-se de principiul care-i poartă numele, principiul lui Huygens, totuși teoria nu a fost imediat acceptată. Caracterul ondulatoriu al luminii a fost recunoscut de abia la începutul sec al XIX-lea, când Th. Young a demonstrat fenomenul de interferență a luminii ca un fenomen tipic ondulatoriu. Teoria fost pe deplin confirmată în 1873, când   J. C. Maxwell stabilește că lumina este o undă electromagnetică…                         De fapt, lumina este un ansamblu de unde (sau radiații) electromagnetice pe care le numim culori: roșu, orange, galben, albastru, violet, indigo, ROGVAIV. Când aceste „unde colorate” se propagă împreună, ca pachet, lumina pare albă. Când pachetul de unde, datorită interacțiunii cu obiectele, se destramă, culorile se împrăștie și apar distinct. Anumite obiecte reflectă lumina ca pachet integral și, în consecință, ne par albe. Alte obiecte, în urma interacțiunii cu pachetul de unde, îl destramă, își însușesc una sau mai multe culori (le absorb) și reflectă restul de culori. Acesta este motivul pentru care obiecte diferite le vedem diferit colorat. Deci nu vedem decât ce reflectă corpul! Observați că, de regulă, corpurile reflectă selectiv lumina. Am zis, de regulă selectiv, pentru că sunt și corpuri, precum oglinzile, care reflectă lumina aproape integral. Alte obiecte își însușesc (absorb) întreg pachetul și nu reflectă nimic. În consecință ne vor apărea negre!                                                                                                                                  Aici se cade să mai facem precizare că radiația electromagnetică, deci și lumina, poartă cu ea și energie. Deci, dacă un corp absoarbe una sau mai multe culori va absorbi și energia transportată de acele culori și invers, dacă nu absoarbe culori nu absoarbe nici energie. Din acest motiv este recomandabil să purtăm haine cât mai colorate (sau închise la culoare) iarna și albe (sau deschise la culoare) vara.

Fenomene mecanice. LEGI DE CONSERVARE.

         LEGI DE CONSERVARE                                                                                         Sistemul fizic este un corp macroscopic sau un ansamblu de corpuri  macroscopice. Corpurile care alcătuiesc sistemul se numesc elemente ale sistemului Tot ceea ce nu aparEF7-760x730ține sistemului se numește mediu exterior.            Corpurile, care alcătuiesc sistemul, interacționează atât între ele cât și cu cele din mediul exterior.  Aceste interacțiuni au ca efect modificarea stării sistemului, sau altfel spus: în sistem apar o serie de procese.                                                                Forțele care se manifestă între elementele sistemului se numesc forțe interne.    Forțele care se manifestă între corpurile din sistem și cele din mediul exterior se numesc forțe externe, sau forțe exterioare sistemului.                                                                          Un sistem este izolat (sau închis) dacă asupra lui nu acționează forțe externe.  Un sistem este neizolat (sau deschis) dacă asupra lui acționează forțe externe.   Dacă forțele externe ce acționează asupra sistemului sunt foarte mici, neglijabile, în comparație cu forțele interne, sistemul poate fi considerat izolat. Exemplu de sisteme izolate: sistemul corp-resort, sau sistemul corp-Pământ, pentru care forța de frecare este considerată neglijabilă.                                                                                                                         În orice sistem, în care se desfășoară procese fizice, se produce variația mărimilor fizice caracteristice. Aceste variații nu sunt independente, deoarece mărimile fizice ce caracterizează sistemul sunt legate prin legi fizice.                                                                                                                      Legile de conservare sunt legi fizice potrivit cărora, valorile unor mărimi fizice, caracteristice sistemelor izolate, rămân neschimbate pe parcursul desfășurării oricărui proces.                                                                                   Stabilirea legilor de conservare are o importanță fundamentală pentru fizică, deoarece permit evaluarea sistemelor izolate, în condițiile în care utilizarea metodelor cinematice sau dinamice este foarte complicată sau chiar imposibilă.