معمولن هر کمیت و مفهوم جدیدی راکه درس می‌دهم، ابتدا معنای لغوی آن را از دانش‌آموزانم می‌پرسم و بعد از آنها می‌خواهم تداعی‌هایی که آن کلمه در ذهنشان می‌نشاند را بیان کنند. کار را از خودِ کلمه‌ی فیزیک شروع می‌کنم. واژه‌ی فیزیک به چه معناست؟ از چه‌زبانی آمده است؟ تعریف آن چیست؟
فیزیک کلمه‌ای یونانی و به معنای طبیعت است. فیزیک علم مطالعه‌ی طبیعت و ارتباط میان ماده و انرژی است. هدف علم فیزیک کشف و تدوین قوانین اساسی طبیعت در دو سطح ماکروسکوپی و میکروسکوپی است. یادگیری فیزیک از این جهت دارای اهمیت است که فیزیک یکی از بنیادی‌ترین دانش‌ها و شالوده‌ی تمامی مهندسی‌ها و فن‌آوری‌هایی است که به طور مستقیم یا غیر مستقیم در زندگی ما نقش دارند. فیزیک علم طبیعت است و طبیعت از زندگی ما جدا نیست. سایه‌‌ی قانون‌های فیزیک در تمام زندگی ما جاری است. در خانه، خیابان، طبیعت، پزشکی، صنعت، هوا فضا، هواشناسی و… بسیاری موارد دیگر می‌توان شاهد کاربرد فیزیک در زندگی بود.
نور دیدن را میسر می‌سازد و شکست و پراکندگی نور خالق رنگ آبی آسمان، سفیدی ابر و تشکیل رنگین کمان است.
خودکار از میان انگشتانمان سر نمی‌خورد و پاهایمان ما را روی زمین راه می‌برند. هیچکدام از این‌ها بدون اصطکاک ممکن نخواهد بود.
نیروی شناوری کشتی‌های بزرگ و سنگین را روی آب شناور نگاه می‌دارد و بادکنک‌های هلیمی در جشن‌ها و تولدها در هوا بالا می‌برد.
نیروی گرانش سبب حرکت ماه و زمین و خورشید در مداری دایره‌ای است.
هوا به عنوان محیط مادی صداهایمان را به یکدیگر می‌رساند.
امواج رادیویی به وسیله‌ی آنتن‌ها صدا و تصویرها را به رادیو و تلویزیون‌ها می‌رسانند.
استفاده از امواج الکترومغناطیسی در مراکز درمانی زمینه‌ساز تصویربرداری از بدن هستند.
حل شدن گاز دی‌اکسید کربن در آب به این آسانی‌ها هم نیست. برای حل دی‌اکسید کربن در نوشیدنی باید از فشار زیادی استفاده کرد. زمانی که این گاز به اجبار وارد یک فضای تنگ، مانند بطری نوشابه می‌شود، به دلیل فشار زیاد، به مایع تبدیل می‌شود و به دام آب می‌افتند.
نوشابه درون بطری دارای فشار زیادی است. وقتی در بطری باز می‌شود، به دلیل اختلاف فشار زیاد بین داخل و خارج بطری مولکول‌های گاز موجود در نوشیدنی تمایل دارند به فضایی با فشار کمتر فرار کنند. در نتیجه گاز حل شده درون مایع با صدای فیس و به شکل کف و حباب آزاد می‌شود.
عبور جریان از بدن به دلیل اختلاف پتانسیل بین بخشی از بدن با بخشی دیگر به وجود می‌آید و جریان همیشه مسیری که مقاومت ودردِ سر کمتری دارد را برای گذر انتخاب می‌کند. برای پرندهها هم که روی سیم‌های برق فشار قوی می‌نشینند همین اتفاق می‌افتد. پتانسیل تمام بخش‌های بدن آنها همان پتانسیل سیم است و اختلافی وجود ندارد، پس جریانی از بدن آنها عبور نمی‌کند. آنها تا وقتی به فکر چنگ زدن به سیم کناری نیفتاده باشند در امانند. اگر سیم‌ها خیلی به هم نزدیک باشند هنگامی که پرندهها بال‌های خود را برای پریدن باز می‌کنند ممکن است به سیم مجاور با پتانسیل متفاوت برخورد کند و مسیری برای عبور جریان از بدن خود فراهم سازد و کشته شود.
همه چیز زیر سر مفهومی به نام کشش سطحی‌ست. کشش سطحی بر اثر جاذبه‌ی میان مولکول‌های سطح مایع بوجود می‌آید؛ مولکول‌های سطح مایع از دو طرف و از زیر کشیده می‌شوند. البته کسی بالای سرشان نیست که آنها را از بالا هم بکشد. این جاذبه‌های مولکولی که از طرفین و از زیر به مولکول سطح مایع وارد می‌شود، می‌خواهند مولکول‌ها را از سطح به درون بکشند. چون سطح آنها تمایل به انقباض و کشش به درون را دارد و این تمایل هر قطره را وادار می‌کند به شکلی درآید که کمترین مساحت را داشته باشد. کره شکل هندسی است که کمترین مساحت را به ازای حجم معینی دارد.
دانه‌های برف از قطره‌های باران سبک‌ترند و با سرعت کمتری به زمین می‌رسند و ضربه حاصل از برخورد آنها به زمین بسیار کم است. همچنین در دانه‌های برف حباب‌های هوای زیادی وجود دارد.این حباب‌ها همچون فوم صدا را جذب می‌کنند. یعنی برف جاذب صدا است. و این آغاز سکوتی مطلوب و جان‌نواز است. هنگام راه رفتن روی برف تازه با دمای بیشتر، دانه‌های برف در اثر فشار ناشی از وزن ما در سکوت ذوب می‌شوند.
طبق اصل برنولی در فیزیک سرعت جریان هوایِ نزدیکِ قطاری که با سرعت حرکت می کند بسیار زیاد است که باعث ایجاد یک منطقه کم فشار نزدیک قطار می شود، در حالیکه در فاصله های کمی دورتر از قطار سرعت جریان هوا کمتر و فشار هوا بیشتر است. جریان هوا تمایل دارد از منطقه پر فشار به کم فشار حرکت کند و باعث می شود که هرچیزی که نزدیک قطار است به سمت قطار هل داده شود برای همین به افرادی که روی سکوهای ایستگاه قطار ایستاده اند اخطار داده می شود که از لبه سکو فاصله بگیرند.
گرما و آب (یا بخارآب) و اعمال نیرو، با سست کردن پیوندهای بین مولکولی پارچه می‌توانند لباس را به حالت صاف و صوف اولیه‌ی خود برگردانند. اتو بخار پارچه را مرطوب می‌کند و پیوندهای هیدروژنی را سست می‌کند. سپس برای تراز کردن مولکول ها نیرو و در نتیجه فشار از طرف بدنه داغ اتو به لباس و در نتیجه مولکول‌ها وارد می‌شود. دست آخر هم گرما باعث تبخیر آب و اتصال دوباره‌ی پیوندهای هیدروژنی می‌شود. هرچه اتو داغ‌تر باشد، رطوبت داخل پارچه راحت‌تر تبخیر می‌شود؛ پیوندهای هیدروژنی سریع‌تر بازیابی می‌شوند و چروک‌ها سریع‌تر از بین می‌روند. با استفاده از اتو بخار، هر سه مرحله تقریباً به طور همزمان انجام می‌شود.
وقتی ضربه‌ای ناگهانی به سر و جمجمه وارد می‌شود، جمجمه آن نیروی شدید را به مغز وارد می‌کند که موجب خونریزی داخلی می‌شود.
اما کلاه ایمنی که دارای یک سطح سخت و سُلب بیرونی و یک سطح نرم داخلی است، از شدت ضربه وارد به سر می‌کاهد. اما چگونه؟
سطح بیرونی و سخت کلاه نیرو را در سطح گسترده کلاه پخش می‌کند. انگار که ضربه را در همه‌ی قسمت‌ها با شدت کمتری حس می‌کنید.نیروی وارد شده به سطح کشسان و انعطاف پذیر داخلی که می‌رسد، باعث تغییر شکل در آن لایه می‌شود و به علت خاصیت کشسانی، آن لایه تمایل دارد به حالت اولیه خود برگردد. این کار زمان اثر نیرو را بر لایه داخلی و در نتیجه به جمجمه را طولانی می‌کند. چون نیرو با زمان رابطه‌ی وارون دارد، هر چه این زمان طولانی‌تر شود، ضربه وارده به سر کاهش بیشتری می‌یابد و سر به جای توقف ناگهانی آرام آرام از حرکت می‌ایستد و از آسیب در امان می‌دارد.
در سونوگرافی معمولن از کاوه‌ای دستی موسوم به تراگذار فراصوتی برای تشخیص پزشکی استفاده می‌شود که دقیقا روی ناحیه‌ی موردنظر بیمار گذاشته و حرکت داده می‌شود. اساس کار عکسبرداری با امواج فراصوتی، بازتابش امواج است. دستگاه گیرنده و فرستنده این امواج دارای بسامدهای از یک میلیون تا پانزده میلیون هرتز استفاده است. دستگاه مولد، ضربه‌های موجی در زمان‌های بسیار کوتاه مانند یک تا پنج میلیونیم ثانیه، حدود ۲۰۰ ضربه در ثانیه می‌فرستد و این ضربه‌ها در بدن نفوذ می‌کند و چنانچه به محیطی برخورد کند که غلظت آن با محیط قبلی فرق داشته باشد پدیده بازتابش روی می‌دهد، رسیدن بازتابش این امواج به دستگاه گیرنده، عکسی از محل مورد نظر را نمایش می‌دهد. در روش لیتوتریپسی از امواج صوتی برای شکستن سنگ‌های کلیه‌ی بزرگ و تبدیل آنها به قطعات کوچکتر استفاده می‌شود. این امواج صوتی، امواج شوک دهنده پرانرژی هستند.
فیزیک در کار جهان کنکاش می‌کند و نحوه‌ی کار آن را با یافتن قوانین حاکم بر آن توضیح می‌دهد. ما هر کاری که در زندگی روزمره انجام می‌دهیم مانند راه رفتن، نوشیدن با نی، دوچرخه‌سواری، پریدن و خشک کردن لباس و بسیاری نمونه‌های دیگر ارتباط مستقیم یا غیرمستقیم با مفاهیم فیزیک دارد. از یخچال تا تمام وسایل برقی آشپزخانه، از کولر تا جاروبرقی، از دو چرخه و موتور و ماشین تا قطار‌های مغناطیسی و فضاپیما، از میکروسکوپ تا تلسکوپ فضایی هابل، از مدار ساده برق خانگی تا پردازنده‌های سرامیکی و از مایع و جامد و گاز تا فیزیک ابررساناها، همه و همه دستاوردهای دانش و فناوری‌هایی است که فیزیک شالوده‌ی تمامی آنهاست. قوانین فیزیکی حاکم بر این دستگاه‌ها به انسان کمک می‌کند تا کار خود را آسان تر و کارآمدتر کند.
شاید برخی بگویند دانستن و کنجکاوی درباره‌ی پدیده‌های طبیعی و اتفاقات روزمره به چه کار ما می‌آید وقتی زندگی‌مان بدون این پرسش‌گری‌ها می‌گذرد. کنجکاوی در علتِ روی‌دادن پدیده‌های اطرافمان، پرسشگری و اشتیاق برای یافتن پاسخ به آنها، سبب بهبود کیفیت نگرش ما به جهان می‌شود. افزایش آگاهی نسبت به جهان اطرافمان لذت دیدن و زندگی کردن را در ما افزایش می‌دهد و بینش صحیحی در حل مسائل مختلف زندگی ارزانی‌مان می‌کند.
فیزیک را با مدارهای الکتریکی پیچیده، معادله‌های حرکت یکنواخت و شتابدار و بررسی حرکت دو متحرک، بررسی حرکت نوسانگرها و امواج الکترومغناطیسی، گرما و حالت‌های ماده، فشار و لوله‌های یو شکل و قضیه کار و انرژی در مدرسه آموختیم. بیشتر ما از حجم فرمول‌ها و سختی حل مسائل عاجز بودیم. فیزیک تنها زمانی با ما عجین و برایمان شیرین می‌شود که آن را از قالب ریاضیاتی آن جدا کنیم و به متن زندگی و طبیعت بازگردانیم، از همان‌جایی که در آن ریشه دارد. قانون‌های حاکم بر آن فراگیریم تا هم تماشای جهان برایمان جذاب‌تر و شورانگیزتر شود، هم حواسمان را به دنیای اطرافمان حساس‌تر کند و هم پرسشگری و کنجکاوی را در ما زنده و پویا نگه دارد.
