Inhoud
- Eenvoudige mechanische apparaten
- Transport- en Newton-wetgeving
- Relativiteit en moderne communicatie
- Natuurkunde en biologie
Fysica breidt zich goed uit in je dagelijks leven en beschrijft de beweging, krachten en energie van gewone ervaringen. Bij acties zoals wandelen, autorijden of een telefoon gebruiken, is natuurkunde aan het werk. Voor het dagelijks leven maken alle technologieën die u als vanzelfsprekend zou beschouwen gebruik van de regels van de fysica.
Eenvoudige mechanische apparaten
Een gemakkelijke plek om fysica in actie te zien is met een eenvoudige hendel - het gemakkelijkst te observeren in een park. De hefbomen zijn er in drie smaken, elk met verschillende steunpunten. Ze dienen om de kracht te vergroten, waardoor de inspanning wordt verminderd die nodig is om een object aan de andere kant te verplaatsen. Een eenvoudige "wip" in een park bestaat uit een hendel (de zitplaatsen) en het steunpunt (in het midden geplaatst). De twee tegengestelde krachten compenseren elkaar, waardoor een soepele rit door de lucht ontstaat. In hetzelfde park zie je een glijbaan, een apparaat dat de trap combineert met de glijbaan naar beneden, beide voorbeelden van hellende vlakken. Het hellende vlak verlicht de inspanning van het klimmen door het over een langere afstand te spreiden. De soepele glijbaan brengt je voorzichtig terug naar de aarde en vertraagt de invloed van de zwaartekracht net genoeg om het leuk te maken.
Transport- en Newton-wetgeving
De transportindustrie is geen onbekende voor de manipulatie van alledaagse fysica. Auto's en treinen maken gebruik van het wiel, wat zorgt voor een soepele, stabiele beweging. Newtons bewegingswetten zijn aan het werk als mechanische kracht en versnelling, actie, reactie en traagheid. Vliegtuigen gaan nog een stap verder en zorgen zowel voor lift als voorwaartse kracht. Ze manipuleren fysica - net als vogels - door lift door vleugelvorm en de hoek van de vleugel te creëren - beide dienen om de luchtstroom te veranderen.
Relativiteit en moderne communicatie
Natuurkunde is allemaal relatief. Dit thema resoneert door de speciale en algemene relativiteitstheorieën van Einstein. Einsteins werk is bijvoorbeeld van cruciaal belang voor GPS in uw telefoon. Het neemt radiosignalen van verschillende satellieten in een baan om de aarde en berekent uw locatie tot op enkele centimeters nauwkeurig. Omdat de snelheid en hoogte van de satellieten het signaal heel licht verandert, past de smartphone de resultaten aan met behulp van Einsteins-theorieën. Zonder hulp van relativiteit zou GPS veel minder nauwkeurig of nuttig zijn.
Natuurkunde en biologie
Zelfs als je deze zin leest, is natuurkunde aan het werk. De ogen evolueerden in vele soorten - door verschillende voorbeelden van convergente evolutie - gebruikmakend van het elektromagnetische spectrum. De oren horen geluiden die optreden door de beweging van luchtmoleculen. En de chemie die de hele biologie aandrijft, is afhankelijk van de fysica van energie en moleculen. Planten absorberen bijvoorbeeld elke dag zonlicht, water en koolstofdioxide, waardoor glucose ontstaat en zuurstof als bijproduct vrijkomt.