diugdgبقلم: المؤلفون المساهمون

الطبعة: 1

السنة: 2019

تفي كلية الفيزياء بمتطلبات النطاق والتسلسل القياسية لدورة الفيزياء التمهيدية القائمة على الجبر والتي تتكون من فصلين دراسيين. يرتكز النص على أمثلة من العالم الحقيقي لمساعدة الطلاب على فهم مفاهيم الفيزياء الأساسية. فهو يتطلب معرفة الجبر وبعض حساب المثلثات، ولكن ليس حساب التفاضل والتكامل. تتضمن كلية الفيزياء أهدافًا تعليمية، وأسئلة مفاهيمية، وروابط للمختبرات وعمليات المحاكاة، وفرص تدريب وافرة لمشكلات تطبيقات الفيزياء التقليدية.


الفصل الأول: طبيعة العلوم والفيزياء

1.0 مقدمة

1.1 الفيزياء: مقدمة

1.2 الكميات والوحدات الفيزيائية

1.3 الدقة والدقة والأرقام المهمة

1.4 التقريب

 

الفصل الثاني: الكينماتيكا أحادية البعد

2.0 مقدمة

2.1 النزوح

2.2 المتجهات والكميات القياسية وأنظمة الإحداثيات

2.3 الوقت والسرعة والسرعة

2.4 التسارع

2.5 معادلات الحركة للتسارع المستمر في بعد واحد

2.6 أساسيات حل المشكلات في علم الحركة أحادي البعد

2.7 الأجسام المتساقطة

2.8 التحليل الرسومي للحركة أحادية البعد

 

الفصل الثالث: الكينماتيكا ثنائية الأبعاد

3.0 مقدمة

3.1 الحركية في بعدين: مقدمة

3.2 الجمع والطرح المتجه: الطرق الرسومية

3.3 الجمع والطرح المتجه: الطرق التحليلية

3.4 حركة المقذوفات

3.5 إضافة السرعات

 

الفصل الرابع: الديناميكيات: القوة وقوانين نيوتن للحركة

4.0 مقدمة

4.1 تطوير مفهوم القوة

4.2 قانون نيوتن الأول للحركة: القصور الذاتي

4.3 قانون نيوتن الثاني للحركة: مفهوم النظام

4.4 قانون نيوتن الثالث للحركة: التماثل في القوى

4.5 القوى الطبيعية والتوتر وأمثلة أخرى للقوى

4.6 استراتيجيات حل المشكلات

4.7 تطبيقات إضافية لقوانين نيوتن للحركة

4.8 موضوع موسع: القوى الأساسية الأربع – مقدمة

 

الفصل الخامس: تطبيقات إضافية لقوانين نيوتن: الاحتكاك والسحب والمرونة

5.0 مقدمة

5.1 الاحتكاك

5.2 قوى السحب

5.3 المرونة: الإجهاد والانفعال

 

الفصل السادس: الحركة الدائرية المنتظمة والجاذبية

6.0 مقدمة

6.1 زاوية الدوران والسرعة الزاوية

6.2 تسارع الجاذبية

6.3 القوة الجاذبة المركزية

6.4 القوى الوهمية والأطر غير القصورية: قوة كوريوليس

6.5 قانون نيوتن العالمي للجاذبية

6.6 الأقمار الصناعية وقوانين كيبلر: حجة للبساطة

 

الفصل السابع: العمل والطاقة وموارد الطاقة

7.0 مقدمة

7.1 العمل: التعريف العلمي

7.2 الطاقة الحركية ونظرية الشغل والطاقة

7.3 الطاقة الكامنة الجاذبية

7.4 القوى المحافظة والطاقة الكامنة

7.5 القوى غير المحافظة

7.6 الحفاظ على الطاقة

7.7 القوة

7.8 العمل والطاقة والقوة في البشر

7.9 استخدام الطاقة العالمية

 

الفصل الثامن: كمية الحركة (الزخم) الخطية (الزخم) والتصادمات

8.0 مقدمة

8.1 الزخم والقوة الخطية

8.2 الدافع

8.3 الحفاظ على الزخم

8.4 الاصطدامات المرنة في بعد واحد

8.5 التصادمات غير المرنة في البعد الواحد

8.6 تصادمات الكتل النقطية في بعدين

8.7 مقدمة لدفع الصواريخ

 

الفصل التاسع: الإحصائيات وعزم الدوران (العزم) (العزم)

9.0 مقدمة

9.1 الشرط الأول للتوازن

9.2 الشرط الثاني للتوازن

9.3 الاستقرار

9.4 تطبيقات الإحصائيات، بما في ذلك استراتيجيات حل المشكلات

9.5 الآلات البسيطة

9.6 القوى وعزم الدوران (العزم) (العزم) في العضلات والمفاصل

 

الفصل العاشر: الحركة الدورانية والزخم الزاوي

10.0 مقدمة

10.1 التسارع الزاوي

10.2 حركيات الحركة الدورانية

10.3 ديناميات الحركة الدورانية: القصور الذاتي الدوراني

10.4 الطاقة الحركية الدورانية: إعادة النظر في العمل والطاقة

10.5 الزخم الزاوي وحفظه

10.6 تصادمات الأجسام الممتدة في بعدين

10.7 التأثيرات الجيروسكوبية: الجوانب المتجهة للزخم الزاوي

 

الفصل الحادي عشر: إحصائيات الموائع

11.0 مقدمة

11.1 ما هو السائل؟

11.2 الكثافة

11.3 الضغط

11.4 تغير الضغط مع العمق في السائل

11.5 مبدأ باسكال

11.6 قياس الضغط والضغط المطلق وقياس الضغط

11.7 مبدأ أرخميدس

11.8 التماسك والالتصاق في السوائل: التوتر السطحي والعمل الشعري

11.9 الضغوط في الجسم

 

الفصل الثاني عشر: ديناميكا الموائع وتطبيقاتها البيولوجية والطبية

12.0 مقدمة

12.1 معدل التدفق وعلاقته بالسرعة

12.2 معادلة برنولي

12.3 التطبيقات الأكثر عمومية لمعادلة برنولي

12.4 اللزوجة والتدفق الصفحي. قانون بوازويل

12.5 بداية الاضطراب

12.6 حركة جسم في سائل لزج

12.7 ظواهر النقل الجزيئي: الانتشار والتناضح والعمليات ذات الصلة

 

الفصل الثالث عشر: درجة الحرارة والنظرية الحركية وقوانين الغازات

13.0 مقدمة

13.1 درجة الحرارة

13.2 التمدد الحراري للمواد الصلبة والسوائل

13.3 قانون الغاز المثالي

13.4 النظرية الحركية: التفسير الذري والجزيئي للضغط ودرجة الحرارة

13.5 تغييرات المرحلة

13.6 الرطوبة والتبخر والغليان

 

الفصل الرابع عشر: الحرارة وطرق انتقال الحرارة

14.0 مقدمة

14.1 الحرارة

14.2 تغير درجة الحرارة والسعة الحرارية

14.3 تغير الطور والحرارة الكامنة

14.4 طرق نقل الحرارة

14.5 التوصيل

14.6 الحمل الحراري

14.7 الإشعاع

 

الفصل الخامس عشر: الديناميكا الحرارية

15.0 مقدمة

15.1 القانون الأول للديناميكا الحرارية

15.2 القانون الأول للديناميكا الحرارية وبعض العمليات البسيطة

15.3 مقدمة للقانون الثاني للديناميكا الحرارية: المحركات الحرارية وكفاءتها

15.4 محرك كارنو الحراري المثالي: إعادة صياغة القانون الثاني للديناميكا الحرارية

15.5 تطبيقات الديناميكا الحرارية: المضخات الحرارية والثلاجات

15.6 الإنتروبيا والقانون الثاني للديناميكا الحرارية: الاضطراب وعدم توفر الطاقة

15.7 التفسير الإحصائي للإنتروبيا والقانون الثاني للديناميكا الحرارية: التفسير الأساسي

 

الفصل السادس عشر: الحركة التذبذبية والأمواج

16.0 مقدمة

16.1 قانون هوك: إعادة النظر في الإجهاد والانفعال

16.2 الفترة والتكرار في التذبذبات

16.3 الحركة التوافقية البسيطة: حركة دورية خاصة

16.4 البندول البسيط

16.5 الطاقة والمذبذب التوافقي البسيط

16.6 الحركة الدائرية المنتظمة والحركة التوافقية البسيطة

16.7 الحركة التوافقية المخمدة

16.8 التذبذبات القسرية والرنين

16.9 الأمواج

16.10 التراكب والتداخل

16.11 الطاقة في الأمواج: الشدة

 

الفصل السابع عشر: فيزياء السمع

17.0 مقدمة

17.1 الصوت

17.2 سرعة الصوت والتردد والطول الموجي

17.3 شدة الصوت ومستوى الصوت

17.4 تأثير دوبلر والطفرات الصوتية

17.5 تداخل الصوت والرنين: الموجات الموقوفة في أعمدة الهواء

17.6 السمع

17.7 الموجات فوق الصوتية

 

الفصل الثامن عشر: الشحنة الكهربائية والمجال الكهربائي

18.0 مقدمة

18.1 الكهرباء الساكنة والشحن: الحفاظ على الشحنة

18.2 الموصلات والعوازل

18.3 قانون كولومب

18.4 المجال الكهربائي: إعادة النظر في مفهوم المجال

18.5 خطوط المجال الكهربائي: الشحنات المتعددة

18.6 القوى الكهربائية في علم الأحياء

18.7 الموصلات والمجالات الكهربائية في حالة التوازن الساكن

18.8 تطبيقات الكهرباء الساكنة

 

الفصل التاسع عشر: فرق فرق الجهد الكهربائي والمجال الكهربائي

19.0 مقدمة

19.1 الطاقة الكهربائية الكامنة: فرق الجهد

19.2 فرق فرق الجهد الكهربائي في مجال كهربائي منتظم

19.3 فرق فرق الجهد الكهربائي نتيجة لشحنة نقطية

19.4 خطوط تساوي الجهد

19.5 المكثفات والعوازل

19.6 توصيل المكثفات على التوالي والتوازي

19.7 الطاقة المخزنة في المكثفات

 

الفصل العشرون: التيار الكهربائي والمقاومة وقانون أوم

20.0 مقدمة

20.1 الحالي

20.2 قانون أوم: المقاومة والدوائر البسيطة

20.3 المقاومة والمقاومة

20.4 الطاقة الكهربائية والطاقة

20.5 التيار المتناوب مقابل التيار المباشر

20.6 المخاطر الكهربائية وجسم الإنسان

20.7 التوصيل العصبي – تخطيط كهربية القلب

 

الفصل 21: الدوائر وأدوات التيار المستمر

21.0 مقدمة

21.1 توصيل المقاومات على التوالي والتوازي

21.2 القوة الدافعة الكهربائية (emf) (emf): الجهد الطرفي

21.3 قواعد كيرشوف

21.4 فولتميتر وأويتر تيار مستمر

21.5 القياسات الفارغة

21.6 دوائر التيار المستمر التي تحتوي على مقاومات ومكثفات

 

الفصل 22: المغناطيسية

22.0 مقدمة

22.1 المغناطيس

22.2 المغناطيسات الحديدية والمغناطيسات الكهربائية

22.3 المجالات المغناطيسية وخطوط المجال المغناطيسي

22.4 قوة المجال المغناطيسي: القوة المؤثرة على شحنة متحركة في مجال مغناطيسي

22.5 القوة المؤثرة على شحنة متحركة في مجال مغناطيسي: أمثلة وتطبيقات

22.6 تأثير هول

22.7 القوة المغناطيسية المؤثرة على موصل يحمل تيارًا

22.8 عزم الدوران (العزم) (العزم) في الحلقة الحالية: المحركات والعدادات

22.9 المجالات المغناطيسية التي تنتجها التيارات: قانون أمبير

22.10 القوة المغناطيسية بين موصلين متوازيين

22.11 المزيد من تطبيقات المغناطيسية

 

الفصل 23: الحث الكهرومغناطيسي ودوائر التيار المتردد والتقنيات الكهربائية

23.0 مقدمة

23.1 القوى الدافعة الكهربية المستحثة والتدفق المغناطيسي

23.2 قانون فاراداي للتحريض: قانون لينز

23.3 القوة الدافعة الكهربية المتحركة

23.4 التيارات الدوامية والتخميد المغناطيسي

23.5 المولدات الكهربائية

23.6 القوة الدافعة الكهربية الخلفية

23.7 المحولات

23.8 السلامة الكهربائية: الأنظمة والأجهزة

23.9 الحث

23.10 RL

23.11 المفاعلة، الاستقرائي والسعة

23.12 التيار المتردد من سلسلة RLC

 

الفصل 24: الموجات الكهرومغناطيسية

24.0 مقدمة

24.1 معادلات ماكسويل: الموجات الكهرومغناطيسية المتوقعة والمرصودة

24.2 إنتاج الموجات الكهرومغناطيسية

24.3 الطيف الكهرومغناطيسي

24.4 الطاقة في الموجات الكهرومغناطيسية

 

الفصل الخامس والعشرون: البصريات الهندسية

25.0 مقدمة

25.1 الجانب الشعاعي للضوء

25.2 قانون الانعكاس

25.3 قانون الانكسار

25.4 إجمالي الانعكاس الداخلي

25.5 التشتت: قوس قزح والمنشورات

25.6 تكوين الصورة بواسطة العدسات

25.7 تكوين الصورة بواسطة المرايا

 

الفصل السادس والعشرون: الرؤية والأجهزة البصرية

26.0 مقدمة

26.1 فيزياء العين

26.2 تصحيح الرؤية

26.3 رؤية الألوان والألوان

26.4 المجاهر

26.5 التلسكوبات

26.6 الانحرافات

 

الفصل 27: البصريات الموجية

27.0 مقدمة

27.1 الجانب الموجي للضوء: التداخل

27.2 مبدأ هيجنز: الحيود

27.3 تجربة يونج للشق المزدوج

27.4 حيود الشق المتعدد

27.5 حيود الشق الواحد

27.6 حدود القرار: معيار رايلي

27.7 تداخل الأغشية الرقيقة

27.8 الاستقطاب

27.9 *موضوع موسع* الفحص المجهري المعزز بخصائص موجة الضوء

 

الفصل 28: النسبية الخاصة

28.0 مقدمة

28.1 مسلمات أينشتاين

28.2 التزامن وتمدد الزمن

28.3 انكماش الطول

28.4 الجمع النسبي للسرعات

28.5 الزخم النسبي

28.6 الطاقة النسبية

 

الفصل 29: مقدمة في فيزياء الكم

29.0 مقدمة

29.1 تكميم الطاقة

29.2 التأثير الكهروضوئي

29.3 طاقات الفوتون والطيف الكهرومغناطيسي

29.4 زخم الفوتون

29.5 ازدواجية موجة الجسيمات

29.6 الطبيعة الموجية للمادة

29.7 الاحتمال: مبدأ عدم اليقين لهايزنبرج

29.8 مراجعة ازدواجية موجة الجسيمات

 

الفصل 30: الفيزياء الذرية

30.0 مقدمة

30.1 اكتشاف الذرة

30.2 اكتشاف أجزاء الذرة: الإلكترونات والنوى

30.3 نظرية بور لذرة الهيدروجين

30.4 الأشعة السينية: الأصول الذرية والتطبيقات

30.5 تطبيقات الإثارة الذرية وإزالة الإثارة

30.6 الطبيعة الموجية للمادة تسبب التكميم

30.7 الأنماط في الأطياف تكشف المزيد من التكميم

30.8 الأعداد والقواعد الكمومية

30.9 مبدأ استبعاد باولي

 

الفصل الحادي والثلاثون: النشاط الإشعاعي والفيزياء النووية

31.0 مقدمة

31.1 النشاط الإشعاعي النووي

31.2 الكشف عن الإشعاع وأجهزة الكشف عنه

31.3 البنية التحتية للنواة

31.4 قوانين التحلل والحفظ النووي

31.5 نصف العمر والنشاط

31.6 الطاقة الملزمة

31.7 حفر الأنفاق

 

الفصل 32: التطبيقات الطبية للفيزياء النووية

32.0 مقدمة

32.1 التصوير الطبي والتشخيص

32.2 التأثيرات البيولوجية للإشعاع المؤين

32.3 الاستخدامات العلاجية للإشعاع المؤين

32.4 تشعيع الغذاء

32.5 فيوجن

32.6 الانشطار

32.7 الأسلحة النووية

 

الفصل 33: فيزياء الجسيمات

33.0 مقدمة

33.1 إعادة النظر في جسيم يوكاوا ومبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ

33.2 القوى الأساسية الأربع

33.3 المسرعات تخلق المادة من الطاقة

33.4 الجسيمات والأنماط وقوانين الحفظ

33.5 الكواركات: هل هذا كل ما في الأمر؟

33.6 GUTs : توحيد القوى

 

الفصل 34: حدود الفيزياء

34.0 مقدمة

34.1 علم الكونيات وفيزياء الجسيمات

34.2 النسبية العامة والجاذبية الكمومية

34.3 الأوتار الفائقة

34.4 المادة المظلمة والإغلاق

34.5 التعقيد والفوضى

34.6 الموصلات الفائقة عند درجة الحرارة العالية

34.7 بعض الأسئلة التي نعرف أن نطرحها