آموزش فیزیک عمومی 1 همیاردرس که با نام فیزیک 1 دانشگاه یا فیزیک 1 هالیدی هم شناخته می شود، را باید یک آموزش شاخص در حوزه تدریس این درس برآورد کرد. همانند دیگر آموزشهای همیاردرس، کامل بودن سرفصلها به همراه تشریح جزء به جزء مباحث درسی از خصوصیت این آموزش می باشد. حل مهمترین مسائل آخر فصل کتاب فیزیک هالیدی (بیش از 350 تمرین)، به شکل گام به گام و تشریحی از شاخصه های این همیاردرس به شمار می رود به طوریکه دانشجو بعد از مشاهده آموزش، قادر به حل مهمترین تمرین های فیزیک عمومی 1 خواهد بود. این دوره آموزشی از صفرتاصد و به زبان ساده به مواردی مانند اندازه گیری، حرکت، بردارها، حرکت دوبعدی و سه بعدی، نیرو و حرکت، انرژی جنبشی و کار، انرژی پتانسیل و پایستگی،تکانه خزی، چرخش، غلطتش و تعادل می پردازد.
درس اول: اندازه گیری
درس دوم: حرکت در راستای خط راست
درس سوم: بردارها
درس چهارم: حرکت دو بعدی و سه بعدی
درس پنجم: نیرو و حرکت (1)
درس ششم: نیرو و حرکت (2)
درس هفتم: انرژی جنبشی و کار
درس هشتم: انرژی پتانسیل و پایستگی انرژی
درس نهم: تکانه خطی
درس دهم: چرخش
درس یازدهم: غلتش
درس دوازدهم : تعادل
فیزیک پایه ۱ یکی از دروس اصلی رشتههای علوم پایه و فنی و مهندسی به شمار میرود. در این درس اصول و مفاهیم اولیه فیزیک آموزش داده میشود که پیشنیاز درک مباحث در دروس پیشرفتهتر مانند فیزیک پایه ۲، مکانیک کوانتومی، مکانیک کلاسیک، الکترودینامیک، نسبیت و… است.
اهمیت یادگیری فیزیک پایه ۱ چیست؟
امروزه مبنای بسیاری از علوم پیشرفته قوانین ساده مکانیک است. قوانینی که با استفاده از آنها میتوان در مورد بسیاری از پدیدههای موجود در طبیعت و محیط پیرامون از مقیاسهای بزرگی چون حرکت سیارات و اجرام آسمانی تا حرکت یک الکترون در لامپ پرتو کاتدی صحبت کرد. مجموعه این قوانین در چارچوب مطالب فیزیک پایه ۱ تدریس میشوند که با یادگیری مفاهیم آن میتوان درک بهتری از پدیدههای مختلف داشت.
در این فرادرس چه چیزی یاد میگیریم؟
در این فرادرس در ابتدا به مباحث اندازهگیری و یکاها و قوانین بردارها پرداخته و سپس حرکت در یک، دو و سه بعد را بررسی میکنیم. در ادامه با دینامیک حرکت و کاربرد قوانین نیوتن، کار و انرژی، پایستگی انرژی و انرژی پتانسیل، تکانه و برخورد، مرکز جرم و سیستمهای ذرات آشنا شده و در انتها سینماتیک و دینامیک حرکت دوران، تکانه زاویهای و تعادل را بیان خواهیم کرد. تمامی مباحث به صورت عملی و با بیان توضیحات کامل تهیه شده است.
یکی از دروس مشترک بین بیشتر رشتههای مهندسی و علوم پایه در مقطع کارشناسی، درس فیزیک پایه است. در این درس به مباحث پایهای فیزیک مکانیک کلاسیک پرداخته میشود. به این ترتیب فیزیک پایه را میتوانیم ادامهای از درس فیزیک که در مقطع دبیرستان آموزش داده میشود، بدانیم.
یکی از اهداف دانش فیزیک، مطالعه و توصیف حرکت اجسام است. توصیف حرکت اجسام کاربردهای زیادی در محیط اطراف ما و علومی همچون: علوم مهندسی، نجوم، زیست فناوری و حتی پزشکی دارد. نمونههایی مانند حرکت خودرو، حرکت ستارگان و اجرام آسمانی، حتی حرکت گلبول های قرمز خون میتوانند مثالهایی از حرکت اجسام قلمداد شوند.
بخش های ابتدایی این دوره در واقع به توصیف حرکت در مقیاس مکانیک کلاسیکی میپردازد؛ در مبحث توصیف سینماتیکی و دینامیکی اجسام، موضوعاتی مانند مکان، جابجایی، سرعت و شتاب بررسی شده و پس از آن به موضوعات دیگری مثل انرژی مکانیکی، انرژی جنبشی و پایستگی انرژی پرداخته میشود. در ادامه دوره نیز مباحثی مانند مرکز جرم، تکانه و حرکت دورانی نیز در ادامه این درس تدریس میشوند.
در بخشهای پایانی این دوره به موضوع بسیار مهم ترمودینامیک و قانون اول ترمودینامیک پرداخته شده است. مباحث این بخش شامل مواردی مثل: دما، انرژی گرمایی، قانون اول ترمودینامیک و روشهای انتقال گرما هستند که در انتهای دوره مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
مباحث این دوره به نحوی انتخاب شده است که گروههای زیادی بتوانند از آموزشهای ارائه شده بهرهمند شوند. بطور خلاصه، مباحث آموزشی این دوره با حرکت و روابط مربوط به آن شروع شده و سپس به مبحث دینامیک، کار و انرژی، مباحث مربوط به حرارت و ترمودینامیک پرداخته میشود. بسیاری از دانشجویان با مباحث نیمه اول این درس در دبیرستان آشنا شدهاند اما نیمه دوم درس فیزیک پایه ۱، مباحثی را پوشش میدهد که برای اکثر دانشجویان تازگی دارد. به این ترتیب این درس برای همه دانشجویان و فارغالتحصیلانی که در چارت درسی خود درس فیزیک پایه را دارند مناسب و کاربردی خواهد بود.
برای استفاده از آموزشهای ارائه شده در این دوره آشنایی با مباحث اولیه فیزیک و فیزیک آموزش داده شده در دبیرستان لازم و ضروری خواهد بود و درک مباحث ارائه شده بدون تسلط بر این پیشنیازها دشوار خواهد بود.
اصلیترین منبع مورد استفاده در آموزش این دوره جلد اول کتاب فیزیک هالیدی بوده است.
با توجه به کاربرد گسترده درس فیزیک پایه و نقشی که این درس به عنوان پیشنیاز سایر دروس دارد یادگیری مباحث این دوره اهمیت بسیار زیادی خواهد داشت.