حاسبات العلوم
حسابات أساسية في الفيزياء والكيمياء — الأس الهيدروجيني، والقوة، والطاقة، والمولارية.
عدد الحاسبات: 22
ما يجب معرفته
فيزياء وكيمياء أساسية، تغطي الكهرباء (قانون أوم، القدرة الكهربائية، مقسّم الجهد، المقاومات على التوالي/التوازي، المكثف، الملف)، والديناميكا الحرارية (قانون الغاز المثالي، الطاقة الحرارية، التمدد الحراري، نقطة الندى)، والميكانيكا (القوة، السقوط الحر، الحركة القذفية، الطاقة الحركية/الكامنة) كمجموعات منفصلة فعليًا بدلًا من خليط عام باسم «العلوم».
كل معادلة هنا هي معادلة راسخة منذ زمن طويل وثابتة في الكتب الدراسية، مذكورة إلى مصدرها الفعلي بدلًا من ذكرها دون سند. حاسبة درجة الحرارة المحسوسة (تجمع بين برودة الرياح ومؤشر الحرارة) ونقطة الندى هما الحاسبتان اللتان يلجأ إليهما معظم الناس فعليًا يوميًا، رغم وجودهما إلى جانب أدوات أقرب إلى الفصل الدراسي مثل المولارية ونصف العمر.
- قانون أوماحسب الجهد أو التيار أو المقاومة من القيمتين الأخريين باستخدام قانون أوم، بالإضافة إلى القدرة الناتجة.
- القدرة الكهربائيةأوجد قدرة الجهاز أو تياره أو جهده من القيمتين الأخريين -- غالبًا ما تُقرأ مباشرة من ملصق تصنيف الجهاز.
- مقسم الجهدأوجد جهد الخرج من مقسم جهد بمقاومتين، بالإضافة إلى الجهد المتساقط والتيار.
- المقاومات على التوالي والتوازيأوجد المقاومة الكلية المجمعة لأي عدد من المقاومات الموصلة على التوالي أو التوازي.
- المكثفأوجد الطاقة المخزنة والشحنة التي يحملها مكثف من سعته وجهده.
- الملف الحثيأوجد الطاقة المخزنة في ملف حثي من محاثته والتيار المار عبره.
- الطول الموجي والترددحل من أجل الطول الموجي أو التردد من الآخر، بالنظر إلى سرعة انتشار الموجة -- للضوء أو الصوت أو أي موجة أخرى.
- قانون الغاز المثاليحل من أجل الضغط أو الحجم أو المولات أو درجة الحرارة من الثلاثة الأخرى باستخدام قانون الغاز المثالي، PV = nRT.
- الطاقة الحراريةأوجد الطاقة الحرارية اللازمة لتغيير درجة حرارة مادة باستخدام Q = mcΔT، مع إعدادات مسبقة شائعة للمواد.
- التمدد الحراريأوجد مقدار تغير طول مادة مع درجة الحرارة باستخدام ΔL = L0αΔT، مع إعدادات مسبقة شائعة للمواد.
- الكثافة والكتلة والحجماحسب الكثافة أو الكتلة أو الحجم من القيمتين الأخريين، تُعرض كل منها بوحدة الكتلة والحجم الشائعة من اختيارك.
- السرعةاحسب السرعة أو المسافة أو الزمن من القيمتين الأخريين، بوحدة المسافة والسرعة الشائعة من اختيارك.
- نقطة الندىقدّر نقطة الندى من درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية باستخدام معادلة ماغنوس.
- درجة الحرارة المحسوسةاحسب برودة الرياح للأجواء الباردة والعاصفة أو مؤشر الحرارة للأجواء الحارة والرطبة، باستخدام المعادلات الرسمية لخدمة الأرصاد الجوية الوطنية.
- الأس الهيدروجيني (pH)اعرف الأس الهيدروجيني (pH) والأس الهيدروكسيدي (pOH) وتركيز أيونات الهيدروجين/الهيدروكسيد لمحلول، وتحقق مما إذا كان حمضيًا أو متعادلًا أو قاعديًا.
- القوة (F = ma)احسب القوة أو الكتلة أو التسارع باستخدام قانون نيوتن الثاني (F = ma)، مع عرض النتيجة أيضًا بوحدة الرطل-قوة.
- الطاقة الحركية والكامنةاحسب الطاقة الحركية من الكتلة والسرعة، أو طاقة الوضع الجاذبية من الكتلة والارتفاع، تُعرض بالجول والكيلوجول والكيلوواط ساعة.
- السقوط الحراعرف المدة التي يستغرقها جسم للسقوط، أو المسافة التي يسقطها، وسرعة اصطدامه، متجاهلًا مقاومة الهواء.
- المولارية والتخفيفاحسب المولارية أو المولات أو الحجم، أو احسب تخفيف C1V1 = C2V2 — كمية المحلول الأم والمخفِّف التي تحتاجها لتركيز مستهدف.
- عمر النصف / الاضمحلال الإشعاعياعرف كمية المادة المتبقية بعد وقت معيّن، أو كم من الوقت مضى، باستخدام اضمحلال عمر النصف الأسي.
- الحركة القذفيةاعرف المدى وزمن الطيران وأقصى ارتفاع لجسم يُطلَق بزاوية معيّنة، متجاهلًا مقاومة الهواء.
- الكتلة الموليةاعرف الكتلة المولية لأي صيغة كيميائية — بما في ذلك المجموعات بين قوسين والهيدرات — باستخدام الأوزان الذرية القياسية الحالية لـIUPAC، مع تفصيل كامل للكتلة لكل عنصر.