منابع المپیاد فیزیک | ترمودینامیک، حرارت و سیالات
ترمودینامیک علمی است که در آن به دگرگونی‌های حاصل از دما و فشار پرداخته می‌شود. این علم اساس طراحی توربین‌های نیروگاهی ، موتور هواپیما ، موشک ، خودرو ، کشتی و … است. این دانش رفتار تعداد زیادی از ذرات را بررسی می‌کند. یعنی عموماً معادلات ریاضی در این مبحث به یک مجموعه ذرات اشاره می‌کند. ( مثل گازهای درون یک بادکنک ، که هزاران مولکول دارد ) در این نوشته منابع ترمودینامیک، حرارت و سیالات برای المپیاد فیزیک معرفی می‌شوند.
ترمودینامیک برای المپیاد فیزیک ، شامل مباحث اولیه‌ی این علم است و مانند مبحثی مثل مکانیک تحلیلی یا الکترومغناطیس نخواهد بود . چرا که آن دو مبحث در المپیاد فیزیک باید در سطح یک دانشجوی کارشناسی و به صورت دقیق کار شود ولی این مبحث این گونه نیست.
البته در سال‌های اخیر گاهی در دوره‌ی تابستانی المپیاد فیزیک ، مبحث مکانیک آماری تدریس شده ولی قطعاً در مراحل اول و دوم به آن نیاز ندارید.
سیالات ، علمی است که با در نظر گرفتن فشار و نیروها، استاتیک سیالات ( ایستاده بودن و راکد بودن ) یا دینامیک سیالات ( مثل حرکت و شارش آب در یک لوله ) بررسی می‌شوند. این علم را به صورت کاربردی در طراحی آیرودینامیکی بدنه‌ی هواپیما یا خودرو می‌توان دید. البته هر کجا ترمودینامیک باشد اصولاً دینامیک سیالات و حرارت نیز مباحث مهمی خواهد بود.
حرارت ، منظور از حرارت بررسی مقدار انرژی جابجا شده در یک سیستم به خاطر اختلاف دمایی دو ناحیه از آن است . مثل یک میله که یک سر آن در آب جوش و یک سر دیگرش در آب و یخ باشد. این مبحث در طراحی سیستم‌های تهویه‌ی مطبوع ، سرمایش و گرمایش بسیار مهم است. انبساط و انقباض اشیا بر اثر تغییرات دمایی نیز در این علم جای می‌گیرد. به عنوان مثال می‌توان به آنالیز حرارتی ماهواره‌ها اشاره کرد. مثلاً ماهواره‌‌هایی وجود دارند که بدلیل تابش نور خورشید به یک طرف آن‌ها و در سایه قرار گرفتن طرف دیگر ( که باعث ایجاد اختلاف دمایی و انبساط و انقباض است ) دچار تغییر شکل می‌شوند. این موضوع می‌تواند ماهواره را متلاشی کند!
معرفی منابع ؛
فیزیک سه خوشخوان ویژهی دانش آموزان ممتاز ، نظام قدیم ، جلد اول
مطالب این کتاب گویای تمامی مفایهم پایه‌ی لازم برای درک ترمودینامیک است و در کنار آن صرف حل مسئله می‌تواند برای شما کافی باشد! این کتاب به تنهایی قطعاً پاسخ گوی نیاز شما برای شرکت در مراحل اول و دوم المپیاد فیزیک بوده و از شاهکارهای جناب علیرضا شبانی می‌توان به این کتاب و ” کتاب فیزیک یک ویژهی دانش آمزان ممتاز ” ، اشاره نمود! خود نویسنده‌ی متن گواهی است بر عالی بودن این کتاب نسبت به قیمت فعلی آن ! ( الان که دارم می‌نویسم 25,000 تومان )
اشتباهی کتاب دیگری را نخرید. ” ویژهی دانش آموزان ممتاز ” را حتماً بر روی جلد خود داشته باشد.
کتاب الفبای حرارت و سیالات ؛
یک کتاب جامع و تخصصی که بر خلاف کتاب قبلی سیالات و حرارت را نیز علاوه بر ترمودینامیک پوشش داده است. این کتاب با یک پوشش کلی تر در هر سه مبحث کار خود را پیش برده و عموماً مسائل خوبی دارد. نکته‌ی مهم این است که برای درک بعضی از مفاهیم این کتاب و مسائل آن به مشتق و انتگرال هم نیاز دارید.
شاره‌ها ، حرارت و نور
مثل کتاب قبلی بر روی هر سه مبحثِ حرارت ، سیالات و ترمودینامیک کار کرده است ولی صرفاً بعد از خواندن کتب قبلی و برای تکمیل ایده‌ها مفید است. در این کتاب به نوعی یک دید نسبتاً بالا وجود دارد . یعنی تصور شده که دانش آموز تسلط کاملی بر مطالب دارد و ایده‌های تکمیلی ارائه شده است.
به صورت کلی منابع ترمودینامیک، حرارت و سیالات برای المپیاد فیزیک ، چندان زیاد نیستند و بعد از یادگیری اصول باید به سراغ حل مسئله رفت. در پست‌های بعدی منابع مفید و قوی حل سوالات پیشرفته تر معرفی خواهد شد. ( هر چند فیزیک سه خوشخوان و سوالات دوره های قبلی المپیاد فیزیک برای مرحله یک و دو کافی اند )
دیدگاهتان را بنویسید