Mga tanong para sa mga tiket sa pisika. Mga tiket sa pagsusulit sa pisika

PANGKALAHATANG IMPORMASYON TUNGKOL SA ENTRANCE EXAMS SA PHYSICS

Sa RTU MIREA, ang entrance exam sa physics ay gaganapin sa pamamagitan ng pagsulat (para sa mga aplikante na hindi nakapasa sa pagsusulit). Kasama sa tiket sa pagsusulit ang dalawang teoretikal na tanong at limang gawain. Ang mga teoretikal na tanong ng mga tiket sa pagsusulit ay nabuo batay sa programang all-Russian mga pagsusulit sa pasukan sa pisika hanggang sa mga teknikal na unibersidad. Ang isang kumpletong listahan ng mga naturang tanong ay ibinigay sa ibaba.

Dapat pansinin na sa panahon ng pagsusulit, ang pokus ay nasa lalim ng pag-unawa sa materyal, at hindi ang mekanikal na pagpaparami nito. Samakatuwid, ito ay kanais-nais na ilarawan ang mga sagot sa mga teoretikal na tanong sa maximum na lawak na may mga paliwanag na guhit, mga graph, atbp. Sa ibinigay na analytical expression, ang pisikal na kahulugan ng bawat isa sa mga parameter ay dapat ipahiwatig. Hindi dapat ilarawan nang detalyado ang mga eksperimento at eksperimento na nagpapatunay sa isa o ibang pisikal na batas, ngunit maaari lamang limitahan ng isa ang sarili sa pagsasabi ng mga konklusyon mula sa kanila. Kung ang batas ay may isang analytical record, kung gayon ito ay kinakailangan upang ibigay ito, nang hindi nagbibigay ng isang pandiwang pagbabalangkas. Kapag nilulutas ang mga problema at sinasagot ang mga teoretikal na tanong, ang mga dami ng vector ay dapat ibigay sa naaangkop na mga icon, at mula sa trabaho ng aplikante, ang inspektor ay dapat magkaroon ng isang malinaw na opinyon na alam ng aplikante ang pagkakaiba sa pagitan ng isang scalar at isang vector.

Ang lalim ng materyal na ipinakita ay tinutukoy ng nilalaman ng mga karaniwang aklat-aralin para sa mataas na paaralan at mga allowance para sa mga aplikante sa unibersidad.
Kapag nilulutas ang mga problema, inirerekomenda:

magbigay ng isang eskematiko na pagguhit na sumasalamin sa mga kondisyon ng problema (para sa karamihan ng mga pisikal na problema, ito ay kinakailangan lamang);

ipakilala ang mga pagtatalaga para sa mga parameter na kinakailangan upang malutas ang problemang ito (hindi nakakalimutang ipahiwatig ang kanilang pisikal na kahulugan);

isulat ang mga pormula na nagpapahayag ng mga pisikal na batas na ginamit upang malutas ang problemang ito;

isagawa ang mga kinakailangang pagbabagong matematikal at ipakita ang sagot sa anyong analitikal;

kung kinakailangan, gumawa ng mga kalkulasyon ng numero at makakuha ng sagot sa sistema ng SI o sa mga yunit na iyon na ipinahiwatig sa kondisyon ng problema.

Kapag tumatanggap ng sagot sa problema sa isang analytical form, kinakailangang suriin ang dimensyon ng resultang expression, at, siyempre, malugod na pag-aralan ang pag-uugali nito sa mga halata o nililimitahan na mga kaso.

Mula sa mga halimbawa sa itaas ng mga panimulang gawain, makikita na ang mga gawaing iminungkahi sa bawat bersyon ay medyo nag-iiba sa pagiging kumplikado. kaya lang maximum na halaga mga puntos na maaaring makuha para sa isang maayos na nalutas na problema at isang teoretikal na tanong ay hindi pareho at pantay: isang teoretikal na tanong - 10 puntos, gawain Blg. 3 - 10 puntos, gawain Blg. 4, 5, 6 - 15 puntos at gawain Blg. 7 - 25 puntos.

Kaya, ang isang aplikante na ganap na nakumpleto ang gawain ay maaaring makaiskor ng maximum na 100 puntos. Kapag na-convert sa 10 puntos, na nakakabit sa sheet ng pagsusulit ng aplikante, ang sumusunod na sukat ay kasalukuyang may bisa: 19 puntos o mas kaunti - “tatlo”, 20 ÷ 25 puntos - “apat”, 26 ÷ 40 puntos - “lima”, 41 ÷ 55 puntos - “anim ”, 56÷65 puntos - “pito”, 66÷75 puntos - “walo”, 76÷85 puntos - “siyam”, 86÷100 puntos - “sampu”. Ang pinakamababang positibong pagtatasa ay tumutugma sa pagtatasa ng "apat". Tandaan na ang sukat ng muling pagkalkula ay maaaring magbago sa isang direksyon o iba pa.

Kapag sinusuri ang trabaho ng isang aplikante, hindi obligado ang guro na tingnan ang draft, at ginagawa niya ito sa mga pambihirang kaso upang linawin ang ilang mga isyu na hindi sapat na malinaw mula sa pangwakas.

Ang paggamit ng isang hindi-programmable na calculator ay pinapayagan sa pagsusulit sa pisika. Mahigpit na ipinagbabawal ang paggamit ng anumang paraan ng komunikasyon at mga handheld computer.

Ang tagal ng nakasulat na pagsusulit sa pisika ay apat na astronomical na oras (240 minuto).

MGA TANONG PARA SA ENTRANCE EXAMS SA PHYSICS

*
Adobe Reader

Ang mga tanong ay pinagsama-sama sa batayan ng all-Russian na programa ng mga pagsusulit sa pagpasok sa pisika sa mga unibersidad.

Sistema ng sanggunian. Materyal na punto. Trajectory. Daan at galaw. Bilis at acceleration.

Ang batas ng pagdaragdag ng mga bilis ng isang materyal na punto sa iba't ibang mga sistema ng sanggunian. Depende sa bilis at mga coordinate ng isang materyal na punto sa oras para sa kaso ng pare-parehong pinabilis na paggalaw.

Unipormeng pabilog na galaw. Linear at angular velocities at ang relasyon sa pagitan ng mga ito. Pagpapabilis sa panahon ng pare-parehong paggalaw ng isang katawan sa isang bilog (centripetal acceleration).

Ang unang batas ni Newton. Inertial reference system. Ang prinsipyo ng relativity ni Galileo. Timbang. Lakas. Ang resultang puwersa. Pangalawang batas ni Newton. Pangatlong batas ni Newton.

Balikat ng lakas. Sandali ng kapangyarihan. Kondisyon ng balanse ng mga katawan.

Mga puwersa ng pagkalastiko. Batas ni Hooke. Pwersa ng friction. Friction at rest Sliding friction. Sliding friction coefficient.

Ang batas ng unibersal na grabitasyon. Ang lakas ng grabidad. Timbang ng katawan. Kawalan ng timbang. Una bilis ng espasyo(output).

momentum ng katawan. Puwersa ang salpok. Ang ugnayan sa pagitan ng pagbabago sa momentum ng katawan at momentum ng puwersa.

Closed system tel. Batas ng konserbasyon ng momentum. Ang konsepto ng jet propulsion.

Gawaing mekanikal. Kapangyarihan, kapangyarihan ng puwersa. Kinetic energy. Relasyon sa pagitan ng trabaho at mga pagbabago sa kinetic energy ng katawan.

potensyal na pwersa. Potensyal na enerhiya. Relasyon sa pagitan ng gawain ng mga potensyal na puwersa at potensyal na enerhiya. Potensyal na enerhiya ng gravity at nababanat na pwersa. Ang batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya.

Presyon. Batas ni Pascal para sa mga likido at gas. Mga sasakyang pangkomunikasyon. Prinsipyo ng device haydroliko pindutin. Batas ni Archimedes para sa mga likido at gas. Ang kalagayan ng mga katawan na lumulutang sa ibabaw ng isang likido.

Ang mga pangunahing probisyon ng molecular-kinetic theory at ang kanilang pang-eksperimentong pagpapatibay. Molar mass. Numero ni Avogadro. Ang dami ng substance. Tamang-tama gas.

Ang pangunahing equation ng molecular-kinetic theory ng isang ideal na gas. Temperatura at ang pisikal na kahulugan nito. Ganap na sukat ng temperatura.

Equation ng estado ng isang ideal na gas (Clapeyron-Mendeleev equation). Isothermal, isochoric at isobaric na proseso.

Panloob na enerhiya. Dami ng init. Magtrabaho sa thermodynamics. Ang batas ng konserbasyon ng enerhiya sa mga thermal na proseso (ang unang batas ng thermodynamics).

Ang kapasidad ng init ng isang sangkap. Mga pagbabago sa yugto ng bagay. Tiyak na init ng singaw at tiyak na init ng pagsasanib. Equation ng balanse ng init.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga heat engine. Ang kahusayan ng heat engine at ang pinakamataas na halaga nito. Ikot ng Carnot.

Pagsingaw at paghalay. kumukulong likido. Mga pares na saturated at unsaturated. Halumigmig ng hangin.

Batas ng Coulomb. Lakas ng electric field. Electrostatic field ng isang point charge. Ang prinsipyo ng superposisyon ng mga patlang.

Ang gawain ng electrostatic field kapag inililipat ang singil. Potensyal at potensyal na pagkakaiba. Potensyal ng field ng isang point charge. Relasyon sa pagitan ng lakas ng isang homogenous na electrostatic field at ang potensyal na pagkakaiba.

Kapasidad ng kuryente. Mga kapasitor. Kapasidad ng isang flat capacitor. Ang enerhiya na nakaimbak sa isang kapasitor ay ang enerhiya ng isang electric field.

Kapasidad ng baterya ng serye at parallel na konektadong mga capacitor (output).

Kuryente. Kasalukuyang lakas. Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit. Paglaban ng mga metal na konduktor. Serial at parallel na koneksyon ng mga conductor (output).

Electromotive force (EMF). Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit. Trabaho at kasalukuyang kapangyarihan - batas ng Joule-Lenz (konklusyon).

Induction magnetic field. Ang puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field. Batas ng Ampere.

Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang gumagalaw na singil. Lorentz force. Ang likas na katangian ng paggalaw ng isang sisingilin na particle sa isang pare-parehong magnetic field (ang bilis ng particle ay naka-orient patayo sa induction vector).

Ang kababalaghan ng electromagnetic induction. magnetic flux. Ang batas ng electromagnetic induction. Pamumuno ni Lenz.

Ang kababalaghan ng self-induction. EMF ng self-induction. Inductance. Enerhiya na nakaimbak sa isang kasalukuyang nagdadala ng circuit.

Libreng electromagnetic oscillations sa isang LC circuit. Pagbabago ng enerhiya sa isang oscillatory circuit. Natural na dalas ng mga oscillation sa circuit.

Alternating electric current. Pagtanggap ng alternating current. RMS halaga ng boltahe at kasalukuyang. Transformer, ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito.

Mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon ng liwanag. refractive index. Kabuuang panloob na pagmuni-muni, nililimitahan ang anggulo ng kabuuang pagmuni-muni. Konstruksyon ng isang imahe sa isang patag na salamin.

Converging at divergent lens. Ang kurso ng mga sinag sa mga lente. Formula ng manipis na lens. Pagbuo ng larawan sa mga converging at diverging lens (isang tipikal na case para sa bawat lens na iyong pinili).

dami ng liwanag. Ang kababalaghan ng photoelectric effect. Einstein's equation para sa photoelectric effect.

Ang mga eksperimento ni Rutherford sa pagkalat ng mga particle ng alpha. Nuklear na modelo ng atom. Ang mga postula ni Bohr.

Nuklear na modelo ng atom. Ang komposisyon ng nucleus ng isang atom. Isotopes. Radioactivity. Alpha, beta at gamma radiation.

MGA HALIMBAWA NG EXAM TICKET

*
*Upang i-download ang file, i-right-click ang link at piliin ang "Save Target As..."
Upang basahin ang file, kailangan mong i-download at i-install ang program

Numero ng tiket 1

1. Uniformly accelerated movement. Bilis ng paggalaw.

2. Electric current sa vacuum at sa mga gas.

3. Ang gawain ng photoelectric effect.

1. Ang isang paggalaw kung saan ang bilis ng isang katawan ay nagbabago sa parehong halaga para sa anumang pantay na agwat ng oras ay tinatawag na pare-parehong pinabilis.

Upang makilala ang paggalaw na ito, kailangan mong malaman ang bilis ng katawan sa sandaling ito oras o sa isang naibigay na punto ng trajectory, i.e. madalian na bilis pati na rin ang acceleration.

Ang acceleration ay isang halaga na katumbas ng ratio ng pagbabago sa bilis sa tagal ng panahon kung kailan nangyari ang pagbabagong ito. Kung hindi, ang acceleration ay ang rate ng pagbabago ng bilis:

Kaya ang formula para sa agarang bilis:

Ang paggalaw sa panahon ng paggalaw na ito ay tinutukoy ng formula:

Bilis -

2. Ang electric current sa mga gas ay isang direksyong paggalaw ng mga libreng electron at ions. Sa normal na presyon at mababang temperatura, ang mga gas ay naglalaman ng hindi sapat na dami ng mga ion at electron para sa electrical conductivity at mga insulator. Upang gawing konduktor ang isang gas, dapat itong ionized.

kasalukuyang nasa vacuum. Ang vacuum ay tulad ng isang rarefaction ng isang gas sa isang sisidlan kung saan ang ibig sabihin ng libreng landas ng mga sisingilin na particle ay lumampas sa mga sukat ng sisidlan. Ang vacuum ay isang insulator. Kapag ang isang metal na elektrod ay pinainit, ang mga electron ay nagsisimulang "magsingaw" mula sa ibabaw ng metal.

Ang kababalaghan ng paglabas ng elektron mula sa ibabaw ng mga pinainit na katawan ay tinatawag na thermionic emission.

Ang kasalukuyang nasa vacuum ay isang direktang paggalaw ng mga electron na ginawa ng thermionic emission. Pinagbabatayan ng Thermionic emission ang pagpapatakbo ng maraming vacuum device.

Numero ng tiket 2

Uniform na paggalaw ng isang katawan sa isang bilog at ang mga parameter nito.

Magnetic field Ang vector ng magnetic induction ay ang lakas ng magnetic field.

Ang problema ng nuclear reaction.

1. ANG PAGGALAW NG KATAWAN SA ISANG BILOG

Kapag gumagalaw sa isang curvilinear trajectory, kasama ang isang bilog, ang bilis ng katawan ay maaaring magbago pareho sa ganap na halaga at sa direksyon. Posibleng lumipat kung saan ang direksyon lamang ng bilis ay nagbabago, at ang modulus nito ay nananatiling pare-pareho. Ang kilusang ito ay tinatawag na unipormeng pabilog na paggalaw. Ang radius na iginuhit mula sa gitna ng bilog hanggang sa katawan ay inilarawan ang anggulo Ф sa oras t2 - t1, na tinatawag na angular displacement

Ang angular displacement ay sinusukat sa radians (rad). Ang radian ay katumbas ng anggulo sa pagitan ng dalawang radii ng isang bilog, ang haba ng arko sa pagitan nito ay katumbas ng radius.

Ang paggalaw ng isang punto sa isang bilog ay inuulit sa ilang mga pagitan na katumbas ng panahon ng rebolusyon.

Ang panahon ng rebolusyon ay ang panahon kung saan ang katawan ay gumagawa ng isang kumpletong rebolusyon.

Ang panahon ay tinutukoy ng letrang T at sinusukat sa mga segundo.

Kung sa oras t ang katawan ay nakagawa ng N rebolusyon, kung gayon ang panahon ng rebolusyon T ay katumbas ng:

Ang dalas ng rebolusyon ay ang bilang ng mga rebolusyon ng katawan sa isang segundo.

Ang unit ng frequency ay 1 revolution per second, dinaglat bilang 1 s. Ang yunit na ito ay tinatawag na hertz (Hz).

Ang dalas at panahon ng sirkulasyon ay nauugnay sa mga sumusunod:

Ang paggalaw ng isang katawan sa isang bilog ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang angular na bilis.

Ang angular velocity ay isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng angular na displacement sa agwat ng oras kung kailan naganap ang displacement na ito.

Ang angular velocity ay tinutukoy ng titik (omega).

Ang unit ng angular velocity ay ang radian per second (rad/s).

Sa kaso ng isang katawan na gumagalaw sa isang bilog, ang bilis na ito ay tinatawag na linear.

Ang linear velocity ng isang katawan na gumagalaw nang pare-pareho sa isang bilog, nananatiling pare-pareho sa ganap na halaga, patuloy na nagbabago sa direksyon at sa anumang punto ay nakadirekta nang tangential sa trajectory

Ang linear na bilis ay tinutukoy ng letrang v.

2. MAGNETIC FIELD

Ang magnetic field ay isang espesyal na uri ng bagay na nangyayari sa espasyo sa paligid ng anumang alternating electric field. Mula sa isang modernong punto ng view, sa kalikasan mayroong isang kumbinasyon ng dalawang mga patlang - electric at magnetic - ito ay isang electromagnetic field. Ito ay umiral nang may layunin, independyente sa ating kamalayan. Ang isang magnetic field ay palaging bumubuo ng isang alternating electric field, at, sa kabaligtaran, ang isang alternating electric field ay palaging bumubuo ng isang alternating magnetic field. Ang mga carrier ng electric field ay mga particle - mga electron at proton. Ang isang magnetic field na walang isang electric field ay hindi umiiral, dahil walang mga carrier ng isang magnetic field. Mayroong magnetic field sa paligid ng isang conductor na may kasalukuyang, at ito ay nabuo sa pamamagitan ng isang alternating electric field ng paggalaw

Ang magnetic induction ay ang kasalukuyang nabuo sa isang closed conductor na inilagay sa isang alternating magnetic field. sisingilin ang mga particle sa isang konduktor.

MAGNETIC INDUCTION

Ang isang solong kasalukuyang elemento ay isang konduktor na 1 m ang haba at ang kasalukuyang nasa loob nito ay 1 A. Ang yunit ng pagsukat ng magnetic induction ay tesla (T).

1 T = 1 N/A m.

Upang matukoy ang direksyon ng magnetic induction vector, ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang magnetic needle ay ginagamit.

Sa isang closed circuit, ang direksyon ng magnetic induction vector ay tinutukoy gamit ang panuntunan ng unang turnilyo: ang induction vector B ay nakadirekta sa direksyon kung saan lilipat ang gimlet kapag umiikot sa direksyon ng kasalukuyang sa circuit.

Ang magnetic field ay isang vortex field

Numero ng tiket 3

Mga batas ni Newton. Timbang. Lakas.

Batas ng Ampere. Kapangyarihan ng ampere.

Problema sa batas ng radioactive consumption.

Ang unang batas ni Newton.

Mayroong ganitong mga frame ng sanggunian, na may kinalaman sa kung saan ang isang progresibong gumagalaw na katawan ay nagpapanatili ng bilis nito na pare-pareho kung walang ibang mga katawan na kumilos dito (o ang mga aksyon ng ibang mga katawan ay nabayaran). Ang batas na ito ay madalas na tinatawag na batas ng pagkawalang-galaw, dahil ang paggalaw sa isang pare-pareho ang bilis habang binabayaran ang mga panlabas na impluwensya sa katawan ay tinatawag na inertia.

Pangalawang batas ni Newton. Ang puwersa na kumikilos sa isang katawan ay katumbas ng produkto ng masa ng katawan at ang pagbilis na ibinibigay ng puwersang ito.

F \u003d t a. a \u003d F / m - acceleration ay direktang proporsyonal sa kumikilos (o resulta) na puwersa at inversely proporsyonal sa masa ng katawan.

Pangatlong batas ni Newton. Mula sa mga eksperimento sa pakikipag-ugnayan ng mga katawan ay sumusunod ito

t a \u003d - t a, mula sa pangalawang batas ni Newton F \u003d m a at F \u003d t a, samakatuwid F \u003d F iba't ibang katawan(samakatuwid hindi nila mabalanse ang isa't isa), palaging kumilos nang magkapares at pareho ang kalikasan.

Ginagawang posible ng mga batas ni Newton na ipaliwanag ang mga pattern ng paggalaw ng mga planeta, ang kanilang natural at artipisyal na mga satellite. Kung hindi, pinapayagan nila ang paghula sa mga trajectory ng mga planeta, pagkalkula ng mga trajectory ng spacecraft at ang kanilang mga coordinate sa anumang oras. Sa ilalim ng mga kondisyon ng terrestrial, ginagawa nilang posible na ipaliwanag ang daloy ng tubig, ang paggalaw ng marami at magkakaibang mga sasakyan (ang paggalaw ng mga kotse, barko, sasakyang panghimpapawid, rocket). Para sa lahat ng mga paggalaw, katawan at pwersang ito, ang mga batas ni Newton ay may bisa.

2. KAPANGYARIHAN NG AMPERAayon sa Ampere, ang isang kasalukuyang nagdadala ng conductor na inilagay sa isang magnetic field ay sumasailalim sa puwersa na katumbas ng produkto ng magnetic induction vector B at ang kasalukuyang lakas I, ang haba ng conductor section l at ang sine ng ang anggulo sa pagitan ng magnetic induction at seksyon ng conductor: F \u003d BI l kasalanan.

Ito ang pagbabalangkas ng batas ni Ampère.

Ang direksyon ng puwersa ng Ampere ay tinutukoy ayon sa panuntunan ng kaliwang kamay: kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang apat na daliri ay nagpapakita ng direksyon ng kasalukuyang, at ang patayo na bahagi ng magnetic induction vector ay pumapasok sa palad, pagkatapos ay ang hinlalaki. ang baluktot na 90 ° ay magpapakita ng direksyon ng puwersa ng Ampere.

Numero ng tiket 4

Ang batas ng unibersal na grabitasyon. Libreng pagkahulog ng mga katawan.

Lorentz force.

Ang problema sa pagtukoy ng wavelength de Broglie.

1. ANG PWERSA NG GLOBAL GRAVITATION

Ang mundo ay kumikilos sa lahat ng mga katawan na may pababang puwersa ng grabidad. Kilala rin na ang mga puwersa ay kumikilos nang pares, iyon ay, kung ang Earth ay umaakit sa isang katawan, kung gayon ang katawan ay umaakit din sa Earth.

Natagpuan ni Newton na ang lahat ng mga katawan ay naaakit sa isa't isa. Ang mga puwersa kung saan ang mga katawan ay naaakit sa isa't isa ay tinatawag na mga puwersa ng unibersal na grabitasyon.

Ang puwersa ng unibersal na grabitasyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng masa ng mga nakikipag-ugnayang katawan.

Ang puwersa ng grabidad ay nakasalalay sa distansya sa pagitan ng mga katawan. Ito ay inversely proportional sa distansyang ito. Kung ang puwersa ng atraksyon ay hindi nakasalalay sa distansya, kung gayon ang Buwan ay lilipat sa paligid ng Earth na may isang centripetal acceleration na 9.8 m/s. Gumagalaw din ito nang may centripetal acceleration na 0.0027 m/s, na 3600 beses na mas mababa kaysa sa free fall acceleration ng mga katawan sa ibabaw ng Earth. Ang distansya mula sa Earth hanggang sa Buwan ay 60 beses na mas malaki kaysa sa radius ng Earth, iyon ay, na may pagtaas sa distansya sa pagitan ng Earth at ng katawan ng 60 beses, ang puwersa ng pagkahumaling ay tumataas ng 3600 beses.

Ang mga katawan ay naaakit sa isa't isa sa isang puwersa na ang modulus ay direktang proporsyonal sa produkto ng kanilang mga masa at inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila.

Ang formula na ito ay nagpapahayag ng batas ng unibersal na grabitasyon, kung saan ang m1 at m2 ay ang mga masa ng mga katawan, ang R ay ang distansya sa pagitan ng mga katawan, ang G ay ang pare-pareho ng unibersal na grabitasyon o ang gravitational constant.

Ang batas ng unibersal na grabitasyon ay may bisa para sa mga katawan na ang mga sukat ay maaaring mapabayaan kung ihahambing sa distansya sa pagitan nila (para sa mga materyal na punto). Nalalapat din ang batas sa mga bola, kung saan ang distansya sa pagitan ng mga katawan ay ang distansya sa pagitan ng mga sentro ng mga bola.

Ang gravitational constant ay numerong katumbas ng puwersa ng atraksyon sa pagitan ng dalawang katawan na may mass na 1 kg bawat isa na may distansya sa pagitan ng mga ito na 1 m. At

G = 6.67 10 N m / kg.

2. LORENTZ FORCE

Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang conductor na may kasalukuyang ay nangangahulugan na ang magnetic field ay kumikilos sa paglipat ng mga electric charge na may ilang puwersa. Ang puwersang ito ay tinatawag na Lorentz force, na makikita kung ang formula

kung saan ang F, ay ang puwersa ng Lorentz, ang q ay ang magnitude ng singil, ang v ay ang bilis ng particle. B \u003d B kasalanan - patayo na bahagi ng magnetic induction vector

Ang direksyon ng puwersa ng Lorentz ay tinutukoy ng panuntunan ng kaliwang kamay (tulad ng para sa puwersa ng Ampère), apat na daliri lamang ang inilalagay sa direksyon ng paggalaw positibong singil. Kung ang isang negatibong singil ay gumagalaw, pagkatapos ay ang apat na daliri ay inilalagay sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng negatibong singil.

Numero ng tiket 5

Timbang ng katawan. Kawalan ng timbang. Overload.

Magnetic na ari-arian ng bagay.

Ang gawain ng pagkalkula ng kuryente.

1.. Ang bigat ng katawan ay ang puwersa kung saan pinindot ng katawan ang isang suporta o suspensyon bilang resulta ng pagkahumaling ng gravitational sa planeta. Ang bigat ng katawan ay tinutukoy na R. Ang yunit ng timbang ay newton (N). Dahil ang bigat ay katumbas ng puwersa kung saan kumikilos ang katawan sa suporta, kung gayon sa magnitude ang bigat ng katawan ay katumbas ng puwersa ng reaksyon ng suporta. Samakatuwid, upang mahanap ang bigat ng katawan, kinakailangan upang matukoy kung ano ang katumbas ng puwersa ng reaksyon ng suporta.

Isaalang-alang natin ang kaso kapag ang katawan kasama ang suporta ay hindi gumagalaw. Sa kasong ito, ang puwersa ng reaksyon ng suporta, at samakatuwid ang bigat ng katawan, ay katumbas ng puwersa ng grabidad (Larawan 6):

Sa kaso ng isang katawan na gumagalaw nang patayo pataas kasama ang isang suporta na may acceleration, ayon sa ikalawang batas ni Newton, mg + N = mA ay maaaring isulat (Larawan 7, a). Ipinakita sa axis ng OX: mg - N = -ta, kaya N = m(g + a).

Samakatuwid, kapag gumagalaw nang patayo pataas na may acceleration, ang bigat ng katawan ay tumataas at makikita ng formula Р = rn(g + a).

Ang pagtaas sa timbang ng katawan na dulot ng pinabilis na paggalaw ng suporta o suspensyon ay tinatawag na labis na karga. Nararanasan ng mga kosmonaut ang epekto ng labis na karga, kapwa sa panahon ng pag-take-off ng isang space rocket at sa panahon ng pagbabawas ng bilis ng barko kapag pumapasok sa mga siksik na layer ng atmospera. Ang mga piloto ay nakakaranas din ng labis na karga kapag nagsasagawa ng aerobatics, at ang mga driver ng kotse sa panahon ng mabigat na pagpepreno.

Kung ang katawan ay gumagalaw pababa nang patayo, pagkatapos ay sa pamamagitan ng kahalintulad na pangangatwiran ay nakakakuha tayo ng mg + N = ma; mg - N = ma; N \u003d m (g - a); P \u003d m (g - a), ibig sabihin, ang bigat kapag gumagalaw nang patayo na may acceleration ay magiging mas mababa kaysa sa puwersa ng grabidad (Larawan 7.6).

Kung ang katawan ay malayang nahuhulog, kung gayon sa kasong ito P=(g-g)m = O.

Ang estado ng isang katawan kung saan ang timbang nito ay zero ay tinatawag na weightlessness. Ang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod sa isang eroplano o spacecraft kapag gumagalaw sa bilis ng libreng pagkahulog, anuman ang direksyon at halaga ng bilis ng kanilang paggalaw. Out of the earth's atmosphere kapag naka-off mga jet engine sa sasakyang pangkalawakan ang gravitational force lang ang kumikilos. Sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito, ang sasakyang pangkalawakan at lahat ng mga katawan sa loob nito ay gumagalaw nang may parehong bilis, kaya ang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod sa barko.

2. PERMANENT MAGNETS

Ang mga permanenteng magnet ay mga katawan na nagpapanatili ng mga magnetic properties, o magnetization, sa loob ng mahabang panahon. Ang dahilan dito ay na sa bawat atom ay may mga electron, na, habang sila ay gumagalaw sa paligid ng nucleus ng atom, lumilikha ng mga magnetic field. Kung ang mga magnetic field ng mga atom ay nakatuon sa parehong paraan, nagdudulot ito ng makabuluhang magnetization ng ilang mga haluang metal, tulad ng bakal o bakal.

Ang mga magnet ay may iba't ibang hugis: may mga strip, mga magnet ng horseshoe, mga magnet sa anyo ng mga disk. Ang mga lugar na gumagawa ng pinakamalakas na magnetic action ay tinatawag na mga pole ng magnet. Ang bawat magnet ay may dalawang poste: hilaga N at timog S. Kung maglalagay ka ng isang piraso ng karton sa magnet at magbuhos ng mga iron filing dito, makakakuha ka ng larawan ng magnetic field. Ang mga magnetic lines ng permanenteng magnet ay sarado, lahat sila ay umalis sa north pole at pumasok sa south pole, nagsasara sa loob ng magnet.

Magnetic arrow, magnet ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ito ay itinatag na ang magkasalungat na magnetic pole ay umaakit, habang ang mga katulad na pole ay nagtataboy. Ang pakikipag-ugnayan ng mga magnet ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang magnetic field na umiiral sa paligid ng isang magnet ay kumikilos sa isa pang magnet at, sa kabaligtaran, ang magnetic field ng pangalawang magnet ay kumikilos sa una.

Alam mo na may mga sangkap na hindi naaakit sa isang magnet, medyo marami sa kanila: kahoy, plastik, atbp. Ang ilang mga sangkap: bakal, bakal, nikel, kobalt ay nakakakuha ng mga magnetic na katangian sa pagkakaroon ng mga permanenteng magnet.

Numero ng tiket 6

Nababanat na puwersa. Pwersa ng friction.

Electromagnetic induction. Mga eksperimento ni Faraday.

Ang gawain ng pagtukoy ng mga parameter ng isang harmonic oscillation.

1. ELASTICITY.

Alam na natin na kapag sinubukan mong i-compress o i-stretch ang katawan, ito ay "lumalaban" - ito ay nagpapakita ng pagkalastiko. Ito ay dahil sa interaksyon ng mga particle ng matter (tingnan ang seksyong "Interaction of particles"). Ang katawan ay nagpapakita rin ng pagkalastiko sa mga kaso kung saan ang hugis nito ay binago (deformed) sa ibang paraan (twisted, baluktot).

Ang puwersa na nanggagaling sa loob ng katawan kapag ito ay deformed at pinipigilan ang pagbabago ng hugis ay tinatawag na elastic force.

Sa ilalim ng pagkilos ng nababanat na puwersa mula sa gilid ng nakaunat na tagsibol, ang bukas na pinto ay nagsasara. Ang nababanat na puwersa ay lumitaw sa cable sa panahon ng paghila, sa lubid kapag ang mag-aaral ay umakyat dito. Baluktot, ang mga tabla sa sahig ay humawak sa iyo at sa akin, na pumipigil sa amin na bumagsak - ito rin ay isang halimbawa ng pagkilos ng nababanat na puwersa.

Ang nababanat na puwersa ay mas malaki, mas nagbabago ang hugis ng katawan.

SLIDING FRICTION

Gaano man kabilis ang pag-ikot ng bola, sa huli ay humihinto ito. Ang pagkakaroon ng pinabilis sa mga skate, maaari kang mag-slide nang ilang sandali, ngunit ang paggalaw na ito ay hihinto sa lalong madaling panahon. Sa mga ito at marami pang katulad na mga kaso, humihinto ang paggalaw dahil sa alitan.

Ang puwersa na nagmumula sa paggalaw ng isang katawan sa ibabaw ng isa pa, na nakadirekta laban sa paggalaw, ay tinatawag na puwersa ng friction.

Kung ang isang katawan ay dumudulas sa anumang ibabaw, ang paggalaw nito ay nahahadlangan ng puwersa ng sliding friction. Ang dahilan para sa paglitaw ng alitan ay mayroong mga iregularidad sa ibabaw ng anumang katawan (kung minsan kahit na hindi mahahalata sa mata). Kung ang mga gasgas na ibabaw ay mahusay na pinakintab, at ang agwat sa pagitan ng mga ito ay napakaliit, kung gayon ang mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng mga particle ng sangkap ng mga ibabaw na ito ay nakakasagabal sa paggalaw. Ito ang pangalawang dahilan ng alitan.

Ipinapakita ng Figure 9 na ang bloke ay gumagalaw sa kanan. Nangangahulugan ito na ang puwersa ng friction na kumikilos dito ay nakadirekta sa kaliwa, at ang bar, na unti-unting nagpapabagal sa bilis, ay titigil. Malinaw din sa figure na dalawa pang pwersa ang kumikilos sa bar: ang puwersa ng grabidad at ang puwersa ng reaksyon ng suporta (force of elasticity). Ang dalawang puwersang ito ay nakadirekta sa magkasalungat na direksyon at ayon sa bilang ay katumbas ng bawat isa. Samakatuwid, sa kaso kapag ang katawan ay nasa pahalang na ibabaw, ang puwersa ng reaksyon ng suporta ay maaaring kalkulahin sa parehong paraan tulad ng puwersa ng grabidad:

Ipinapakita ng mga eksperimento na ang puwersa ng friction ay direktang proporsyonal sa puwersa ng reaksyon ng suporta. Ang pagtukoy sa friction force FTp, nakukuha namin ang sumusunod na formula para sa pagkalkula nito:

kung saan ang N ay ang puwersa ng reaksyon ng suporta, at ang koepisyent ng sliding friction. Coefficient | ay hindi nakasalalay sa bigat ng katawan, ngunit tinutukoy lamang ng likas na katangian ng mga gasgas na ibabaw (halimbawa, ang koepisyent ng friction ng kahoy sa kahoy ay isa, ang koepisyent ng friction ng kahoy sa metal ay isa pa, atbp.) .

2. Electromagnetic induction.

Isipin ang isang closed conducting circuit na inilagay sa isang magnetic field. Ang nasabing circuit ay tumagos sa isang tiyak na bilang ng mga linya ng magnetic induction, o, gaya ng sinasabi nila, isang flux ng magnetic induction. Ang flux ng magnetic induction Ф sa pamamagitan ng lugar S, na limitado ng isang conducting circuit, ay tinatawag na isang halaga na katumbas ng produkto ng modulus ng magnetic induction vector B ng cross-sectional area S at ang cosine ng anggulo.

sa pagitan ng normal (perpendicular) n sa eroplano ng conductor at ng vector B. (Larawan 1):

Ang flux ng magnetic induction (ang bilang ng mga linya na tumatagos sa contour) ay maaaring magbago, halimbawa, kapag ang contour ay pinaikot sa isang magnetic field, kapag ang contour at ang magnet ay lumalapit at lumayo, kapag ang contour ay ipinakilala sa magnetic field. at nang maalis ito doon. Empirically, natagpuan ni M. Faraday na sa kaganapan ng pagbabago sa magnetic flux sa pamamagitan ng circuit, a

kuryente. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na electromagnetic induction, at ang kasalukuyang ay tinatawag na induction.

Ang direksyon ng kasalukuyang induction sa circuit ay tinutukoy ng panuntunan ng Lenz. Ang induction current na nagmumula sa isang closed circuit ay may direksyon na ang magnetic induction flux na nilikha nito sa pamamagitan ng lugar na nakatali ng circuit ay may posibilidad na magbayad para sa pagbabago sa panlabas na magnetic induction flux na nag-uudyok sa kasalukuyang ito.

Ang hitsura ng isang induction current ay nagpapahiwatig ng hitsura ng isang electric field. Sa kaso ng electromagnetic induction, ang electric field ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabago ng magnetic field. Ang nasabing isang electric field ay hindi konektado sa mga singil, ang mga linya ng puwersa nito ay sarado: ito ay puyo ng tubig. Dahil ang electric field na ito ay may non-electrostatic na kalikasan, ito ay panlabas, at ang trabaho nito kasama ang isang closed trajectory ay nonzero. Tulad ng anumang panlabas na field, ang vortex electric field ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang electromotive force, na tinatawag sa kasong ito ang EMF ng induction.

Tulad ng ipinakita ng mga eksperimento, ang kasalukuyang induction, at samakatuwid - ayon sa batas ng Ohm - at

EMF induction, proporsyonal sa rate ng pagbabago ng magnetic flux.

Samakatuwid, ang batas ng electromagnetic induction ng Faraday ay nabuo para sa EMF at nagsasaad na ang EMF ng induction sa isang closed circuit ay katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux na tumagos dito Ф, na kinuha gamit ang kabaligtaran na tanda:

Kaya, ang batas ng electromagnetic induction ay nagtatatag ng koneksyon sa pagitan ng isang alternating magnetic at isang vortex electric field. Ang teoretikal na paliwanag ng batas na ito mula sa pananaw ng klasikal na electrodynamics ay ibinigay ni J. Maxwell

Numero ng tiket 7

Puwersa ang salpok. momentum ng katawan. Batas ng konserbasyon ng momentum.

Self-induction. Magnetic field inductance.

Ang gawain ng pagkalkula ng mga parameter

1. Ang momentum ng isang katawan ay ang produkto ng masa ng katawan at ang bilis nito (p = tv). Ang momentum ng katawan ay isang dami ng vector.

Sa panahon ng kanilang pakikipag-ugnayan, ang mga pwersang F at F, ayon sa pagkakabanggit, ay kumilos sa mga katawan, at pagkatapos ng pakikipag-ugnayan ay nagsimula silang gumalaw nang may mga tulin na v at v. Pagkatapos ay F = (m v" - m v)/t, F = (m v" - m v)/t, kung saan ang t ay ang oras ng pakikipag-ugnayan. Ayon sa ikatlong batas ni Newton F \u003d -F, samakatuwid, (m v - m v) / t \u003d

-(mv "- mv) / t, rn v" - mv = - tv + mv o mv + mv = rn v + mv ". Sa kaliwang bahagi ng equation ay ang kabuuan ng momenta ng parehong katawan (cart) bago ang pakikipag-ugnayan, sa kanan - ang kabuuan ng mga impulses ng parehong mga katawan pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Ang impulse ng bawat cart ay nagbago, ngunit ang kabuuan ay nanatiling hindi nagbabago. Ito ay totoo para sa mga saradong sistema, na kinabibilangan ng mga grupo ng mga katawan na hindi nagbabago. nakikipag-ugnayan sa mga katawan na hindi kasama sa pangkat na ito. Kaya ang konklusyon, ibig sabihin, ang momentum ng batas sa konserbasyon: ang geometric na kabuuan ng momenta ng mga katawan na bumubuo sa isang saradong sistema ay nananatiling pare-pareho para sa anumang pakikipag-ugnayan ng mga katawan ng sistemang ito sa bawat iba pa.

Ang isang halimbawa ng pagpapakita ng batas ng konserbasyon ng momentum ay jet propulsion. Ito ay sinusunod sa kalikasan (ang paggalaw ng isang octopus) at napakalawak na ginagamit sa teknolohiya (jet boat, mga baril, paggalaw ng rocket at pagmamaniobra ng spacecraft).

2. Ang phenomenon ng self-induction. Inductance. Electromagnetic field

Ang enerhiya ng magnetic field.

Ang kababalaghan ng self-induction ay binubuo sa hitsura ng isang EMF ng induction sa conductor mismo kapag ang kasalukuyang nasa loob nito ay nagbabago, isang espesyal na kaso ng electromagnetic induction. Ang isang halimbawa ng hindi pangkaraniwang bagay ng self-induction ay isang eksperimento na may dalawang ilaw na bombilya na konektado sa parallel sa pamamagitan ng isang susi sa isang kasalukuyang pinagmulan, ang isa ay konektado sa pamamagitan ng isang coil (Larawan 27). Kapag ang susi ay sarado, ilaw 2, nakabukas sa pamamagitan ng coil,

lumiwanag mamaya kaysa sa bombilya 1. Ito ay dahil pagkatapos na isara ang susi, ang kasalukuyang ay hindi agad naabot ang pinakamataas na halaga nito, ang magnetic field ng lumalagong kasalukuyang ay bubuo ng induction EMF sa coil, na, alinsunod sa Lenz panuntunan, ay makagambala sa kasalukuyang pagtaas.

Gamit ang batas ng electromagnetic induction, maaaring makuha ng isa ang sumusunod na resulta: ang EMF ng self-induction ay direktang proporsyonal sa rate ng pagbabago ng kasalukuyang sa conductor.

Ang proportionality factor L ay tinatawag na inductance.

Ang inductance ay isang halaga na katumbas ng EMF ng self-induction kapag ang kasalukuyang lakas sa conductor ay nagbabago ng 1 A sa 1 s.

Ang yunit ng inductance ay henry (H). 1 H = 1 V s/A. Ang 1 henry ay ang inductance ng naturang conductor kung saan ang EMF ng self-induction na 1 volt ay nangyayari sa isang rate ng pagbabago sa kasalukuyang lakas ng 1 A / s. Ang inductance ay nagpapakilala sa mga magnetic na katangian ng isang de-koryenteng circuit (conductor), depende sa magnetic permeability ng core medium, ang laki at hugis ng coil at ang bilang ng mga liko sa loob nito.

Kapag ang inductor ay naka-disconnect mula sa kasalukuyang pinagmulan, ang lampara na konektado sa parallel sa coil ay nagbibigay ng isang maikling flash (Larawan 28). Ang kasalukuyang sa circuit arises sa ilalim ng pagkilos ng self-induction EMF. Ang pinagmumulan ng enerhiya na inilabas sa kasong ito sa electrical circuit ay ang magnetic field ng coil. Ang enerhiya ng magnetic field ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula Wm=LI2/2.

Ang enerhiya ng magnetic field ay nakasalalay sa inductance ng konduktor at ang lakas ng kasalukuyang nasa loob nito. Ang enerhiya na ito ay maaaring ma-convert sa enerhiya ng isang electric field. Ang isang vortex electric field ay nabuo ng isang alternating magnetic field, at ang isang alternating electric field ay bumubuo ng isang alternating magnetic field, ibig sabihin, ang alternating electric at magnetic field ay hindi maaaring umiral nang wala ang isa't isa. Ang kanilang relasyon ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na mayroong isang solong electromagnetic field.

Ang electromagnetic field ay isang field kung saan isinasagawa ang interaksyon ng mga particle na may kuryente. Ang electromagnetic field ay nailalarawan sa pamamagitan ng lakas ng electric field at magnetic induction. Ang koneksyon sa pagitan ng mga dami na ito at ang pamamahagi ng mga singil sa kuryente at mga alon sa kalawakan ay itinatag noong 1960s. ika-19 na siglo J. Maxwell. Ang relasyon na ito ay tinatawag na mga pangunahing equation ng electrodynamics, na naglalarawan ng mga electromagnetic phenomena sa iba't ibang media at sa vacuum. Ang mga equation na ito ay nakuha bilang isang generalization ng mga batas ng electrical at magnetic phenomena na itinatag ng karanasan

Numero ng tiket 8

trabaho at kapangyarihan. Kinetic at potensyal na enerhiya. Batas

pagtitipid ng enerhiya.

Harmonic vibrations. Mga parameter ng oscillatory motion

mathematical pendulum.

3. Ang gawain ng pagkalkula ng mga de-koryenteng kapasidad ng isang kapasitor.

1. TRABAHO AT KINETIKONG ENERHIYA

Kapag ang isang patuloy na puwersa ay kumikilos sa isang katawan, ito ay nakakakuha ng acceleration. Dahil ang katawan ay gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito, gumagana ang puwersa. Isaalang-alang ang paggalaw ng isang katawan na may acceleration. Ipagpalagay namin na ang mga vectors ng puwersa at displacement ay nakadirekta sa parehong direksyon kasama ang isang tuwid na linya. Kung ang coordinate axis ay nakadirekta sa parehong direksyon, kung gayon ang mga projection ng lahat ng mga vector na nagpapakilala sa paggalaw ay katumbas ng kanilang mga module.

Ang acceleration kung saan gumagalaw ang katawan ay:

Ang pagbilis na ito sa katawan ay iniulat ng puwersa F, na, ayon sa ikalawang batas ni Newton, ay katumbas ng: F = ang isa mula sa kung saan: a= . Pagpapalit ng expression sa formula

para mapabilis, makukuha natin:

baguhin natin ang formula:

Sa kaliwang bahagi ng pagkakapantay-pantay ay ang gawain ng puwersa A. sa kanang bahagi ng pagkakapantay-pantay - isang pagbabago sa halaga

Ang halagang ito, katumbas ng kalahati ng produkto ng masa ng katawan at ang parisukat ng bilis nito, ay tinatawag na kinetic energy - E. Masasabi nating ang gawain ng puwersa ay katumbas ng pagbabago sa kinetic energy ng katawan. Ang pahayag na ito ay tinatawag na teorya ng kinetic energy.

Kung ang puwersa ay positibong gumagana, ang kinetic energy ng katawan ay tumataas; kung ang puwersa ay gumagawa ng negatibong gawain, ang kinetic energy ng katawan ay bumababa. Nangyayari ito, halimbawa, kapag bumababa ang bilis ng katawan sa ilalim ng pagkilos ng puwersa ng friction.

Ang kinetic energy ay sinusukat sa parehong paraan tulad ng trabaho, sa joules.

Ang kinetic energy ay ang enerhiyang taglay ng gumagalaw na katawan.

Ito ay nagpapakilala sa kanyang estado sa isang pagkakataon o iba pa.

POTENSIAL ENERGY NG KATAWAN.

Ang potensyal na enerhiya ay ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan o bahagi ng katawan, depende sa kanilang kamag-anak na posisyon.

Hanapin natin ang koneksyon sa pagitan ng gawain ng gravity at ang pagbabago sa potensyal na enerhiya ng katawan. Hayaang mahulog ang isang katawan na may mass m mula sa taas h hanggang sa taas h (Larawan 75).

Ang gawain ng grabidad sa site

Mga tiket para sa pinaka-lohikal at simpleng paksa

Numero ng tiket 1

1. mekanikal na paggalaw. Relativity ng mekanikal na paggalaw (01) Ang batas ng pagdaragdag ng mga bilis sa klasikal na mekanika. Kinematics ng rectilinear motion ng isang materyal na punto.

2. Magnetic field sa bagay (15). Magnetic permeability. Ang likas na katangian ng ferromagnetism. Temperatura ng Curie.

Numero ng tiket 2

1. Uniformly accelerated rectilinear motion. Analytical at graphical na paglalarawan ng uniformly accelerated rectilinear motion. (01)

2. Ang phenomenon ng electromagnetic induction. Ang batas ng electromagnetic induction. Pamumuno ni Lenz. Self-induction. EMF ng self-induction. Ang enerhiya ng magnetic field ng isang coil na may kasalukuyang.

Numero ng tiket 3

1. Paggalaw ng isang materyal na punto sa isang bilog. centripetal acceleration. Angular na bilis. Relasyon sa pagitan ng linear at angular velocities.

2. Agos ng kuryente sa mga metal. Ang likas na katangian ng electric current sa mga metal. Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit. Ang pagtitiwala ng paglaban ng mga metal sa temperatura. Superconductivity.

Numero ng tiket 4

1. Ang unang batas ni Newton. Inertial reference system. Ang prinsipyo ng relativity sa klasikal na mekanika at sa espesyal na teorya ng relativity.

2. Electric current sa mga solusyon at natutunaw ng electrolytes. Mga batas ng electrolysis. Pagtukoy sa singil ng isang elektron

Numero ng tiket 5

1. Pangalawang batas ni Newton at ang mga limitasyon ng kakayahang magamit nito.

2. Magnetic na pakikipag-ugnayan ng mga alon. Magnetic field at mga katangian nito. Kapangyarihan ng ampere. Lorentz force. Ang paggalaw ng mga sisingilin na particle sa isang pare-parehong magnetic field.

Numero ng tiket 6

1. Pangatlong batas ni Newton. Mga katangian ng pagkilos at mga puwersa ng reaksyon. Mga limitasyon ng pagkakalapat ng ikatlong batas ni Newton

2. Electric current sa vacuum. Mga aparatong electrovacuum at ang kanilang mga aplikasyon.

Numero ng tiket 7

2. Agos ng kuryente sa mga konduktor. Intrinsic at impurity conductivity ng semiconductors, paglipat ng distrito. semiconductor diode. Transistor.

Numero ng tiket 8

1. Ang batas ng unibersal na grabitasyon. Gravitational constant at ang mga sukat nito. Ang lakas ng grabidad. Timbang ng katawan. Kawalan ng timbang. Ang paggalaw ng mga katawan sa ilalim ng pagkilos ng grabidad. (04)

2. Libreng electrical oscillations. Oscillatory circuit. Pagbabago ng enerhiya sa isang oscillatory circuit. Pagpapalambing ng mga vibrations. Formula ni Thomson.

Numero ng tiket 9

1. Lakas ng pagkalastiko. Mga uri ng nababanat na mga deformation. Batas ni Hooke. Modulus ni Young. I-stretch na tsart.(10)

2. Self-oscillations. Self-oscillating system. Generator ng undamped electromagnetic oscillations.

Numero ng tiket 10

1. Lakas ng alitan. Sliding friction coefficient. Accounting at paggamit ng friction sa pang-araw-araw na buhay at teknolohiya. Friction sa mga likido at gas.

2. Alternating current bilang sapilitang electromagnetic oscillations. Mga epektibong halaga ng alternating current at boltahe. Aktibo at reaktibo na pagtutol. Batas ng Ohm para sa isang AC electrical circuit

Numero ng tiket 11

1. Equilibrium ng isang matibay na katawan. Sandali ng kapangyarihan. Mga kondisyon ng balanse para sa isang matibay na katawan. Mga uri ng balanse. Ang prinsipyo ng pinakamababang potensyal na enerhiya.

2. Transpormer. Mga aparato at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng transpormer. Pagpapadala ng kuryente.

Numero ng tiket 12

1. Gawaing mekanikal at kapangyarihan. Enerhiya: Ang batas ng konserbasyon ng enerhiya sa mga prosesong mekanikal.

2. Electromagnetic wave at ang kanilang mga katangian. Bilis ng pagpapalaganap mga electromagnetic wave. Mga eksperimento ni Hertz

Numero ng tiket 13

1. Hydro at aerostatics. Pangkalahatang katangian ng mga likido at gas na katawan. Batas ni Pascal. Ang kapangyarihan ni Archimedes. Mga kondisyon sa paglalayag tel.

2. Ang prinsipyo ng komunikasyon sa radyo. Ang pag-imbento ng radyo. Radar. Ang telebisyon. Pag-unlad ng paraan ng komunikasyon.

Numero ng tiket 14

2. Electromagnetic na katangian ng liwanag (21). Mga pamamaraan para sa pagsukat ng bilis ng liwanag. Scale ng electromagnetic waves. Equation ng alon.

Numero ng tiket 15

1. Mga mekanikal na panginginig ng boses. Ang equation ng harmonic oscillations. Libre at sapilitang vibrations. Panahon ng oscillation ng isang bigat sa isang spring at isang mathematical pendulum. Ang pagbabagong-anyo ng enerhiya sa panahon ng oscillatory motion.

2. Panghihimasok ng liwanag. Ang karanasan ni Young. magkakaugnay na alon. Mga kulay ng manipis na pelikula at ang paggamit ng interference.

Numero ng tiket 16

1. Mga mekanikal na alon at ang kanilang mga katangian. Pagpapalaganap ng mga oscillation sa nababanat na media. Haba ng daluyong. Mga sound wave at ang kanilang mga katangian. Echo. acoustic resonance.

2. Ang phenomenon ng light diffraction. Mga fresnel zone. Diffraction grating bilang isang spectral device.

Numero ng tiket 17

1. Mga pangunahing probisyon ng teoryang molekular-kinetic at ang kanilang pang-eksperimentong pagpapatibay. Mga sukat at masa ng mga molekula.(06)

2. Pagpapakalat at pagsipsip ng liwanag

Numero ng tiket 18

1. Mainam na gas. Derivation ng pangunahing posisyon ng molecular-kinetic theory ng isang ideal na gas. Temperatura bilang sukatan ng average na kinetic energy ng mga molecule.(07)

2. Polariseysyon ng liwanag. natural na ilaw. Polarizer.

Numero ng tiket 19

1. Saturated at unsaturated steam (09) Depende sa saturated steam pressure sa

temperatura. kumukulo. kritikal na temperatura. Relatibong halumigmig ng hangin at pagsukat nito.

2. Ang batas ng rectilinear propagation ng liwanag. Mga batas ng repraksyon at pagmuni-muni ng liwanag. Buong pagmuni-muni. Mga lente. Formula ng manipis na lens.

Numero ng tiket 20

1. Mga katangian ng ibabaw ng mga likido. Pag-igting sa ibabaw. Basa at hindi basa. capillary phenomena.

2. Mga elemento ng photometry: enerhiya at photometric na dami. Mga batas ng pag-iilaw.

Numero ng tiket 21

2. Mga instrumentong optikal: magnifying glass, mikroskopyo, teleskopyo. resolution ng teleskopyo. Camera. Dia-, epi-, at mga proyekto sa pelikula.

Numero ng tiket 22

1. Panloob na enerhiya at mga paraan upang baguhin ito. Unang batas ng thermodynamics. Panloob na enerhiya ng isang perpektong gas. Paglalapat ng unang batas ng thermodynamics sa isoprocesses at isang adiabatic na proseso.

2. Mga elemento ng espesyal na teorya ng relativity. SRT postulates. Finiteness at limitasyon ng bilis ng liwanag. Relativistic na batas ng velocity transformation. Relativistic dynamics.

Numero ng tiket 23

1. Thermal machine, ang kanilang device at prinsipyo ng pagpapatakbo. Hindi maibabalik ang mga proseso ng thermal. Ang pangalawang batas ng thermodynamics at ang static na kahulugan nito. Thermal machine at mga problema ng ekolohiya.

2. Ang quantum hypothesis ni Planck. Epekto ng photoelectric. Mga batas ng photoelectric effect. Quantum theory ng photoelectric effect. Photocells at ang kanilang aplikasyon.

Numero ng tiket 24

1. Pakikipag-ugnayang elektrikal at singil ng kuryente. Ang batas ng konserbasyon ng singil sa kuryente. Batas ng Coulomb.

2. Ang istraktura ng atom. Mga eksperimento ni Rutherford. Ang quantum postula ni Bohr. Mga eksperimento nina Frank at Hertz. Ang prinsipyo ng pagsang-ayon.

Numero ng tiket 25

1. Electric field. Lakas ng electric field. Mga linya ng tensyon.

2. Kusang at sapilitan na paglabas. Laser at ang kanilang mga aplikasyon.

Numero ng tiket 26

1. Ang gawain ng mga puwersa ng electric field. Potensyal at potensyal na pagkakaiba. mga equipotential na ibabaw. Relasyon sa pagitan ng pag-igting at potensyal na pagkakaiba.

2. Atomic nucleus. Ang istraktura ng atomic nucleus. Mga puwersang nuklear. Ang nagbubuklod na enerhiya ng nucleus. Tukoy na nagbubuklod na enerhiya at lakas ng nuclei

Numero ng tiket 27

1. Mga konduktor at dielectric sa isang electric field.

2. Radioactivity. Mga katangian ng radioactive radiation. Batas ng radioactive decay.

Numero ng tiket 28

1. Kuryente. Kapasidad ng kapasitor. Ang enerhiya ng isang sisingilin na kapasitor.

2. Mga Katangian ionizing radiation. Pakikipag-ugnayan ng ionizing radiation sa bagay. Mga pamamaraan para sa pagpaparehistro ng ionizing radiation.

1. Electric current at ang mga kondisyon para sa pagkakaroon nito. EMF ng kasalukuyang pinagmulan. Batas ng Ohm para sa isang homogenous at inhomogeneous na seksyon ng isang electrical circuit. Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit. Short circuit.

2. Mga reaksyong nuklear. Paglabas at pagsipsip ng enerhiya sa mga reaksyong nuklear. Mga chain nuclear reaction. mga reaksiyong thermonuclear. Mga problema sa nuclear energy.

MGA TICKET NG EXAM PARA SA PHYSICS

Numero ng tiket 1

1. mekanikal na paggalaw. Relativity ng paggalaw. Sistema ng sanggunian. Materyal na punto. Trajectory. Daan at galaw. Mabilis na bilis.

2. Laboratory work sa paksang "Pagsukat ng acceleration ng isang katawan na may pantay na pinabilis na paggalaw."

Numero ng tiket 2

1. Libreng pagkahulog ng mga katawan. Unipormeng pabilog na galaw. centripetal acceleration. Kinematics ng rotational motion. Relasyon sa pagitan ng angular at linear na bilis.

2. Gawain sa paksang "Mga batas sa konserbasyon sa mekanika".

Numero ng tiket 3

1. Interaksyon ng mga katawan. Lakas. Pangalawang batas ni Newton.

2. Gawain sa paksang "Momentum ng katawan."

Numero ng tiket 4

1. momentum ng katawan. Batas ng konserbasyon ng momentum. Pagpapakita ng batas ng konserbasyon ng momentum sa kalikasan at paggamit nito sa teknolohiya.

2. Gawain sa paksang "Kinematics of rotational motion".

Numero ng tiket 5

1. Ang batas ng unibersal na grabitasyon. Ang lakas ng grabidad. Timbang ng katawan. Kawalan ng timbang.

2. Ang problema sa paghahanap ng kahusayan ng isang heat engine.

Numero ng tiket 6

1. Enerhiya. Potensyal at kinetic na enerhiya..

2. Gawain sa paksang “Ang unang batas ng thermodynamics. kahusayan ng mga heat engine.

Numero ng tiket 7

1. Conversion ng enerhiya sa panahon ng mechanical vibrations. Libre at sapilitang vibrations.

2. Ang problema ng parallel na koneksyon ng mga konduktor

Numero ng tiket 8

1. Eksperimental na batayan ng mga pangunahing probisyon ng MKT ng istraktura ng bagay. Mass at laki ng mga molekula. Avogadro pare-pareho.

2. Ang gawain ng paggalaw o ekwilibriyo ng isang nahawaang particle sa isang electric field.

Numero ng tiket 9

1. Mainam na gas. Ang pangunahing equation ng MKT ng isang perpektong gas. Temperatura at pagsukat nito. ganap na temperatura.

2. Ang gawain ng pagtukoy ng magnetic field induction (ayon sa batas ng ampere o mga formula para sa pagkalkula ng puwersa ng Lorentz).

Numero ng tiket 10

1. Trabaho ng puwersa. kapangyarihan.

2. Gawain sa paksang "Ang batas ng konserbasyon ng enerhiya"

Numero ng tiket 11

1. Ang equation ng estado para sa isang ideal na gas. Isoprocesses.

2. Gawain sa paksang "Coulomb's Law".

Numero ng tiket 12

1. Pagsingaw at paghalay. Saturation at unsaturated vapors. Halumigmig ng hangin. Pagsukat ng kahalumigmigan ng hangin.

2. Laboratory work "Pagsukat ng paglaban ng dalawang series-connected resistors."

Numero ng tiket 13

1. Crystalline at amphora na katawan. Nababanat at plastik na mga deformation ng solids.

2. Ang gawain ng paglalapat ng batas ng electromagnetic induction.

Numero ng tiket 14

1. Mga puwersa at enerhiya ng intermolecular na interaksyon. Ang istraktura ng mga gas, likido at solid na katawan. Mabagsik na karanasan.

2. Gawain sa paksang “Internal energy. Pagkalkula ng dami ng init.

Numero ng tiket 15

1. Mainam na gas. Mga ideal na parameter ng estado ng gas

2. Laboratory work sa paksang "Pagpapasiya ng modulus ng pagkalastiko ng materyal"

Numero ng tiket 16

1. Panloob na enerhiya. Kapasidad ng init. Tiyak na init. Unang batas ng thermodynamics. proseso ng adiabatic.

2. Ang gawain ng paglalapat ng batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Numero ng tiket 17

1. Electromagnetic induction. magnetic flux. Ang batas ng electromagnetic induction. Pamumuno ni Lenz

2. Problema sa paksang "The Law of Conservation of Momentum".

Numero ng tiket 18

1. Mga Kapasitor. Kapasidad ng kapasitor. Ang paggamit ng mga capacitor.

2. Ang problema ng paglalapat ng equation ng estado ng isang ideal na gas.

Numero ng tiket 19

1. Trabaho at kapangyarihan sa DC circuit. Lakas ng electromotive. Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit.

2. Laboratory work "Pagsukat ng timbang ng katawan".

Numero ng tiket 20

1. Magnetic field, mga kondisyon para sa pagkakaroon nito. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang electric charge at mga eksperimento na nagpapatunay sa pagkilos na ito. Magnetic induction.

2. Laboratory work "Pagsukat ng kahalumigmigan ng hangin".

Numero ng tiket 21

1. Semiconductor. Intrinsic at impurity conductivity ng semiconductors. Mga aparatong semiconductor.

2. Problema para sa isoprocesses.

Numero ng tiket 22

1. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang heat engine. kahusayan ng init ng makina.

2. Ang gawain ng pagtukoy sa gawain ng isang gas gamit ang isang graph ng pagtitiwala ng presyon ng gas sa dami nito.

Numero ng tiket 23

1. Ang pangalawang batas ng thermodynamics. Makina sa pagpapalamig. Thermal na makina.

2. Ang problema sa paglalapat ng batas ng konserbasyon ng momentum.

Numero ng tiket 24

1. Mga katangian ng mga likido. Ang ibabaw na layer ng likido. capillary phenomena.

2. Trabaho sa lab sa paksang "Pagpapasiya ng kahalumigmigan ng hangin sa silid-aralan ng pisika."

Numero ng tiket 25

1. Mga katangian ng solids. Batas ni Hooke. Mga mekanikal na katangian ng solids. pagkatunaw at pagkikristal.

2. Ang gawain ng pagtukoy ng modulus ng Young ng materyal kung saan ginawa ang wire.

Numero ng tiket 26

1. Ang prinsipyo ng superposisyon ng mga patlang. Ang gawain ng mga puwersa ng electrostatic field. Potensyal. Potensyal na pagkakaiba.

2. Ang gawain ng paglalapat ng batas ng Joule-Lenz.

Annex sa mga tiket sa pagsusulit(mga gawain).

Numero ng tiket 2

Numero ng tiket 3

Numero ng tiket 4

Numero ng tiket 5

Numero ng tiket 6

Numero ng tiket 7

Numero ng tiket 8

Numero ng tiket 9

Ang gawain ng pagtukoy ng magnetic field induction (ayon sa batas ng ampere o ang formula para sa pagkalkula ng puwersa ng Lorentz).

Tukuyin ang induction ng isang pare-parehong magnetic field kung ang isang 0.2 m ang haba na konduktor ay pinaandar ng puwersa na 50 mN mula sa gilid ng field. Ang konduktor ay bumubuo ng isang anggulo ng 30 0 na may direksyon ng mga linya ng patlang at isang kasalukuyang ng 10 A ay dumadaloy sa pamamagitan nito.

Numero ng tiket 10

Numero ng tiket 11

Numero ng tiket 13

Numero ng tiket 14

Numero ng tiket 16

Numero ng tiket 17

Numero ng tiket 18

Numero ng tiket 21

Problema sa isoprocesses.

Ang figure ay nagpapakita ng dalawang isochores para sa parehong masa ng isang perpektong gas. Paano tinutukoy ang ratio ng mga volume na inookupahan ng mga gas kung ang mga anggulo ng pagkahilig ng mga isochores sa abscissa axis ay pantay at ?

Numero ng tiket 22

Numero ng tiket 23

Numero ng tiket 25

Numero ng tiket 26

Mga halimbawa ng tamang sagot

Numero ng tiket 1

1. Kilusang mekanikal. Relativity ng paggalaw. Sistema ng sanggunian. Materyal na punto. Trajectory. Daan at galaw. Mabilis na bilis.

Mekanikal Ang paggalaw ay isang pagbabago sa posisyon ng isang katawan (o mga bahagi nito) na may kaugnayan sa ibang mga katawan.

Mula sa mga halimbawang ito makikita na palaging kinakailangan upang ipahiwatig ang katawan na may kaugnayan sa kung saan ang paggalaw ay isinasaalang-alang, ito ay tinatawag na katawan ng sanggunian. Ang sistema ng coordinate, ang katawan ng sanggunian kung saan ito nauugnay, at ang napiling paraan ng pagsukat ng oras sistema ng sanggunian. Kaya, kung minsan ang mga sukat ng katawan kumpara sa distansya dito ay maaaring mapabayaan, sa mga kasong ito ang katawan ay itinuturing na isang materyal na punto.Ang linya kung saan gumagalaw ang materyal na punto ay tinatawag na trajectory. Ang haba ng bahagi ng trajectory sa pagitan ng panimula at pagtatapos na posisyon ng punto ay tinatawag na landas (L). Ang yunit ng pagsukat ng landas ay 1m.

Ang mekanikal na paggalaw ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong pisikal na dami: displacement, bilis at acceleration.

Ang isang nakadirekta na segment ng linya na iginuhit mula sa unang posisyon ng isang gumagalaw na punto hanggang sa huling posisyon nito ay tinatawag gumagalaw(s).

Bilis- isang vector na pisikal na dami na nagpapakilala sa bilis ng paggalaw ng katawan, ayon sa bilang na katumbas ng ratio ng paggalaw sa isang maliit na yugto ng panahon sa halaga ng panahong ito.

Pagpapabilis- pisikal na dami ng vector na nagpapakilala sa rate ng pagbabago ng bilis, ayon sa bilang na katumbas ng ratio ng pagbabago sa bilis sa tagal ng panahon kung kailan naganap ang pagbabagong ito

Ang paggalaw kung saan ang bilis ng katawan ay hindi nagbabago, ibig sabihin, ang katawan ay gumagalaw sa parehong halaga sa anumang pantay na agwat ng oras, ay tinatawag pare-parehong linear na paggalaw.

Sa ganoong paggalaw, ang bilis at acceleration ay may parehong direksyon, at ang bilis ay nagbabago sa parehong paraan para sa anumang pantay na agwat ng oras. Ang ganitong uri ng paggalaw ay tinatawag pare-parehong pinabilis.

Kapag ang kotse ay nagpreno, ang bilis ay bumababa nang pantay para sa anumang pantay na agwat ng oras, ang acceleration ay mas mababa sa zero; habang bumababa ang bilis, ang mga equation ay nasa anyo:

v = v 0 + sa, s = v 0 t - sa 2/2. Ang ganitong paggalaw ay tinatawag na pare-parehong mabagal.

Numero ng tiket 2

Libreng pagkahulog ng mga katawan. Unipormeng pabilog na galaw. centripetal acceleration. Kinematics ng rotational motion. Relasyon sa pagitan ng angular at linear na bilis.

1. Isa sa mga pinakakaraniwang uri ng paggalaw na may patuloy na pagbilis ay ang libreng pagkahulog ng mga katawan.

Libreng pagkahulog - ito ay ang paggalaw ng mga katawan sa ilalim lamang ng impluwensya ng atraksyon ng Earth (sa ilalim ng impluwensya ng grabidad).

Sa libreng pagkahulog, ang lahat ng mga katawan na malapit sa ibabaw ng Earth, anuman ang kanilang masa, ay nakakakuha pareho ang acceleration ay tinatawag na free fall acceleration.

Ang simbolo para sa free fall acceleration ay - g.

Sa ibabaw ng Earth, ang free fall acceleration (g) ay nag-iiba mula 9.78 m/s 2 sa ekwador hanggang 9.83 m/s 2 sa poste.

2. Movement in a circle - isang espesyal na kaso ng curvilinear movement.

Kung para sa anumang pantay na agwat ng oras ang radius vector ng katawan ay umiikot sa parehong mga anggulo, at ang linear na bilis ng katawan ay hindi nagbabago sa ganap na halaga (ibig sabihin, kung |v 0 |=|v|), ang paggalaw ng katawan sa isang bilog ay tinatawag uniporme (Hindi dapat kalimutan na ang pare-parehong paggalaw sa isang bilog ay nangyayari nang may pagbilis, dahil ang bilis ng katawan ay patuloy na nagbabago sa direksyon).

angular velocity tinatawag na halaga na katumbas ng ratio ng anggulo ng pag-ikot ng radius-vector ng isang punto na gumagalaw kasama ang isang bilog sa pagitan ng oras t kung saan naganap ang pag-ikot na ito.

Ang bilis ng isang katawan na nakadirekta nang tangential sa isang bilog ay tinatawag linear.

Ang agarang bilis ng katawan sa bawat punto ng curvilinear trajectory ay nakadirekta nang tangential sa trajectory. Dahil dito, sa curvilinear motion, patuloy na nagbabago ang direksyon ng velocity ng katawan. mga. ang paggalaw kasama ang isang bilog na may bilis na pare-pareho ang modulo ay pinabilis. Ang centripetal acceleration ay palaging nakadirekta patungo sa gitna ng bilog:

Ang mga linear at angular na bilis ay magkakaugnay: , ibig sabihin. .

Panahon- isang pisikal na dami na nagpapakita kung ano ang oras na kinakailangan para sa isang punto upang makagawa ng isang kumpletong rebolusyon. Kung italaga natin N ay ang bilang ng mga rebolusyon, at T- tuldok, pagkatapos: .

Ang yunit ng SI ay s. kasi sa loob ng isang panahon, ang punto ay umiikot sa isang anggulo 2π, pagkatapos .

Dalas- ang bilang ng mga rebolusyon na ginawa ng punto sa bawat yunit ng oras: .

Yunit ng pagsukat sa SI - Hz (hertz). Ang dalas ay isang hertz kung ang punto ay gagawa ng isang kumpletong rebolusyon sa 1 segundo ( 1Hz=1s -1). Ang dalas at panahon ay magkatumbas na dami: . Dahil dito: .

Numero ng tiket 3

Lakas. Timbang. Pangalawang batas ni Newton.

Ang mga aksyon ng mga katawan sa bawat isa na lumilikha ng acceleration ay tinatawag na pwersa. Ang lahat ng pwersa ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing uri: mga puwersa na kumikilos sa direktang pakikipag-ugnay, at mga puwersang kumikilos kahit na ang mga katawan ay nakikipag-ugnayan o hindi, iyon ay, sa malayo.

Ang puwersa ay isang dami ng vector. Ang puwersa ay sinusukat gamit ang isang dynamometer. Ang mga puwersang kumikilos sa direktang kontak ay kumikilos sa buong ibabaw ng contact ng mga katawan. Ang isang martilyo na tumatama sa ulo ng isang pako ay kumikilos sa buong ulo. Ngunit kung ang lugar ay maliit, pagkatapos ay isinasaalang-alang nila na ang katawan ay kumikilos sa isang punto. Ang puntong ito ay tinatawag na punto ng aplikasyon. Kung maraming pwersa ang kumilos sa katawan, kung gayon ang pagkilos nito sa katawan ay maaaring mapalitan ng isang papalit na puwersa na tinatawag na sum o resulta.

Ang pag-aari ng mga katawan upang makakuha ng isang tiyak na acceleration sa ilalim ng isang naibigay na epekto ay tinatawag pagkawalang-kilos. Inertia ay binubuo sa katotohanan na upang baguhin ang bilis ng isang katawan sa pamamagitan ng isang naibigay na halaga, kinakailangan na ang isa pang katawan ay kumilos dito at ang pagkilos na ito ay tumatagal ng ilang oras. Ang inertia ay isang ari-arian na likas sa lahat ng katawan. Timbang katawan - isang quantitative measure ng inertia nito.

Ang isang katawan na nagbabago ng bilis nito nang mas kaunti bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ay sinasabing mas inert, mas malaki ang masa nito:

Ang SI unit ng body mass ay ang kilo (kg).

Dahil ang masa ay kasama sa batas ng unibersal na grabitasyon, tinutukoy din nito ang pakikipag-ugnayan ng gravitational ng mga katawan.

Batas II ni Newton

Ang puwersa na kumikilos sa katawan ay katumbas ng produkto ng masa ng katawan at ang acceleration na nilikha ng puwersang ito, at ang mga direksyon ng puwersa at acceleration ay pareho: a \u003d F / m

Ang batas ay maaaring ipahayag sa ibang anyo. Ang acceleration na ibinibigay sa katawan ay direktang proporsyonal sa puwersa na kumikilos sa katawan, ay inversely proportional sa masa ng katawan at nakadirekta sa parehong paraan tulad ng puwersa.

Mga tampok ng batas ng Newton II:

1. Tapat sa lahat ng kapangyarihan.

2. Puwersa - ang dahilan, tumutukoy sa acceleration.

3. Vector ngunit co-directional na may vector F.

4. Kung maraming pwersa ang kumilos sa katawan, ang resulta ay kukunin.

5. Kung ang resulta ay zero, kung gayon ang acceleration ay zero. (Unang batas ni Newton)

6. Maaari lamang ilapat sa mga katawan na ang bilis ay mababa kumpara sa bilis ng liwanag.

Numero ng tiket 4

Plano ng pagtugon

1. Ang momentum ng katawan. 2. Batas ng konserbasyon ng momentum. 3. Paglalapat ng batas ng konserbasyon ng momentum. 4. Jet propulsion.

May mga dami na maaaring mapangalagaan sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan. Ang mga dami na ito ay enerhiya At pulso.

momentum ng katawan tinatawag na vector physical quantity, na isang quantitative na katangian ng translational motion ng mga katawan. Ang momentum ay tinutukoy R. Unit ng pulso

R - kg m/s. Ang momentum ng isang katawan ay katumbas ng produkto ng masa ng katawan at ang bilis nito: p = mv. Direksyon ng momentum vector R tumutugma sa direksyon ng velocity vector ng katawan v(Larawan 4).

Para sa momentum ng mga katawan, natupad ang batas ng konserbasyon. Ito ay may anyo na m 1 v 1 + t 2 v 2 = m 1 v 1 "+ t 2 v 2" saan t 1 At

t 2 - masa ng mga katawan, at v 1 at v 2 - mga bilis bago ang pakikipag-ugnayan, v 1 "at v 2" - bilis pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Ito

formula at ito ay isang matematikal na pagpapahayag ng batas ng konserbasyon ng momentum: ang momentum ng isang saradong pisikal na sistema ay pinananatili para sa anumang mga pakikipag-ugnayan na nagaganap sa loob ng sistemang ito.

Sa mechanics, ang batas ng konserbasyon ng momentum at ang mga batas ni Newton ay magkakaugnay. Kung sa isang body of mass T para sa oras t kumikilos ang puwersa at ang bilis nito ay nagbabago mula sa v0 sa v , tapos yung acceleration a pantay ang katawan a= (v - v0)/t. Batay sa ikalawang batas ni Newton para sa puwersa F maaaring isulat F = ta = m(v - v0)/t, ito ay nagpapahiwatig

Ft = mv - mv 0 .

ft- vector pisikal na dami na nagpapakilala sa pagkilos ng isang puwersa sa isang katawan sa isang tiyak na tagal ng panahon at katumbas ng produkto ng puwersa at oras t ang kanyang mga aksyon ay tinatawag puwersang salpok.

Yunit ng salpok sa SI - N s.

Ang batas ng konserbasyon ng momentum ay pinagbabatayan pagpapaandar ng jet.Pagpapaandar ng jet- ito ang paggalaw ng katawan, na nangyayari pagkatapos ng paghihiwalay mula sa katawan ng bahagi nito.

Ang isang mahusay na merito sa pagbuo ng teorya ng jet propulsion ay kabilang kay K. E. Tsiolkovsky.

Binuo niya ang teorya ng paglipad ng isang katawan ng variable na masa (rocket) sa isang pare-parehong gravitational field at kinakalkula ang mga reserbang gasolina na kailangan upang madaig ang puwersa ng grabidad; mga batayan ng teorya ng isang liquid-propellant jet engine, pati na rin ang mga elemento ng disenyo nito; ang teorya ng multi-stage rockets, at iminungkahi niya ang dalawang opsyon: parallel (ilang jet engine ang gumana nang sabay-sabay) at sequential (jet engines ay nagpapatakbo ng isa-isa).

Numero ng tiket 5

Ang batas ng unibersal na grabitasyon. larangan ng gravitational. Ang lakas ng grabidad. Timbang ng katawan.

Iminungkahi ni Isaac Newton na sa pagitan ng anumang mga katawan sa kalikasan ay may mga puwersa ng kapwa pagkahumaling. Ang mga puwersang ito ay tinatawag na gravitational forces, o mga puwersa ng unibersal na grabidad. Ang puwersa ng unibersal na grabitasyon ay nagpapakita ng sarili sa Cosmos, solar system at sa Earth. Isinasaalang-alang ni Newton ang mga batas ng paggalaw mga katawang makalangit at nalaman na ang puwersa F ay katumbas ng:

m 1 at t 2- masa ng mga nakikipag-ugnay na katawan, R - distansya sa pagitan nila, G - koepisyent ng proporsyonalidad, na tinatawag na gravitational constant. Ang numerical value ng gravitational constant ay eksperimento na tinutukoy ng Cavendish, sa pamamagitan ng pagsukat sa puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga lead ball. Bilang isang resulta, ang batas ng unibersal na grabitasyon ay ganito ang tunog: sa pagitan ng anumang mga materyal na punto ay may puwersa ng kapwa pagkahumaling, direktang proporsyonal sa produkto ng kanilang mga masa at inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila, na kumikilos kasama ang linya na kumokonekta. mga puntong ito.

Ang mga puwersa ng unibersal na grabitasyon ay kumikilos sa pagitan ng anumang mga katawan sa kalikasan, ngunit sila ay nagiging nasasalat sa malalaking masa (o kung hindi bababa sa masa ng isa sa mga katawan ay malaki). Ang batas ng unibersal na grabitasyon ay natutupad lamang para sa mga materyal na puntos at bola (sa kasong ito, ang distansya sa pagitan ng mga sentro ng mga bola ay kinuha bilang distansya).

Ang isang espesyal na uri ng unibersal na puwersa ng gravitational ay ang puwersa ng pagkahumaling ng mga katawan sa Earth (o sa ibang planeta). Ang puwersang ito ay tinatawag grabidad. Sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito, ang lahat ng mga katawan ay nakakakuha ng acceleration ng libreng pagkahulog. Ayon sa pangalawang batas ni Newton g = F strand *m samakatuwid, F strand = mg. Ang puwersa ng grabidad ay palaging nakadirekta patungo sa gitna ng Earth. Nakadepende sa taas h sa ibabaw ng ibabaw ng Earth at ang heograpikal na latitude ng posisyon ng katawan, ang acceleration ng free fall ay nakakakuha iba't ibang kahulugan. Sa ibabaw ng Earth at sa gitnang latitude, ang free fall acceleration ay 9.831 m/s2.
Ang konsepto ay malawakang ginagamit sa teknolohiya at pang-araw-araw na buhay. timbang ng katawan. Ang bigat ng katawan ay ang puwersa kung saan pinindot ng katawan ang isang suporta o suspensyon bilang resulta ng pagkahumaling ng gravitational sa planeta (Larawan 1). Ang bigat ng katawan ay tinutukoy ng R. Ang yunit ng timbang ay N. Dahil ang bigat ay katumbas ng puwersa kung saan ang katawan ay kumikilos sa suporta, kung gayon, alinsunod sa ikatlong batas ni Newton, ang bigat ng katawan ay katumbas sa magnitude sa puwersa ng reaksyon ng suporta. Samakatuwid, upang mahanap ang bigat ng katawan, kinakailangan upang matukoy kung ano ang katumbas ng puwersa ng reaksyon ng suporta.

Kung ang katawan ay malayang bumagsak, kung gayon sa kasong ito P = (g-g)m = 0. Ang estado ng isang katawan kung saan ang timbang nito ay zero ay tinatawag kawalan ng timbang. Ang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod sa isang eroplano o spacecraft kapag gumagalaw sa bilis ng libreng pagkahulog, anuman ang direksyon at halaga ng bilis ng kanilang paggalaw. Sa labas ng atmospera ng lupa, kapag ang mga jet engine ay pinatay, tanging ang puwersa ng unibersal na grabitasyon ang kumikilos sa spacecraft. Sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito, ang sasakyang pangkalawakan at lahat ng mga katawan sa loob nito ay gumagalaw nang may parehong bilis, kaya ang estado ng kawalan ng timbang ay sinusunod sa barko.

Numero ng tiket 6

Enerhiya. Potensyal at kinetic na enerhiya.

Ang mga gumagalaw na katawan ay may kakayahang gumawa ng trabaho kung sakaling magbago ang bilis. Ang enerhiyang taglay ng isang katawan bilang resulta ng paggalaw nito ay tinatawag kinetic energy.

Ang bahagi ng mekanikal na enerhiya dahil sa paggalaw ng katawan ay tinatawag na kinetic energy - Ek.

Ang pag-asa ng kinetic energy sa masa ng isang gumagalaw na katawan at ang bilis nito

Ang kinetic energy ng isang katawan na gumagalaw sa isang tiyak na bilis ay katumbas ng trabaho na dapat gawin upang bigyan ang isang nakatigil na katawan ng ganoong bilis. Hayaang ilapat ang isang pare-parehong puwersa F sa isang hindi gumagalaw na katawan na may mass na m. Pagkatapos Ek = A = Fs, kung saan ang s ay ang displacement modulus. Papalitan sa formula na ito ang mga expression na F = ma at s = v2/2a, nakukuha natin: ang kinetic energy ng isang katawan na may mass m, na gumagalaw nang mabilis v, ay ipinahayag ng formula Eк = m v2/2.

Ang bahagi ng mekanikal na enerhiya, na tinutukoy ng magkaparehong pag-aayos ng mga katawan na nakikipag-ugnayan, ay tinatawag potensyal na enerhiya - Sinabi ni En.

Halimbawa, kung gumagana ang gravity habang ang isang load ay bumabagsak, ang "lifted load at Earth" system ay may potensyal na enerhiya.

Tinutukoy namin ang pagbabago sa potensyal na enerhiya , kung saan ang index 1 ay tumutukoy sa paunang estado ng system, at ang index 2 ay nagsasaad ng huling estado.

Kung, sa panahon ng isang pagbabago sa magkaparehong pag-aayos ng mga katawan, ang sistema ay nagsasagawa ng positibong gawain, ang potensyal na enerhiya nito ay bumababa, at kung ang sistema ay nagsasagawa ng negatibong gawain, ang potensyal na enerhiya nito ay tumataas.

Ang pagbabago sa potensyal na enerhiya ΔEp at A, ang gawaing isinagawa ng system, ay nauugnay sa kaugnayan:

ΔEp = -A.

Ito ay sumusunod mula sa formula na ito na ang pagbabago lamang sa potensyal na enerhiya ay may pisikal na kahulugan: ito ay sinusukat sa pamamagitan ng trabaho na ginawa ng system. Ang pagpili ng zero na antas ng potensyal na enerhiya ay tinutukoy ng mga pagsasaalang-alang ng kaginhawahan para sa paglutas ng bawat partikular na problema.

ngunit) Potensyal na enerhiya ng isang load na itinaas sa ibabaw ng lupa. Kapag ang isang load ng mass m ay itinaas sa isang taas h, ang trabaho ay tapos na mgh, kaya ang potensyal na enerhiya ng "load at Earth" na sistema ay tumataas ng mgh. Piliin natin bilang zero level ng potensyal na enerhiya ang estado ng system kapag ang load ay nasa ibabaw ng lupa. Pagkatapos En = mgh.

b) Potensyal na enerhiya ng isang deformed spring. Ang potensyal na enerhiya ng isang deformed spring ay katumbas ng trabaho na dapat gawin upang deform ang spring. Isang \u003d kx 2/2, kung saan ang k ay ang katigasan ng bukal, ang x ay ang pagpahaba nito. Samakatuwid, ang potensyal na enerhiya ng deformed spring Ep = kx 2/2.

Numero ng tiket 7

Plano ng pagtugon

1. Kahulugan ng oscillatory motion. 2. Libreng vibrations. 3. Mga pagbabago sa enerhiya. 4. Sapilitang panginginig ng boses.

Mga mekanikal na panginginig ng boses tinatawag na mga paggalaw ng katawan, na umuulit nang eksakto o humigit-kumulang sa parehong mga pagitan ng oras. Ang mga pangunahing katangian ng mechanical vibrations ay: displacement, amplitude, frequency, period. Bias ay ang paglihis mula sa posisyon ng ekwilibriyo. Malawak- module ng maximum deviation mula sa equilibrium position. Dalas- ang bilang ng mga kumpletong oscillation sa bawat yunit ng oras. Panahon- ang oras ng isang kumpletong oscillation, i.e. ang pinakamababang tagal ng panahon pagkatapos kung saan ang proseso ay paulit-ulit. Ang panahon at dalas ay nauugnay sa pamamagitan ng: v= 1/T.

Ang pinakasimpleng uri ng oscillatory motion ay harmonic oscillations, kung saan nagbabago ang pabagu-bagong halaga sa oras ayon sa batas ng sine o cosine (Fig.).

Libre- tinatawag na mga panginginig ng boses na nangyayari dahil sa unang naiulat na enerhiya na may kasunod na kawalan ng mga panlabas na impluwensya sa system na nag-o-oscillate. Halimbawa, ang mga pagbabagu-bago ng pagkarga sa thread (Fig.).

Isaalang-alang natin ang proseso ng conversion ng enerhiya gamit ang halimbawa ng mga oscillations ng load sa isang thread (tingnan ang Fig.).

Kapag ang pendulum ay lumihis mula sa posisyon ng ekwilibriyo, ito ay tumataas sa isang taas h kaugnay sa zero level, samakatuwid, sa punto PERO may potensyal na enerhiya ang pendulum mgh. Kapag lumilipat sa posisyon ng balanse, sa puntong O, ang taas ay bumababa sa zero, at ang bilis ng pagkarga ay tumataas, at sa punto O ang lahat ng potensyal na enerhiya mgh magiging kinetic energy mv g /2. Sa posisyon ng equilibrium, ang kinetic energy ay nasa pinakamataas nito at ang potensyal na enerhiya ay nasa pinakamababa nito. Matapos dumaan sa posisyon ng balanse, ang kinetic energy ay na-convert sa potensyal na enerhiya, ang bilis ng pendulum ay bumababa at, sa maximum na paglihis mula sa posisyon ng balanse, ay nagiging sero. Sa panahon ng oscillatory motion, ang mga pana-panahong pagbabago ng kinetic at potensyal na enerhiya nito ay palaging nangyayari.

Sa libreng mekanikal na panginginig ng boses, ang enerhiya ay hindi maiiwasang mawawala upang madaig ang mga puwersa ng paglaban. Kung ang mga oscillations ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng isang pana-panahong kumikilos na panlabas na puwersa, kung gayon ang mga naturang oscillations ay tinatawag pilit.

Kapag ang dalas ng panlabas na puwersa ay tumutugma sa dalas ng natural na mga oscillations ng katawan, ang amplitude ng sapilitang mga oscillations ay tumataas nang husto. Ang ganitong kababalaghan ay tinatawag mekanikal na resonance.

Xt- malawak

w- dalas ng panlabas na puwersa

w0- dalas ng natural na mga oscillation

Ang kababalaghan ng resonance ay maaaring maging sanhi ng pagkasira ng mga makina, gusali, tulay, kung ang kanilang mga natural na frequency ay nag-tutugma sa dalas ng isang pana-panahong kumikilos na puwersa. Samakatuwid, halimbawa, ang mga makina sa mga sasakyan ay naka-mount sa mga espesyal na shock absorbers, at ang mga yunit ng militar ay ipinagbabawal na lumipat sa tulay upang makasabay.

Numero ng tiket 8

Plano ng pagtugon

1. Mga pangunahing probisyon. 2. Eksperimental na ebidensya. 3. Mga micro-characteristics ng substance.

Molecular kinetic theory ay isang sangay ng physics na nag-aaral ng mga katangian ng iba't ibang estado ng matter, batay sa konsepto ng pagkakaroon ng mga molekula at atomo, bilang pinakamaliit na particle mga sangkap. Ang ICT ay batay sa tatlong pangunahing prinsipyo:

1. Ang lahat ng substance ay binubuo ng pinakamaliit na particle: molecules, atoms o ions.

2. Ang mga particle na ito ay nasa tuluy-tuloy na magulong paggalaw, ang bilis nito ay tumutukoy sa temperatura ng sangkap.

3. Sa pagitan ng mga particle ay may mga puwersa ng pagkahumaling at pagtanggi, ang likas na katangian nito ay nakasalalay sa distansya sa pagitan nila.

Ang mga pangunahing probisyon ng MKT ay kinumpirma ng maraming mga eksperimentong katotohanan. Ang pagkakaroon ng mga molekula, atomo at ion ay napatunayan nang eksperimento, ang mga molekula ay sapat na pinag-aralan at nakuhanan pa ng larawan gamit ang mga mikroskopyo ng elektron. Ang kakayahan ng mga gas na lumawak at sumakop nang walang katiyakan ang kabuuan ang lakas ng tunog na ibinigay nito ay ipinaliwanag ng patuloy na magulong paggalaw ng mga molekula. Pagkalastiko mga gas, solid at likidong mga katawan, ang kakayahan ng mga likido na mabasa ang ilang mga solido, ang mga proseso ng pangkulay, pagdikit, pagpapanatili ng hugis ng mga solido, at marami pang iba ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga puwersa ng pagkahumaling at pagtanggi sa pagitan ng mga molekula. Ang kababalaghan ng pagsasabog - ang kakayahan ng mga molekula ng isang sangkap na tumagos sa mga puwang sa pagitan ng mga molekula ng isa pa - ay nagpapatunay din sa mga pangunahing probisyon ng MKT. Ang kababalaghan ng pagsasabog ay nagpapaliwanag, halimbawa, ang pagkalat ng mga amoy, ang paghahalo ng hindi magkatulad na mga likido, ang proseso ng pagtunaw ng mga solido sa mga likido, ang hinang ng mga metal sa pamamagitan ng pagtunaw sa kanila o sa pamamagitan ng presyon. Ang kumpirmasyon ng tuluy-tuloy na magulong paggalaw ng mga molekula ay Brownian motion din - ang tuluy-tuloy na magulong paggalaw ng mga microscopic na particle na hindi matutunaw sa isang likido.

Ang paggalaw ng mga particle ng Brown ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng magulong paggalaw ng mga particle ng likido na bumabangga sa mga microscopic na particle at itinatakda ang mga ito sa paggalaw. Napatunayan na sa eksperimento na ang bilis ng mga particle ng Brown ay nakasalalay sa temperatura ng likido. Ang teorya ng Brownian motion ay binuo ni A. Einstein. Ang mga batas ng paggalaw ng mga particle ay may istatistika, probabilistikong kalikasan. Mayroon lamang isang kilalang paraan upang bawasan ang intensity ng Brownian motion - isang pagbaba sa temperatura. Ang pagkakaroon ng Brownian motion ay nakakumbinsi na nagpapatunay sa paggalaw ng mga molekula.

Ang bawat sangkap ay binubuo ng mga particle, kaya dami ng sangkap ay itinuturing na proporsyonal sa bilang ng mga particle, i.e. mga elemento ng istruktura nakapaloob sa katawan, v.

Ang yunit ng dami ng isang sangkap ay mol.nunal- ito ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng structural elements ng anumang substance gaya ng mga atomo sa 12 g ng carbon C 12. Ang ratio ng bilang ng mga molekula ng isang sangkap sa dami ng isang sangkap ay tinatawag pare-pareho ang Avogadro:

n a = N/v. na = 6.02 10 23 mol -1 .

Ang Avogadro constant ay nagpapakita kung gaano karaming mga atomo at molekula ang nasa isang nunal ng isang substance. molar mass tinatawag na dami na katumbas ng ratio ng mass ng isang substance sa dami ng substance:

Ang molar mass ay ipinahayag sa kg/mol. Ang pag-alam sa molar mass, maaari mong kalkulahin ang masa ng isang molekula:

m 0 \u003d m / N \u003d m / vN A \u003d M / N A

Ang average na masa ng mga molekula ay karaniwang tinutukoy ng mga kemikal na pamamaraan, ang Avogadro pare-pareho ay natukoy na may mataas na katumpakan sa pamamagitan ng ilang mga pisikal na pamamaraan. Ang mga masa ng mga molekula at atomo ay tinutukoy na may malaking antas ng katumpakan gamit ang isang mass spectrograph.

Ang mga masa ng mga molekula ay napakaliit. Halimbawa, ang masa ng isang molekula ng tubig: t = 29.9 10 -27 kg.

Ang molar mass ay nauugnay sa relative molecular mass na si Mr. Ang relatibong molar mass ay isang halaga na katumbas ng ratio ng mass ng isang molekula ng isang partikular na substance sa 1/12 ng mass ng isang C 12 carbon atom. Kung alam pormula ng kemikal sangkap, pagkatapos gamit ang periodic table ang kamag-anak na masa nito ay maaaring matukoy, na, kapag ipinahayag sa kilo, ay nagpapakita ng magnitude ng molar mass ng sangkap na ito.

Numero ng tiket 9

Plano ng pagtugon

1. Ang konsepto ng isang perpektong gas, mga katangian. 2. Pagpapaliwanag ng presyon ng gas. 3. Ang pangangailangang sukatin ang temperatura. 4. pisikal na kahulugan temperatura. 5. Mga antas ng temperatura. 6. Ganap na temperatura.

Ang perpektong modelo ng gas ay ginagamit upang ipaliwanag ang mga katangian ng bagay sa gas na estado. perpekto ang gas ay isinasaalang-alang kung:

a) walang mga kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga molekula, ibig sabihin, ang mga molekula ay kumikilos tulad ng ganap na nababanat na mga katawan;

b) ang gas ay napakabihirang, ibig sabihin, ang distansya sa pagitan ng mga molekula ay marami mas maraming sukat ang mga molekula mismo;

c) ang thermal equilibrium sa buong volume ay agad na nakakamit. Ang mga kondisyon na kinakailangan para sa isang tunay na gas upang makuha ang mga katangian ng isang perpektong isa ay isinasagawa sa isang naaangkop na rarefaction ng tunay na gas. Kahit na ang ilang mga gas temperatura ng silid at ang presyon ng atmospera ay bahagyang naiiba sa mga ideal.

Ang pangunahing mga parameter ng isang perpektong gas ay presyon, dami at temperatura.

Ang isa sa mga una at mahalagang tagumpay ng MKT ay ang qualitative at quantitative na paliwanag ng presyon ng isang gas sa mga dingding ng isang sisidlan. kalidad Ang paliwanag ay nakasalalay sa katotohanan na ang mga molekula ng gas, kapag nagbabanggaan sa mga dingding ng sisidlan, ay nakikipag-ugnayan sa kanila ayon sa mga batas ng mekanika bilang nababanat na mga katawan at inililipat ang kanilang mga impulses sa mga dingding ng sisidlan.

Batay sa paggamit ng mga pangunahing probisyon ng molecular kinetic theory, ang pangunahing equation ng MKT ng isang perpektong gas ay nakuha, na ganito ang hitsura: p = 1/3 t 0 pv 2 .

Dito R - perpektong presyon ng gas, m 0 -

masa ng molekula P - konsentrasyon ng mga molekula, v 2 - ang ibig sabihin ng parisukat ng bilis ng molekular.

Ang pagtukoy sa average na halaga ng kinetic energy ng translational motion ng mga molekula ng isang ideal na gas E k makuha natin ang pangunahing equation ng MKT ng isang ideal na gas sa anyo: p = 2/3nE k .

Gayunpaman, sa pamamagitan ng pagsukat lamang ng presyon ng gas, imposibleng malaman ang alinman sa average na halaga ng kinetic energy ng mga molekula nang hiwalay, o ang kanilang konsentrasyon. Samakatuwid, upang mahanap ang mga mikroskopikong parameter ng gas, kinakailangan upang sukatin ang ilang iba pang pisikal na dami na nauugnay sa average na kinetic energy ng mga molekula. Ang temperatura ay isang dami sa pisika. Temperatura - scalar physical quantity na naglalarawan sa estado ng thermodynamic equilibrium (isang estado kung saan walang pagbabago sa mga microscopic na parameter). Bilang isang thermodynamic na dami, ang temperatura ay nagpapakilala sa thermal state ng system at nasusukat sa antas ng paglihis nito mula sa tinatanggap na zero, bilang isang molekular-kinetic na dami na kinikilala nito ang intensity ng magulong paggalaw ng mga molekula at sinusukat ng kanilang average na kinetic. enerhiya.

E k = 3/2 kT, saan k = 1.38 10 -23 J / K at tinatawag na Ang pare-pareho ni Boltzmann.

Ang temperatura ng lahat ng bahagi ng isang nakahiwalay na sistema sa ekwilibriyo ay pareho. Ang temperatura ay sinusukat gamit ang mga thermometer sa mga digri ng iba't ibang sukat ng temperatura. Mayroong absolute thermodynamic scale (Kelvin scale) at iba't ibang empirical scale na naiiba panimulang punto. Bago ang pagpapakilala ng ganap na sukat ng temperatura, ang sukat ng Celsius ay malawakang ginagamit sa pagsasanay (ang nagyeyelong punto ng tubig ay kinuha para sa 0 ° C, ang kumukulong punto ng tubig sa normal na temperatura ay kinuha para sa 100 ° C). presyon ng atmospera).

Ang yunit ng temperatura sa isang ganap na sukat ay tinatawag Kelvin at pinili katumbas ng isang degree Celsius 1 K = 1 °C. Sa sukat ng Kelvin, ang ganap na zero na temperatura ay kinuha bilang zero, iyon ay, ang temperatura kung saan ang presyon ng isang perpektong gas sa pare-pareho ang dami ay zero. Ang mga kalkulasyon ay nagbibigay ng resulta na ang absolute zero na temperatura ay -273 ° C. Kaya, mayroong isang relasyon sa pagitan ng absolute temperature scale at Celsius scale T = t°C + 273. Ang absolute zero na temperatura ay hindi matamo, dahil ang anumang paglamig ay nakabatay sa pagsingaw ng mga molekula mula sa ibabaw, at kapag papalapit sa absolute zero, ang bilis ng translasyon na paggalaw ng mga molekula ay bumagal nang husto na halos huminto ang pagsingaw. Theoretically, sa absolute zero, ang rate ng translational motion ng mga molecule ay zero, ibig sabihin, ang thermal motion ng mga molecule ay huminto.

Numero ng tiket 10

Pilitin ang trabaho. kapangyarihan.

Ang gawain ng puwersa ay katumbas ng produkto ng mga module ng puwersa at pag-aalis at ang cosine ng anggulo sa pagitan nila. Ang formula na ito ay wasto kapag ang puwersa ay pare-pareho at ang katawan ay gumagalaw sa isang tuwid na linya.

Ang tanda ng trabaho ay tinutukoy ng tanda ng cosine ng anggulo sa pagitan ng puwersa at pag-aalis.

Kung α<90˚, то A>0,

Kung α>90˚, ang A<0

Kung α=0, kung gayon A=0

Kung maraming pwersa ang kumilos sa katawan, kung gayon ang kabuuang gawain (ang kabuuan ng gawain ng lahat ng pwersa) ay katumbas ng gawain ng nagresultang puwersa.

A=F1r | ∆r|+F2r |∆r|+…=A1+A2+… .

Sa International System of Units, ang trabaho ay sinusukat sa joules (J)

1 J = 1 N 1 m = 1 N m

Ang joule ay ang gawaing ginawa ng puwersa na 1 N upang gumalaw ng 1 m kung ang direksyon ng puwersa at paggalaw ay pareho.

Ang kapangyarihan ay ang ratio ng trabaho A sa pagitan ng oras ∆t, kung kailan ginagawa ang gawaing ito. N = A/∆t

Kung papalitan natin ang formula ng trabaho sa formula ng kapangyarihan, lumalabas na ang kapangyarihan ay katumbas ng produkto ng modulus ng force vector sa pamamagitan ng modulus ng velocity vector at ang cosine ng anggulo sa pagitan hal.

1. Kilusang mekanikal. Materyal na punto.

Ang mekanikal na paggalaw ng isang katawan ay ang pagbabago sa posisyon nito sa espasyo na may kaugnayan sa iba pang mga katawan sa paglipas ng panahon. Pinag-aaralan niya ang paggalaw ng mga katawan ng isang mekaniko. Ang paggalaw ng isang ganap na matibay na katawan (na hindi nag-deform sa panahon ng paggalaw at pakikipag-ugnayan), kung saan ang lahat ng mga punto nito sa isang naibigay na sandali ng oras ay gumagalaw sa parehong paraan, ay tinatawag na translational movement; upang ilarawan ito, ito ay kinakailangan at sapat na ilarawan ang paggalaw ng isang punto ng katawan. Ang isang paggalaw kung saan ang mga trajectory ng lahat ng mga punto ng katawan ay mga bilog na nakasentro sa isang tuwid na linya at ang lahat ng mga eroplano ng mga bilog ay patayo sa tuwid na linya na ito ay tinatawag na rotational motion. Ang isang katawan na ang hugis at sukat ay maaaring mapabayaan sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon ay tinatawag na isang materyal na punto.

Ang kapabayaan na ito ay pinahihintulutan kapag ang mga sukat ng katawan ay maliit kumpara sa distansya na nilakbay nito o ang distansya ng ibinigay na katawan sa ibang mga katawan. Upang ilarawan ang paggalaw ng isang katawan, kailangan mong malaman ang mga coordinate nito anumang oras. Ito ang pangunahing gawain ng mekanika.

2. Relativity ng paggalaw. Sistema ng sanggunian. Mga yunit.

Upang matukoy ang mga coordinate ng isang materyal na punto, kinakailangang pumili ng isang reference body at iugnay ang isang coordinate system dito at itakda ang pinagmulan ng time reference. Ang sistema ng coordinate at ang indikasyon ng pinagmulan ng sanggunian ng oras ay bumubuo sa sistema ng sanggunian na nauugnay kung saan isinasaalang-alang ang paggalaw ng katawan. Ang sistema ay dapat na gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis (o maging sa pahinga, na sa pangkalahatan ay nagsasalita ng parehong bagay). Ang trajectory ng katawan, ang distansya na nilakbay at ang displacement ay depende sa pagpili ng reference system, i.e. Ang mekanikal na paggalaw ay kamag-anak. Ang yunit ng haba ay ang metro, na kung saan ay ang distansya na nilakbay ng liwanag sa isang vacuum sa mga segundo. Ang segundo ay isang yunit ng oras, katumbas ng mga panahon ng radiation ng isang cesium-133 atom.

3. Trajectory. Daan at galaw. Mabilis na bilis.

Ang trajectory ng isang katawan ay isang linya na inilarawan sa espasyo sa pamamagitan ng isang gumagalaw na punto ng materyal. Path - ang haba ng seksyon ng trajectory mula sa una hanggang sa huling pag-aalis ng materyal na punto. Radius vector - isang vector na nagkokonekta sa pinanggalingan at isang punto sa espasyo. Ang displacement ay isang vector na nag-uugnay sa simula at pagtatapos na mga punto ng seksyon ng trajectory na lumipas sa oras. Ang bilis ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa bilis at direksyon ng paggalaw sa isang takdang oras. Ang average na bilis ay tinukoy bilang. Ang average na bilis ng lupa ay katumbas ng ratio ng landas na nilakbay ng katawan sa isang tagal ng panahon hanggang sa pagitan na ito. . Ang instant velocity (vector) ay ang unang derivative ng radius vector ng gumagalaw na punto. . Ang madalian na bilis ay nakadirekta nang tangential sa tilapon, ang average na bilis ay nakadirekta sa kahabaan ng secant. Instantaneous ground speed (scalar) - ang unang derivative ng path na may kinalaman sa oras, katumbas ng magnitude sa instantaneous speed

4. Uniform rectilinear motion. Mga plot ng pag-asa ng mga kinematic na dami sa oras sa pare-parehong paggalaw. Pagdaragdag ng mga bilis.

Ang paggalaw na may pare-parehong modulo at bilis ng direksyon ay tinatawag na unipormeng rectilinear motion. Sa pare-parehong rectilinear na paggalaw, ang isang katawan ay naglalakbay ng pantay na distansya sa anumang pantay na pagitan ng oras. Kung ang bilis ay pare-pareho, kung gayon ang distansya na nilakbay ay kinakalkula bilang. Ang klasikal na batas ng pagdaragdag ng mga bilis ay nabuo tulad ng sumusunod: ang bilis ng isang materyal na punto na may kaugnayan sa sistema ng sanggunian, na kinuha bilang isang nakapirming isa, ay katumbas ng vector sum ng mga tulin ng punto sa gumagalaw na sistema at ang bilis. ng gumagalaw na sistema na may kaugnayan sa nakapirming isa.

5. Pagpapabilis. Uniformly accelerated rectilinear motion. Mga graph ng pag-asa ng mga kinematic na dami sa oras sa pantay na pinabilis na paggalaw.

Ang isang kilusan kung saan ang isang katawan ay gumagawa ng hindi pantay na paggalaw sa pantay na pagitan ng oras ay tinatawag na di-pantay na paggalaw. Sa hindi pantay na galaw ng pagsasalin, nagbabago ang bilis ng katawan sa paglipas ng panahon. Ang acceleration (vector) ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa rate ng pagbabago ng bilis sa ganap na halaga at direksyon. Instantaneous acceleration (vector) - ang unang derivative ng bilis na may paggalang sa oras. .Ang uniporme na pinabilis ay ang paggalaw na may acceleration, pare-pareho sa magnitude at direksyon. Ang bilis sa pantay na pinabilis na paggalaw ay kinakalkula bilang.

Mula dito, ang formula para sa landas na may pantay na pinabilis na paggalaw ay hinango bilang

Ang mga formula na hinango mula sa mga equation ng bilis at landas para sa pantay na pinabilis na paggalaw ay may bisa din.

6. Libreng pagkahulog ng mga katawan. Pagpapabilis ng grabidad.

Ang pagbagsak ng isang katawan ay ang paggalaw nito sa larangan ng grabidad (???) . Ang pagkahulog ng mga katawan sa isang vacuum ay tinatawag na libreng pagkahulog. Eksperimento na itinatag na sa libreng pagkahulog ng mga katawan ay gumagalaw sa parehong paraan, anuman ang kanilang mga pisikal na katangian. Ang acceleration kung saan ang mga katawan ay nahuhulog sa Earth sa isang vacuum ay tinatawag na acceleration ng free fall at ito ay tinutukoy.

7. Unipormeng paggalaw sa isang bilog. Pagpapabilis sa panahon ng pare-parehong paggalaw ng isang katawan sa isang bilog (centripetal acceleration)

Anumang paggalaw sa isang sapat na maliit na seksyon ng trajectory ay maaaring ituring na isang pare-parehong paggalaw sa isang bilog. Sa proseso ng pare-parehong paggalaw sa isang bilog, ang halaga ng bilis ay nananatiling pare-pareho, at ang direksyon ng bilis ng vector ay nagbabago.<рисунок>.. Ang acceleration vector kapag gumagalaw kasama ang isang bilog ay nakadirekta patayo sa velocity vector (nakadirekta tangentially), sa gitna ng bilog. Ang pagitan ng oras kung saan ang katawan ay gumagawa ng isang kumpletong rebolusyon sa isang bilog ay tinatawag na isang panahon. . Ang reciprocal ng isang panahon, na nagpapakita ng bilang ng mga rebolusyon bawat yunit ng oras, ay tinatawag na frequency. Sa paglalapat ng mga pormula na ito, maaari nating mahihinuha iyon, o . Angular na bilis (bilis ng pag-ikot) ay tinukoy bilang . Ang angular velocity ng lahat ng mga punto ng katawan ay pareho, at nagpapakilala sa paggalaw ng umiikot na katawan sa kabuuan. Sa kasong ito, ang linear velocity ng katawan ay ipinahayag bilang , at ang acceleration - bilang .

Isinasaalang-alang ng prinsipyo ng kalayaan ng mga paggalaw ang paggalaw ng anumang punto ng katawan bilang kabuuan ng dalawang paggalaw - translational at rotational.

8. Ang unang batas ni Newton. Inertial reference system.

Ang kababalaghan ng pagpapanatili ng bilis ng isang katawan sa kawalan ng mga panlabas na impluwensya ay tinatawag na inertia. Ang unang batas ni Newton, na kilala rin bilang batas ng pagkawalang-galaw, ay nagsabi: "may mga ganitong frame ng sanggunian, kung saan ang mga unti-unting gumagalaw na katawan ay nagpapanatili ng kanilang bilis na pare-pareho kung walang ibang mga katawan na kumikilos sa kanila." Ang mga frame ng sanggunian, na nauugnay sa kung aling mga katawan sa kawalan ng mga panlabas na impluwensya ay gumagalaw sa isang tuwid na linya at pare-pareho, ay tinatawag na mga inertial frame ng sanggunian. Ang mga sistema ng sanggunian na nauugnay sa mundo ay itinuturing na inertial, sa kondisyon na ang pag-ikot ng mundo ay napapabayaan.

9. Misa. Lakas. Pangalawang batas ni Newton. Komposisyon ng mga pwersa. Sentro ng grabidad.

Ang dahilan ng pagbabago ng bilis ng isang katawan ay palaging ang pakikipag-ugnayan nito sa ibang mga katawan. Kapag ang dalawang katawan ay nakikipag-ugnayan, ang mga bilis ay palaging nagbabago, i.e. ang mga accelerator ay nakuha. Ang ratio ng mga acceleration ng dalawang katawan ay pareho para sa anumang pakikipag-ugnayan. Ang pag-aari ng isang katawan kung saan nakasalalay ang acceleration nito kapag nakikipag-ugnayan sa ibang mga katawan ay tinatawag na inertia. Ang isang quantitative measure ng inertia ay body weight. Ang ratio ng mga masa ng mga nakikipag-ugnay na katawan ay katumbas ng kabaligtaran na ratio ng mga module ng acceleration. Ang pangalawang batas ni Newton ay nagtatatag ng koneksyon sa pagitan ng kinematic na katangian ng paggalaw - acceleration, at ang mga dynamic na katangian ng interaksyon - pwersa. , o, mas tiyak, , i.e. ang rate ng pagbabago ng momentum ng isang materyal na punto ay katumbas ng puwersang kumikilos dito. Sa sabay-sabay na pagkilos ng ilang pwersa sa isang katawan, ang katawan ay gumagalaw nang may isang acceleration, na siyang vector sum ng mga acceleration na lalabas sa ilalim ng impluwensya ng bawat isa sa mga pwersang ito nang hiwalay. Ang mga puwersa na kumikilos sa katawan, na inilapat sa isang punto, ay idinagdag ayon sa panuntunan ng pagdaragdag ng mga vector. Ang probisyong ito ay tinatawag na prinsipyo ng kalayaan ng pagkilos ng mga pwersa. Ang sentro ng masa ay isang punto ng isang matibay na katawan o isang sistema ng mga matibay na katawan na gumagalaw sa parehong paraan tulad ng isang materyal na punto na may masa na katumbas ng kabuuan ng mga masa ng buong sistema sa kabuuan, na apektado ng ang parehong resultang puwersa ng katawan. . Sa pamamagitan ng pagsasama ng expression na ito sa paglipas ng panahon, makakakuha ang isa ng mga expression para sa mga coordinate ng sentro ng masa. Ang sentro ng grabidad ay ang punto ng aplikasyon ng resulta ng lahat ng puwersa ng grabidad na kumikilos sa mga particle ng katawan na ito sa anumang posisyon sa kalawakan. Kung ang mga linear na sukat ng katawan ay maliit kumpara sa laki ng Earth, kung gayon ang sentro ng masa ay tumutugma sa sentro ng grabidad. Ang kabuuan ng mga sandali ng lahat ng elementarya na puwersa ng gravity tungkol sa anumang axis na dumadaan sa sentro ng grabidad ay katumbas ng zero.

10. Pangatlong batas ni Newton.

Sa anumang pakikipag-ugnayan ng dalawang katawan, ang ratio ng mga module ng nakuha na mga acceleration ay pare-pareho at katumbas ng kabaligtaran na ratio ng masa. kasi kapag ang mga katawan ay nakikipag-ugnayan, ang mga acceleration vector ay may kabaligtaran na direksyon, maaari nating isulat iyon . Ayon sa pangalawang batas ni Newton, ang puwersang kumikilos sa unang katawan ay , at sa pangalawa. Sa ganitong paraan, . Iniuugnay ng ikatlong batas ni Newton ang mga puwersa kung saan kumikilos ang mga katawan sa isa't isa. Kung ang dalawang katawan ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, kung gayon ang mga puwersa na lumabas sa pagitan ng mga ito ay inilalapat sa magkaibang mga katawan, ay pantay sa magnitude, kabaligtaran sa direksyon, kumikilos sa parehong tuwid na linya, at may parehong kalikasan.

11. Mga puwersa ng pagkalastiko. Batas ni Hooke.

Ang puwersa na nagmumula sa pagpapapangit ng katawan at nakadirekta sa direksyon na kabaligtaran sa paggalaw ng mga particle ng katawan sa panahon ng pagpapapangit na ito ay tinatawag na nababanat na puwersa. Ang mga eksperimento sa baras ay nagpakita na para sa mga maliliit na deformation kumpara sa mga sukat ng katawan, ang modulus ng nababanat na puwersa ay direktang proporsyonal sa modulus ng displacement vector ng libreng dulo ng baras, na sa projection ay parang . Ang relasyon na ito ay itinatag ni R. Hooke, ang kanyang batas ay nabalangkas tulad ng sumusunod: ang nababanat na puwersa na nagmumula sa pagpapapangit ng katawan ay proporsyonal sa pagpahaba ng katawan sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng mga particle ng katawan sa panahon pagpapapangit. Coefficient k tinatawag na tigas ng katawan, at depende sa hugis at materyal ng katawan. Ito ay ipinahayag sa mga newton bawat metro. Ang mga nababanat na puwersa ay dahil sa mga pakikipag-ugnayan ng electromagnetic.

12. Mga puwersa ng friction, koepisyent ng sliding friction. Viscous friction (???)

Ang puwersa na lumalabas sa hangganan ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan sa kawalan ng kamag-anak na paggalaw ng mga katawan ay tinatawag na static friction force. Ang static friction force ay katumbas ng absolute value sa external force na nakadirekta nang tangential sa contact surface ng mga katawan at sa tapat nito sa direksyon. Sa pare-parehong paggalaw ng isang katawan sa ibabaw ng isa pa, sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na puwersa, ang isang puwersa ay kumikilos sa katawan, katumbas ng ganap na halaga sa puwersang nagmamaneho at kabaligtaran sa direksyon. Ang puwersang ito ay tinatawag na sliding friction force. Ang sliding friction force vector ay nakadirekta laban sa velocity vector, kaya ang puwersang ito ay palaging humahantong sa pagbaba sa relatibong bilis ng katawan. Ang mga puwersa ng friction, pati na rin ang puwersa ng pagkalastiko, ay isang electromagnetic na kalikasan, at lumitaw dahil sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga electric charge ng mga atomo ng mga katawan na nakikipag-ugnay. Ito ay eksperimento na itinatag na ang pinakamataas na halaga ng static friction force modulus ay proporsyonal sa puwersa ng presyon. Gayundin, ang maximum na halaga ng static friction force at ang sliding friction force ay humigit-kumulang pantay, gayundin ang mga coefficients ng proportionality sa pagitan ng friction forces at ang presyon ng katawan sa ibabaw.

13. Gravitational forces. Ang batas ng unibersal na grabitasyon. Ang lakas ng grabidad. Timbang ng katawan.

Mula sa katotohanan na ang mga katawan, anuman ang kanilang masa, ay nahuhulog na may parehong acceleration, ito ay sumusunod na ang puwersa na kumikilos sa kanila ay proporsyonal sa masa ng katawan. Ang puwersang ito ng pang-akit na kumikilos sa lahat ng mga katawan mula sa gilid ng Earth ay tinatawag na gravity. Ang puwersa ng grabidad ay kumikilos sa anumang distansya sa pagitan ng mga katawan. Ang lahat ng mga katawan ay naaakit sa isa't isa, ang puwersa ng unibersal na grabitasyon ay direktang proporsyonal sa produkto ng masa at inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila. Ang mga vectors ng mga puwersa ng unibersal na grabitasyon ay nakadirekta sa isang tuwid na linya na nagkokonekta sa mga sentro ng masa ng mga katawan. , G – Gravitational constant, katumbas ng . Ang bigat ng katawan ay ang puwersa kung saan ang katawan, dahil sa grabidad, ay kumikilos sa suporta o umaabot sa suspensyon. Ang bigat ng katawan ay katumbas ng ganap na halaga at kabaligtaran ng direksyon sa nababanat na puwersa ng suporta ayon sa ikatlong batas ni Newton. Ayon sa ikalawang batas ni Newton, kung walang ibang puwersa ang kumikilos sa katawan, ang puwersa ng grabidad ng katawan ay balanse ng puwersa ng pagkalastiko. Bilang resulta, ang bigat ng isang katawan sa isang nakapirming o pare-parehong gumagalaw na pahalang na suporta ay katumbas ng puwersa ng grabidad. Kung ang suporta ay gumagalaw nang may pagbilis, ayon sa ikalawang batas ni Newton , kung saan nagmula. Nangangahulugan ito na ang bigat ng isang katawan na ang direksyon ng acceleration ay tumutugma sa direksyon ng free fall acceleration ay mas mababa kaysa sa bigat ng isang katawan sa pahinga.

14. Paggalaw ng isang katawan sa ilalim ng pagkilos ng gravity sa kahabaan ng patayo. Paggalaw ng mga artipisyal na satellite. Kawalan ng timbang. Unang cosmic bilis.

Kapag naghahagis ng katawan na kahanay sa ibabaw ng lupa, mas malaki ang paunang bilis, mas malaki ang saklaw ng paglipad. Sa mataas na bilis, kinakailangan ding isaalang-alang ang sphericity ng earth, na makikita sa pagbabago sa direksyon ng gravity vector. Sa isang tiyak na halaga ng bilis, ang katawan ay maaaring gumalaw sa paligid ng Earth sa ilalim ng impluwensya ng unibersal na puwersa ng gravitational. Ang bilis na ito, na tinatawag na unang bilis ng kosmiko, ay maaaring matukoy mula sa equation ng paggalaw ng isang katawan sa isang bilog. Sa kabilang banda, mula sa ikalawang batas ni Newton at ang batas ng unibersal na grabitasyon ay sinusunod nito iyon. Kaya, sa malayo R mula sa gitna ng isang celestial body of mass M ang unang cosmic velocity ay katumbas ng. Kapag ang bilis ng katawan ay nagbabago, ang hugis ng orbit nito ay nagbabago mula sa isang bilog patungo sa isang ellipse. Sa pag-abot sa pangalawang cosmic velocity, ang katumbas ng orbit ay nagiging parabolic.

15. Momentum ng katawan. Batas ng konserbasyon ng momentum. Pagpapaandar ng jet.

Ayon sa pangalawang batas ni Newton, hindi alintana kung ang katawan ay nakapahinga o gumagalaw, ang pagbabago sa bilis nito ay maaari lamang mangyari kapag nakikipag-ugnayan sa ibang mga katawan. Kung sa isang body of mass m para sa oras t kumikilos ang isang puwersa at ang bilis ng paggalaw nito ay nagbabago mula sa , pagkatapos ay ang acceleration ng katawan ay katumbas ng . Batay sa ikalawang batas ni Newton, ang puwersa ay maaaring isulat bilang . Ang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng puwersa at ang oras ng pagkilos nito ay tinatawag na salpok ng puwersa. Ang salpok ng puwersa ay nagpapakita na mayroong isang dami na nagbabago nang pantay para sa lahat ng mga katawan sa ilalim ng impluwensya ng parehong mga puwersa, kung ang tagal ng puwersa ay pareho. Ang halagang ito, katumbas ng produkto ng masa ng katawan at ang bilis ng paggalaw nito, ay tinatawag na momentum ng katawan. Ang pagbabago sa momentum ng katawan ay katumbas ng momentum ng puwersa na nagdulot ng pagbabagong ito. Kunin natin ang dalawang katawan, masa at , gumagalaw nang may mga tulin at . Ayon sa ikatlong batas ni Newton, ang mga puwersang kumikilos sa mga katawan sa panahon ng kanilang pakikipag-ugnayan ay pantay sa ganap na halaga at magkasalungat sa direksyon, i.e. maaari silang tukuyin bilang . Para sa mga pagbabago sa momenta sa panahon ng pakikipag-ugnayan, maaari naming isulat ang . Mula sa mga ekspresyong ito ay nakukuha natin iyon , iyon ay, ang kabuuan ng vector ng mga impulses ng dalawang katawan bago ang pakikipag-ugnayan ay katumbas ng kabuuan ng vector ng mga impulses pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Sa isang mas pangkalahatang anyo, ang batas sa konserbasyon ng momentum ay parang ganito: Kung, kung gayon.

16. Gawaing mekanikal. kapangyarihan. Kinetic at potensyal na enerhiya.

trabaho PERO Ang pare-parehong puwersa ay isang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng mga module ng puwersa at pag-aalis, na pinarami ng cosine ng anggulo sa pagitan ng mga vector at. . Ang trabaho ay isang scalar na dami at maaaring negatibo kung ang anggulo sa pagitan ng displacement at force vectors ay mas malaki kaysa sa . Ang yunit ng trabaho ay tinatawag na joule, 1 joule ay katumbas ng gawaing ginawa ng puwersa ng 1 newton kapag ang punto ng aplikasyon nito ay gumagalaw ng 1 metro. Ang kapangyarihan ay isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng trabaho sa tagal ng panahon kung kailan isinagawa ang gawaing ito. . Ang yunit ng kapangyarihan ay tinatawag na watt, 1 watt ay katumbas ng kapangyarihan kung saan ang trabaho ng 1 joule ay ginagawa sa 1 segundo. Ipagpalagay natin na sa isang body of mass m kumikilos ang isang puwersa (na sa pangkalahatan ay maaaring resulta ng ilang puwersa), sa ilalim ng impluwensya kung saan gumagalaw ang katawan sa direksyon ng vector . Ang modulus ng puwersa ayon sa ikalawang batas ni Newton ay ma, at ang modulus ng displacement vector ay nauugnay sa acceleration at ang inisyal at huling bilis bilang. Mula dito, ang formula upang gumana ay nakuha . Ang pisikal na dami na katumbas ng kalahati ng produkto ng masa ng katawan at ang parisukat ng bilis ay tinatawag na kinetic energy. Ang gawain ng mga resultang pwersa na inilapat sa katawan ay katumbas ng pagbabago sa kinetic energy. Ang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng mass ng katawan ay dimix ng free fall acceleration module at ang taas kung saan ang katawan ay nakataas sa ibabaw ng ibabaw na may zero na potensyal ay tinatawag na potensyal na enerhiya ng katawan. Ang pagbabago sa potensyal na enerhiya ay nagpapakilala sa gawain ng gravity sa paggalaw ng katawan. Ang gawaing ito ay katumbas ng pagbabago sa potensyal na enerhiya, na kinuha gamit ang kabaligtaran na tanda. Ang isang katawan sa ibaba ng ibabaw ng lupa ay may negatibong potensyal na enerhiya. Hindi lamang nakataas na katawan ang may potensyal na enerhiya. Isaalang-alang ang gawaing ginawa ng nababanat na puwersa kapag ang spring ay deformed. Ang nababanat na puwersa ay direktang proporsyonal sa pagpapapangit, at ang average na halaga nito ay magiging katumbas ng , ang trabaho ay katumbas ng produkto ng puwersa at pagpapapangit , o . Ang isang pisikal na dami na katumbas ng kalahati ng produkto ng higpit ng katawan at ang parisukat ng pagpapapangit ay tinatawag na potensyal na enerhiya ng deformed na katawan. Ang isang mahalagang katangian ng potensyal na enerhiya ay ang isang katawan ay hindi maaaring magkaroon nito nang hindi nakikipag-ugnayan sa ibang mga katawan.

17. Mga batas ng konserbasyon ng enerhiya sa mekanika.

Ang potensyal na enerhiya ay nagpapakilala sa mga nakikipag-ugnay na katawan, kinetic - gumagalaw. Pareho iyon, at ang isa pa ay lumitaw bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan. Kung ang ilang mga katawan ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa lamang sa pamamagitan ng gravitational forces at elastic forces, at walang panlabas na pwersa ang kumikilos sa kanila (o ang kanilang resulta ay zero), kung gayon para sa anumang pakikipag-ugnayan ng mga katawan, ang gawain ng elastic o gravitational forces ay katumbas ng pagbabago sa potensyal na enerhiya, kinuha gamit ang kabaligtaran na tanda . Kasabay nito, ayon sa kinetic energy theorem (ang pagbabago sa kinetic energy ng isang katawan ay katumbas ng gawain ng mga panlabas na puwersa), ang gawain ng parehong pwersa ay katumbas ng pagbabago sa kinetic energy. . Ito ay sumusunod mula sa pagkakapantay-pantay na ito na ang kabuuan ng kinetic at potensyal na enerhiya ng mga katawan na bumubuo sa isang saradong sistema at nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng mga puwersa ng grabidad at pagkalastiko ay nananatiling pare-pareho. Ang kabuuan ng kinetic at potensyal na enerhiya ng mga katawan ay tinatawag na kabuuang mekanikal na enerhiya. Ang kabuuang mekanikal na enerhiya ng isang saradong sistema ng mga katawan na nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng gravitational at elastic na pwersa ay nananatiling hindi nagbabago. Ang gawain ng mga puwersa ng grabidad at pagkalastiko ay katumbas, sa isang banda, sa isang pagtaas sa kinetic energy, at sa kabilang banda, sa isang pagbawas sa potensyal na enerhiya, iyon ay, ang trabaho ay katumbas ng enerhiya na nakabukas. mula sa isang anyo patungo sa isa pa.

18. Mga simpleng mekanismo (inclined plane, lever, block) ang kanilang aplikasyon.

Ang isang inclined plane ay ginagamit upang ang isang katawan na may malaking masa ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng pagkilos ng isang puwersa na mas mababa kaysa sa bigat ng katawan. Kung ang anggulo ng hilig na eroplano ay katumbas ng a, pagkatapos ay upang ilipat ang katawan sa kahabaan ng eroplano, kinakailangan na maglapat ng puwersa na katumbas ng . Ang ratio ng puwersa na ito sa bigat ng katawan, na pinababayaan ang puwersa ng friction, ay katumbas ng sine ng anggulo ng pagkahilig ng eroplano. Ngunit sa pagkakaroon ng lakas, walang pakinabang sa trabaho, dahil ang landas ay pinarami. Ang resulta na ito ay isang kinahinatnan ng batas ng konserbasyon ng enerhiya, dahil ang gawain ng grabidad ay hindi nakasalalay sa tilapon ng pag-angat ng katawan.

Ang pingga ay nasa ekwilibriyo kung ang sandali ng mga puwersa na umiikot dito pakanan ay katumbas ng sandali il na umiikot sa pingga pakaliwa. Kung ang mga direksyon ng mga vectors ng pwersa na inilapat sa pingga ay patayo sa pinakamaikling tuwid na linya na nagkokonekta sa mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa at ang axis ng pag-ikot, kung gayon ang mga kondisyon ng ekwilibriyo ay kukuha ng anyo. Kung , kung gayon ang pingga ay nagbibigay ng pakinabang sa lakas . Ang pagkakaroon ng lakas ay hindi nagbibigay ng pakinabang sa trabaho, dahil kapag pinaikot sa isang anggulo a, gumagana ang puwersa, at gumagana ang puwersa. kasi ayon sa kondisyon, kung gayon.

Pinapayagan ka ng bloke na baguhin ang direksyon ng puwersa. Ang mga balikat ng mga puwersa na inilapat sa iba't ibang mga punto ng hindi natitinag na bloke ay pareho, at samakatuwid ang hindi natitinag na bloke ay hindi nagbibigay ng pakinabang sa lakas. Kapag nag-aangat ng isang load sa tulong ng isang movable block, isang dobleng pakinabang sa lakas ay nakuha, dahil. ang braso ng grabidad ay kalahati ng braso ng pag-igting ng kable. Ngunit kapag hinila ang cable sa isang haba l tumataas ang kargada l/2, samakatuwid, ang isang nakapirming bloke ay hindi rin nagbibigay ng pakinabang sa trabaho.

19. Presyon. Batas ni Pascal para sa mga likido at gas.

Ang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng modulus ng puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito ay tinatawag na presyon. Ang yunit ng presyon ay ang pascal, na katumbas ng presyon na ibinibigay ng puwersa ng 1 newton sa isang lugar na 1 metro kuwadrado. Ang lahat ng mga likido at gas ay nagpapadala ng presyon na ginawa sa kanila sa lahat ng direksyon.

20. Mga sasakyang pangkomunikasyon. Hydraulic Press. Presyon ng atmospera. Bernoulli equation.

Sa isang cylindrical na sisidlan, ang puwersa ng presyon sa ilalim ng sisidlan ay katumbas ng bigat ng likidong haligi. Ang presyon sa ilalim ng sisidlan ay , kung saan ang presyon sa lalim h katumbas ng . Ang parehong presyon ay kumikilos sa mga dingding ng sisidlan. Ang pagkakapantay-pantay ng mga presyon ng likido sa parehong taas ay humahantong sa ang katunayan na sa pakikipag-usap ng mga sisidlan ng anumang hugis, ang mga libreng ibabaw ng isang homogenous na likido sa pamamahinga ay nasa parehong antas (sa kaso ng hindi gaanong maliit na mga puwersa ng capillary). Sa kaso ng isang hindi homogenous na likido, ang taas ng isang haligi ng isang mas siksik na likido ay magiging mas mababa kaysa sa taas ng isang hindi gaanong siksik. Gumagana ang hydraulic machine batay sa batas ni Pascal. Binubuo ito ng dalawang sasakyang pangkomunikasyon na isinara ng mga piston ng iba't ibang lugar. Ang presyur na ginawa ng isang panlabas na puwersa sa isang piston ay ipinadala ayon sa batas ni Pascal sa pangalawang piston. . Ang isang haydroliko na makina ay nagbibigay ng pakinabang sa kapangyarihan nang maraming beses na ang lugar ng malaking piston nito ay mas malaki kaysa sa lugar ng maliit.

Sa nakatigil na paggalaw ng isang incompressible fluid, ang continuity equation ay wasto. Para sa isang perpektong likido kung saan ang lagkit (i.e., friction sa pagitan ng mga particle nito) ay maaaring mapabayaan, ang matematikal na expression para sa batas ng konserbasyon ng enerhiya ay ang Bernoulli equation. .

21. Karanasan ni Torricelli.

Pagbabago sa presyon ng atmospera na may taas.

Sa ilalim ng impluwensya ng gravity, ang itaas na mga layer ng atmospera ay naglalagay ng presyon sa mga pinagbabatayan. Ang presyur na ito, ayon sa batas ni Pascal, ay ipinapadala sa lahat ng direksyon. Pinakamataas ang presyur na ito sa ibabaw ng Earth, at dahil sa bigat ng column ng hangin mula sa ibabaw hanggang sa hangganan ng atmospera. Sa pagtaas ng altitude, ang masa ng mga layer ng atmospera na pumipindot sa ibabaw ay bumababa, samakatuwid, ang presyon ng atmospera ay bumababa sa taas. Sa antas ng dagat, ang presyon ng atmospera ay 101 kPa. Ang presyon na ito ay ibinibigay ng isang haligi ng mercury na may taas na 760 mm. Kung ang isang tubo ay ibinaba sa likidong mercury, kung saan ang isang vacuum ay nilikha, pagkatapos ay sa ilalim ng pagkilos ng atmospheric pressure ang mercury ay tumataas dito sa isang taas kung saan ang presyon ng likidong haligi ay nagiging katumbas ng panlabas na presyon ng atmospera sa bukas. ibabaw ng mercury. Kapag nagbago ang presyon ng atmospera, magbabago rin ang taas ng column ng likido sa tubo.

22. Archimedean force ng araw ng mga likido at gas. Mga kondisyon sa paglalayag tel.

Ang pag-asa ng presyon sa isang likido at gas sa lalim ay humahantong sa paglitaw ng isang buoyant na puwersa na kumikilos sa anumang katawan na nalubog sa isang likido o gas. Ang puwersang ito ay tinatawag na puwersang Archimedean. Kung ang isang katawan ay nahuhulog sa isang likido, kung gayon ang mga presyon sa mga dingding sa gilid ng sisidlan ay balanse ng bawat isa, at ang resulta ng mga presyon mula sa ibaba at mula sa itaas ay ang puwersang Archimedean. , ibig sabihin. Ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan na nakalubog sa isang likido (gas) ay katumbas ng bigat ng likido (gas) na inilipat ng katawan. Ang puwersa ng Archimedean ay nakadirekta sa tapat ng puwersa ng grabidad, samakatuwid, kapag tumitimbang sa isang likido, ang bigat ng isang katawan ay mas mababa kaysa sa isang vacuum. Ang isang katawan sa isang likido ay apektado ng gravity at ang puwersa ng Archimedean. Kung ang puwersa ng grabidad ay mas malaki sa modulus - lumubog ang katawan, kung mas kaunti - lumulutang ito, pantay - maaari itong maging balanse sa anumang lalim. Ang mga ratios ng pwersa na ito ay katumbas ng ratios ng mga densidad ng katawan at ng likido (gas).

23. Mga pangunahing probisyon ng molecular kinetic theory at ang kanilang pang-eksperimentong pagpapatibay. Brownian motion. Timbang at laki mga molekula.

Ang teorya ng molekular-kinetic ay ang pag-aaral ng istraktura at mga katangian ng bagay, gamit ang konsepto ng pagkakaroon ng mga atomo at molekula bilang pinakamaliit na mga particle ng bagay. Ang mga pangunahing probisyon ng MKT: ang sangkap ay binubuo ng mga atomo at molekula, ang mga particle na ito ay gumagalaw nang random, ang mga particle ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Ang paggalaw ng mga atomo at molekula at ang kanilang pakikipag-ugnayan ay napapailalim sa mga batas ng mekanika. Sa una, sa pakikipag-ugnayan ng mga molekula kapag lumalapit sila sa isa't isa, nangingibabaw ang mga kaakit-akit na pwersa. Sa isang tiyak na distansya sa pagitan nila, ang mga salungat na pwersa ay lumitaw, na lumalampas sa puwersa ng pagkahumaling sa ganap na halaga. Ang mga molekula at atomo ay gumagawa ng mga random na vibrations tungkol sa mga posisyon kung saan ang mga puwersa ng pagkahumaling at pagtanggi ay nagbabalanse sa isa't isa. Sa isang likido, ang mga molekula ay hindi lamang umiikot, ngunit tumalon din mula sa isang posisyon ng balanse patungo sa isa pa (pagkadaloy). Sa mga gas, ang mga distansya sa pagitan ng mga atomo ay mas malaki kaysa sa mga sukat ng mga molekula (compressibility at extensibility). Natuklasan ni R. Brown sa simula ng ika-19 na siglo na ang mga solidong particle ay random na gumagalaw sa isang likido. Ang kababalaghang ito ay maipapaliwanag lamang ng MKT. Ang mga random na gumagalaw na molekula ng isang likido o gas ay bumangga sa isang solidong particle at binabago ang direksyon at modulus ng bilis ng paggalaw nito (habang, siyempre, binabago ang kanilang direksyon at bilis). Kung mas maliit ang laki ng butil, mas kapansin-pansin ang pagbabago sa momentum. Ang anumang sangkap ay binubuo ng mga particle, samakatuwid ang halaga ng isang sangkap ay itinuturing na proporsyonal sa bilang ng mga particle. Ang yunit ng dami ng isang sangkap ay tinatawag na isang nunal. Ang isang nunal ay katumbas ng dami ng isang sangkap na naglalaman ng kasing dami ng mga atomo sa 0.012 kg ng carbon 12 C. Ang ratio ng bilang ng mga molekula sa dami ng sangkap ay tinatawag na Avogadro constant: . Ang halaga ng isang sangkap ay matatagpuan bilang ang ratio ng bilang ng mga molekula sa Avogadro constant. molar mass M ay tinatawag na quantity na katumbas ng ratio ng mass ng isang substance m sa dami ng sangkap. Ang molar mass ay ipinahayag sa kilo bawat taling. Ang molar mass ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng masa ng molekula m0 : .

24. Mainam na gas. Ang pangunahing equation ng molecular-kinetic theory ng isang ideal na gas.

Ang perpektong modelo ng gas ay ginagamit upang ipaliwanag ang mga katangian ng bagay sa gas na estado. Ipinagpapalagay ng modelong ito ang mga sumusunod: ang mga molekula ng gas ay bale-wala sa laki kumpara sa dami ng sisidlan, walang mga kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga molekula, at kapag nagbanggaan sila sa isa't isa at sa mga dingding ng sisidlan, kumikilos ang mga salungat na pwersa. Ang isang husay na paliwanag ng hindi pangkaraniwang bagay ng presyon ng gas ay ang mga molekula ng isang perpektong gas, kapag nagbabanggaan sa mga dingding ng sisidlan, nakikipag-ugnayan sa kanila bilang nababanat na mga katawan. Kapag ang isang molekula ay bumangga sa dingding ng sisidlan, ang projection ng velocity vector sa axis na patayo sa dingding ay nagbabago sa kabaligtaran. Samakatuwid, sa panahon ng isang banggaan, ang velocity projection ay nagbabago mula sa –mv x dati mv x, at ang pagbabago sa momentum ay . Sa panahon ng banggaan, ang molekula ay kumikilos sa dingding na may puwersang katumbas, ayon sa ikatlong batas ni Newton, sa puwersang kabaligtaran ng direksyon. Mayroong maraming mga molekula, at ang average na halaga ng geometric na kabuuan ng mga puwersa na kumikilos sa bahagi ng mga indibidwal na molekula ay bumubuo ng puwersa ng presyon ng gas sa mga dingding ng sisidlan. Ang presyon ng gas ay katumbas ng ratio ng modulus ng puwersa ng presyon sa lugar ng pader ng sisidlan: p=F/S. Ipagpalagay na ang gas ay nasa isang kubiko na sisidlan. Ang momentum ng isang molekula ay 2 mv, ang isang molekula ay kumikilos sa dingding sa karaniwan na may puwersa 2mv/Dt. Oras D t paggalaw mula sa isang pader ng sisidlan patungo sa isa pa 2l/v, Dahil dito, . Ang puwersa ng presyon sa pader ng daluyan ng lahat ng mga molekula ay proporsyonal sa kanilang bilang, i.e. . Dahil sa kumpletong randomness ng paggalaw ng mga molekula, ang kanilang paggalaw sa bawat isa sa mga direksyon ay equiprobable at katumbas ng 1/3 ng kabuuang bilang ng mga molekula. Sa ganitong paraan, . Dahil ang presyon ay ibinibigay sa mukha ng isang kubo na may isang lugar l 2, kung gayon ang presyon ay magiging pareho. Ang equation na ito ay tinatawag na basic equation ng molecular kinetic theory. Ang pagtukoy para sa average na kinetic energy ng mga molekula, nakukuha natin.

25. Temperatura, ang pagsukat nito. Ganap na sukat ng temperatura. Ang bilis ng mga molekula ng gas.

Ang pangunahing equation ng MKT para sa isang perpektong gas ay nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng mga micro- at macroscopic na parameter. Kapag nagkadikit ang dalawang katawan, nagbabago ang kanilang mga macroscopic na parameter. Kapag ang pagbabagong ito ay tumigil, sinasabing ang thermal equilibrium ay pumasok na. Ang pisikal na parameter na pareho sa lahat ng bahagi ng isang sistema ng mga katawan sa isang estado ng thermal equilibrium ay tinatawag na temperatura ng katawan. Ipinakita ng mga eksperimento na para sa anumang gas sa isang estado ng thermal equilibrium, ang ratio ng produkto ng presyon at dami sa bilang ng mga molekula ay pareho. . Pinapayagan nito ang halaga na kunin bilang isang sukatan ng temperatura. kasi n=N/V, kung gayon, isinasaalang-alang ang pangunahing equation ng MKT, samakatuwid, ang halaga ay katumbas ng dalawang katlo ng average na kinetic energy ng mga molekula. , saan k– koepisyent ng proporsyonalidad, depende sa sukat. Ang mga parameter sa kaliwang bahagi ng equation na ito ay hindi negatibo. Samakatuwid, ang temperatura ng gas kung saan ang presyon nito sa pare-parehong dami ay zero ay tinatawag na absolute zero na temperatura. Ang halaga ng koepisyent na ito ay matatagpuan mula sa dalawang kilalang estado ng bagay na may alam na presyon, dami, bilang ng mga molekula at temperatura. . Coefficient k, na tinatawag na Boltzmann constant, ay katumbas ng . Ito ay sumusunod mula sa mga equation ng kaugnayan sa pagitan ng temperatura at average na kinetic energy, i.e. ang average na kinetic energy ng random na paggalaw ng mga molekula ay proporsyonal sa ganap na temperatura. , . Ang equation na ito ay nagpapakita na sa parehong temperatura at konsentrasyon ng mga molekula, ang presyon ng anumang mga gas ay pareho.

26. Equation ng estado ng isang ideal na gas (Mendeleev-Clapeyron equation). Isothermal, isochoric at isobaric na proseso.

Gamit ang pag-asa ng presyon sa konsentrasyon at temperatura, makakahanap ang isang tao ng ugnayan sa pagitan ng mga macroscopic na parameter ng isang gas - dami, presyon at temperatura. . Ang equation na ito ay tinatawag na ideal gas equation of state (Mendeleev-Clapeyron equation).

Ang isang isothermal na proseso ay isang proseso na nagaganap sa isang pare-parehong temperatura. Mula sa equation ng estado ng isang perpektong gas, ito ay sumusunod na sa isang pare-pareho ang temperatura, masa at komposisyon ng gas, ang produkto ng presyon at dami ay dapat manatiling pare-pareho. Ang graph ng isang isotherm (curve ng isang isothermal na proseso) ay isang hyperbola. Ang equation ay tinatawag na Boyle-Mariotte law.

Ang proseso ng isochoric ay isang proseso na nangyayari sa isang pare-parehong dami, masa at komposisyon ng gas. Sa ilalim ng mga kundisyong ito , kung saan ang koepisyent ng temperatura ng presyon ng gas. Ang equation na ito ay tinatawag na batas ni Charles. Ang graph ng equation ng isang isochoric na proseso ay tinatawag na isochore, at ito ay isang tuwid na linya na dumadaan sa pinanggalingan.

Ang proseso ng isobaric ay isang proseso na nangyayari sa isang pare-parehong presyon, masa at komposisyon ng gas. Sa parehong paraan tulad ng para sa isochoric na proseso, maaari nating makuha ang equation para sa isobaric na proseso . Ang equation na naglalarawan sa prosesong ito ay tinatawag na Gay-Lussac law. Ang graph ng equation ng isang isobaric na proseso ay tinatawag na isobar, at isang tuwid na linya na dumadaan sa pinanggalingan.

27. Panloob na enerhiya. Magtrabaho sa thermodynamics.

Kung ang potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ay zero, kung gayon ang panloob na enerhiya ay katumbas ng kabuuan ng mga kinetic energies ng paggalaw ng lahat ng mga molekula ng gas . Samakatuwid, kapag nagbabago ang temperatura, nagbabago rin ang panloob na enerhiya ng gas. Ang pagpapalit ng equation ng estado ng isang perpektong gas sa equation para sa enerhiya, nakuha namin na ang panloob na enerhiya ay direktang proporsyonal sa produkto ng presyon at dami ng gas. . Ang panloob na enerhiya ng isang katawan ay maaaring magbago lamang kapag nakikipag-ugnayan sa ibang mga katawan. Sa kaso ng mekanikal na pakikipag-ugnayan ng mga katawan (macroscopic interaction), ang sukatan ng inilipat na enerhiya ay ang trabaho PERO. Sa paglipat ng init (microscopic interaction), ang sukatan ng inilipat na enerhiya ay ang dami ng init Q. Sa isang hindi nakahiwalay na thermodynamic system, ang pagbabago sa panloob na enerhiya D U katumbas ng kabuuan ng inilipat na halaga ng init Q at ang gawain ng mga panlabas na pwersa PERO. Sa halip na trabaho PERO isinagawa ng mga panlabas na puwersa, mas maginhawang isaalang-alang ang gawain A` ginagawa ng system sa mga panlabas na katawan. A=-A`. Pagkatapos ang unang batas ng thermodynamics ay ipinahayag bilang, o. Nangangahulugan ito na ang anumang makina ay maaaring gumana sa mga panlabas na katawan sa pamamagitan lamang ng pagtanggap ng init mula sa labas. Q o pagbaba ng panloob na enerhiya D U. Ang batas na ito ay hindi kasama ang paglikha ng isang panghabang-buhay na makina ng paggalaw ng unang uri.

28. Dami ng init. Tiyak na kapasidad ng init ng isang sangkap. Ang batas ng konserbasyon ng enerhiya sa mga thermal na proseso (ang unang batas ng thermodynamics).

Ang proseso ng paglilipat ng init mula sa isang katawan patungo sa isa pa nang hindi gumagawa ng trabaho ay tinatawag na heat transfer. Ang enerhiya na inilipat sa katawan bilang resulta ng paglipat ng init ay tinatawag na dami ng init. Kung ang proseso ng paglipat ng init ay hindi sinamahan ng trabaho, pagkatapos ay sa batayan ng unang batas ng thermodynamics. Ang panloob na enerhiya ng isang katawan ay proporsyonal sa masa ng katawan at temperatura nito, samakatuwid . Halaga mula sa ay tinatawag na tiyak na kapasidad ng init, ang yunit ay . Ang partikular na kapasidad ng init ay nagpapakita kung gaano karaming init ang dapat ilipat sa init ng 1 kg ng isang sangkap sa pamamagitan ng 1 degree. Ang partikular na kapasidad ng init ay hindi isang hindi malabo na katangian, at depende sa gawaing ginawa ng katawan sa panahon ng paglipat ng init.

Sa pagpapatupad ng paglipat ng init sa pagitan ng dalawang katawan sa ilalim ng mga kondisyon ng pagkakapantay-pantay sa zero ng gawain ng mga panlabas na puwersa at sa thermal pagkakabukod mula sa iba pang mga katawan, ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya . Kung ang pagbabago sa panloob na enerhiya ay hindi sinamahan ng trabaho, kung gayon , o , kung saan . Ang equation na ito ay tinatawag na heat balance equation.

29. Paglalapat ng unang batas ng thermodynamics sa isoprocesses. proseso ng adiabatic. Hindi maibabalik ang mga proseso ng thermal.

Ang isa sa mga pangunahing proseso na gumagana sa karamihan ng mga makina ay ang pagpapalawak ng isang gas upang gumana. Kung sa panahon ng isobaric expansion ng gas mula sa volume V 1 hanggang volume V 2 ang displacement ng cylinder piston ay l, pagkatapos ay magtrabaho A ang perpektong gas ay katumbas ng , o . Kung ihahambing natin ang mga lugar sa ilalim ng isobar at ang isotherm, na mga gawa, maaari nating tapusin na sa parehong pagpapalawak ng gas sa parehong paunang presyon, sa kaso ng isang isothermal na proseso, mas kaunting trabaho ang gagawin. Bilang karagdagan sa mga proseso ng isobaric, isochoric at isothermal, mayroong isang tinatawag na. proseso ng adiabatic. Ang isang proseso ay sinasabing adiabatic kung walang paglipat ng init. Ang proseso ng mabilis na pagpapalawak ng gas o compression ay maaaring ituring na malapit sa adiabatic. Sa prosesong ito, ang trabaho ay ginagawa dahil sa isang pagbabago sa panloob na enerhiya, i.e. , samakatuwid, sa panahon ng proseso ng adiabatic, bumababa ang temperatura. Dahil ang temperatura ng gas ay tumataas sa panahon ng adiabatic compression ng isang gas, ang presyon ng gas ay tumataas nang mas mabilis na may pagbaba sa volume kaysa sa panahon ng isang isothermal na proseso.

Ang mga proseso ng paglipat ng init ay kusang nangyayari sa isang direksyon lamang. Ang init ay palaging inililipat sa mas malamig na katawan. Ang pangalawang batas ng thermodynamics ay nagsasaad na ang isang thermodynamic na proseso ay hindi magagawa, bilang isang resulta kung saan ang init ay ililipat mula sa isang katawan patungo sa isa pa, mas mainit, nang walang anumang iba pang mga pagbabago. Ang batas na ito ay hindi kasama ang paglikha ng isang panghabang-buhay na makina ng paggalaw ng pangalawang uri.

30. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga heat engine. kahusayan ng init ng makina.

Sa mga makina ng init, ang trabaho ay karaniwang ginagawa ng lumalawak na gas. Ang gas na gumagana sa panahon ng pagpapalawak ay tinatawag na working fluid. Ang pagpapalawak ng isang gas ay nangyayari bilang resulta ng pagtaas ng temperatura at presyon nito kapag pinainit. Isang aparato kung saan ang gumaganang likido ay tumatanggap ng isang halaga ng init Q tinatawag na pampainit. Ang aparato kung saan ang makina ay nagbibigay ng init pagkatapos ng isang gumaganang stroke ay tinatawag na refrigerator. Una, ang presyon ay tumataas sa isochorically, lumalawak sa isobarically, cools isochorically, contracts isobarically.<рисунок с подъемником>. Bilang resulta ng ikot ng pagtatrabaho, ang gas ay bumalik sa paunang estado nito, ang panloob na enerhiya nito ay tumatagal ng orihinal na halaga nito. Ibig sabihin nito ay . Ayon sa unang batas ng thermodynamics, . Ang gawaing ginagawa ng katawan sa bawat cycle ay katumbas ng Q. Ang dami ng init na natatanggap ng katawan sa bawat cycle ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng natanggap mula sa heater at ibinigay sa refrigerator. Dahil dito, . Ang kahusayan ng isang makina ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na enerhiya na ginagamit sa enerhiya na ginugol.

31. Pagsingaw at paghalay. Mga pares na saturated at unsaturated. Halumigmig ng hangin.

Ang hindi pantay na pamamahagi ng kinetic energy ng thermal motion ay humahantong dito. Na sa anumang temperatura ang kinetic energy ng ilan sa mga molekula ay maaaring lumampas sa potensyal na enerhiya ng pagbubuklod sa iba. Ang pagsingaw ay ang proseso kung saan ang mga molekula ay tumakas mula sa ibabaw ng isang likido o solid. Ang pagsingaw ay sinamahan ng paglamig, dahil mas mabilis na mga molekula ang umaalis sa likido. Ang pagsingaw ng isang likido sa isang saradong sisidlan sa isang pare-parehong temperatura ay humahantong sa isang pagtaas sa konsentrasyon ng mga molekula sa gas na estado. Pagkaraan ng ilang oras, ang isang balanse ay nangyayari sa pagitan ng bilang ng mga molekula na sumingaw at bumabalik sa likido. Ang isang gas na sangkap sa dinamikong ekwilibriyo kasama ang likido nito ay tinatawag na saturated vapor. Ang singaw sa presyon sa ibaba ng puspos na presyon ng singaw ay tinatawag na unsaturated. Ang saturated vapor pressure ay hindi nakadepende sa volume (mula sa ) sa pare-parehong temperatura. Sa patuloy na konsentrasyon ng mga molekula, ang presyon ng puspos na singaw ay tumataas nang mas mabilis kaysa sa presyon ng isang perpektong gas, dahil ang bilang ng mga molekula ay tumataas sa temperatura. Ang ratio ng presyon ng singaw ng tubig sa isang naibigay na temperatura sa puspos na presyon ng singaw sa parehong temperatura, na ipinahayag bilang isang porsyento, ay tinatawag na kamag-anak na kahalumigmigan. Ang mas mababa ang temperatura, mas mababa ang puspos na presyon ng singaw, kaya kapag pinalamig sa isang tiyak na temperatura, ang singaw ay nagiging puspos. Ang temperaturang ito ay tinatawag na dew point. tp.

32. Crystalline at amorphous na mga katawan. Mga mekanikal na katangian ng solids. Nababanat na mga pagpapapangit.

Ang mga amorphous na katawan ay ang mga pisikal na katangian ay pareho sa lahat ng direksyon (isotropic body). Ang isotropy ng mga pisikal na katangian ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng random na pag-aayos ng mga molekula. Ang mga solido kung saan ang mga molekula ay inayos ay tinatawag na mga kristal. Ang mga pisikal na katangian ng mga mala-kristal na katawan ay hindi pareho sa iba't ibang direksyon (anisotropic body). Ang anisotropy ng mga katangian ng mga kristal ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa isang nakaayos na istraktura, ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ay hindi pareho sa iba't ibang direksyon. Ang panlabas na mekanikal na pagkilos sa katawan ay nagiging sanhi ng pag-aalis ng mga atomo mula sa posisyon ng balanse, na humahantong sa isang pagbabago sa hugis at dami ng katawan - pagpapapangit. Ang pagpapapangit ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng ganap na pagpahaba, katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng mga haba bago at pagkatapos ng pagpapapangit, o sa pamamagitan ng kamag-anak na pagpahaba. Kapag ang katawan ay deformed, ang nababanat na pwersa ay lumitaw. Ang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng modulus ng elasticity sa cross-sectional area ng katawan ay tinatawag na mekanikal na stress. Sa mga maliliit na strain, ang stress ay direktang proporsyonal sa kamag-anak na pagpahaba. Salik ng proporsyonalidad E sa equation ay tinatawag na elastic modulus (Young's modulus). Ang modulus ng elasticity ay pare-pareho para sa isang naibigay na materyal , saan . Ang potensyal na enerhiya ng isang deformed body ay katumbas ng trabaho na ginugol sa pag-igting o compression. Mula rito .

Ang batas ni Hooke ay nasiyahan lamang para sa maliliit na pagpapapangit. Ang pinakamataas na boltahe kung saan ito ay ginagawa pa rin ay tinatawag na proporsyonal na limitasyon. Lampas sa limitasyong ito, ang boltahe ay hihinto sa pagtaas ng proporsyonal. Hanggang sa isang tiyak na antas ng stress, ibabalik ng deformed body ang mga sukat nito pagkatapos maalis ang load. Ang puntong ito ay tinatawag na nababanat na limitasyon ng katawan. Kapag ang nababanat na limitasyon ay lumampas, ang plastic deformation ay nagsisimula, kung saan ang katawan ay hindi naibalik ang dating hugis nito. Sa rehiyon ng plastic deformation, ang stress ay halos hindi tumaas. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na daloy ng materyal. Higit pa sa yield point, tumataas ang stress sa isang punto na tinatawag na ultimate strength, pagkatapos nito ay bumababa ang stress hanggang sa masira ang katawan.

33. Mga katangian ng mga likido. Pag-igting sa ibabaw. capillary phenomena.

Ang posibilidad ng libreng paggalaw ng mga molekula sa isang likido ay tumutukoy sa pagkalikido ng likido. Ang katawan sa likidong estado ay walang permanenteng hugis. Ang hugis ng likido ay tinutukoy ng hugis ng sisidlan at ang mga puwersa ng pag-igting sa ibabaw. Sa loob ng likido, ang mga kaakit-akit na puwersa ng mga molekula ay nabayaran, ngunit hindi malapit sa ibabaw. Anumang molekula na malapit sa ibabaw ay naaakit ng mga molekula sa loob ng likido. Sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersang ito, ang mga molekula ay iginuhit sa ibabaw hanggang sa ang libreng ibabaw ay maging pinakamababa sa lahat ng posible. kasi Kung ang isang bola ay may isang minimum na ibabaw para sa isang naibigay na dami, pagkatapos ay may isang maliit na pagkilos ng iba pang mga puwersa, ang ibabaw ay tumatagal ng anyo ng isang spherical segment. Ang ibabaw ng likido sa gilid ng sisidlan ay tinatawag na meniskus. Ang hindi pangkaraniwang bagay ng basa ay nailalarawan sa pamamagitan ng anggulo ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng ibabaw at ng meniskus sa punto ng intersection. Ang laki ng puwersa ng pag-igting sa ibabaw sa isang seksyon ng haba D l ay katumbas ng . Ang kurbada ng ibabaw ay lumilikha ng labis na presyon sa likido, katumbas ng kilalang contact angle at radius . Ang coefficient s ay tinatawag na surface tension coefficient. Ang capillary ay isang tubo na may maliit na panloob na diameter. Sa kumpletong basa, ang puwersa ng pag-igting sa ibabaw ay nakadirekta sa ibabaw ng katawan. Sa kasong ito, ang pagtaas ng likido sa pamamagitan ng capillary ay nagpapatuloy sa ilalim ng pagkilos ng puwersang ito hanggang sa balanse ng puwersa ng grabidad ang puwersa ng pag-igting sa ibabaw, tk. , pagkatapos.

34. Singilin ng kuryente. Pakikipag-ugnayan ng mga sinisingil na katawan. Batas ng Coulomb. Ang batas ng konserbasyon ng singil sa kuryente.

Hindi maipaliwanag ng alinman sa mekanika o MKT ang katangian ng mga puwersang nagbubuklod sa mga atomo. Ang mga batas ng pakikipag-ugnayan ng mga atomo at molekula ay maaaring ipaliwanag sa batayan ng konsepto ng mga singil sa kuryente.<Опыт с натиранием ручки и притяжением бумажки>Ang pakikipag-ugnayan ng mga katawan na matatagpuan sa eksperimentong ito ay tinatawag na electromagnetic, at tinutukoy ng mga singil sa kuryente. Ang kakayahan ng mga singil na maakit at maitaboy ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagpapalagay na mayroong dalawang uri ng mga singil - positibo at negatibo. Ang mga katawan na may parehong singil ay nagtataboy sa isa't isa, at ang mga bagay na may iba't ibang singil ay umaakit. Ang yunit ng singil ay ang palawit - ang singil na dumadaan sa cross section ng konduktor sa loob ng 1 segundo sa kasalukuyang lakas na 1 ampere. Sa isang saradong sistema, na hindi kasama ang mga singil sa kuryente mula sa labas at kung saan ang mga singil ng kuryente ay hindi napupunta sa anumang pakikipag-ugnayan, ang algebraic na kabuuan ng mga singil ng lahat ng mga katawan ay pare-pareho. Ang pangunahing batas ng electrostatics, na kilala rin bilang batas ng Coulomb, ay nagsasaad na ang modulus ng puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang singil ay direktang proporsyonal sa produkto ng mga module ng mga singil at inversely na proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila. Ang puwersa ay nakadirekta sa tuwid na linya na nagkokonekta sa mga sisingilin na katawan. Ang lakas ba ng pagtanggi o pagkahumaling, depende sa tanda ng mga singil. pare-pareho k sa pagpapahayag ng batas ni Coulomb ay katumbas ng . Sa halip na ito coefficient, ang tinatawag na. electrical constant na nauugnay sa coefficient k expression mula sa kung saan. Ang pakikipag-ugnayan ng mga nakapirming singil sa kuryente ay tinatawag na electrostatic.

35. Electric field. Lakas ng electric field. Ang prinsipyo ng superposition ng mga electric field.

Sa paligid ng bawat singil, batay sa teorya ng short-range na aksyon, mayroong isang electric field. Ang electric field ay isang materyal na bagay na patuloy na umiiral sa kalawakan at nagagawang kumilos sa iba pang mga singil. Ang electric field ay nagpapalaganap sa kalawakan sa bilis ng liwanag. Ang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng puwersa kung saan kumikilos ang electric field sa isang test charge (isang point positive na maliit na charge na hindi nakakaapekto sa configuration ng field) sa halaga ng charge na ito ay tinatawag na electric field strength. Gamit ang batas ng Coulomb, posibleng makakuha ng formula para sa lakas ng field na nilikha ng singil q sa distansya r mula sa bayad . Ang lakas ng patlang ay hindi nakasalalay sa singil kung saan ito kumikilos. Kung may bayad q ang mga electric field ng ilang mga singil ay kumikilos nang sabay-sabay, kung gayon ang nagresultang puwersa ay katumbas ng geometric na kabuuan ng mga puwersa na kumikilos mula sa bawat field nang hiwalay. Ito ay tinatawag na prinsipyo ng superposisyon ng mga electric field. Ang linya ng lakas ng electric field ay ang linya, ang padaplis na kung saan sa bawat punto ay tumutugma sa vector ng lakas. Ang mga linya ng tensyon ay nagsisimula sa mga positibong singil at nagtatapos sa mga negatibo, o napupunta sa infinity. Ang isang electric field na ang intensity ay pareho para sa lahat sa anumang punto sa espasyo ay tinatawag na isang pare-parehong electric field. Ang humigit-kumulang homogenous na field ay maaaring isaalang-alang sa pagitan ng dalawang parallel oppositely charged metal plates. Na may pare-parehong pamamahagi ng singil q sa ibabaw ng lugar S ang density ng singil sa ibabaw ay . Para sa isang walang katapusang eroplano na may density ng charge sa ibabaw s, ang lakas ng field ay pareho sa lahat ng mga punto sa espasyo at katumbas ng .

36. Ang gawain ng electrostatic field kapag inililipat ang singil. Potensyal na pagkakaiba.

Kapag ang isang singil ay inilipat ng isang electric field sa isang distansya, ang gawaing ginawa ay katumbas ng . Tulad ng sa kaso ng work of gravity, ang gawain ng Coulomb force ay hindi nakadepende sa trajectory ng charge. Kapag ang direksyon ng displacement vector ay nagbago ng 180 0, ang gawain ng field forces ay nagbabago ng sign sa kabaligtaran. Kaya, ang gawain ng mga puwersa ng electrostatic field kapag ang paglipat ng singil kasama ang isang closed circuit ay katumbas ng zero. Ang patlang, ang gawain ng mga puwersa kung saan kasama ang isang saradong tilapon ay katumbas ng zero, ay tinatawag na isang potensyal na larangan.

Parang body of mass lang m sa larangan ng grabidad ay may potensyal na enerhiya na proporsyonal sa masa ng katawan, ang isang electric charge sa isang electrostatic field ay may potensyal na enerhiya Wp, proporsyonal sa singil. Ang gawain ng mga puwersa ng electrostatic field ay katumbas ng pagbabago sa potensyal na enerhiya ng singil, na kinuha gamit ang kabaligtaran na pag-sign. Sa isang punto sa electrostatic field, ang iba't ibang singil ay maaaring magkaroon ng iba't ibang potensyal na enerhiya. Ngunit ang ratio ng potensyal na enerhiya upang singilin para sa isang naibigay na punto ay isang pare-parehong halaga. Ang pisikal na dami na ito ay tinatawag na electric field potential, kung saan ang potensyal na enerhiya ng singil ay katumbas ng produkto ng potensyal sa isang naibigay na punto at ang singil. Ang potensyal ay isang scalar na dami, ang potensyal ng ilang mga field ay katumbas ng kabuuan ng mga potensyal ng mga field na ito. Ang sukatan ng pagbabago ng enerhiya sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan ay trabaho. Kapag gumagalaw ang singil, ang gawain ng mga puwersa ng electrostatic field ay katumbas ng pagbabago sa enerhiya na may kabaligtaran na tanda, samakatuwid. kasi Ang trabaho ay nakasalalay sa potensyal na pagkakaiba at hindi nakasalalay sa tilapon sa pagitan nila, kung gayon ang potensyal na pagkakaiba ay maaaring ituring na isang katangian ng enerhiya ng electrostatic field. Kung ang potensyal sa isang walang katapusang distansya mula sa singil ay kinuha katumbas ng zero, pagkatapos ay sa layo r mula sa singil, ito ay tinutukoy ng formula .

Ang ratio ng gawaing ginawa ng anumang electric field kapag naglilipat ng positibong singil mula sa isang punto ng field patungo sa isa pa, sa halaga ng singil ay tinatawag na boltahe sa pagitan ng mga puntong ito, kung saan nagmumula ang gawain. Sa isang electrostatic field, ang boltahe sa pagitan ng anumang dalawang puntos ay katumbas ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga puntong ito. Ang yunit ng boltahe (at potensyal na pagkakaiba) ay tinatawag na volt, . Ang 1 volt ay ang boltahe kung saan gumagawa ang field ng 1 joule ng trabaho upang ilipat ang singil na 1 coulomb. Sa isang banda, ang gawain ng paglipat ng singil ay katumbas ng produkto ng puwersa at ang displacement. Sa kabilang banda, ito ay matatagpuan mula sa kilalang boltahe sa pagitan ng mga seksyon ng track. Mula rito. Ang yunit ng lakas ng patlang ng kuryente ay volts bawat metro ( ako/m).

Capacitor - isang sistema ng dalawang konduktor na pinaghihiwalay ng isang dielectric na layer, ang kapal nito ay maliit kumpara sa mga sukat ng mga konduktor. Sa pagitan ng mga plato, ang lakas ng field ay katumbas ng dalawang beses ng lakas ng bawat isa sa mga plato; sa labas ng mga plato, ito ay katumbas ng zero. Ang isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng singil ng isa sa mga plato sa boltahe sa pagitan ng mga plato ay tinatawag na kapasidad ng kapasitor. Ang yunit ng kapasidad ng kuryente ay farad, ang isang kapasitor ay may kapasidad na 1 farad, sa pagitan ng mga plato kung saan ang boltahe ay 1 bolta kapag ang mga plato ay sinisingil ng 1 palawit. Ang lakas ng patlang sa pagitan ng mga plato ng isang solidong kapasitor ay katumbas ng kabuuan ng lakas ng mga plato nito. , at mula noon para sa isang homogenous field ay nasiyahan, pagkatapos , ibig sabihin. Ang kapasidad ay direktang proporsyonal sa lugar ng mga plato at inversely proporsyonal sa distansya sa pagitan nila. Kapag ang isang dielectric ay ipinakilala sa pagitan ng mga plato, ang kapasidad nito ay tumataas ng isang kadahilanan ng e, kung saan ang e ay ang dielectric constant ng ipinakilala na materyal.

38. Ang dielectric na pare-pareho. Enerhiya ng electric field.

Ang dielectric permittivity ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa ratio ng modulus ng electric field sa vacuum sa modulus ng electric field sa isang homogenous na dielectric. Ang gawain ng electric field ay pantay, ngunit kapag ang kapasitor ay sisingilin, ang boltahe nito ay tumataas mula sa 0 dati U, kaya naman . Samakatuwid, ang potensyal na enerhiya ng kapasitor ay katumbas ng .

39. Agos ng kuryente. Kasalukuyang lakas. Mga kondisyon para sa pagkakaroon ng isang electric current.

Ang electric current ay ang maayos na paggalaw ng mga singil sa kuryente. Ang direksyon ng agos ay itinuturing na paggalaw ng mga positibong singil. Ang mga singil sa kuryente ay maaaring gumalaw sa maayos na paraan sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Samakatuwid, ang isang sapat na kondisyon para sa pagkakaroon ng isang kasalukuyang ay ang pagkakaroon ng isang patlang at mga carrier ng libreng bayad. Ang isang electric field ay maaaring malikha ng dalawang konektadong magkasalungat na sisingilin na mga katawan. Ratio ng singil D q, inilipat sa cross section ng conductor para sa agwat ng oras D t sa pagitan na ito ay tinatawag na kasalukuyang lakas. Kung ang kasalukuyang lakas ay hindi nagbabago sa oras, kung gayon ang kasalukuyang ay tinatawag na pare-pareho. Para sa isang kasalukuyang umiral sa isang konduktor sa loob ng mahabang panahon, kinakailangan na ang mga kondisyon na nagdudulot ng kasalukuyang ay hindi nagbabago.<схема с один резистором и батареей>. Ang mga puwersa na nagdudulot ng paggalaw ng singil sa loob ng kasalukuyang pinagmumulan ay tinatawag na mga panlabas na puwersa. Sa isang galvanic cell (at anumang baterya - g.e.???) sila ang mga puwersa ng isang kemikal na reaksyon, sa isang direktang kasalukuyang makina - ang puwersa ng Lorentz.

40. Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng chain. paglaban ng konduktor. Ang pagtitiwala ng paglaban ng mga konduktor sa temperatura. Superconductivity. Serye at parallel na koneksyon ng mga konduktor.

Ang ratio ng boltahe sa pagitan ng mga dulo ng isang seksyon ng isang de-koryenteng circuit sa lakas ng kasalukuyang ay isang pare-parehong halaga, at tinatawag na paglaban. Ang yunit ng paglaban ay 0 ohm, ang paglaban ng 1 ohm ay may tulad na isang seksyon ng circuit kung saan, sa kasalukuyang lakas ng 1 ampere, ang boltahe ay 1 bolta. Ang paglaban ay direktang proporsyonal sa haba at inversely proporsyonal sa cross-sectional area, kung saan ang r ay ang electrical resistivity, isang pare-parehong halaga para sa isang naibigay na sangkap sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon. Kapag pinainit, ang resistivity ng mga metal ay tumataas ayon sa isang linear na batas, kung saan ang r 0 ay ang resistivity sa 0 0 С, a ay ang temperatura koepisyent ng paglaban, tiyak para sa bawat metal. Sa mga temperatura na malapit sa ganap na zero, ang paglaban ng mga sangkap ay bumaba nang husto sa zero. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na superconductivity. Ang pagpasa ng kasalukuyang sa mga superconducting na materyales ay nangyayari nang walang pagkalugi para sa pagpainit ng konduktor.

Ang batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit ay tinatawag na isang equation. Kapag ang mga konduktor ay konektado sa serye, ang kasalukuyang lakas ay pareho sa lahat ng mga konduktor, at ang boltahe sa mga dulo ng circuit ay katumbas ng kabuuan ng mga boltahe sa lahat ng mga konduktor na konektado sa serye. . Kapag ang mga konduktor ay konektado sa serye, ang kabuuang pagtutol ay katumbas ng kabuuan ng mga paglaban ng mga bahagi. Sa isang parallel na koneksyon, ang boltahe sa mga dulo ng bawat seksyon ng circuit ay pareho, at ang kasalukuyang mga sanga ng lakas sa magkahiwalay na mga bahagi. Mula rito. Kapag ang mga konduktor ay konektado sa parallel, ang kapalit ng kabuuang pagtutol ay katumbas ng kabuuan ng mga reciprocal ng mga pagtutol ng lahat ng mga konduktor na konektado sa parallel.

41. Trabaho at kasalukuyang kapangyarihan. Lakas ng electromotive. Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit.

Ang gawain ng mga puwersa ng electric field na lumilikha ng electric current ay tinatawag na work of the current. Trabaho PERO kasalukuyang sa lugar na may resistensya R sa takdang panahon D t ay katumbas ng . Ang kapangyarihan ng electric current ay katumbas ng ratio ng trabaho hanggang sa oras ng pagkumpleto, i.e. . Ang trabaho ay ipinahayag, gaya ng dati, sa joules, kapangyarihan - sa watts. Kung walang gawaing ginagawa sa seksyon ng circuit sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field at walang mga reaksiyong kemikal na nangyari, kung gayon ang gawain ay humahantong sa pag-init ng konduktor. Sa kasong ito, ang trabaho ay katumbas ng dami ng init na inilabas ng kasalukuyang nagdadala ng conductor (Joule-Lenz Law).

Sa isang electric circuit, ang trabaho ay ginagawa hindi lamang sa panlabas na seksyon, kundi pati na rin sa baterya. Ang electrical resistance ng isang kasalukuyang pinagmumulan ay tinatawag na panloob na pagtutol r. Sa panloob na seksyon ng circuit, isang halaga ng init na katumbas ng ay inilabas. Ang kabuuang gawain ng mga puwersa ng electrostatic field kapag gumagalaw kasama ang isang closed circuit ay zero, kaya ang lahat ng trabaho ay tapos na dahil sa mga panlabas na pwersa na nagpapanatili ng isang pare-pareho ang boltahe. Ang ratio ng gawain ng mga panlabas na puwersa sa inilipat na singil ay tinatawag na electromotive force ng pinagmulan, kung saan ang D q- maililipat na bayad. Kung bilang isang resulta ng pagpasa ng direktang kasalukuyang pag-init lamang ng mga konduktor ang nangyari, pagkatapos ay ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya , ibig sabihin. . Ang kasalukuyang sa isang de-koryenteng circuit ay direktang proporsyonal sa EMF at inversely proporsyonal sa impedance ng circuit.

42. Semiconductor. Electrical conductivity ng semiconductors at ang pag-asa nito sa temperatura. Intrinsic at impurity conductivity ng semiconductors.

Maraming mga sangkap ang hindi nagsasagawa ng kasalukuyang pati na rin ang mga metal, ngunit sa parehong oras ay hindi sila dielectrics. Ang isa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng mga semiconductor ay na kapag pinainit o iluminado, ang kanilang resistivity ay hindi tumataas, ngunit bumababa. Ngunit ang kanilang pangunahing praktikal na naaangkop na ari-arian ay naging unilateral conductivity. Dahil sa hindi pantay na pamamahagi ng enerhiya ng thermal motion sa isang semiconductor crystal, ang ilang mga atom ay na-ionize. Ang mga inilabas na electron ay hindi maaaring makuha ng mga nakapaligid na atomo, dahil ang kanilang mga valence bond ay puspos. Ang mga libreng electron na ito ay maaaring gumalaw sa loob ng metal, na lumilikha ng isang electron conduction current. Kasabay nito, ang isang atom, mula sa shell kung saan nakatakas ang isang elektron, ay nagiging isang ion. Ang ion na ito ay neutralisado sa pamamagitan ng pagkuha ng isang atom ng isang kapitbahay. Bilang resulta ng gayong magulong kilusan, nagaganap ang isang paggalaw ng isang lugar na may nawawalang ion, na nakikita sa labas bilang isang paggalaw ng isang positibong singil. Ito ay tinatawag na hole conduction current. Sa isang perpektong semiconductor na kristal, ang kasalukuyang ay nabuo sa pamamagitan ng paggalaw ng isang pantay na bilang ng mga libreng electron at butas. Ang ganitong uri ng pagpapadaloy ay tinatawag na intrinsic conduction. Habang bumababa ang temperatura, bumababa ang bilang ng mga libreng electron, na proporsyonal sa average na enerhiya ng mga atomo, at nagiging katulad ng dielectric ang semiconductor. Ang mga dumi ay minsan ay idinaragdag sa isang semiconductor upang mapabuti ang conductivity, na kung saan ay donor (dagdagan ang bilang ng mga electron nang hindi tumataas ang bilang ng mga butas) at acceptor (dagdagan ang bilang ng mga butas nang hindi tumataas ang bilang ng mga electron). Ang mga semiconductor kung saan ang bilang ng mga electron ay lumampas sa bilang ng mga butas ay tinatawag na electronic semiconductors, o n-type semiconductors. Ang mga semiconductor kung saan ang bilang ng mga butas ay lumampas sa bilang ng mga electron ay tinatawag na hole semiconductors, o p-type semiconductors.

43. Semiconductor diode. Transistor.

Ang isang semiconductor diode ay binubuo ng pn paglipat, i.e. mula sa dalawang konektadong semiconductors ng iba't ibang uri ng conductivity. Kapag pinagsama, ang mga electron ay nagkakalat sa R- semiconductor. Ito ay humahantong sa paglitaw ng mga hindi nabayarang positibong ion ng donor impurity sa electronic semiconductor, at mga negatibong ion ng acceptor impurity, na nakakuha ng diffused electron, sa hole semiconductor. Isang electric field ang bubuo sa pagitan ng dalawang layer. Kung ang isang positibong singil ay inilapat sa rehiyon na may elektronikong kondaktibiti, at ang isang negatibong singil ay inilapat sa rehiyon na may butas na kondaktibiti, kung gayon ang larangan ng pagharang ay tataas, ang kasalukuyang lakas ay bababa nang husto at halos hindi nakasalalay sa boltahe. Ang pamamaraang ito ng paglipat ay tinatawag na pagharang, at ang kasalukuyang dumadaloy sa diode ay tinatawag na reverse. Kung ang isang positibong singil ay inilapat sa rehiyon na may butas na kondaktibiti, at ang isang negatibong singil ay inilapat sa rehiyon na may elektroniko, kung gayon ang larangan ng pagharang ay humina, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng diode sa kasong ito ay nakasalalay lamang sa paglaban ng panlabas na circuit. Ang pamamaraang ito ng paglipat ay tinatawag na throughput, at ang kasalukuyang dumadaloy sa diode ay tinatawag na direkta.

Ang isang transistor, na kilala rin bilang isang semiconductor triode, ay binubuo ng dalawa pn(o n-p) mga transition. Ang gitnang bahagi ng kristal ay tinatawag na base, ang sukdulan ay ang emitter at kolektor. Ang mga transistor kung saan ang base ay may butas na conductivity ay tinatawag na transistor. p-n-p paglipat. Upang magmaneho ng transistor p-n-p-type, ang isang boltahe ng negatibong polarity na may kaugnayan sa emitter ay inilalapat sa kolektor. Ang base boltahe ay maaaring maging positibo o negatibo. kasi mayroong higit pang mga butas, kung gayon ang pangunahing kasalukuyang sa pamamagitan ng kantong ay ang pagsasabog ng flux ng mga butas mula sa R- mga lugar. Kung ang isang maliit na pasulong na boltahe ay inilapat sa emitter, pagkatapos ay isang butas ang daloy sa pamamagitan nito, nagkakalat mula sa R-mga lugar sa n-lugar (base). Pero dahil ang base ay makitid, pagkatapos ay lumipad ang mga butas sa pamamagitan nito, pinabilis ng field, papunta sa kolektor. (???, isang bagay dito na hindi ko maintindihan ...). Ang transistor ay maaaring ipamahagi ang kasalukuyang, at sa gayon ay pinalalakas ito. Ang ratio ng pagbabago sa kasalukuyang sa circuit ng kolektor sa pagbabago sa kasalukuyang sa base circuit, lahat ng iba pang mga bagay ay pantay, ay isang pare-parehong halaga, na tinatawag na integral base current transfer coefficient. Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang sa base circuit, posible na makakuha ng mga pagbabago sa kasalukuyang sa circuit ng kolektor. (???)

44. Agos ng kuryente sa mga gas. Mga uri ng paglabas ng gas at kanilang aplikasyon. Ang konsepto ng plasma.

Ang gas sa ilalim ng impluwensya ng liwanag o init ay maaaring maging isang kasalukuyang konduktor. Ang kababalaghan ng kasalukuyang dumadaan sa isang gas sa ilalim ng kondisyon ng panlabas na impluwensya ay tinatawag na isang di-self-sustained electric discharge. Ang proseso ng pagbuo ng mga gas ions sa ilalim ng impluwensya ng temperatura ay tinatawag na thermal ionization. Ang hitsura ng mga ions sa ilalim ng impluwensya ng light radiation ay photoionization. Ang isang gas kung saan ang isang makabuluhang bahagi ng mga molekula ay na-ionize ay tinatawag na isang plasma. Ang temperatura ng plasma ay umabot ng ilang libong degree. Ang mga plasma electron at ions ay nakakagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Sa pagtaas ng lakas ng field, depende sa presyon at likas na katangian ng gas, ang isang paglabas ay nangyayari dito nang walang impluwensya ng mga panlabas na ionizer. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na self-sustaining electrical discharge. Upang ang isang elektron ay makapag-ionize ng isang atom kapag ito ay tumama dito, ito ay dapat na may enerhiya na hindi bababa sa gawain ng ionization. Ang enerhiya na ito ay maaaring makuha ng isang elektron sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng isang panlabas na electric field sa isang gas sa libreng landas nito, i.e. . kasi ang ibig sabihin ng libreng landas ay maliit, ang self-discharge ay posible lamang sa mataas na lakas ng field. Sa mababang presyon ng gas, nabuo ang isang glow discharge, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng kondaktibiti ng gas sa panahon ng rarefaction (ang ibig sabihin ng pagtaas ng libreng landas). Kung ang kasalukuyang lakas sa self-discharge ay napakataas, kung gayon ang mga epekto ng elektron ay maaaring maging sanhi ng pag-init ng katod at anode. Ang mga electron ay ibinubuga mula sa ibabaw ng katod sa mataas na temperatura, na nagpapanatili ng paglabas sa gas. Ang ganitong uri ng discharge ay tinatawag na arc.

45. Agos ng kuryente sa isang vacuum. Thermionic emission. Tubong cathode-ray.

Walang mga carrier ng libreng bayad sa vacuum, samakatuwid, nang walang panlabas na impluwensya, walang kasalukuyang nasa vacuum. Ito ay maaaring mangyari kung ang isa sa mga electrodes ay pinainit sa isang mataas na temperatura. Ang pinainit na katod ay naglalabas ng mga electron mula sa ibabaw nito. Ang kababalaghan ng paglabas ng mga libreng electron mula sa ibabaw ng mga pinainit na katawan ay tinatawag na thermionic emission. Ang pinakasimpleng aparato na gumagamit ng thermionic emission ay isang electrovacuum diode. Ang anode ay binubuo ng isang metal plate, ang katod ay gawa sa isang manipis na coiled wire. Ang isang electron cloud ay nalilikha sa paligid ng katod kapag ito ay pinainit. Kung ikinonekta mo ang cathode sa positibong terminal ng baterya, at ang anode sa negatibong terminal, ang field sa loob ng diode ay ililipat ang mga electron patungo sa katod, at walang kasalukuyang. Kung ikinonekta mo ang kabaligtaran - ang anode sa plus, at ang katod sa minus - pagkatapos ay ililipat ng electric field ang mga electron patungo sa anode. Ipinapaliwanag nito ang pag-aari ng isang panig na pagpapadaloy ng diode. Ang daloy ng mga electron na lumilipat mula sa cathode patungo sa anode ay maaaring kontrolin gamit ang isang electromagnetic field. Upang gawin ito, ang diode ay binago at isang grid ay idinagdag sa pagitan ng anode at cathode. Ang resultang aparato ay tinatawag na triode. Kung ang isang negatibong potensyal ay inilapat sa grid, pagkatapos ay ang patlang sa pagitan ng grid at ang katod ay pipigilan ang electron mula sa paglipat. Kung nag-apply ka ng positibo, kung gayon ang patlang ay pipigilan ang paggalaw ng mga electron. Ang mga electron na ibinubuga ng katod ay maaaring mapabilis sa mataas na bilis sa tulong ng mga electric field. Ang kakayahan ng mga electron beam na lumihis sa ilalim ng impluwensya ng mga electromagnetic field ay ginagamit sa isang CRT.

46. Magnetic na pakikipag-ugnayan ng mga alon. Isang magnetic field. Ang puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field. Magnetic field induction.

Kung ang isang kasalukuyang ay dumaan sa mga konduktor sa parehong direksyon, pagkatapos ay umaakit sila, at kung pantay, pagkatapos ay itataboy nila. Dahil dito, mayroong ilang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga konduktor, na hindi maipaliwanag ng pagkakaroon ng isang electric field, dahil. Sa pangkalahatan, ang mga konduktor ay neutral sa kuryente. Ang isang magnetic field ay nilikha sa pamamagitan ng paggalaw ng mga electric charge at kumikilos lamang sa gumagalaw na mga singil. Ang magnetic field ay isang espesyal na uri ng bagay at tuluy-tuloy sa kalawakan. Ang pagpasa ng isang electric current sa pamamagitan ng isang konduktor ay sinamahan ng pagbuo ng isang magnetic field, anuman ang medium. Ang magnetic interaction ng mga conductor ay ginagamit upang matukoy ang magnitude ng kasalukuyang lakas. 1 ampere - ang lakas ng kasalukuyang dumadaan sa dalawang parallel conductor ng Ґ haba, at isang maliit na cross section, na matatagpuan sa layo na 1 metro mula sa isa't isa, kung saan ang magnetic flux ay nagdudulot ng puwersa ng pakikipag-ugnayan pababa na katumbas ng bawat metro ng haba . Ang puwersa kung saan kumikilos ang isang magnetic field sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang ay tinatawag na puwersa ng ampere. Upang makilala ang kakayahan ng isang magnetic field na makaapekto sa isang konduktor na may kasalukuyang, mayroong isang dami na tinatawag na magnetic induction. Ang module ng magnetic induction ay katumbas ng ratio ng maximum na halaga ng Ampere force na kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa kasalukuyang lakas sa conductor at ang haba nito. Ang direksyon ng induction vector ay tinutukoy ng panuntunan ng kaliwang kamay (sa kamay ay isang konduktor, sa hinlalaki ay lakas, sa palad ay induction). Ang yunit ng magnetic induction ay ang tesla, na katumbas ng induction ng naturang magnetic flux, kung saan ang maximum na puwersa ng Ampere ng 1 Newton ay kumikilos sa 1 metro ng conductor sa kasalukuyang 1 ampere. Ang isang linya sa anumang punto kung saan ang magnetic induction vector ay nakadirekta nang tangential ay tinatawag na isang linya ng magnetic induction. Kung sa lahat ng mga punto ng ilang espasyo ang induction vector ay may parehong halaga sa ganap na halaga at parehong direksyon, kung gayon ang patlang sa bahaging ito ay tinatawag na homogenous. Depende sa anggulo ng pagkahilig ng kasalukuyang nagdadala ng conductor na may kaugnayan sa vector ng magnetic induction, ang puwersa ng Ampère ay nagbabago sa proporsyon sa sine ng anggulo.

47. Batas ng Ampere. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang gumagalaw na singil. Lorentz force.

Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang sa isang konduktor ay nagpapahiwatig na ito ay kumikilos sa mga gumagalaw na singil. Kasalukuyang lakas ako sa konduktor ay may kaugnayan sa konsentrasyon n libreng sisingilin na mga particle, bilis v kanilang maayos na paggalaw at lugar S cross section ng konduktor sa pamamagitan ng expression , kung saan q ay ang singil ng isang particle. Ang pagpapalit ng expression na ito sa formula ng puwersa ng Ampère, nakuha namin . kasi nSl ay katumbas ng bilang ng mga libreng particle sa isang konduktor ng haba l, pagkatapos ay ang puwersa na kumikilos mula sa gilid ng field sa isang sisingilin na particle na gumagalaw nang mabilis v sa isang anggulo a sa magnetic induction vector B ay katumbas ng . Ang puwersang ito ay tinatawag na puwersa ng Lorentz. Ang direksyon ng puwersa ng Lorentz para sa isang positibong singil ay tinutukoy ng panuntunan sa kaliwang kamay. Sa isang pare-parehong magnetic field, ang isang particle na gumagalaw patayo sa mga linya ng magnetic field induction ay nakakakuha ng centripetal acceleration sa ilalim ng pagkilos ng Lorentz force. at gumagalaw sa isang bilog. Ang radius ng bilog at ang panahon ng rebolusyon ay tinutukoy ng mga expression . Ang kalayaan ng panahon ng rebolusyon mula sa radius at bilis ay ginagamit sa accelerator ng mga sisingilin na particle - ang cyclotron.

48. Magnetic na katangian ng bagay. Ferromagnets.

Ang pakikipag-ugnayan ng electromagnetic ay nakasalalay sa medium kung saan matatagpuan ang mga singil. Kung magsabit ka ng maliit na coil malapit sa isang malaking coil, ito ay lilihis. Kung ang isang bakal na core ay ipinasok sa isang malaki, pagkatapos ay ang paglihis ay tataas. Ang pagbabagong ito ay nagpapakita na ang induction ay nagbabago habang ang core ay ipinakilala. Ang mga sangkap na makabuluhang nagpapataas ng panlabas na magnetic field ay tinatawag na ferromagnets. Ang isang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming beses ang inductance ng isang magnetic field sa isang medium ay naiiba mula sa inductance ng isang field sa isang vacuum ay tinatawag na magnetic permeability. Hindi lahat ng mga sangkap ay nagpapalaki ng magnetic field. Lumilikha ang mga paramagnet ng mahinang patlang na tumutugma sa direksyon sa panlabas. Ang mga diamagnet ay nagpapahina sa panlabas na larangan sa kanilang larangan. Ang ferromagnetism ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga magnetic na katangian ng electron. Ang isang electron ay isang gumagalaw na singil at samakatuwid ay may sariling magnetic field. Sa ilang mga kristal ay may mga kondisyon para sa parallel na oryentasyon ng mga magnetic field ng mga electron. Bilang resulta nito, lumilitaw ang mga magnetized na rehiyon, na tinatawag na mga domain, sa loob ng ferromagnet crystal. Habang tumataas ang panlabas na magnetic field, inaayos ng mga domain ang kanilang oryentasyon. Sa isang tiyak na halaga ng induction, ang kumpletong pagkakasunud-sunod ng oryentasyon ng mga domain ay nagaganap at ang magnetic saturation ay nakatakda. Kapag ang isang ferromagnet ay inalis mula sa isang panlabas na magnetic field, hindi lahat ng mga domain ay nawawala ang kanilang oryentasyon, at ang katawan ay nagiging isang permanenteng magnet. Ang pag-order ng oryentasyon ng domain ay maaaring maabala ng mga thermal vibrations ng mga atom. Ang temperatura kung saan ang isang sangkap ay huminto sa pagiging ferromagnet ay tinatawag na temperatura ng Curie.

49. Electromagnetic induction. magnetic flux. Ang batas ng electromagnetic induction. Pamumuno ni Lenz.

Sa isang closed circuit, kapag nagbabago ang magnetic field, isang electric current ang lumitaw. Ang kasalukuyang ito ay tinatawag na inductive current. Ang kababalaghan ng paglitaw ng kasalukuyang sa isang closed circuit na may mga pagbabago sa magnetic field na tumagos sa circuit ay tinatawag na electromagnetic induction. Ang hitsura ng isang kasalukuyang sa isang closed circuit ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga panlabas na pwersa ng isang di-electrostatic na kalikasan o ang paglitaw ng induction EMF. Ang isang quantitative na paglalarawan ng phenomenon ng electromagnetic induction ay ibinibigay batay sa pagtatatag ng isang relasyon sa pagitan ng induction EMF at magnetic flux. magnetic flux F sa pamamagitan ng ibabaw ay tinatawag na isang pisikal na dami na katumbas ng produkto ng ibabaw na lugar S bawat modulus ng magnetic induction vector B at sa pamamagitan ng cosine ng anggulo a sa pagitan nito at ng normal sa ibabaw. Ang yunit ng magnetic flux ay ang weber, katumbas ng flux, na, kapag pantay na bumababa sa zero sa 1 segundo, ay nagiging sanhi ng isang emf na 1 volt. Ang direksyon ng kasalukuyang induction ay depende sa kung ang pagkilos ng bagay na tumagos sa circuit ay tumataas o bumababa, pati na rin sa direksyon ng field na may kaugnayan sa circuit. Ang pangkalahatang pormulasyon ng panuntunan ni Lenz: ang inductive current na nagmumula sa isang closed circuit ay may direksyon na ang magnetic flux na nilikha nito sa pamamagitan ng lugar na nakatali ng circuit ay may posibilidad na magbayad para sa pagbabago sa magnetic flux na nagiging sanhi ng kasalukuyang ito. Batas ng electromagnetic induction: Ang EMF ng induction sa isang closed circuit ay direktang proporsyonal sa rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali sa circuit na ito at katumbas ng rate ng pagbabago ng flux na ito, habang isinasaalang-alang ang Lenz tuntunin. Kapag binabago ang EMF sa isang likid na binubuo ng n magkaparehong pagliko, ang kabuuang emf in n beses na mas maraming EMF sa isang solong coil. Para sa isang pare-parehong magnetic field, batay sa kahulugan ng magnetic flux, sumusunod na ang induction ay 1 tesla kung ang flux sa pamamagitan ng isang circuit na 1 square meter ay 1 weber. Ang paglitaw ng isang electric current sa isang nakapirming konduktor ay hindi ipinaliwanag sa pamamagitan ng magnetic interaction, dahil Ang magnetic field ay kumikilos lamang sa mga gumagalaw na singil. Ang electric field na nangyayari kapag nagbabago ang magnetic field ay tinatawag na vortex electric field. Ang gawain ng mga puwersa ng vortex field sa paggalaw ng mga singil ay ang EMF ng induction. Ang vortex field ay hindi konektado sa mga singil at ito ay isang saradong linya. Ang gawain ng mga puwersa ng patlang na ito kasama ang isang saradong tabas ay maaaring naiiba mula sa zero. Ang phenomenon ng electromagnetic induction ay nangyayari rin kapag ang magnetic flux source ay nakapahinga at ang conductor ay gumagalaw. Sa kasong ito, ang sanhi ng induction EMF, katumbas ng , ay ang puwersa ng Lorentz.

50. Ang phenomenon ng self-induction. Inductance. Ang enerhiya ng magnetic field.

Ang isang electric current na dumadaan sa isang conductor ay lumilikha ng magnetic field sa paligid nito. magnetic flux F sa pamamagitan ng contour ay proporsyonal sa magnetic induction vector SA, at induction, sa turn, ang lakas ng kasalukuyang sa konduktor. Samakatuwid, para sa magnetic flux, maaari naming isulat . Ang koepisyent ng proporsyonalidad ay tinatawag na inductance at nakasalalay sa mga katangian ng konduktor, mga sukat nito at sa kapaligiran kung saan ito matatagpuan. Ang yunit ng inductance ay henry, ang inductance ay 1 henry, kung sa kasalukuyang lakas ng 1 ampere ang magnetic flux ay 1 weber. Kapag nagbabago ang kasalukuyang lakas sa coil, nagbabago ang magnetic flux na nilikha ng kasalukuyang ito. Ang isang pagbabago sa magnetic flux ay nagiging sanhi ng paglitaw ng isang EMF induction sa coil. Ang kababalaghan ng paglitaw ng isang EMF induction sa isang coil bilang isang resulta ng isang pagbabago sa kasalukuyang lakas sa circuit na ito ay tinatawag na self-induction. Alinsunod sa panuntunan ng Lenz, pinipigilan ng EMF ng self-induction ang pagtaas kapag naka-on ang circuit at bumaba kapag naka-off ang circuit. EMF ng self-induction na nagmumula sa isang coil na may inductance L, ayon sa batas ng electromagnetic induction ay katumbas ng . Ipagpalagay na kapag ang network ay nadiskonekta mula sa pinagmulan, ang kasalukuyang bumababa ayon sa isang linear na batas. Pagkatapos ang EMF ng self-induction ay may pare-parehong halaga na katumbas ng . Sa panahon ng t sa isang linear na pagbaba sa circuit, isang singil ang lilipas. Sa kasong ito, ang gawain ng electric current ay katumbas ng . Ginagawa ang gawaing ito para sa liwanag ng enerhiya W m magnetic field ng coil.

51. Harmonic vibrations. Amplitude, period, frequency at phase ng oscillations.

Ang mga mekanikal na panginginig ng boses ay ang mga paggalaw ng mga katawan na umuulit nang eksakto o humigit-kumulang pareho sa mga regular na pagitan. Ang mga puwersang kumikilos sa pagitan ng mga katawan sa loob ng itinuturing na sistema ng mga katawan ay tinatawag na panloob na pwersa. Ang mga puwersang kumikilos sa mga katawan ng sistema mula sa ibang mga katawan ay tinatawag na panlabas na pwersa. Ang mga libreng oscillations ay tinatawag na mga oscillations na lumitaw sa ilalim ng impluwensya ng mga panloob na pwersa, halimbawa, isang pendulum sa isang thread. Ang mga oscillations sa ilalim ng pagkilos ng mga panlabas na puwersa ay sapilitang mga oscillations, halimbawa, isang piston sa isang makina. Ang isang karaniwang tampok ng lahat ng mga uri ng mga oscillation ay ang repeatability ng proseso ng paggalaw pagkatapos ng isang tiyak na agwat ng oras. Ang mga oscillations na inilarawan ng equation ay tinatawag na harmonic. . Sa partikular, ang mga vibrations na nangyayari sa isang sistema na may isang pagpapanumbalik na puwersa na proporsyonal sa pagpapapangit ay magkatugma. Ang pinakamababang pagitan kung saan paulit-ulit ang paggalaw ng katawan ay tinatawag na panahon ng oscillation. T. Ang pisikal na dami na katumbas ng panahon ng oscillation at nagpapakilala sa bilang ng mga oscillation sa bawat yunit ng oras ay tinatawag na frequency. Ang dalas ay sinusukat sa hertz, 1 Hz = 1 s -1. Ginagamit din ang konsepto ng cyclic frequency, na tumutukoy sa bilang ng mga oscillations sa 2p segundo. Ang module ng maximum displacement mula sa equilibrium position ay tinatawag na amplitude. Ang halaga sa ilalim ng cosine sign ay ang yugto ng mga oscillations, ang j 0 ay ang paunang yugto ng mga oscillations. Ang mga derivatives ay nagbabago rin nang magkatugma, at , at ang kabuuang mekanikal na enerhiya na may arbitrary na paglihis X(anggulo, coordinate, atbp.) ay , saan PERO At SA ay mga constant na tinutukoy ng mga parameter ng system. Ang pagkakaiba sa ekspresyong ito at isinasaalang-alang ang kawalan ng mga panlabas na puwersa, posibleng isulat kung ano , saan .

52. Mathematical pendulum. Panginginig ng boses ng isang load sa isang spring. Panahon ng oscillation ng isang mathematical pendulum at isang bigat sa isang spring.

Ang isang katawan na may maliit na sukat, na nasuspinde sa isang hindi mapalawak na sinulid, ang masa nito ay bale-wala kumpara sa masa ng katawan, ay tinatawag na isang mathematical pendulum. Ang patayong posisyon ay ang posisyon ng equilibrium, kung saan ang puwersa ng grabidad ay balanse ng puwersa ng pagkalastiko. Sa mga maliliit na paglihis ng pendulum mula sa posisyon ng ekwilibriyo, ang isang resultang puwersa ay bumangon, na nakadirekta patungo sa posisyon ng ekwilibriyo, at ang mga oscillation nito ay magkatugma. Ang panahon ng harmonic oscillations ng isang mathematical pendulum sa isang maliit na swing angle ay katumbas ng . Upang makuha ang formula na ito, isinulat namin ang pangalawang batas ni Newton para sa pendulum. Ang pendulum ay kumikilos sa pamamagitan ng puwersa ng gravity at ang pag-igting ng string. Ang kanilang resulta sa isang maliit na anggulo ng pagpapalihis ay . Dahil dito, , saan .

Sa harmonic vibrations ng isang katawan na nasuspinde sa isang spring, ang elastic force ay pantay ayon sa batas ni Hooke. Ayon sa ikalawang batas ni Newton.

53. Conversion ng enerhiya sa panahon ng harmonic vibrations. Sapilitang panginginig ng boses. Resonance.

Kapag ang mathematical pendulum ay lumihis mula sa posisyon ng ekwilibriyo, ang potensyal na enerhiya nito ay tumataas, dahil tumataas ang distansya sa lupa. Kapag lumilipat sa posisyon ng balanse, ang bilis ng pendulum ay tumataas, at ang kinetic energy ay tumataas, dahil sa isang pagbawas sa potensyal na reserba. Sa posisyon ng balanse, ang kinetic energy ay pinakamataas, ang potensyal na enerhiya ay minimum. Sa posisyon ng maximum na paglihis - vice versa. Sa tagsibol - pareho, ngunit hindi ang potensyal na enerhiya sa gravitational field ng Earth, ngunit ang potensyal na enerhiya ng tagsibol ay kinuha. Ang mga libreng vibrations ay palaging lumalabas na damped, i.e. na may pagbaba ng amplitude, dahil ginugugol ang enerhiya sa pakikipag-ugnayan sa mga nakapalibot na katawan. Ang pagkawala ng enerhiya sa kasong ito ay katumbas ng gawain ng mga panlabas na puwersa sa parehong oras. Ang amplitude ay depende sa dalas ng pagbabago ng puwersa. Naabot nito ang pinakamataas na amplitude nito sa dalas ng mga oscillations ng panlabas na puwersa, na tumutugma sa natural na dalas ng mga oscillations ng system. Ang kababalaghan ng isang pagtaas sa amplitude ng sapilitang mga oscillations sa ilalim ng inilarawan na mga kondisyon ay tinatawag na resonance. Dahil sa resonance, ang panlabas na puwersa ay gumaganap ng maximum na positibong trabaho para sa panahon, ang resonance condition ay maaaring tukuyin bilang ang kondisyon para sa maximum na paglipat ng enerhiya sa system.

54. Pagpapalaganap ng mga vibrations sa elastic media. Transverse at longitudinal waves. Haba ng daluyong. Kaugnayan ng wavelength sa bilis ng pagpapalaganap nito. Mga sound wave. Bilis ng tunog. Ultrasound

Ang paggulo ng mga oscillations sa isang lugar ng medium ay nagdudulot ng sapilitang mga oscillations ng mga kalapit na particle. Ang proseso ng pagpapalaganap ng mga vibrations sa kalawakan ay tinatawag na wave. Ang mga alon kung saan ang mga vibrations ay nangyayari patayo sa direksyon ng pagpapalaganap ay tinatawag na transverse waves. Ang mga alon kung saan nangyayari ang mga vibrations sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon ay tinatawag na longitudinal waves. Ang mga longitudinal wave ay maaaring lumitaw sa lahat ng media, transverse waves - sa mga solido sa ilalim ng pagkilos ng mga nababanat na puwersa sa panahon ng pagpapapangit o mga puwersa ng pag-igting sa ibabaw at mga puwersa ng gravity. Ang bilis ng pagpapalaganap ng mga oscillations v sa espasyo ay tinatawag na bilis ng alon. Ang distansya l sa pagitan ng mga puntong pinakamalapit sa isa't isa, na nag-o-oscillating sa parehong mga yugto, ay tinatawag na wavelength. Ang dependence ng wavelength sa bilis at panahon ay ipinahayag bilang , o . Kapag naganap ang mga alon, ang kanilang dalas ay tinutukoy ng dalas ng mga oscillations ng pinagmulan, at ang bilis ay tinutukoy ng daluyan kung saan sila nagpapalaganap, kaya ang mga alon ng parehong dalas ay maaaring magkaroon ng iba't ibang haba sa iba't ibang media. Ang mga proseso ng compression at rarefaction sa hangin ay kumakalat sa lahat ng direksyon at tinatawag na sound wave. Ang mga sound wave ay longitudinal. Ang bilis ng tunog, tulad ng bilis ng anumang alon, ay nakasalalay sa daluyan. Sa hangin, ang bilis ng tunog ay 331 m/s, sa tubig - 1500 m/s, sa bakal - 6000 m/s. Ang sound pressure ay karagdagang pressure sa isang gas o likido na dulot ng sound wave. Ang intensity ng tunog ay sinusukat ng enerhiya na dinadala ng mga sound wave sa bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng isang unit area ng isang seksyon na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap ng mga alon, at sinusukat sa watts bawat square meter. Tinutukoy ng intensity ng isang tunog ang lakas nito. Ang pitch ng tunog ay tinutukoy ng dalas ng mga vibrations. Ang ultratunog at infrasound ay tinatawag na sound vibrations na lampas sa limitasyon ng pandinig na may mga frequency na 20 kilohertz at 20 hertz, ayon sa pagkakabanggit.

55. Libreng electromagnetic oscillations sa circuit. Pagbabago ng enerhiya sa isang oscillatory circuit. Natural na dalas ng mga oscillation sa circuit.

Ang isang de-koryenteng oscillatory circuit ay isang sistema na binubuo ng isang capacitor at isang coil na konektado sa isang closed circuit. Kapag ang isang coil ay konektado sa isang capacitor, ang isang kasalukuyang ay nabuo sa coil at ang enerhiya ng electric field ay na-convert sa enerhiya ng isang magnetic field. Ang kapasitor ay hindi naglalabas agad, dahil. ito ay pinipigilan ng EMF ng self-induction sa coil. Kapag ang kapasitor ay ganap na na-discharged, ang self-induction EMF ay pipigilan ang kasalukuyang mula sa pagbaba, at ang enerhiya ng magnetic field ay magiging electric energy. Ang kasalukuyang nagmumula sa kasong ito ay sisingilin ang kapasitor, at ang tanda ng singil sa mga plato ay magiging kabaligtaran sa orihinal. Pagkatapos nito, ang proseso ay paulit-ulit hanggang ang lahat ng enerhiya ay ginugol sa pagpainit ng mga elemento ng circuit. Kaya, ang enerhiya ng magnetic field sa oscillatory circuit ay na-convert sa electric energy at vice versa. Para sa kabuuang enerhiya ng system, posibleng isulat ang mga ugnayan: , kung saan para sa isang arbitrary na sandali ng oras. Tulad ng nalalaman, para sa isang kumpletong kadena . Ipagpalagay na sa perpektong kaso R” 0, sa wakas nakuha namin , o . Ang solusyon sa differential equation na ito ay ang function , saan . Ang halaga ng w ay tinatawag na sarili nitong circular (cyclic) frequency ng oscillations sa circuit.

56. Sapilitang electrical oscillations. Alternating electric current. Alternator. kapangyarihan ng AC.

Ang alternating current sa mga de-koryenteng circuit ay ang resulta ng paggulo ng sapilitang electromagnetic oscillations sa kanila. Hayaang magkaroon ng lugar ang flat coil S at ang induction vector B gumagawa ng isang anggulo j na may patayo sa eroplano ng coil. magnetic flux F sa pamamagitan ng lugar ng coil sa kasong ito ay tinutukoy ng expression. Kapag ang likid ay umiikot na may dalas n, ang anggulo j ay nagbabago ayon sa batas ., pagkatapos ay ang expression para sa daloy ay magkakaroon ng anyo. Ang mga pagbabago sa magnetic flux ay lumilikha ng induction emf na katumbas ng minus ang rate ng pagbabago ng flux. Samakatuwid, ang pagbabago sa EMF ng induction ay magaganap ayon sa harmonic law. Ang boltahe na kinuha mula sa output ng generator ay proporsyonal sa bilang ng mga paikot-ikot na pagliko. Kapag nagbabago ang boltahe ayon sa maharmonya na batas ang lakas ng field sa konduktor ay nag-iiba ayon sa parehong batas. Sa ilalim ng pagkilos ng patlang, isang bagay ang lumitaw na ang dalas at yugto ay nag-tutugma sa dalas at yugto ng mga oscillation ng boltahe. Ang mga kasalukuyang pagbabagu-bago sa circuit ay pinilit, na nagmumula sa ilalim ng impluwensya ng isang inilapat na alternating boltahe. Kung ang mga phase ng kasalukuyang at boltahe ay nag-tutugma, ang kapangyarihan ng alternating kasalukuyang ay katumbas ng o . Ang ibig sabihin ng halaga ng squared cosine sa panahon ay 0.5, kaya . Ang epektibong halaga ng kasalukuyang lakas ay ang direktang kasalukuyang lakas, na naglalabas ng parehong dami ng init sa konduktor bilang ang alternating current. Sa amplitude Imax maharmonya oscillations ng kasalukuyang, ang epektibong boltahe ay katumbas ng. Ang kasalukuyang halaga ng boltahe ay ilang beses ding mas mababa kaysa sa amplitude na halaga nito.

57. Aktibo, inductive at capacitive resistance.

aktibong paglaban R tinatawag na pisikal na dami na katumbas ng ratio ng kapangyarihan sa parisukat ng kasalukuyang, na nakuha mula sa pagpapahayag ng kapangyarihan. Sa mababang frequency, halos hindi ito nakasalalay sa dalas at tumutugma sa paglaban ng elektrikal ng konduktor.

Hayaang konektado ang isang coil sa isang alternating current circuit. Pagkatapos, kapag ang kasalukuyang lakas ay nagbabago ayon sa batas, lumilitaw ang self-induction emf sa coil. kasi ang electrical resistance ng coil ay zero, kung gayon ang EMF ay katumbas ng minus ng boltahe sa mga dulo ng coil, na nilikha ng isang panlabas na generator (??? Ano pang generator???). Samakatuwid, ang isang pagbabago sa kasalukuyang nagiging sanhi ng pagbabago sa boltahe, ngunit may isang phase shift . Ang produkto ay ang amplitude ng pagbabagu-bago ng boltahe, i.e. . Ang ratio ng amplitude ng mga pagbabago sa boltahe sa coil sa amplitude ng kasalukuyang mga pagbabago ay tinatawag na inductive reactance .

Hayaang magkaroon ng isang kapasitor sa circuit. Kapag ito ay naka-on, ito ay naniningil para sa isang-kapat ng panahon, pagkatapos ay naglalabas ng parehong halaga, pagkatapos ay ang parehong bagay, ngunit may pagbabago sa polarity. Kapag ang boltahe sa kabuuan ng kapasitor ay nagbabago ayon sa maharmonya na batas ang singil sa mga plato nito ay katumbas ng . Ang kasalukuyang sa circuit ay nangyayari kapag ang singil ay nagbabago: , katulad ng kaso na may coil, ang amplitude ng kasalukuyang mga oscillations ay katumbas ng . Ang halaga na katumbas ng ratio ng amplitude sa kasalukuyang lakas ay tinatawag na kapasidad .

58. Batas ng Ohm para sa alternating current.

Isaalang-alang ang isang circuit na binubuo ng isang risistor, isang coil, at isang kapasitor na konektado sa serye. Sa anumang oras, ang inilapat na boltahe ay katumbas ng kabuuan ng mga boltahe sa bawat elemento. Ang mga kasalukuyang pagbabago sa lahat ng elemento ay nangyayari ayon sa batas. Ang mga pagbabagu-bago ng boltahe sa buong risistor ay nasa yugto na may mga kasalukuyang pagbabagu-bago, ang mga pagbabagu-bago ng boltahe sa kabuuan ng kapasitor ay nahuhuli sa mga kasalukuyang pagbabagu-bago sa yugto, ang mga pagbabagu-bago ng boltahe sa kabuuan ng coil ay humahantong sa kasalukuyang mga pagbabagu-bago sa yugto ng (bakit sila nasa likod?). Samakatuwid, ang kondisyon ng pagkakapantay-pantay ng kabuuan ng mga stress sa kabuuan ay maaaring isulat bilang. Gamit ang vector diagram, makikita mo na ang amplitude ng boltahe sa circuit ay , o , i.e. . Ang impedance ng circuit ay tinutukoy . Halata sa diagram na ang boltahe ay nagbabago rin ayon sa harmonic law . Ang paunang yugto j ay matatagpuan sa pamamagitan ng pormula . Ang agarang kapangyarihan sa AC circuit ay katumbas ng. Dahil ang average na halaga ng squared cosine sa panahon ay 0.5, . Kung mayroong isang coil at isang kapasitor sa circuit, pagkatapos ay ayon sa batas ng Ohm para sa alternating kasalukuyang. Ang halaga ay tinatawag na power factor.

59. Resonance sa isang electric circuit.

Ang mga capacitive at inductive resistance ay nakasalalay sa dalas ng inilapat na boltahe. Samakatuwid, sa isang pare-pareho ang amplitude ng boltahe, ang amplitude ng kasalukuyang lakas ay nakasalalay sa dalas. Sa ganoong halaga ng dalas, kung saan, ang kabuuan ng mga boltahe sa coil at ang kapasitor ay nagiging katumbas ng zero, dahil ang kanilang mga oscillations ay kabaligtaran sa yugto. Bilang isang resulta, ang boltahe sa aktibong paglaban sa resonance ay lumalabas na katumbas ng buong boltahe, at ang kasalukuyang lakas ay umabot sa pinakamataas na halaga nito. Ipinapahayag namin ang inductive at capacitive resistances sa resonance: , Dahil dito . Ipinapakita ng expression na ito na sa resonance, ang amplitude ng mga pagbabago sa boltahe sa coil at capacitor ay maaaring lumampas sa amplitude ng inilapat na mga pagbabago sa boltahe.

60. Transpormer.

Ang transpormer ay binubuo ng dalawang coils na may ibang bilang ng mga liko. Kapag ang isang boltahe ay inilapat sa isa sa mga coils, isang kasalukuyang ay nabuo sa loob nito. Kung ang boltahe ay nagbabago ayon sa maharmonya na batas, ang kasalukuyang ay magbabago din ayon sa parehong batas. Ang magnetic flux na dumadaan sa coil ay . Kapag nagbabago ang magnetic flux sa bawat pagliko ng unang coil, bumangon ang self-induction emf. Ang produkto ay ang amplitude ng EMF sa isang pagliko, ang kabuuang EMF sa pangunahing coil. Ang pangalawang coil ay tinusok ng parehong magnetic flux, samakatuwid. kasi Ang mga magnetic flux ay pareho, kung gayon. Ang aktibong paglaban ng paikot-ikot ay maliit kumpara sa inductive reactance, kaya ang boltahe ay humigit-kumulang katumbas ng EMF. Mula rito. Coefficient SA tinatawag na ratio ng pagbabago. Ang mga pagkawala ng pag-init ng mga wire at core ay maliit, samakatuwid F 1” F 2. Ang magnetic flux ay proporsyonal sa kasalukuyang sa paikot-ikot at ang bilang ng mga pagliko. Samakatuwid, i.e. . Yung. pinapataas ng transpormer ang boltahe sa SA beses, binabawasan ang kasalukuyang ng parehong halaga. Ang kasalukuyang kapangyarihan sa parehong mga circuit, na nagpapabaya sa mga pagkalugi, ay pareho.

61. Mga electromagnetic wave. Ang bilis ng pagkalat nila. Mga katangian ng electromagnetic waves.

Ang anumang pagbabago sa magnetic flux sa circuit ay nagiging sanhi ng paglitaw ng isang induction current sa loob nito. Ang hitsura nito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng isang vortex electric field na may anumang pagbabago sa magnetic field. Ang isang vortex electric hearth ay may parehong ari-arian bilang isang ordinaryong isa - upang makabuo ng isang magnetic field. Kaya, sa sandaling nagsimula, ang proseso ng mutual generation ng magnetic at electric field ay patuloy na walang patid. Ang mga electric at magnetic field na bumubuo sa mga electromagnetic wave ay maaari ding umiral sa vacuum, hindi katulad ng ibang mga proseso ng wave. Mula sa mga eksperimento na may interference, ang bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave ay itinatag, na humigit-kumulang . Sa pangkalahatang kaso, ang bilis ng isang electromagnetic wave sa isang arbitrary medium ay kinakalkula ng formula . Ang density ng enerhiya ng mga electric at magnetic na bahagi ay katumbas ng bawat isa: , saan . Ang mga katangian ng mga electromagnetic wave ay katulad ng sa iba pang mga proseso ng alon. Kapag dumadaan sa interface sa pagitan ng dalawang media, sila ay bahagyang nasasalamin, bahagyang na-refracted. Ang mga ito ay hindi makikita mula sa ibabaw ng dielectric, ngunit halos ganap na makikita mula sa mga metal. Ang mga electromagnetic wave ay may mga katangian ng interference (Hertz experiment), diffraction (aluminum plate), polarization (grid).

62. Mga prinsipyo ng komunikasyon sa radyo. Ang pinakasimpleng radio receiver.

Para sa pagpapatupad ng komunikasyon sa radyo, kinakailangan upang magbigay ng posibilidad ng radiation ng mga electromagnetic wave. Kung mas malaki ang anggulo sa pagitan ng mga capacitor plate, mas malayang kumakalat ang mga EM wave sa espasyo. Sa katotohanan, ang isang bukas na circuit ay binubuo ng isang coil at isang mahabang wire - isang antena. Ang isang dulo ng antenna ay naka-ground, ang isa ay nakataas sa ibabaw ng Earth. kasi Dahil ang enerhiya ng mga electromagnetic wave ay proporsyonal sa ika-apat na kapangyarihan ng dalas, kung gayon kapag ang alternating current ng mga sound frequency ay nag-oscillate, ang mga EM wave ay halos hindi nangyayari. Samakatuwid, ang prinsipyo ng modulasyon ay ginagamit - dalas, amplitude o yugto. Ang pinakasimpleng generator ng modulated oscillations ay ipinapakita sa figure. Hayaang magbago ang dalas ng oscillation ng circuit ayon sa batas. Hayaang magbago din ang dalas ng modulated sound vibrations bilang , at w<(ano ba talaga yan???)(G ay ang kapalit ng paglaban). Pinapalitan sa expression na ito ang mga halaga ng stress, kung saan, nakukuha namin . kasi sa resonance, ang mga frequency na malayo sa resonance frequency ay pinuputol, pagkatapos ay mula sa expression para sa i nawawala ang pangalawa, pangatlo, at ikalimang termino; .

Isaalang-alang ang isang simpleng radio receiver. Binubuo ito ng isang antena, isang oscillatory circuit na may variable na kapasitor, isang detector diode, isang risistor, at isang telepono. Ang dalas ng oscillatory circuit ay pinili sa isang paraan na ito ay tumutugma sa dalas ng carrier, habang ang amplitude ng mga oscillations sa kapasitor ay nagiging maximum. Ito ay nagpapahintulot sa iyo na piliin ang nais na dalas mula sa lahat ng natanggap. Mula sa circuit, ang modulated high-frequency oscillations ay dumating sa detektor. Matapos maipasa ang detektor, sinisingil ng kasalukuyang ang kapasitor bawat kalahating ikot, at ang susunod na kalahating ikot, kapag walang kasalukuyang dumadaan sa diode, ang kapasitor ay naglalabas sa risistor. (Nakuha ko ba ito ng tama???).

64. Analogy sa pagitan ng mechanical at electrical vibrations.

Ang mga pagkakatulad sa pagitan ng mekanikal at elektrikal na mga vibrations ay ganito ang hitsura:

Coordinate
Bilis	Kasalukuyang lakas
Pagpapabilis	Kasalukuyang rate ng pagbabago
	Inductance
Katigasan	Halaga, kapalit kapasidad ng kuryente
	Boltahe
Lagkit	Paglaban
Potensyal na enerhiya deformed spring	Enerhiya ng electric field kapasitor	Mula sa isang mathematical point of view, ang equation na ito ay kapareho ng oscillation equation para sa isang oscillatory circuit. Samakatuwid, ang solusyon nito ay , kung saan . 65. Scale ng electromagnetic radiation. Pag-asa ng mga katangian ng electromagnetic radiation sa dalas. Ang paggamit ng electromagnetic radiation. Ang hanay ng mga electromagnetic wave na may haba na 10 -6 m hanggang m ay mga radio wave. Ginagamit ang mga ito para sa komunikasyon sa telebisyon at radyo. Ang mga haba mula 10 -6 m hanggang 780 nm ay mga infrared wave. Nakikitang liwanag - mula 780 nm hanggang 400 nm. Ultraviolet radiation - mula 400 hanggang 10 nm. Ang radiation sa saklaw mula 10 nm hanggang 10 pm ay X-ray radiation. Ang mas maliliit na wavelength ay tumutugma sa gamma radiation. (Aplikasyon???). Ang mas maikli ang wavelength (kaya mas mataas ang dalas), ang mas kaunting mga alon ay hinihigop ng daluyan. 65. Rectilinear na pagpapalaganap ng liwanag. Ang bilis ng liwanag. Mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon ng liwanag. Ang tuwid na linya na nagpapahiwatig ng direksyon ng pagpapalaganap ng liwanag ay tinatawag na light beam. Sa hangganan ng dalawang media, ang liwanag ay maaaring bahagyang maaninag at magpalaganap sa unang daluyan sa isang bagong direksyon, at bahagyang dumaan din sa hangganan at magpalaganap sa pangalawang daluyan. Ang insidente, na sinasalamin, at patayo sa hangganan ng dalawang media, na muling itinayo sa punto ng insidente, ay nasa parehong eroplano. Ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw. Ang batas na ito ay tumutugma sa batas ng pagmuni-muni ng mga alon ng anumang kalikasan at pinatunayan ng prinsipyo ni Huygens. Kapag ang ilaw ay dumaan sa interface sa pagitan ng dalawang media, ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon ay isang pare-parehong halaga para sa dalawang media na ito.<рисунок>. Halaga n tinatawag na index ng repraksyon. Ang refractive index ng isang medium na may kaugnayan sa vacuum ay tinatawag na absolute refractive index ng medium na iyon. Kapag pinagmamasdan ang epekto ng repraksyon, makikita na sa kaso ng paglipat ng isang daluyan mula sa isang optically denser medium hanggang sa isang hindi gaanong siksik, na may unti-unting pagtaas sa anggulo ng saklaw, posible na makamit ang gayong halaga. na ang anggulo ng repraksyon ay nagiging katumbas ng . Sa kasong ito, ang pagkakapantay-pantay ay natutupad. Ang anggulo ng saklaw ng a 0 ay tinatawag na limitasyon ng anggulo ng kabuuang pagmuni-muni. Sa mga anggulong mas malaki sa 0 , nangyayari ang kabuuang pagmuni-muni. 66. Lens, imaging. formula ng lens. Ang lens ay isang transparent na katawan na napapalibutan ng dalawang spherical surface. Ang lente na mas makapal sa mga gilid kaysa sa gitna ay tinatawag na malukong, at ang mas makapal sa gitna ay tinatawag na matambok. Ang tuwid na linya na dumadaan sa mga sentro ng parehong spherical surface ng lens ay tinatawag na pangunahing optical axis ng lens. Kung ang kapal ng lens ay maliit, pagkatapos ay maaari nating sabihin na ang pangunahing optical axis ay intersects sa lens sa isang punto, na tinatawag na optical center ng lens. Ang tuwid na linya na dumadaan sa optical center ay tinatawag na pangalawang optical axis. Kung ang isang sinag ng liwanag na kahanay sa pangunahing optical axis ay nakadirekta sa lens, kung gayon ang sinag ay kokolektahin sa puntong malapit sa matambok na lens. F , nakukuha namin ang lens formula . Sa formula ng lens, ang distansya mula sa lens hanggang sa virtual na imahe ay itinuturing na negatibo. Ang optical power ng isang biconvex (at sa katunayan ay anumang) lens ay tinutukoy mula sa radius ng curvature nito at ang refractive index ng salamin at hangin. . 66. Pagkakaugnay-ugnay. Panghihimasok ng liwanag at aplikasyon nito sa teknolohiya. Diffraction ng liwanag. Diffraction grating. Sa mga phenomena ng diffraction at interference, ang mga katangian ng alon ng liwanag ay sinusunod. Ang dalawang light frequency na ang pagkakaiba ng phase ay katumbas ng zero ay tinatawag na magkakaugnay sa isa't isa. Sa panahon ng interference - ang pagdaragdag ng magkakaugnay na alon - isang time-stable interference pattern ng maxima at minima ng illumination arises. Sa pagkakaiba ng landas, nangyayari ang maximum na interference, sa - pinakamababa. Ang phenomenon ng light deflection mula sa rectilinear propagation kapag dumadaan sa gilid ng isang obstacle ay tinatawag na light diffraction. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ipinaliwanag ng prinsipyo ng Huygens-Fresnel: ang isang kaguluhan sa anumang punto ay resulta ng interference ng mga pangalawang alon na ibinubuga ng bawat elemento ng ibabaw ng alon. Ang diffraction ay ginagamit sa mga instrumentong parang multo. Ang isang elemento ng mga aparatong ito ay isang diffraction grating, na isang transparent na plato na may isang sistema ng opaque parallel stripes na idineposito dito, na matatagpuan sa malayo. d mula sa isa't isa. Hayaan ang isang monochromatic wave na maging insidente sa grating. Bilang resulta ng diffraction mula sa bawat hiwa, ang liwanag ay kumakalat hindi lamang sa orihinal na direksyon, kundi pati na rin sa lahat ng iba pa. Kung ang isang lens ay inilagay sa likod ng rehas na bakal, pagkatapos ay sa focal plane, ang mga parallel rays mula sa lahat ng mga slits ay magtitipon sa isang strip. Ang mga parallel ray ay may pagkakaiba sa landas. Kapag ang pagkakaiba ng landas ay katumbas ng isang integer na bilang ng mga alon, ang isang interference na maximum ng liwanag ay sinusunod. Para sa bawat wavelength, ang pinakamataas na kondisyon ay nasiyahan para sa sarili nitong halaga ng anggulo j, kaya ang grating ay nabubulok ang puting liwanag sa isang spectrum. Kung mas mahaba ang wavelength, mas malaki ang anggulo. 67. Pagpapakalat ng liwanag. Ang spectrum ng electromagnetic radiation. Spectroscopy. Spectral analysis. Mga mapagkukunan ng radiation at mga uri ng spectra. Ang isang makitid na kahanay na sinag ng puting liwanag, kapag dumadaan sa isang prisma, ay nabubulok sa mga sinag ng liwanag na may iba't ibang kulay. Ang kulay na banda na nakikita sa kasong ito ay tinatawag na tuloy-tuloy na spectrum. Ang kababalaghan ng pag-asa ng bilis ng liwanag sa haba ng daluyong (frequency) ay tinatawag na pagpapakalat ng liwanag. Ang epekto na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang puting ilaw ay binubuo ng mga EM wave ng iba't ibang mga wavelength, kung saan nakasalalay ang refractive index. Ito ang may pinakamalaking halaga para sa pinakamaikling alon - violet, ang pinakamaliit - para sa pula. Sa isang vacuum, ang bilis ng liwanag ay pareho anuman ang dalas nito. Kung ang pinagmulan ng spectrum ay isang rarefied gas, kung gayon ang spectrum ay may anyo ng mga makitid na linya sa isang itim na background. Ang mga naka-compress na gas, likido, at solid ay naglalabas ng tuluy-tuloy na spectrum, kung saan ang mga kulay ay magkakahalo nang walang putol sa isa't isa. Ang likas na katangian ng hitsura ng spectrum ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang bawat elemento ay may sariling tiyak na hanay ng emitted spectrum. Pinapayagan ng property na ito ang paggamit ng spectral analysis upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng isang substance. Ang spectroscope ay isang aparato na ginagamit upang pag-aralan ang spectral na komposisyon ng liwanag na ibinubuga ng isang tiyak na pinagmulan. Ang agnas ay isinasagawa gamit ang isang diffraction grating (mas mahusay) o isang prisma; ginagamit ang quartz optics upang pag-aralan ang ultraviolet na rehiyon. 68. Photoelectric effect at mga batas nito. dami ng liwanag. Einstein's equation para sa photoelectric effect. Application ng photoelectric effect sa teknolohiya. Ang kababalaghan ng paghila ng mga electron mula sa solid at likidong mga katawan sa ilalim ng impluwensya ng liwanag ay tinatawag na panlabas na photoelectric effect, at ang mga electron na nakuha sa ganitong paraan ay tinatawag na photoelectrons. Ang mga batas ng photoelectric effect ay itinatag sa eksperimento - ang maximum na bilis ng photoelectrons ay tinutukoy ng dalas ng liwanag at hindi nakasalalay sa intensity nito, para sa bawat sangkap ay may sariling pulang hangganan ng photoelectric effect, i.e. tulad ng dalas n min kung saan ang photoelectric effect ay posible pa rin, ang bilang ng mga photoelectron na napunit bawat segundo ay direktang proporsyonal sa intensity ng liwanag. Ang inertia ng photoelectric effect ay itinatag din - ito ay nangyayari kaagad pagkatapos ng pagsisimula ng pag-iilaw, sa kondisyon na ang pulang hangganan ay lumampas. Ang paliwanag ng photoelectric effect ay posible sa tulong ng quantum theory, na nagsasaad ng discreteness ng enerhiya. Ang isang electromagnetic wave, ayon sa teoryang ito, ay binubuo ng magkakahiwalay na bahagi - quanta (photon). Kapag sumisipsip ng isang dami ng enerhiya, ang isang photoelectron ay nakakakuha ng kinetic energy, na makikita mula sa Einstein equation para sa photoelectric effect. , kung saan ang A 0 ay ang work function, ang parameter ng substance. Ang bilang ng mga photoelectron na umaalis sa ibabaw ng metal ay proporsyonal sa bilang ng mga electron, na, sa turn, ay nakasalalay sa pag-iilaw (light intensity). 69. Ang mga eksperimento ni Rutherford sa pagkalat ng mga particle ng alpha. Nuklear na modelo ng atom. Ang quantum postula ni Bohr. Ang unang modelo ng istruktura ng atom ay kay Thomson. Iminungkahi niya na ang atom ay isang positibong sisingilin na bola, sa loob kung saan ay mga blotches ng mga negatibong sisingilin na mga electron. Nagsagawa si Rutherford ng isang eksperimento sa pagdedeposito ng mabilis na mga particle ng alpha sa isang metal plate. Kasabay nito, napansin na ang ilan sa kanila ay bahagyang lumihis mula sa rectilinear propagation, at ang ilan sa kanila ay lumihis ng mga anggulo na mas malaki kaysa sa 2 0 . Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang positibong singil sa atom ay hindi nakapaloob nang pantay, ngunit sa isang tiyak na dami, na mas maliit kaysa sa laki ng atom. Ang gitnang bahagi na ito ay tinawag na nucleus ng atom, kung saan ang positibong singil at halos lahat ng masa ay puro. Ang radius ng atomic nucleus ay may mga sukat na 10 -15 m. Iminungkahi din ni Rutherford ang tinatawag na. planetaryong modelo ng atom, ayon sa kung saan ang mga electron ay umiikot sa atom tulad ng mga planeta sa paligid ng araw. Ang radius ng pinakamalayong orbit = ang radius ng atom. Ngunit ang modelong ito ay sumalungat sa electrodynamics, dahil ang pinabilis na paggalaw (kabilang ang mga electron sa isang bilog) ay sinamahan ng paglabas ng mga EM wave. Dahil dito, ang electron ay unti-unting nawawalan ng enerhiya at dapat mahulog sa nucleus. Sa katotohanan, walang paglabas o pagkahulog ng isang elektron ang nangyayari. Nagbigay si N. Bohr ng paliwanag para dito, na naglalagay ng dalawang postulates - ang isang atomic system ay maaari lamang sa ilang partikular na estado kung saan walang liwanag na paglabas, kahit na ang paggalaw ay pinabilis, at sa panahon ng paglipat mula sa isang estado patungo sa isa pa, alinman sa pagsipsip o emission ng isang quantum ay nangyayari ayon sa batas kung saan ang Planck's constant. Ang iba't ibang posibleng nakatigil na estado ay tinutukoy mula sa kaugnayan , saan n ay isang integer. Para sa paggalaw ng isang electron sa isang bilog sa isang hydrogen atom, ang sumusunod na expression ay totoo: ang Coulomb na puwersa ng pakikipag-ugnayan sa nucleus. Mula rito. Yung. sa view ng Bohr's postulate ng enerhiya quantization, ang paggalaw ay posible lamang sa mga nakatigil na pabilog na orbit, ang radii nito ay tinukoy bilang . Ang lahat ng mga estado, maliban sa isa, ay may kondisyon na nakatigil, at sa isa lamang - ang ground state, kung saan ang electron ay may isang minimum na reserba ng enerhiya - ang isang atom ay maaaring manatili sa isang arbitraryong mahabang panahon, at ang natitirang mga estado ay tinatawag na nasasabik. 70. Pagpapalabas at pagsipsip ng liwanag ng mga atomo. Laser. Ang mga atomo ay maaaring kusang naglalabas ng liwanag na quanta, habang ito ay dumadaan nang hindi magkakaugnay (dahil ang bawat atom ay naglalabas ng hiwalay sa iba) at tinatawag na spontaneous. Ang paglipat ng isang elektron mula sa itaas na antas hanggang sa mas mababang isa ay maaaring mangyari sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na electromagnetic field na may dalas na katumbas ng dalas ng paglipat. Ang nasabing radiation ay tinatawag na stimulated (induced). Yung. bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang nasasabik na atom na may isang photon ng kaukulang dalas, mayroong isang mataas na posibilidad ng paglitaw ng dalawang magkaparehong mga photon na may parehong direksyon at dalas. Ang isang tampok ng stimulated emission ay na ito ay monochromatic at magkakaugnay. Ang ari-arian na ito ay ang batayan para sa pagpapatakbo ng mga laser (optical quantum generators). Upang ang isang sangkap ay palakasin ang liwanag na dumadaan dito, kinakailangan na higit sa kalahati ng mga electron nito ay nasa isang nasasabik na estado. Ang nasabing estado ay tinatawag na isang estado na may kabaligtaran na antas ng populasyon. Sa kasong ito, ang pagsipsip ng mga photon ay magaganap nang mas madalas kaysa sa paglabas. Para sa pagpapatakbo ng isang laser sa isang ruby rod, ang tinatawag na. pump lamp, ang kahulugan nito ay lumikha ng isang kabaligtaran na populasyon. Sa kasong ito, kung ang isang atom ay pumasa mula sa metastable na estado patungo sa ground state, pagkatapos ay isang chain reaction ng photon emission ang magaganap. Sa isang naaangkop na (parabolic) na hugis ng sumasalamin na salamin, posible na lumikha ng isang sinag sa isang direksyon. Ang kumpletong pag-iilaw ng lahat ng nasasabik na mga atom ay nangyayari sa 10 -10 s, kaya ang kapangyarihan ng laser ay umabot sa bilyun-bilyong watts. Mayroon ding mga laser sa mga gas lamp, ang bentahe nito ay ang pagpapatuloy ng radiation. 70. Ang komposisyon ng nucleus ng isang atom. Isotopes. Binding energy ng atomic nuclei. Mga reaksyong nuklear. Electric charge ng isang atom nucleus q ay katumbas ng produkto ng elementarya na singil sa kuryente e sa serial number Z elemento ng kemikal sa periodic table. Ang mga atom na may parehong istraktura ay may parehong shell ng elektron at hindi maaaring makilala sa kemikal. Ang nuclear physics ay gumagamit ng sarili nitong mga yunit ng pagsukat. 1 fermi - 1 femtometer, . Ang 1 atomic mass unit ay 1/12 ng mass ng isang carbon atom. . Ang mga atomo na may parehong nuclear charge ngunit magkaibang masa ay tinatawag na isotopes. Ang mga isotopes ay naiiba sa kanilang spectra. Ang nucleus ng isang atom ay binubuo ng mga proton at neutron. Ang bilang ng mga proton sa nucleus ay katumbas ng numero ng singil Z, ang bilang ng mga neutron ay ang masa na binawasan ng bilang ng mga proton A–Z=N. Ang positibong singil ng proton ay numerong katumbas ng singil ng elektron, ang masa ng proton ay 1.007 a.m.u. Ang neutron ay walang bayad at may mass na 1.009 amu. (Ang isang neutron ay mas mabigat kaysa sa isang proton sa pamamagitan ng higit sa dalawang masa ng elektron). Ang mga neutron ay matatag lamang sa komposisyon ng atomic nuclei; sa isang libreng anyo, nabubuhay sila ng ~15 minuto at nabubulok sa isang proton, isang electron, at isang antineutrino. Ang puwersa ng gravitational attraction sa pagitan ng mga nucleon sa nucleus ay lumampas sa electrostatic force ng repulsion ng 10 36 beses. Ang katatagan ng nuclei ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga espesyal na puwersang nuklear. Sa layo na 1 fm mula sa proton, ang mga puwersang nuklear ay 35 beses na mas mataas kaysa sa mga Coulomb, ngunit mabilis silang bumababa, at sa layo na halos 1.5 fm maaari silang mapabayaan. Ang mga puwersang nuklear ay hindi nakasalalay sa kung ang butil ay may singil. Ang mga tumpak na sukat ng masa ng atomic nuclei ay nagpakita ng pagkakaroon ng pagkakaiba sa pagitan ng masa ng nucleus at ng algebraic na kabuuan ng mga masa ng mga bumubuo nitong nucleon. Kailangan ng enerhiya upang hatiin ang isang atomic nucleus sa mga nasasakupan nito. Ang dami ay tinatawag na mass defect. Ang pinakamababang enerhiya na dapat gamitin sa paghahati ng nucleus sa mga bumubuo nitong nucleon ay tinatawag na nagbubuklod na enerhiya ng nucleus, na ginugugol sa paggawa laban sa mga puwersang nuklear na pang-akit. Ang ratio ng nagbubuklod na enerhiya sa mass number ay tinatawag na tiyak na nagbubuklod na enerhiya. Ang reaksyong nuklear ay ang pagbabago ng orihinal na atomic nucleus, kapag nakikipag-ugnayan sa anumang particle, patungo sa isa pa, na naiiba sa orihinal. Bilang resulta ng isang nuclear reaction, ang mga particle o gamma ray ay maaaring ilabas. Mayroong dalawang uri ng mga reaksyong nuklear - para sa pagpapatupad ng ilan ay kinakailangan na gumastos ng enerhiya, para sa iba, ang enerhiya ay inilabas. Ang inilabas na enerhiya ay tinatawag na output ng isang nuclear reaction. Sa mga reaksyong nuklear, lahat ng mga batas sa konserbasyon ay natutupad. Ang batas ng konserbasyon ng angular momentum ay nasa anyo ng batas ng konserbasyon ng spin. 71. Radioactivity. Mga uri ng radioactive radiation at ang kanilang mga katangian. Ang nuclei ay may kakayahang kusang mabulok. Sa kasong ito, tanging ang mga nuclei lamang ang matatag na may pinakamababang enerhiya kumpara sa mga kung saan ang nucleus ay maaaring kusang lumiko. Ang nuclei, kung saan mayroong mas maraming proton kaysa sa mga neutron, ay hindi matatag, dahil ang Coulomb repulsive force ay tumataas. Ang nuclei na may mas maraming neutron ay hindi rin matatag, dahil ang masa ng isang neutron ay mas malaki kaysa sa masa ng isang proton, at ang pagtaas ng masa ay humahantong sa pagtaas ng enerhiya. Ang nuclei ay maaaring ilabas mula sa labis na enerhiya alinman sa pamamagitan ng fission sa mas matatag na mga bahagi (alpha decay at fission), o sa pamamagitan ng pagbabago sa singil (beta decay). Ang alpha decay ay ang kusang fission ng isang atomic nucleus sa isang alpha particle at isang product nucleus. Ang lahat ng elementong mas mabigat kaysa sa uranium ay dumaranas ng pagkabulok ng alpha. Ang kakayahan ng isang alpha particle na malampasan ang pagkahumaling ng nucleus ay tinutukoy ng epekto ng tunel (Schrödinger equation). Sa panahon ng pagkabulok ng alpha, hindi lahat ng enerhiya ng nucleus ay na-convert sa kinetic energy ng paggalaw ng nucleus ng produkto at ng alpha particle. Ang bahagi ng enerhiya ay maaaring pumunta sa paggulo ng nucleus atom ng produkto. Kaya, ilang oras pagkatapos ng pagkabulok, ang core ng produkto ay naglalabas ng ilang gamma quanta at bumalik sa normal nitong estado. Mayroon ding isa pang uri ng pagkabulok - kusang nuclear fission. Ang pinakamagaan na elementong may kakayahang mabulok ay ang uranium. Ang pagkabulok ay nangyayari ayon sa batas, kung saan T ay ang kalahating buhay, isang pare-pareho para sa isang ibinigay na isotope. Ang beta decay ay ang kusang pagbabagong-anyo ng isang atomic nucleus, bilang isang resulta kung saan ang singil nito ay tumaas ng isa dahil sa paglabas ng isang elektron. Ngunit ang masa ng isang neutron ay lumampas sa kabuuan ng mga masa ng isang proton at isang elektron. Ito ay dahil sa paglabas ng isa pang particle - isang electron antineutrino . Hindi lamang ang neutron ang maaaring mabulok. Ang isang libreng proton ay matatag, ngunit kapag nalantad sa mga particle, maaari itong mabulok sa isang neutron, positron, at neutrino. Kung ang enerhiya ng bagong nucleus ay mas mababa, pagkatapos ay nangyayari ang positron beta decay. . Tulad ng alpha decay, ang beta decay ay maaari ding samahan ng gamma radiation. 72. Mga paraan ng pagpaparehistro ng ionizing radiation. Ang paraan ng photoemulsion ay upang ilakip ang isang sample sa isang photographic plate, at pagkatapos ng pag-unlad, posibleng matukoy ang dami at pamamahagi ng isang partikular na radioactive substance sa sample sa pamamagitan ng kapal at haba ng particle trace dito. Ang isang scintillation counter ay isang aparato kung saan makikita ng isang tao ang pagbabago ng kinetic energy ng isang mabilis na particle sa enerhiya ng isang light flash, na, naman, ay nagpapasimula ng photoelectric effect (isang electric current pulse), na pinalaki at naitala. . Ang cloud chamber ay isang glass chamber na puno ng hangin at supersaturated na mga singaw ng alkohol. Kapag ang isang particle ay gumagalaw sa silid, ito ay nag-ionize ng mga molekula sa paligid kung saan ang condensation ay agad na nagsisimula. Ang kadena ng mga droplet na nabuo bilang isang resulta ay bumubuo ng isang particle track. Gumagana ang bubble chamber sa parehong mga prinsipyo, ngunit ang registrar ay isang likido na malapit sa kumukulo. Gas-discharge counter (Geiger counter) - isang silindro na puno ng rarefied gas at isang nakaunat na sinulid mula sa isang konduktor. Ang particle ay nagiging sanhi ng gas ionization, ang mga ion sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field ay naghihiwalay sa cathode at anode, na nag-ionize ng iba pang mga atom sa daan. Ang isang corona discharge ay nangyayari, ang salpok nito ay naitala. 73. Chain reaction ng fission ng uranium nuclei. Noong 1930s, ito ay eksperimento na itinatag na kapag ang uranium ay irradiated na may neutrons, lanthanum nuclei ay nabuo, na hindi mabuo bilang isang resulta ng alpha o beta decay. Ang uranium-238 nucleus ay binubuo ng 82 proton at 146 neutron. Kapag eksaktong kalahati ang fission, dapat na nabuo ang praseodymium, ngunit sa stable na nucleus ng praseodymium mayroong 9 na mas kaunting neutron. Samakatuwid, sa panahon ng fission ng uranium, ang iba pang mga nuclei at labis na mga libreng neutron ay nabuo. Noong 1939, isinagawa ang unang artipisyal na fission ng uranium nucleus. Sa kasong ito, 2-3 libreng neutron at 200 MeV ng enerhiya ang pinakawalan, at humigit-kumulang 165 MeV ang inilabas sa anyo ng kinetic energy ng fragment nuclei o o . Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang mga inilabas na neutron ay maaaring maging sanhi ng fission ng iba pang uranium nuclei. Ang neutron multiplication factor ay nagpapakilala kung paano magpapatuloy ang reaksyon. Kung ito ay higit sa isa. pagkatapos ay sa bawat fission ang bilang ng mga neutron ay tumataas, ang uranium ay pinainit sa isang temperatura ng ilang milyong degrees, at isang nuclear pagsabog ay nangyayari. Kapag ang division coefficient ay mas mababa sa isa, ang reaksyon ay nabubulok, at kapag ito ay katumbas ng isa, ito ay pinananatili sa isang pare-parehong antas, na ginagamit sa mga nuclear reactor. Sa natural na isotopes ng uranium, ang nucleus lamang ang may kakayahang fission, at ang pinakakaraniwang isotope ay sumisipsip ng isang neutron at nagiging plutonium ayon sa pamamaraan. Ang plutonium-239 ay katulad ng mga katangian sa uranium-235. 74. Nuclear reactor. thermonuclear reaksyon. Mayroong dalawang uri ng mga nuclear reactor - mabagal at mabilis na neutron. Karamihan sa mga neutron na inilabas sa panahon ng fission ay may lakas na 1-2 MeV at may bilis na humigit-kumulang 10 7 m/s. Ang ganitong mga neutron ay tinatawag na mabilis, at pantay na epektibong hinihigop ng parehong uranium-235 at uranium-238, at mula noon. mayroong mas mabigat na isotope, ngunit hindi ito nahati, kung gayon ang reaksyon ng kadena ay hindi bubuo. Ang mga neutron na gumagalaw sa bilis na humigit-kumulang 2×10 3 m/s ay tinatawag na mga thermal neutron. Ang ganitong mga neutron ay mas aktibo kaysa sa mga mabilis na neutron ng uranium-235. Kaya, upang maisagawa ang isang kinokontrol na reaksyong nuklear, kinakailangan na pabagalin ang mga neutron sa mga thermal velocities. Ang pinakakaraniwang moderator sa mga reactor ay grapayt, ordinaryong at mabigat na tubig. Ang mga absorber at reflector ay ginagamit upang mapanatili ang pagkakaisa ng division factor. Ang mga absorber ay mga rod ng cadmium at boron, na kumukuha ng mga thermal neutron, reflector - beryllium. Kung ang uranium na pinayaman ng isang isotope na may masa na 235 ay ginagamit bilang gasolina, kung gayon ang reaktor ay maaaring gumana nang walang moderator sa mga mabilis na neutron. Sa naturang reactor, karamihan sa mga neutron ay nasisipsip ng uranium-238, na sa pamamagitan ng dalawang beta decay ay nagiging plutonium-239, na isa ring nuclear fuel at source material para sa nuclear weapons. Kaya, ang isang mabilis na neutron reactor ay hindi lamang isang planta ng kuryente, kundi isang breeder din ng gasolina para sa reaktor. Ang kawalan ay ang pangangailangan na pagyamanin ang uranium na may magaan na isotope. Ang enerhiya sa mga reaksyong nuklear ay inilabas hindi lamang dahil sa fission ng mabibigat na nuclei, kundi dahil din sa kumbinasyon ng mga magaan. Upang sumali sa nuclei, kinakailangan upang madaig ang puwersa ng Coulomb repulsive, na posible sa temperatura ng plasma na humigit-kumulang 10 7 -10 8 K. Ang isang halimbawa ng isang thermonuclear reaction ay ang synthesis ng helium mula sa deuterium at tritium o . Ang synthesis ng 1 gramo ng helium ay naglalabas ng enerhiya na katumbas ng pagsunog ng 10 tonelada ng diesel fuel. Ang isang kinokontrol na thermonuclear reaction ay posible sa pamamagitan ng pag-init nito sa isang naaangkop na temperatura sa pamamagitan ng pagpasa ng electric current sa pamamagitan nito o sa pamamagitan ng paggamit ng laser. 75. Biological na epekto ng ionizing radiation. Proteksyon sa radiation. Ang paggamit ng radioactive isotopes. Ang sukatan ng epekto ng anumang uri ng radiation sa isang substance ay ang absorbed dose ng radiation. Ang yunit ng dosis ay ang kulay abo, na katumbas ng dosis kung saan ang 1 joule ng enerhiya ay inilipat sa isang irradiated substance na may mass na 1 kg. kasi ang pisikal na epekto ng anumang radiation sa isang sangkap ay nauugnay hindi gaanong sa pag-init tulad ng sa ionization, pagkatapos ay ipinakilala ang isang yunit ng dosis ng pagkakalantad, na nagpapakilala sa epekto ng ionization ng radiation sa hangin. Ang non-systemic unit ng exposure dose ay ang roentgen, katumbas ng 2.58Ch 10 -4 C/kg. Sa isang exposure dosis ng 1 roentgen, 1 cm 3 ng hangin ay naglalaman ng 2 bilyong pares ng mga ion. Sa parehong hinihigop na dosis, ang epekto ng iba't ibang uri ng radiation ay hindi pareho. Ang mas mabigat na butil, mas malakas ang epekto nito (gayunpaman, ito ay mas mabigat at mas madaling pigilan). Ang pagkakaiba sa biological na epekto ng radiation ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang biological na koepisyent ng kahusayan na katumbas ng pagkakaisa para sa gamma ray, 3 para sa mga thermal neutron, 10 para sa mga neutron na may enerhiya na 0.5 MeV. Ang dosis na pinarami ng koepisyent ay nagpapakilala sa biological na epekto ng dosis at tinatawag na katumbas na dosis, na sinusukat sa sieverts. Ang pangunahing mekanismo ng pagkilos sa katawan ay ionization. Ang mga ion ay pumapasok sa isang kemikal na reaksyon sa cell at nakakagambala sa aktibidad nito, na humahantong sa pagkamatay o mutation ng cell. Ang natural na pagkakalantad sa background ay nasa average na 2 mSv bawat taon, para sa mga lungsod at +1 mSv bawat taon. 76. Absolute ng bilis ng liwanag. Mga elemento ng istasyon ng serbisyo. Relativistic dynamics. Sa empirikal, napag-alaman na ang bilis ng liwanag ay hindi nakasalalay sa kung saang frame of reference naroroon ang tagamasid. Imposible rin na mapabilis ang anumang elementarya na particle, tulad ng isang electron, sa bilis na katumbas ng bilis ng liwanag. Ang kontradiksyon sa pagitan ng katotohanang ito at ang prinsipyo ng relativity ni Galileo ay nalutas ni A. Einstein. Ang batayan ng kanyang [espesyal na] teorya ng relativity ay binubuo ng dalawang postulates: anumang pisikal na proseso ay nagpapatuloy sa parehong paraan sa iba't ibang mga inertial frame ng sanggunian, ang bilis ng liwanag sa vacuum ay hindi nakasalalay sa bilis ng pinagmumulan ng liwanag at ang tagamasid. Ang mga phenomena na inilarawan ng teorya ng relativity ay tinatawag na relativistic. Sa teorya ng relativity, dalawang klase ng mga particle ang ipinakilala - ang mga gumagalaw na may bilis na mas mababa sa mula sa, at kung saan maaaring iugnay ang reference system, at ang mga gumagalaw na may bilis na katumbas ng mula sa, kung saan hindi maiuugnay ang mga reference system. Ang pagpaparami ng hindi pagkakapantay-pantay na ito () sa pamamagitan ng , makuha natin ang . Ang expression na ito ay isang relativistic na batas ng pagdaragdag ng mga bilis, na kasabay ng Newton's at v<. Para sa anumang relatibong bilis ng mga inertial reference frame V Sariling oras, i.e. ang kumikilos sa frame of reference na nauugnay sa particle ay invariant, i.e. ay hindi nakasalalay sa pagpili ng inertial frame of reference. Binabago ng prinsipyo ng relativity ang pahayag na ito, na nagsasabi na sa bawat inertial frame ng reference time ay dumadaloy sa parehong paraan, ngunit walang solong, ganap na oras para sa lahat. Ang coordinate time ay nauugnay sa tamang oras ayon sa batas . Sa pamamagitan ng pag-square sa expression na ito, nakukuha natin ang . ang halaga s tinatawag na interval. Ang kinahinatnan ng relativistic na batas ng pagdaragdag ng bilis ay ang Doppler effect, na nagpapakilala sa pagbabago sa dalas ng oscillation depende sa mga bilis ng pinagmumulan ng alon at ng tagamasid. Kapag ang tagamasid ay gumagalaw sa isang anggulong Q sa pinagmulan, ang dalas ay nagbabago ayon sa batas . Kapag lumalayo mula sa pinagmulan, ang spectrum ay lumilipat sa mas mababang mga frequency na tumutugma sa isang mas mahabang wavelength, i.e. sa pula, kapag papalapit - sa lila. Ang momentum ay nagbabago din sa bilis na malapit sa mula sa:. 77. Mga particle ng elementarya. Sa una, ang elementarya na mga particle ay kasama ang proton, neutron at electron, nang maglaon - ang photon. Nang matuklasan ang pagkabulok ng neutron, idinagdag ang mga muon at pion sa bilang ng mga elementarya na particle. Ang kanilang masa ay mula 200 hanggang 300 na masa ng elektron. Sa kabila ng katotohanan na ang neutron ay nabubulok sa isang daloy, isang electron at isang neutrino, ang mga particle na ito ay hindi umiiral sa loob nito, at ito ay itinuturing na isang elementarya na butil. Karamihan sa mga elementarya na particle ay hindi matatag at may kalahating buhay ng pagkakasunud-sunod na 10 -6 -10 -16 s. Sa relativistikong teorya ni Dirac ng paggalaw ng isang elektron sa isang atom, sinundan nito na ang isang elektron ay maaaring magkaroon ng kambal na may kabaligtaran na singil. Ang particle na ito, na matatagpuan sa cosmic radiation, ay tinatawag na positron. Kasunod nito, napatunayan na ang lahat ng mga particle ay may sariling mga antiparticle, na naiiba sa spin at (kung mayroon man) na singil. Mayroon ding mga true-neutral na particle na ganap na tumutugma sa kanilang mga antiparticle (pi-null-meson at eta-null-meson). Ang phenomenon ng annihilation ay ang magkaparehong pagkasira ng dalawang antiparticle na may pagpapalabas ng enerhiya, halimbawa. . Ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, ang inilabas na enerhiya ay proporsyonal sa kabuuan ng mga masa ng mga nilipol na mga particle. Ayon sa mga batas sa konserbasyon, ang mga particle ay hindi kailanman lumilitaw nang isa-isa. Ang mga particle ay nahahati sa mga grupo, sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng masa - photon, leptons, mesons, baryons. Sa kabuuan, mayroong 4 na uri ng pangunahing (hindi mababawasan sa iba) na pakikipag-ugnayan - gravitational, electromagnetic, mahina at malakas. Ang pakikipag-ugnayan ng electromagnetic ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga virtual na photon (Mula sa kawalan ng katiyakan ng Heisenberg ay sumusunod na sa maikling panahon, ang isang elektron, dahil sa panloob na enerhiya nito, ay maaaring maglabas ng isang quantum, at mabayaran ang pagkawala ng enerhiya sa pamamagitan ng pagkuha ng pareho. Ang emitted quantum ay hinihigop ng isa pa, kaya nagbibigay ng pakikipag-ugnayan.), Malakas - sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga gluon (spin 1, mass 0, dalhin ang "kulay" na quark charge), mahina - vector boson. Ang pakikipag-ugnayan ng gravitational ay hindi ipinaliwanag, ngunit ang quanta ng gravitational field ay dapat theoretically may mass 0, spin 2 (???).