آموزشی مدل سازی در فیزیک

[-pariya-]

پدیده یا فرآیندهای فیزیکی مختلفی نظیر پرتاب توپ، افتادن برگ درختان، تشکیل رنگین کمان، تشکیل تصویر در آینه، سر خوردن از یک سرسره و … شاید پدیده‌هایی عادی در زندگی روزمره ما باشند که بی تفاوت از کنار آن‌ها عبور می‌کنیم

 

[-pariya-]

عموم چنین پدیده‌هایی علی‌رغم ساده بودن در نگاه اول (نگاه سطحی)، دارای پیچیدگی‌های قابل توجهی هستند. به همین جهت اولین قدم ساده سازی و مدل سازی پدیده است. همه فیزیکدانان و مهندسان، جهت بررسی پدیده‌های مختلف از مدل سازی استفاده می‌کنند.

 

[-pariya-]

مدل سازی در فیزیک‌، فرآیندی است که طی آن یک پدیده فیزیکی، آنقدر ساده و آرمانی می‌شود تا امکان بررسی و تحلیل آن وجود داشته باشد.

 

[-pariya-]

در طول تاریخ واژه ی مدل سازی به طور کلی در تمام آموزش های علوم بسیار فراگیر بود است. در فیزیک ، به مدل های ساختار اتم و هسته ، جسم جامد ، حرکت اجسام و نیروها و مدل های بسیار ، دیگری پرداخته میشود.

 

[-pariya-]

مفهوم مدل سازی در فیزیک

مدل سازی در فیزیک به این معنا است که فیزیکدانان یک مسئله واقعی را حل نمی‌کنند‌، بلکه به جای آن مسئله، مدلی ساده شده از مسئله واقعی را به وجود می‌آورند تا حل مسئله امکان‌پذیر باشد.

 

[-pariya-]

البته مدل‌ سازی در فیزیک باید به گونه‌ای انجام شود تا نزدیک‌ترین حالت به مسئله واقعی را داشته باشد. در غیر این صورت تحلیل و پاسخ مسئله با خطای قابل توجهی نسبت به آنچه در واقعیت شاهد هستیم، همراه خواهد بود.

 

[-pariya-]

مدل سازی در فیزیک روشی است که در آن فیزیکدانان به کمک رسم شکل یک پدیده فیزیکی را آنقدر ساده می‌کنند تا بتوانند آن را تجزیه و تحلیل کنند.

 

[-pariya-]

لازم به ذکر است که مدل سازی در فیزیک سطوح مختلفی دارد که برای تشریح کامل یک مسئله، ابتدا باید ساده‌ترین و آرمانی‌ترین حالت ممکن را ایجاد کرد و رفته رفته پارامتر‌های بیشتری را به آن اضافه تا مدل مذکور به مسئله دنیای واقعی نزدیک‌تر شود.

 

[-pariya-]

گام اول فرآیند مدل سازی در فیزیک از مشاهده آغاز می‌شود‌. مشاهده‌ای دقیق و قابل تحلیل که به بررسی عوامل تاثیر گذار (مثل نیروها، امواج و …) در وقوع پدیده‌ها می‌پردازد‌.

 

[-pariya-]

در این بین به آن دسته از عوامل توجه می‌شود که اثر مهم‌تر و تعیین کننده تری دارند و از عوامل با اثر جزئی و بی تاثیر مثل مقاومت هوا و یا ابعاد اجسام صرف نظر می‌شود.

البته همان‌طور که پیشتر گفته شد، هرچه پارامترهای بیشتری را در مدل سازی وارد کنیم، مدل مذکور دقیق‌تر بوده و به مسئله دنیای واقعی نزدیک‌تر است