فیزیک دانشگاهی: تسلط به اصول با مثال‌ها

آنچه یاد خواهید گرفت:

• درک چیستی فیزیک و اهمیت آن
• یادگیری چگونگی اندازه‌گیری با استفاده از واحدهای استاندارد
• تبدیل واحدها به صورت سریع و صحیح
• توصیف حرکت در یک بعد: تندی، سرعت و شتاب
• خوانش و تفسیر نمودارهای حرکت
• حل مسائل مربوط به اجسام در حال سقوط و سقوط آزاد
• کار با حرکت در دو بعد، از جمله پرتابه‌ها
• استفاده از بردارها برای جمع، تفریق و تحلیل جهت‌ها
• به‌کارگیری قوانین نیوتن برای توضیح چگونگی تأثیر نیروها بر حرکت
• درک اصطکاک، کشش و سایر نیروهای روزمره
• بررسی در حرکت دایره‌ای و گرانش
• یادگیری چگونگی ارتباط کار، انرژی و توان
• حل مسائل تکانه و برخورد
• درک گشتاور و چگونگی تعادل اجسام
• مطالعه حرکت چرخشی و تکانه زاویه‌ای
• یادگیری درباره سیالات، فشار، شناوری و جریان

پیش نیازهای دوره

• دانش اولیه جبر و مثلثات
• بدون نیاز به تجربه قبلی در فیزیک

توضیحات دوره

فیزیک زبان جهان است - و تسلط به آن درهای درک همه چیز، از حرکت روزمره تا نیروهایی که کهکشان‌ها را شکل می‌دهند، می‌گشاید. این دوره فیزیک دانشگاهی طراحی شده است تا شما را از مباحث بسیار پایه تا کاربردهای پیشرفته، همگی به روشی شفاف، ساختاریافته و جذاب، پیش ببرد.

با شروع از ماهیت علم و اندازه‌گیری، شما یاد خواهید گرفت که چگونه با کمیت‌های فیزیکی، واحدها و تبدیل‌ها کار کنید، که اصول تمام حل مسائل در فیزیک است. از آنجا، دوره وارد مبحث سینماتیک می‌شود و حرکت در یک و دو بعد، از جمله حرکت پرتابه و اجسام در حال سقوط را بررسی می‌کند. شما توانایی تفسیر نمودارها، به کارگیری معادلات و حل مسائل دنیای واقعی را گام به گام توسعه خواهید داد.

سپس، به قوانین حرکت نیوتن، اصطکاک و سایر نیروها می‌پردازیم و ابزارهایی را برای تحلیل چگونگی تعامل و حرکت اجسام در اختیار شما قرار می‌دهیم. شما به سمت حرکت دایره‌ای و گرانش پیشرفت خواهید کرد و اصول پشت مدارهای سیاره‌ای و چرخش‌های روزمره را کشف خواهید کرد. سپس دوره به مبحث کار، انرژی و توان می‌پردازد و به شما می‌آموزد که چگونه انرژی در سیستم‌های فیزیکی پایسته می‌ماند و تبدیل می‌شود.

تکانه و برخوردها موضوع بعدی هستند، و پس از آن استاتیک و گشتاور قرار دارند، جایی که یاد می‌گیرید چگونه سازه‌ها پایدار و متعادل باقی می‌مانند. در نهایت، ما حرکت چرخشی و استاتیک سیالات را بررسی می‌کنیم و موضوعاتی مانند تکانه زاویه‌ای، شناوری و اصل برنولی را پوشش می‌دهیم.

در پایان این دوره، شما:

• اصول اصلی فیزیک و کاربردهای دنیای واقعی آن‌ها را درک خواهید کرد.
• مهارت‌های حل مسئله برای سینماتیک، نیروها، انرژی و موارد دیگر را توسعه خواهید داد.
• اعتماد به نفس لازم برای حل مسائل فیزیک در سطح دانشگاه را به دست خواهید آورد.

برجستگی‌های دوره

• درس‌های پیش‌نمایش موجود: مقدمه‌ای بر فیزیک و کمیت‌های فیزیکی و واحدها
• بیش از 125 درس ویدیویی سازماندهی شده در 11 بخش
• مثال‌های گام به گام برای حل مسئله
• کاربردهای دنیای واقعی برای عملی کردن یادگیری
• دسترسی مادام‌العمر و منابع قابل دانلود

آنچه خواهید آموخت:

• تفکر علمی و اندازه‌گیری: تشخیص کمیت‌های فیزیکی؛ استفاده از واحدهای SI و تحلیل ابعادی؛ انجام تبدیل واحدهای دقیق و تخمین‌های مرتبه بزرگی
• سینماتیک در 1D (یک بعد): تعریف جابجایی، سرعت و شتاب؛ خوانش نمودارهای مکان/سرعت-زمان؛ حل حرکت‌های با شتاب ثابت (شامل سقوط آزاد) با قراردادهای علامت صحیح
• سینماتیک در 2D (دو بعد): جمع/تفریق بردارها؛ تجزیه به مؤلفه‌ها؛ تحلیل حرکت پرتابه (برد، زمان پرواز، اوج ارتفاع) و سرعت نسبی در سیستم‌های مختصات انتخابی
• قوانین نیوتن و نیروها: رسم نمودارهای جسم آزاد؛ شناسایی وزن، نیروی عمودی، کشش، اصطکاک، پسا و فنرها؛ اعمال ∑F=ma\sum F = ma∑F=ma برای اجسام منفرد و سیستم‌ها؛ استفاده از استراتژی‌های حل مسئله و بررسی‌های حالت حدی.
• اصطکاک، پسا، کشسانی: مدل‌سازی اصطکاک ایستایی/جنبشی؛ تشخیص رژیم‌های پسا؛ به کارگیری قانون هوک؛ ارتباط تنش، کرنش و خواص مواد.
• حرکت دایره‌ای و گرانش: محاسبه شتاب/نیروی مرکزگرا؛ استدلال درباره چارچوب‌های غیرلخت و نیروهای مجازی؛ اعمال قانون گرانش نیوتن برای اجرام و مدارها
• کار و انرژی: محاسبه کار توسط نیروهای ثابت/متغیر؛ ردیابی انرژی جنبشی و پتانسیل؛ تشخیص فرآیندهای پایستار در مقابل غیرپایستار؛ اعمال پایستگی انرژی با توان
• تکانه و برخوردها: استفاده از ضربه و پایستگی تکانه در 1D/2D؛ مدیریت برخوردهای کشسان/غیرکشسان؛ تنظیم سیستم‌های چندجسمی و تفسیر چارچوب مرکز جرم.
• استاتیک و گشتاور: اعمال شرایط تعادل؛ محاسبه گشتاور حول محورهای مناسب؛ ارزیابی پایداری، اهرم و مثال‌های پایه بیومکانیکی.
• چرخش و تکانه زاویه‌ای: کار با سینماتیک زاویه‌ای؛ ممان اینرسی؛ انرژی جنبشی چرخشی؛ اعمال ∑τ=Iα\sum \tau = I\alpha∑τ=Iα و پایستگی تکانه زاویه‌ای در برهم‌کنش‌ها.
• سیالات: ارتباط چگالی با فشار؛ اعمال اصل پاسکال؛ تشخیص فشار مطلق در مقابل فشار پیمانه‌ای؛ استفاده از شناوری ارشمیدس؛ تحلیل پیوستگی و معادله برنولی در سناریوهای جریان متداول.

همین حالا در این دوره شرکت کنید و تسلط بر اصول فیزیک را از امروز آغاز کنید!

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• دانشجویان کالج که فیزیک مقدماتی را می‌گذرانند.
• فارغ‌التحصیلان دبیرستان که برای رشته‌های STEM آماده می‌شوند.
• هر کسی که کنجکاو است بداند جهان فیزیکی چگونه کار می‌کند.