Forwarded from Ahmed Ali
Thermodynamics Laboratory Report.pdf
465.9 KB
هذا تقريري هسه كملته مال مختبر ثرموداينمك اول تجربه كانت على منصه لقياس ضغط (مقياس بوردون) الورقه البيانيه هي لرسم مخططات تخص القراءات الي استخرجتها
❤9
إذا لم تستطع شرح فكرة ما لطفل في المرحلة الابتدائية، فأنت لم تفهمها جيداً بعد
- ريتشارد فاينمان. احد المساهيمن في نظرية الديناميكا الكهربائية الكمومية ومخترع رسومات فاينمان
يحاول فاينمان هنا أن يوصّل مبدأ جوهري في الفهم الحقيقي للمعرفة، وهو أن الفهم العميق يعني البساطة.
فاينمان يرى أن الكثير من الناس يظنون أنهم يفهمون فكرة ما فقط لأنهم يستطيعون استخدام مصطلحات صعبة أو إعادة صياغة ما سمعوه. لكن هذا ليس فهم بشكل حقيقي إنه تكرار أو حفظ.
أما الفهم الحقيقي، فهو عندما تستطيع تبسيط الفكرة، أي أن تفككها إلى مبادئها الأساسية ثم تعيد بناؤها بكلمات بسيطة وواضحة
استخدم فاينمان هنا الطفل كمثال يوضح ان الانسان عندما يحاول شرح فكرة لطفل، لا يمكنه الاعتماد على المصطلحات أو التعريفات المعقدة يجب أن تصل إلى جوهر الفكرة.
فإذا لم تستطع أن تجعل الطفل يفهم، فهذا يعني أن هناك شيئًا في فكرتك غير واضح حتى في ذهنك أنت.
❤19👏5
هل فكرت يومًا كيف يفهم الحاسوب الأرقام؟
منذ الصغر تعلمنا أن الأعداد تتكوّن من مراتب: آحاد، عشرات، مئات، آلاف... وهكذا.
وهذه المراتب كلها تعتمد على النظام العشري (Decimal System) الذي قاعدته الرقم 10.
يعني كلما وصلنا إلى الرقم 9 وأردنا العدّ بعده، نضيف مرتبة جديدة ونبدأ من الصفر من جديد:
7، 8، 9، 10، 11، 12... وهكذا.
السبب في اعتماد هذا النظام بسيط:
الإنسان يمتلك عشر أصابع، فكان العدّ الطبيعي مبنيًا على الرقم 10.
لكن... هل كنت تعلم أن هناك أنظمة عددية أخرى لا تستخدم عشرة أرقام أصلًا؟
النظام الثنائي (Binary System):
هو نظام عددي يتكوّن من رقمين فقط: الصفر (0) والواحد (1).
وهو النظام الذي تُبنى عليه كل العمليات داخل الحواسيب.
في النظام العشري، نكتب الأرقام هكذا:
1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، ثم نضيف مرتبة جديدة (10).
أما في النظام الثنائي، فالوضع مشابه لكن بقاعدتين فقط بدل عشرة:
0
1
10 → تمثل 2
11 → تمثل 3
100 → تمثل 4
101 → تمثل 5
110 → تمثل 6
111 → تمثل 7
1000 → تمثل 8
وهكذا تستمر بنفس الفكرة.
لاحظ؟
مثلما نضيف مرتبة جديدة عندما نتجاوز الرقم 9 في النظام العشري،
منذ الصغر تعلمنا أن الأعداد تتكوّن من مراتب: آحاد، عشرات، مئات، آلاف... وهكذا.
وهذه المراتب كلها تعتمد على النظام العشري (Decimal System) الذي قاعدته الرقم 10.
يعني كلما وصلنا إلى الرقم 9 وأردنا العدّ بعده، نضيف مرتبة جديدة ونبدأ من الصفر من جديد:
7، 8، 9، 10، 11، 12... وهكذا.
السبب في اعتماد هذا النظام بسيط:
الإنسان يمتلك عشر أصابع، فكان العدّ الطبيعي مبنيًا على الرقم 10.
لكن... هل كنت تعلم أن هناك أنظمة عددية أخرى لا تستخدم عشرة أرقام أصلًا؟
النظام الثنائي (Binary System):
هو نظام عددي يتكوّن من رقمين فقط: الصفر (0) والواحد (1).
وهو النظام الذي تُبنى عليه كل العمليات داخل الحواسيب.
في النظام العشري، نكتب الأرقام هكذا:
1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، ثم نضيف مرتبة جديدة (10).
أما في النظام الثنائي، فالوضع مشابه لكن بقاعدتين فقط بدل عشرة:
0
1
10 → تمثل 2
11 → تمثل 3
100 → تمثل 4
101 → تمثل 5
110 → تمثل 6
111 → تمثل 7
1000 → تمثل 8
وهكذا تستمر بنفس الفكرة.
لاحظ؟
مثلما نضيف مرتبة جديدة عندما نتجاوز الرقم 9 في النظام العشري،
❤13
في النظام الثنائي نضيف مرتبة جديدة عندما نحاول تجاوز الرقم 1.
⚙️ لماذا الحاسوب لا يفهم إلا رقمين فقط؟
الجواب فيزيائي بحت: لأن الحاسوب يعمل بالكهرباء.
المعالج بداخله يحتوي على مليارات الترانزستورات الصغيرة جدًا.
الترانزستور يعمل كمفتاح كهربائي صغير:
• إذا مرّ التيار من خلاله = الحالة (ON) = تمثل الرقم 1
• إذا لم يمرّ التيار = الحالة (OFF) = تمثل الرقم 0
ومن خلال تفاعل هذه المليارات من المفاتيح، تتحول الإشارات الكهربائية إلى بيانات وأوامر وصور وأصوات تراها على الشاشة.
🧠 في المرة القادمة سنتعرف على:
لماذا لا يفهم الحاسوب لغتنا العادية؟
ولماذا نحتاج إلى لغات البرمجة؟
⚙️ لماذا الحاسوب لا يفهم إلا رقمين فقط؟
الجواب فيزيائي بحت: لأن الحاسوب يعمل بالكهرباء.
المعالج بداخله يحتوي على مليارات الترانزستورات الصغيرة جدًا.
الترانزستور يعمل كمفتاح كهربائي صغير:
• إذا مرّ التيار من خلاله = الحالة (ON) = تمثل الرقم 1
• إذا لم يمرّ التيار = الحالة (OFF) = تمثل الرقم 0
ومن خلال تفاعل هذه المليارات من المفاتيح، تتحول الإشارات الكهربائية إلى بيانات وأوامر وصور وأصوات تراها على الشاشة.
🧠 في المرة القادمة سنتعرف على:
لماذا لا يفهم الحاسوب لغتنا العادية؟
ولماذا نحتاج إلى لغات البرمجة؟
❤17
"تكميم الجاذبية
منذ بداية القرن العشرين حاول العلماء توحيد اعظم نظريتين :
النظرية النسبية العامة لأنشتاين التي تشرح توضح الجاذبية و كيف انها عبارة عن إنحناء بنسيج الزمكان،
و ميكانيكا الكم التي تشرح سلوك الأجسام الصغيرة الدقيقة.
لكن الجمع بينهما كانت مشكلة كبيرة؛ فقوانين ميكانيكا الكم لا تعمل على عندما نحاول تطبيقها على الجاذبية.
في ميكانيكا الكم الجسيم ينتقبل عبر "جسيمات حاملة"
مثل الفوتون للكهرومغناطيسية. و بناءً على هذا العلماء افترضوا وجود الغرايتون ( Graiton ) و هو جسيم كمي افتراضي يحمل قوة الجاذبية . لكن لم يتم رصده؛ لأن ضعفه شديد و صعب فصله عن التأثيرات الأخرى.
و من ابرز المحاولات لجمع هاتين النظريتين هي:
1ـ الأوتار الفائقة ( Superstring Theory ): التي تعّبر على ان الجسيمات ليست نقاطًا صغيرة، بل انها اوتار تهتز وفق اهتزازات مختلفة، و توحد جميع القوى… لكنها لم تكتمل؛ لأنها تحتاج ابعاد اضافية غير مكتشفة.
2ـ جاذبية الكم الحلقية ( Loop Quantum Gravity ):
التي لا تحاول توحيد القوى، بل تصف الزمكان كمكون من الحلقات الكمية الصغيرة.
و رغم التطور الكبير، ما زال العلماء يحاولون تطبيق احد النظريتين لكنهم يفشلون في كل مرة.
و يتوقعون أن ظهرت آثار تكميم الجاذبية في الثواني الأولى من الإنفجار العظيم و قد تظهر في مراكز الثقوب السوداء، أو بالأحرى في المناطق التي لا تخضع للقوانين الكلاسيكية.
منذ بداية القرن العشرين حاول العلماء توحيد اعظم نظريتين :
النظرية النسبية العامة لأنشتاين التي تشرح توضح الجاذبية و كيف انها عبارة عن إنحناء بنسيج الزمكان،
و ميكانيكا الكم التي تشرح سلوك الأجسام الصغيرة الدقيقة.
لكن الجمع بينهما كانت مشكلة كبيرة؛ فقوانين ميكانيكا الكم لا تعمل على عندما نحاول تطبيقها على الجاذبية.
في ميكانيكا الكم الجسيم ينتقبل عبر "جسيمات حاملة"
مثل الفوتون للكهرومغناطيسية. و بناءً على هذا العلماء افترضوا وجود الغرايتون ( Graiton ) و هو جسيم كمي افتراضي يحمل قوة الجاذبية . لكن لم يتم رصده؛ لأن ضعفه شديد و صعب فصله عن التأثيرات الأخرى.
و من ابرز المحاولات لجمع هاتين النظريتين هي:
1ـ الأوتار الفائقة ( Superstring Theory ): التي تعّبر على ان الجسيمات ليست نقاطًا صغيرة، بل انها اوتار تهتز وفق اهتزازات مختلفة، و توحد جميع القوى… لكنها لم تكتمل؛ لأنها تحتاج ابعاد اضافية غير مكتشفة.
2ـ جاذبية الكم الحلقية ( Loop Quantum Gravity ):
التي لا تحاول توحيد القوى، بل تصف الزمكان كمكون من الحلقات الكمية الصغيرة.
و رغم التطور الكبير، ما زال العلماء يحاولون تطبيق احد النظريتين لكنهم يفشلون في كل مرة.
و يتوقعون أن ظهرت آثار تكميم الجاذبية في الثواني الأولى من الإنفجار العظيم و قد تظهر في مراكز الثقوب السوداء، أو بالأحرى في المناطق التي لا تخضع للقوانين الكلاسيكية.
❤16
مقالة علمية من الناشرة طيبة في الدوبامين بعنون " الدوبامين بين المتعة والإدمان"
❤5
هذا بعد التعديل بسبب مشاكل في فتح الملف لدى البعض
❤1
قبل عام 1820 كانت المصادر الوحيدة للمغناطيس هي الأحجار والعناصر الطبيعية وبعض الاشياء الاخرى كان من الممكن مغنطتها بطرق معينة.
في عام 1820 قام العالم هانس اورستد بعمل تجربة على البوصلة حيث قام اورستد بوضع سلك يمر به تيار كهربائي فوق إبرة البوصلة، وعندما مرّ التيار، لاحظ أن الإبرة انحرفت عن اتجاهها الطبيعي الذي يتجه عادةً نحو الشمال كان هذا الحدث غاية في الاهمية لان من خلال هذه الملاحظة، استنتج أورستد أن التيار الكهربائي يولد مجال مغناطيسي حول السلك، وأن هناك علاقة مباشرة بين الكهرباء والمغناطيسية. هذا الاكتشاف كان نقطة الانطلاق لما سيعرف لاحقًا بالكهرمغناطيسية
كالعادة، وبطبيعة كل العلماء في البحث والدقة، حاولوا حساب قوة المجال المغناطيسي المتولد من التيار الكهربائي. لذا جاء العالمان جان بابتيست بيول فيليكس سافار ليقوما بهذا العمل.
من خلال تجاربهما، اكتشفا أن شدة المجال المغناطيسي تتناسب مع التيار اي كلما زادت شدة التيار وقوته زاد المجال المغناطيسي وقوته معًا كما تتناسب شدة المجال المغناطيسي مع طول جزء صغير من السلك، أي كلما كان هذا الجزء أطول زاد تأثيره على المجال. وفي المقابل، تقل شدة المجال كلما ابتعدنا عن السلك، وبشكل محدد تقل مع مربع المسافة بين السلك ونقطة القياس. كما أن اتجاه عنصر السلك بالنسبة للنقطة مهم أيضًا، إذ تؤثر الزاوية بين السلك والخط الواصل إلى النقطة على مقدار المجال الناتج، ويكون المجال المغناطيسي دائمًا عموديًا على اتجاه التيار.
لتوضيح كيف نحسب المجال المغناطيسي الناتج عن سلك يمر به تيار كهربائي، نفترض ان لدينا سلك معين ثم نقوم بتقسيم السلك إلى قطع صغيرة جدًا نسمي كل قطعة dl.، فلو كان طول السلك 10 أمتار، يمكن تقسيمه إلى 5 قطع صغيرة.
ملاحظة: d تعني صغيرة جدًا وً حرف l تعني طول السلك، يعني dl هي قطعة صغيرة جدًا من السلك.
بعد تقسيم السلك، نحسب المجال المغناطيسي عند كل قطعة على حدة. كل قطعة لها تأثير يعتمد على شدة التيار I، وطول القطعة dl، والمسافة r من القطعة إلى نقطة القياس، وأيضًا على الزاوية θ بين dl والتي نعبر عنها رياضيًا بـSin(θ) والخط الواصل إلى النقطة.
بعد ذلك، نجمع تأثير كل القطع معًا للحصول على المجال الكلي. وكلما زادت عدد القطع وصغر حجمها ، زادت دقة الحساب. وبالرياضيات، نستخدم التكامل للتعبير عن هذا الجمع.
الصيغة النهائية تصبح كالاتي
نأخذ ثابت النفاذية μ0 مقسوم على 4π، مضروب في التيار I، ونقوم بتكامل تأثير كل قطعة dl على طول السلك مع مراعاة المسافة r والزاوية θ، للحصول على المجال المغناطيسي الكلي واتجاهه الصحيح.
كما موضح في الصورة ثم بعد ذلك نقوم بتعميم هذا القانون على ثلاثة ابعاد واضافة متجه الوحدة لنستطيع حساب الاتجاه والكمية معًا
في عام 1820 قام العالم هانس اورستد بعمل تجربة على البوصلة حيث قام اورستد بوضع سلك يمر به تيار كهربائي فوق إبرة البوصلة، وعندما مرّ التيار، لاحظ أن الإبرة انحرفت عن اتجاهها الطبيعي الذي يتجه عادةً نحو الشمال كان هذا الحدث غاية في الاهمية لان من خلال هذه الملاحظة، استنتج أورستد أن التيار الكهربائي يولد مجال مغناطيسي حول السلك، وأن هناك علاقة مباشرة بين الكهرباء والمغناطيسية. هذا الاكتشاف كان نقطة الانطلاق لما سيعرف لاحقًا بالكهرمغناطيسية
كالعادة، وبطبيعة كل العلماء في البحث والدقة، حاولوا حساب قوة المجال المغناطيسي المتولد من التيار الكهربائي. لذا جاء العالمان جان بابتيست بيول فيليكس سافار ليقوما بهذا العمل.
من خلال تجاربهما، اكتشفا أن شدة المجال المغناطيسي تتناسب مع التيار اي كلما زادت شدة التيار وقوته زاد المجال المغناطيسي وقوته معًا كما تتناسب شدة المجال المغناطيسي مع طول جزء صغير من السلك، أي كلما كان هذا الجزء أطول زاد تأثيره على المجال. وفي المقابل، تقل شدة المجال كلما ابتعدنا عن السلك، وبشكل محدد تقل مع مربع المسافة بين السلك ونقطة القياس. كما أن اتجاه عنصر السلك بالنسبة للنقطة مهم أيضًا، إذ تؤثر الزاوية بين السلك والخط الواصل إلى النقطة على مقدار المجال الناتج، ويكون المجال المغناطيسي دائمًا عموديًا على اتجاه التيار.
لتوضيح كيف نحسب المجال المغناطيسي الناتج عن سلك يمر به تيار كهربائي، نفترض ان لدينا سلك معين ثم نقوم بتقسيم السلك إلى قطع صغيرة جدًا نسمي كل قطعة dl.، فلو كان طول السلك 10 أمتار، يمكن تقسيمه إلى 5 قطع صغيرة.
ملاحظة: d تعني صغيرة جدًا وً حرف l تعني طول السلك، يعني dl هي قطعة صغيرة جدًا من السلك.
بعد تقسيم السلك، نحسب المجال المغناطيسي عند كل قطعة على حدة. كل قطعة لها تأثير يعتمد على شدة التيار I، وطول القطعة dl، والمسافة r من القطعة إلى نقطة القياس، وأيضًا على الزاوية θ بين dl والتي نعبر عنها رياضيًا بـSin(θ) والخط الواصل إلى النقطة.
بعد ذلك، نجمع تأثير كل القطع معًا للحصول على المجال الكلي. وكلما زادت عدد القطع وصغر حجمها ، زادت دقة الحساب. وبالرياضيات، نستخدم التكامل للتعبير عن هذا الجمع.
الصيغة النهائية تصبح كالاتي
نأخذ ثابت النفاذية μ0 مقسوم على 4π، مضروب في التيار I، ونقوم بتكامل تأثير كل قطعة dl على طول السلك مع مراعاة المسافة r والزاوية θ، للحصول على المجال المغناطيسي الكلي واتجاهه الصحيح.
كما موضح في الصورة ثم بعد ذلك نقوم بتعميم هذا القانون على ثلاثة ابعاد واضافة متجه الوحدة لنستطيع حساب الاتجاه والكمية معًا
❤5
اكتشاف وتجربة هانس اورستد ✅
قانون بيو سافار وتعميمه ✅
قانون امبير والمشاكل المتعلقه فيه …. قريبًا
ماكسويل وتعميمه … قريبًا
قانون بيو سافار وتعميمه ✅
قانون امبير والمشاكل المتعلقه فيه …. قريبًا
ماكسويل وتعميمه … قريبًا
❤3
هذا الملف مال تكميم الجاذبية
نعتذر عن التأخر بس واجهتنا بعض المشاكل
نعتذر عن التأخر بس واجهتنا بعض المشاكل
❤1
ملف من احد اعضاء قسم الناشرين ( حسين ) يتكلم عن النسبية بشكل مبسط
❤3