فیزیک

هدف از ترجمه و تاليف اين كتاب، تحليل و تشريح مسائل مباني فيزيك ويرايش دوازدهم (2022) نوشته‏‏ي هاليدي- رزنيك- واكر: Fundamentals of physics, Twelfth edition (2022), by: Halliday, Rresenick, Jearl Walker است. كتاب مباني فيزيك هاليدي بدون ‏شك يكي از بهترين و مهمترين كتاب‏هايي است كه در سطح فيزيك پايه، نوشته شده و ويرايش‏هاي متعدد اين كتاب در اختيار دانشجويان علوم پايه و مهندسي، قرار دارد. در اين كتاب همه‌ي مسائل به صورت كاملا تشريحي، حل شده است. از طرف ديگر در علم فيزيك، روش‌هاي رياضي (به عنوان ابزار) نقش مهمي در فهم و درك حل مساله دارد به همين دليل، راه حل فيزيكي و رياضي مسائل به صورت كامل، نوشته شده است. همچنين سعي بر اين بوده كه براي حل مسائل هر فصل با توجه به موضوع، روش مشخصي به عنوان الگوي حل مساله، ارائه شود تا خواننده بتواند مسائل ساير كتاب‏ها را به راحتي، حل كند. فصل 1.................................................................................................................................................................................................................... 1 اندازه‌گيري فصل 2................................................................................................................................................................................................................ 15 حركت در امتداد خط راست فصل 3.............................................................................................................................................................................................................. 53 بردارها فصل 4................................................................................................................................................................................................................ 81 حركت در دو و سه بعد فصل 5.............................................................................................................................................................................................................. 129 نيرو و حركت 1 فصل 6............................................................................................................................................................................................................. 157 نيرو و حركت 2 فصل 7.............................................................................................................................................................................................................. 195 انرژي جنبشي و كار فصل 8.............................................................................................................................................................................................................. 219 انرژي پتانسيل و پايستگي انرژي فصل 9.............................................................................................................................................................................................................. 261 مركز جرم و تكانه‌ي خطي فصل 10............................................................................................................................................................................................................ 299 دوران فصل 11............................................................................................................................................................................................................ 329 غلتش، گشتاور و تكانه‌ي زاويه‌اي فصل 12.......................................................................................................................................................................................................... 357 تعادل و كشساني فصل 13......................................................................................................................................................................................................... 385 گرانش فصل 14........................................................................................................................................................................................................... 415 دما، گرما و قانون اول ترموديناميك فصل 15........................................................................................................................................................................................................... 441 نظريه‌ي جنبشي گازها فصل 16.......................................................................................................................................................................................................... 465 آنتروپي و قانون دوم ترموديناميك

ویرایش یازدهم مبانی فیزیک، یک مرکز یادگیری تعاملی دیجیتالی آنلاین در وایلی پلاس است. عنوان کاری من برای این کتاب، فیزیک برای راشل است زیرا طرح آن را زمانی شروع کردم که راشل کاترینا در اولین ترم کلاس فیزیک من بود. چند هفته‌ی اول، راشل برای راهنمایی به دفتر من می‌آمد. خیلی زود متوجه شدم علی‌رغم تلاش او برای موفقیت از خواندن کتاب درسی به اندازه کافی، یاد نمی‌گیرد و اطلاعات کافی از تدریسم برای انجام تکالیف یا آمادگی برای امتحان به دست نمی‌آورد. بنابراین در بقیه‌ی ترم، بحث در مورد فیزیک را در جلسات دو ساعته در هر هفته، شروع کردیم. بعضی مفاهیم فیزیکی را توضیح می‌دادم و سوال‌های آموزشی را می‌پرسیدم و او جواب می‌داد. اگر جوابش اشتباه بود پاسخ صحیح و دلیل آن را می‌گفتم. به جای مطالعه‌ی غیر فعال کتاب درسی یا گوش دادن منفعل به تدریس، تبادل رو به عقب و جلو از سوال‌ها و جواب‌ها را داشتیم. حالت غیر فعال به فعال، تبدیل شد. او فیزیک را یاد گرفت. من هم یاد گرفتم یک دانشجوی مدرن، چگونه فکر می‌کند. در پایان ترم، ایده‌ی تبدیل مبانی فیزیک ویرایش 10 به کتاب تعاملی دیجیتالی آنلاین را با انتشارات جان وایلی و پسران، مطرح کردم. کتاب سنتی با جملات اخباری به گفتمان راشل‌گونه، تبدیل شد. در هر بخش فصل، بعضی مفاهیم فیزیکی را توضیح داده، سپس سوال‌های آموزشی را می‌پرسم و دانشجویان به صورت آنلاین، جواب می‌دهند. اگر جواب آن‌ها اشتباه باشد پاسخ درست و علت آن را توضیح می‌دهم. به این صورت، دانشجویان را در بخش مورد نظر، راهنمایی می‌کنم. این کتاب، فقط یک کتاب نیست بلکه بخشی از یک مرکز آموزش با اطلاعات، چالش‌های تعاملی، فعالیت‌ها، بازی‌ها و رسانه‌ها است. واقعیت این است که امروزه، بیشتر دانشجویانی که دوره‌ی فیزیک را می‌گذرانند مانند راشل، نیاز بیشتری به راهنمایی و فعل و انفعال دارند. تمرین‌ها و شبیه‌سازی‌های تعاملی زیادی در فصل‌های راشل در وایلی پلاس به اشتراک گذاشته شده است که باعث فعال شدن دانشجویان به روش دیداری است و آن‌ها را نسبت به مساله‌های تکلیفی استاندارد به کنکاش عمیق‌تر در فیزیک به چالش خواهد کشید. بسیاری از آن‌ها بر مبنای کاربردهای فیزیکی در دنیای واقعی هستند و انیمیشن‌هایی برای پدیده‌های وابسته به زمان، ارائه شده است.

فیزیک عمومی از درس‌هاي بسيار مهم براي تمام گرايش‌هاي فيزيك بوده و از طرف ديگر، علم رياضيات به عنوان ابزار كاربردي براي درك و حل مسائل فيزيك، مخصوصا در درس‌هايي مثل مكانيك تحليلي، مكانيك كوانتمي، الكترومغناطيس و الكتروديناميك، اهميت زيادي دارد. به اين دلايل، كتاب راهنماي حل مسائل را آماده كرده‌ايم. اين كتاب، تنها كتابي است كه راه‌ حل مسائل را به طور كاملا تحليلي و تشريحي، بيان كرده است. براي اين كه خواننده به آساني، راه حل مسائل را درك كند تمامي روابط و محاسبات را به طور كامل، بيان كرده تا باعث سردرگمي خواننده نشود و خواننده بتواند مسائل مشابه در ساير كتاب‌ها را به آساني، حل كند.

این درسها برای کسانی که چيزی از علوم جدید نمیدانند و یا اطلاعات کمی دارند، نوشته شده است. خواندن آنها مروری سریع از جنبه های جالب انقلاب بزرگ که در فيزیک در قرن بيستم رخ داده است، و مسائل و رمز و رازهایی که این انقلاب آشکار کرده است، ارائه میدهد. از یک طرف علم به ما نشان میدهد که چگونه جهان را بهتر درک کنيم، اما همچنين از طرف دیگر به ما نشان میدهد که آنچه هنوز شناخته شده نيست، تا چه حد گسترده است. درس اول، با عنوان "زیباترین نظریه ها"، به نظریه نسبيت عام انيشتين اختصاص دارد. درس دوم درباره مکانيک کوانتومی است که گيج کننده ترین جنبه های فيزیک مدرن را بيان میکند. درس سوم به کيهان اختصاص دارد: ساختار جهانی که در آن زندگی میکنيم. درس چهارم درباره ذرات بنيادی است. درس پنجم با گرانش کوانتومی سروکار دارد: تلاشهایی که برای بنا نهادن اکتشافات عمده قرن بيستم انجام میشود. درس ششم درباره احتمالات و گرمای سياهچاله ها است. آخرین درس کتاب، مربوط به خودمان است، و این سؤال را مطرح میکند که چگونه میتوانيم با در نظر گرفتن دنيای عجيبی که فيزیک توصيف می کند، درباره خودمان بيندیشيم. این درسها بر اساس یکسری مقالاتی نوشته شده است که نویسنده قبلاً  چاپ کرده بود. مایلم Il Sole 24 Ore در ضميمه یکشنبه های روزنامه ایتاليایی به طور خاص از آرماندو ماسارنتی 1 تشکر کنم که توانست با باز کردن صفحات فرهنگی مقاله روز یکشنبه، به علم اعتبار بدهد و اجازه داد تا نقش این جنبه جداییناپذیر و حياتی فرهنگ ما پدیدار شود.