10 APPLICAZIONI DELLA FISICA NELLA VITA QUOTIDIANA - SCIENZA - 2024

Alcune delle applicazioni della fisica nella vita di tutti i giorni sono numerose. Alcuni strumenti medici, come ad esempio i raggi X o le operazioni laser, non sarebbero possibili senza questa branca della scienza, così come più oggetti di uso quotidiano come telefoni, televisori e quasi tutti i dispositivi elettronici.

D'altra parte, senza fisica, gli aerei non potrebbero volare, le auto non potrebbero rotolare e gli edifici non potrebbero essere costruiti. Quasi tutte le cose si riferiscono alla fisica in un modo o nell'altro.

La fisica ha molti campi di studio le cui applicazioni sono nella vita quotidiana degli esseri umani. I più comuni sono astrofisica, biofisica, fisica molecolare, elettronica, fisica delle particelle e relatività, tra gli altri.

La fisica è la scienza naturale che coinvolge lo studio della materia e dei suoi movimenti e comportamenti attraverso lo spazio e il tempo.

Studia anche concetti correlati, come l'energia e la forza. È uno dei rami più fondamentali delle discipline scientifiche; l'obiettivo principale della fisica è capire come si comporta l'universo.

10 applicazioni della fisica

1- Elettromagnetismo

Questo campo della fisica studia la forza elettromagnetica, un tipo di interazione fisica che si verifica tra particelle caricate elettricamente.

La forza elettromagnetica si manifesta solitamente in campi elettromagnetici come campi elettrici, campi magnetici e luce. È una delle quattro interazioni fondamentali della natura.

La forza elettromagnetica gioca un ruolo importante nel determinare le proprietà interne della maggior parte degli oggetti utilizzati nella vita quotidiana.

La materia ordinaria prende forma come risultato delle forze intermolecolari tra i singoli atomi e molecole nella materia, essendo una manifestazione della forza elettromagnetica.

Le implicazioni teoriche dell'elettromagnetismo portarono allo sviluppo della relatività spaziale da parte di Albert Einstein nel 1905.

Tutte le apparecchiature elettriche che utilizziamo nella vita quotidiana sono legate all'elettromagnetismo. Da forni a microonde, ventilatori elettrici e campanelli elettrici alle sveglie.

2- Fisica atomica

Questo campo studia gli atomi come un sistema isolato di elettroni e un nucleo atomico. Riguarda principalmente la disposizione o la posizione degli elettroni attorno al nucleo e il processo in cui cambiano queste disposizioni. Include anche ioni e atomi neutri.

Il termine fisica atomica può essere associato all'energia nucleare e alle armi nucleari, sebbene la fisica nucleare si occupi solo dei nuclei degli atomi.

Generalmente in ambito scientifico si considera il contesto più ampio tra i vari rami; solo gli studi scientifici sono così specifici.

3- Meccanica quantistica

La teoria quantistica, ricostruita nel 1920, è la base teorica della fisica moderna che spiega la natura e il comportamento della materia e dell'energia a livello atomico e subatomico. Questo campo è chiamato fisica quantistica o meccanica quantistica.

Le applicazioni della teoria quantistica includono chimica quantistica, magneti superconduttori, laser, microprocessori, risonanza magnetica e microscopi elettronici. Spiega anche molti fenomeni biologici e fisici dell'energia.

La meccanica quantistica ha avuto molto successo nello spiegare molte delle caratteristiche dell'universo. Di solito è l'unico strumento per rivelare i comportamenti individuali delle particelle subatomiche che compongono tutte le forme di materia.

Ha avuto anche un'influenza sulle teorie delle stringhe, candidate per una Teoria del Tutto. Molti aspetti della tecnologia operano a livelli in cui gli effetti quantistici sono significativi.

Un gran numero di dispositivi elettronici sono progettati sulla base della meccanica quantistica; laser, microchip, interruttori della luce, pen drive, computer e altre apparecchiature di telecomunicazione.

Nuovi progressi nel campo stanno lavorando per migliorare la crittografia quantistica. Un altro obiettivo in questo campo è lo sviluppo di computer quantistici; ci si aspetta che elaborino le attività molto più velocemente dei computer classici.

4- Teoria della Relatività

Nella sua teoria della relatività, Einstein stabilì che le leggi della fisica sono le stesse per tutti gli osservatori. Ha anche determinato che la velocità della luce è la stessa, indipendentemente dalla velocità con cui viaggia l'osservatore.

Uno degli effetti di questa teoria è che osservatori diversi che viaggiano a velocità diverse possono avere prospettive diverse sullo stesso evento; tuttavia tutte le osservazioni sono corrette.

Questa teoria è applicata in molti aspetti della vita quotidiana. I sistemi GPS si basano su di esso per funzionare, ad esempio.

Gli elettromagneti sono possibili anche grazie alla relatività. Anche i televisori più vecchi, o quelli senza schermi al plasma, funzionavano con un meccanismo basato sulla relatività.

5- Laser

Un laser è un dispositivo che emette luce monocromatica attraverso un processo di amplificazione ottica basato sull'emissione stimolata di protoni. I principi dei dispositivi laser si basano sulla meccanica quantistica.

I dispositivi laser hanno molte applicazioni nei settori della scienza, militare, medicina e anche in ambito commerciale.

Fotochimica, scanner laser, fusione nucleare, microscopi, chirurgia estetica, chirurgia oculare e operazioni dentali sono solo alcuni dei campi che utilizzano anche i laser.

Nell'industria commerciale, vengono utilizzati per il taglio di materiali, la foratura e la stampa; sono anche una fonte di luce per i proiettori cinematografici.

6- Fisica nucleare

La fisica nucleare è il campo della fisica che studia i nuclei degli atomi, i loro costituenti e le interazioni.

Vengono studiate anche altre forme di materia nucleare. La fisica nucleare non è la stessa della fisica atomica, un campo che studia l'intero atomo e i suoi elettroni.

Le scoperte in fisica nucleare hanno portato alla sua applicazione in molti campi. Questi campi includono l'energia nucleare, le armi nucleari, la medicina nucleare, gli isotopi industriali e agricoli, gli impianti ionici nei materiali di ingegneria e la datazione al radiocarbonio.

7- Aerodinamica

Questa branca della fisica studia come si comporta l'aria e la relazione che ha quando un oggetto la attraversa.

Senza di essa, aerei, razzi, automobili o ponti non sarebbero mai stati progettati per sopravvivere agli uragani. Capire come muoversi rapidamente ed efficacemente attraverso un fluido è compito dell'aerodinamica.

L'aria è un fluido e per attraversarla velocemente, è necessario farlo in un veicolo lungo e sottile.

In questo modo potresti creare la minor resistenza possibile per andare veloce. Allo stesso modo in cui gli umani avanzano più velocemente nel mare se nuotano orizzontalmente; per questo motivo aerei e treni sono a forma di tubo.

8- Fisica molecolare

La fisica molecolare è lo studio delle proprietà fisiche delle molecole, dei legami chimici tra gli atomi e della dinamica molecolare.

Le sue tecniche sperimentali più importanti sono i diversi tipi di spettroscopia. Questo campo è strettamente legato alla fisica atomica e ha molte cose in comune con la chimica teorica, la chimica fisica e la chimica.

Questo ramo della fisica misura le proprietà di rotazione e vibrazione dello spettro delle molecole, le distanze tra i nuclei delle molecole e le loro proprietà, tra le altre cose.

9- Astrofisica

Questo ramo dell'astronomia combina i principi della fisica e della chimica per scoprire la natura dei corpi celesti piuttosto che le loro posizioni o movimenti nello spazio.

Gli oggetti di studio includono il sole, altre stelle, galassie, pianeti extrasolari e lo sfondo cosmico intergalattico.

Le sue emissioni vengono esaminate in tutte le parti dello spettro elettromagnetico e le proprietà esaminate includono luminosità, densità, temperatura e composizione chimica.

L'astrofisica è un campo molto ampio, quindi gli astrofisici applicano tipicamente molte discipline della fisica come meccanica, elettromagnetismo, termodinamica, meccanica quantistica, relatività, fisica nucleare, fisica delle particelle, fisica atomica e fisica molecolare.

In pratica, la ricerca moderna implica molto lavoro di fisica teorica e di osservazione. Alcune aree di studio che stanno cercando di determinare includono le proprietà della materia oscura, i buchi neri, se il viaggio nel tempo è possibile, se possono formarsi wormhole, se esiste il multiverso e l'origine e il destino dell'universo.

Gli astrofisici studiano anche la formazione e l'evoluzione del Sistema Solare, la formazione delle galassie, i raggi cosmici e la fisica delle astroparticelle.

10- Termodinamica

Questo campo della fisica si occupa del calore e della temperatura e del loro rapporto con l'energia e il lavoro. Il comportamento di queste qualità è soggetto alle quattro leggi della termodinamica.

La termodinamica è applicata in molti rami della scienza e dell'ingegneria, in particolare nella chimica pura, nell'ingegneria chimica e nell'ingegneria meccanica.

I suoi campi di applicazione includono la termodinamica biologica, la termodinamica dei buchi neri, la psicometria, la termodinamica quantistica e la termodinamica statistica.

Riferimenti

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