وصف تجربة علمية فيزيائية نقوم من خلالها بتطبيق الدروس النظرية التي تم دراستها بطريقة علمية، لكي يسهل فهمها ونقوم بذلك من خلال أدوات وأجهزة معملية، وسنوضح ذلك من خلال السطور التالية.
المحتويات
علم الفيزياء
من أكثر مجالات العلوم أهمية، فهو يدرس كل ما يتعلق بالمادة بدءًا من الذرات وحتى دراسة الفضاء الخارجي فهو يقوم بدراسة المواد الصلبة والسائلة والغازية، ويقوم بدراسة الحركة والطاقة وأهميتهما، كما يقوم بدراسة الكهرباء وطرق توصيلها، ودراسة الطبيعة والمجالات المغناطيسية والكهرومغناطيسية.
وتعتبر الفيزياء هي العلم الأم، حيث أن علمي الكيمياء والبيولوجي هما اشتقاقي من علم الفيزياء، وتبلغ أهمية علم الفيزياء أهمية قصوى، حيث أننا نستخدمها في حياتنا بشكل شبه يومي، فهي تدخل في صناعة الإلكترونيات والحواسب الألية وصناعة الصواريخ والطائرات والسفن، وما يجعل علم الفيزياء علمًا ممتعًا في تجاربه العلمية والتي تساعد في فهم ظواهره ودراساته ومجالاته.
إقرأ أيضا:شعار مدرستي بجميع الصيغالتجربة العلمية الفيزيائية
التجربة العلمية هي ما تتم في المعامل بإستخدام الأدوات والخطوات العلمية لتحقيق التجربة التي تم دراستها بطريقة نظرية، وذلك لتسهيل عملية الفهم والاستيعاب.
إذا أردنا التحدث عن تجربة علمية فيزيائية، فعلم الفيزياء يُعد من أكثر العلم احتواء وغنى بكم عظيم من التجارب العلمية، وجميع من يقوم بدراسة علم الفيزياء لديه جانب علمي يشمل الكثير من التجارب العلمية، وعند دراسة الضوء والحرارة والطاقة والجاذبية والمواد وتصنيفاتها تجد لكل دراسة منهم تجارب أو تجربة علمية فيزيائية لتفسيرها وتسهيل فهمها.
أهمية التجربة العلمية الفيزيائية
التجربة العلمية الفيزيائية لها أهمية قصوى بالنسبة للكثير فهي تساعد على فهم ما يلي:
- الوصول إلى تفسيرات ونظريات جديدة بعد إتمام التجربة العلمية.
- تساعد أكثر على فهم المعلومات النظرية بطريقة يسيرة.
- تساعد بطريقة كبيرة على فهم الحقائق والتفسيرات العلمية.
- كما أنها تساعد على الدقة في الأداء كملاحظة الوقت والقياس.
- تساعد على نمو وابتكار التفكير العملي.
تجربة المغناطيس الكهربائي
يتكون المغناطيس الكهربائي من مجال كهربائي مدموجًا مع مجال مغناطيسي، وبذلك عند مرور تيار كهربي في سلك نحصل بذلك على مغناطيس كهربائي، ويرجع تاريخ المغناطيس الكهربائي إلى العالم اورستد حيث كان يعتقد أن المجال المغناطيسي والمجال الكهربي منفصلان تمامًا ولا علاقة لكلاً منهما بالآخر، ولكن في أحد المرات لاحظ انحراف إبرة مغناطيسية للبوصلة عند وجودها بالقرب من سلك يحمل تيارًا كهربيًا ومن هنا كان بداية المغناطيس الكهربائي.
إقرأ أيضا:شعار مدرستي بجميع الصيغالهدف من التجربة
- الحصول على مغناطيس كهربائي.
- إيجاد العلاقة بين عدد لفات السلك والقلب الحديدي والتيار الكهربي.
الأدوات المستخدمة
- مسمار فولاذي
- بطارية
- سلك محاط بعازل
- برادة حديد
- مشابك ورق
- شريط لاصق
نظرية التجربة
يُستخدم خلالها المجال الكهربائي الناتج عن التيار الكهربائي في مغنطة قطعة الحديد للحصول على مغناطيس كهربائي.
خطوات التجربة
- نقوم بوضع هذه الأدوات في إناء مصنوع من مادة عازلة للكهرباء كالبلاستيك.
- نقوم بنزع المادة العازلة من الأطراف.
- نقوم بلف السلك بطريقة حلزونية حول المسمار الفولاذي وترك الأطراف عارية.
- نقوم بلف السلك عدة مرات بطريقة منظمة بجعل كل لفة ملامسة للفة الأخرى.
- نقوم بتوصيل أحد أطراف السلك بالجزء الموجب من البطارية ونوصل الطرف الأخر بالجزء السالب من البطارية، ونقوم بلف الشريط اللاصق على كلا الطرفين.
- نقرب المشبك الورقي من المسمار.
الملاحظة
من خلال الخطوات السابقة للتجربة نعلم كيف نحصل على المغناطيس الكهربائي وبذلك سنُلاحظ انجذاب المشبك الورقي للسلك.
إقرأ أيضا:ماهي تخصصات الكليات الإنسانية في جامعة الملك سعود هذا العام؟الفكرة العلمية
يتولد مجال مغناطيسي منتظم عند مرور التيار الكهربي في السلك، وبما أن السلك ملفوف لفًا حلزونيًا حول المسمار، فإن المجال المغناطيسي يعمل على تنظيم قطبي البطارية الموجب والسالب فيجعل المسمار ممغنطًا.
أهمية استخدام المغناطيس الكهربائي
تكمن أهمية المغناطيس الكهربائي في العديد من الأشياء من الجانب العلمي والعملي ومن أهمها:
الروافع
نقوم بإستخدام المغناطيس الكهربائي في الروافع حيث أن معظم الروافع المستخدمة في رفع الحديد والأثقال تعتمد بقوة على المغناطيس الكهربائي، كما يستخدم المجال المغناطيسي أيضًا في رفع السيارات.
المجال الطبي
الرنين المغناطيسي الذي يستخدم في تصوير القلب والأوعية الدموية والدماغ والحبل الشوكي والثدي والعظام والمفاصل، يعتمد استخدامه بشكل كبير على المغناطيس الكهربائي.
الكهربائيات والإلكترونيات
إن المغناطيس يشكل جزء أساسي ورئيسي في صناعة الإلكترونيات والأجهزة مثل صناعة المكبرات الصوتية وأجهزة الفيديو وDVD.
القطارات المغناطيسية
المغناطيس الكهربائي ناتج دمج مجال كهربائي ومجال مغناطيسي، حيث أن المجال الكهرومغناطيسي يقوم بتوليد الطاقة التي تعمل على تشغيل القطارات.
المحركات الميكانيكية والكهربائية
تعتمد المحركات الميكانيكية والكهربائية في صناعتها على المغناطيس الكهربائي مثل المحركات والعجلات.
المنزل
يدخل المغناطيس الكهربائي في أجهزة المايكرويف وجرس الباب، والأسلاك المغناطيسية.
الأطعمة
حيث أن معلبات المشروبات الباردة والحلوى تحتوي على مغناطيس لفصل محتويات العبوة عن الجزء المعدني.
مميزات المغناطيس الكهربائي
للمغناطيس الكهربائي العديد من الفوائد والمميزات فلنذكر جزءًا منها:
- إنتاج مجالات مغناطيسية أكبر قوة وأكثر متانة.
- التحكم في التيار الكهربي يؤدي إلى التحكم في قوة المغناطيس.
وفي النهاية لا ننكر أن لعلم الفيزياء ودراساته وتجاربه أهمية قصوى في حياتنا وممارساتنا اليومية، وقد قدمنا لكم من خلال موضوعنا تجربة علمية فيزيائية مهمة.
