Векторлар мен Скалярлар
жүктеу/скачать 198,45 Kb.
|
Content
| Ньютонның бірінші заңына сәйкес, тас сол бағытта тұрақты жылдамдықпен жүре береді.
2. Салмағы 2 кг Объект көлденеңінен 4 м / с жылдамдықпен қозғалады. нысанның осы жылдамдықпен және осы бағытта қозғалуы үшін қанша таза күш қажет? Жауап: 0 N Қозғалыстағы Объект өзінің қозғалыс күйін сақтайды. Теңгерілмеген күштің болуы объектінің жылдамдығын өзгертеді. 3. Мак пен Тош кафеде дауласады. Мак егер ол желеді жоғары жылдамдықпен лақтырса, онда ол үлкен инерцияға ие болады дейді. Тош инерция жылдамдыққа емес, массаға байланысты екенін айтады. Сіз кіммен келісесіз? Түсіндіріңіз, неге. Тош дұрыс. Инерция-бұл тек массаға байланысты болатын шама. Массасы неғұрлым көп болса, соғұрлым инерция болады. Импульс-бұл физикадағы массаға да, жылдамдыққа да байланысты тағы бір шама. Импульс кейінгі бөлімде талқыланады. 4. Сіз салмақсыз ортада ғарышта болдыңыз делік, объектіні қозғалысқа келтіру үшін күш қажет пе? Мүлдем иә! Ғарышта да заттардың массасы бар. Егер олардың массасы болса, оларда инерция бар. Яғни, кеңістіктегі объект оның қозғалыс күйіндегі өзгерістерге қарсы тұрады. Бекітілген нысанды қозғалысқа келтіру үшін күш салу керек. Ньютон заңдары басқарады - барлық жерде! 5. Фред жексенбінің көп бөлігін диванда демалып, кәсіби футбол матчтарын бақылап, көп мөлшерде тамақ ішеді. Бұл тәжірибе оның инерттілігіне қандай әсер етеді (егер бар болса)? Түсіндіру. Фредтің инерциясы артады! Фред өзінің массасын көбейтеді, егер ол әдетке айналса. Егер оның массасы көбейсе, онда оның инерциясы да артады. 6. Ол суретке түсіруге тырысқан бұқаны орманда қуып жібергенде тым жақын болды. Ерлердің үлкен массасы өте қорқынышты. Алайда, егер Бен орман арқылы зигзаг үлгісін жасаса, онда ол үлкен мұзды өз пайдасына пайдалана алады. Мұны Инерция және Ньютонның алғашқы қозғалыс заңы тұрғысынан түсіндіріңіз. Бұқаның үлкен массасы бұқаның үлкен инерцияға ие екенін білдіреді. Осылайша, ол өзінің қозғалыс күйін оңай өзгерте алады (бағытты тез өзгерте алады), ал Элк өзінің қозғалыс күйін өзгертуде өте қиын. Жақсы өмір үшін Физика! 7. Зертханалық үстелдің шетінде екі кірпіш жатыр. Ширли Шорт тұрып цыпочки және байқайды екі кірпіш. Ол екі кірпіштің қайсысы ең массивті екенін білгісі келеді. Ширли тік күйде болғандықтан, ол жеткілікті биіктікке жете алмайды және кірпішті көтере алмайды; дегенмен, ол кірпішті итеру үшін жеткілікті биіктікке жетуі мүмкін. Кірпішті итеру процесі Ширлиге екі кірпіштің қайсысы ең массивті екенін анықтауға қалай мүмкіндік беретінін талқылаңыз. Ширли қандай айырмашылықты байқайды және бұл байқау қажетті қорытындыға қалай әкелуі мүмкін? Кірпіш, кез-келген зат сияқты, инерцияға ие. Яғни, кірпіш олардың қозғалыс күйінің өзгеруіне қарсы болады. Егер Ширли оларды итерсе, онда кірпіш бұл итеруге қарсы болады. Ең үлкен массасы бар адам ең үлкен инерцияға ие болады. Бұл ең үлкен қарсылыққа ие кірпіш болады. Дәл осы объектінің массасын анықтау әдісі Жер бетінде де, кірпіштер үшін тартылыс күштері аз жерлерде де қолданыла алады. Жылу физикасы Термофизикаға кіріспе Жылу, энергия және температура біздің өмірімізге енеді. Тек бұл туралы ойланыңыз. Біз күндіз, түнде және қашан ұйықтайтынымызды шешіп, жылу мен суыққа назар аударамыз. Біз бұл тақырып туралы ойлаймыз, егер қанша көрпе болса, дұрыс температураны ұстап тұру үшін түнде олардың астына ораламыз немесе ұйықтаймыз. Біздің көпшілігімізде үйлерде, мектептерде және жұмыс орындарында жылу және салқындату жүйелері бар, олар күндіз-түні температураны бақылайды, сондықтан біз көп ақша жұмсамай-ақ өзімізді жайлы сезінеміз. Біз жайлы болу үшін желдеткіштерді орнатамыз немесе портативті желдеткіштерді үйімізде қолданамыз. Біздің көпшілігімізде жылу және ауа баптағыш жүйелермен жабдықталған автомобильдер бар; кейбір автомобильдерде тіпті ішкі және сыртқы температураны тіркейтін есептегіштер болуы мүмкін. Біздің көпшілігіміз ауа-райының қысқаша мазмұнын, әсіресе болжамды температураны үлкен қызығушылықпен қарап, тыңдаймыз, сондықтан біз келесі күні не кию керек және не істеу керектігі туралы шешім қабылдай аламыз. Біздің денеміз жылу мен суыққа өте сезімтал. Ауырсыну университетінде біз пештегі ыстық табаға немесе Шамдағы ыстық шамға қол тигізбеу керек екенін ерте білеміз. Бұл өмір бойы әсер қалдыратын керемет сабақ. Сол университетте біз ыстық тамақты жұтып немесе сынап көргенде абай болу керек екенін білеміз. Біз осындай өнімдерден шыққан жылуды сезіну үшін қолымызды қолдануды үйренеміз және оны салқындатуға көмектесу үшін тамақты ақырын үрлеуді үйренеміз. Бізде нашар гендер немесе тіс күтімі нашар (немесе екеуі де) бар адамдар тіс қуысындағы нервке тиген суық балмұздақтың ауырсынуын біледі. Біздің бәрімізде анам мен әкемнің дене температурасын өлшеу және температураның бар-жоғын білу үшін термометрді тілдің астына (немесе басқа жерге) қалай түсіргені туралы жарқын естеліктер бар. Терлеу дегеніміз не екенін бәріміз білеміз - температура көтеріле бастаған кезде денемізге енгізілген салқындату механизмі. Біздің денемізде олар ұстап тұра алатын температураның тар диапазоны бар. Осы диапазоннан кез-келген ауытқу ауыр зардаптарға, соның ішінде өлімге әкелуі мүмкін. Температура және термометрлер Температура дегеніміз не? Біздің температура сезімімізге қарамастан, ол ғылымдағы анықтау қиын ұғымдардың бірі болып қала береді. Температура мен термометр тақырыбына арналған оқулық парағы температураны қарапайым анықтаудан басталуы керек сияқты. Бірақ дәл осы сәтте мен тығырыққа тірелдім. Сондықтан мен осы таныс ресурсқа жүгінемін, Dictionary.com ... мен қарапайым, бірақ тым Нұсқаулық емес, Нұсқаулық болу үшін тым күрделі анықтамаларды қайдан табамын. Иншалла, плюхнуться животом в омут ағару, мен санамалап өтейін мұнда бұл кейбір анықтамаларды: Дененің немесе қоршаған ортаның жылу немесе суық дәрежесі. Белгілі бір стандартты мәнге қатысты объектінің немесе заттың жылуы немесе суықтылығы. Стандартты шкала бойынша белгіленген бірліктермен немесе градустармен көрсетілген зат үлгісіндегі бөлшектердің орташа кинетикалық энергиясының өлшемі. Заттың немесе тұтастай алғанда кез-келген физикалық жүйенің жылу энергиясын басқа физикалық жүйеге беру қабілетінің өлшемі. Кельвин, Фаренгейт және Цельсий шкаласы сияқты әр түрлі стандартталған сандық шаралардың кез-келгені. Әрине, біз алғашқы екі анықтамаға қанағаттанамыз-объектінің қаншалықты ыстық немесе суық екендігінің дәрежесі немесе өлшемі. Бірақ мұндай анықтамалар температураны түсінуге ықпал етпейді. Бөлшектердің кинетикалық энергиясы мен заттың жылу беру қабілетіне сілтеме жасайтын үшінші және төртінші анықтамалар ғылыми тұрғыдан дәл. Алайда, бұл анықтамалар температураны талқылау үшін жақсы бастама ретінде қызмет ету өте қиын. Сонымен, біз жоғарыда көрсетілгендердің бестен біріне ұқсас анықтаманы аламыз-температураны термометр көрсеткіші ретінде анықтауға болады. Әрине, бұл анықтамада қалаған Аганы алу үшін қажетті күш жоқ! Енді Мен Түсінемін! сәт. Алайда, бұл жылу мен температура туралы осы оқулық үшін тамаша бастама болады. Температура-бұл термометр көрсетеді. Бұл температура қандай өлшенсе де, ол термометрдің көрсеткіштерінде көрінеді. Сонымен, термометр қалай жұмыс істейді? Ол температураның өлшемі қандай екенін қалай сенімді түрде өлшейді? Термометр қалай жұмыс істейді Бүгінгі таңда термометрлердің көптеген түрлері бар. Біздің көпшілігіміз жаратылыстану сабақтарына таныс Тип-бұл тар шыны бағанға салынған сұйықтықтан тұратын тип. Бұл типтегі ескі термометрлер сұйық сынапты қолданды. Сынаптың әсеріне байланысты денсаулыққа қатысты мәселелерді түсінуімізге жауап ретінде термометрлердің бұл түрлері әдетте сұйық алкогольдің кейбір түрлерін қолданады. Бұл сұйық термометрлер жылу кеңейту принципіне негізделген. Зат қызған кезде ол шығарады үлкен көлемді панорамалау. Барлық дерлік заттар жылу кеңеюімен осындай мінез-құлықты көрсетеді. Бұл термометрлерді жобалау мен пайдаланудың негізі. Термометрдегі сұйықтықтың температурасы жоғарылаған сайын оның көлемі де артады. Сұйықтық тұрақты көлденең қимасы бар жоғары тар шыны (немесе пластик) бағанға салынған. Осылайша, көлемнің ұлғаюы баған ішіндегі сұйықтықтың биіктігінің өзгеруіне байланысты болады. Көлемнің жоғарылауы, демек, сұйықтық бағанының биіктігі температураның жоғарылауына пропорционалды. Температураның 10 градусқа көтерілуі баған биіктігінің 1 см өсуіне әкеледі делік, содан кейін температураның 20 градусқа көтерілуі баған биіктігінің 2 см өсуіне әкеледі. Температураның 30 градусқа көтерілуі бағанның биіктігінің 3 см өсуіне әкеледі.бағанның температурасы мен биіктігі арасындағы байланыс термометр қолданылатын температураның шағын диапазонында сызықты болады. Бұл сызықтық тәуелділік термометрді калибрлеуді қарапайым міндет етеді. Кез-келген өлшеу құралын калибрлеу белгілі стандарттармен салыстырғанда шаманы дәл өлшеу үшін құралға бөлімдер мен белгілерді қоюды қамтиды. Кез - келген өлшеу құралы, тіпті өлшеу таяқшасы да калибрленуі керек. Құрал бөлуді немесе таңбалауды қажет етеді; мысалы, метрлік таяқшада әдетте бір-бірінен 1 см қашықтықта немесе 1 мм қашықтықта белгілер болады.бұл белгілер дәл қолданылуы керек және оларды орналастырудың дәлдігі оны белгілі бір ұзындыққа ие басқа объектімен салыстырған кезде ғана анықталуы мүмкін. Термометр белгілі температурасы бар екі объектінің көмегімен калибрленеді. Әдеттегі процесс мұздату температурасын және таза судың қайнау температурасын қолдануды қамтиды. Су 0°C температурада қатып, 1 атм атмосфералық қысымда 100°C температурада қайнайтыны белгілі. Термометрді мұзды су қоспасына салып, термометр сұйықтығының тұрақты биіктікке жетуіне мүмкіндік беру арқылы термометрге 0 градус белгі қоюға болады. Сол сияқты, термометрді қайнаған суға салып (1 атм қысымымен) және сұйықтық деңгейінің тұрақты биіктікке жетуіне мүмкіндік бере отырып, термометрге 100 градус белгі қоюға болады. Термометрге қолданылатын осы екі белгінің көмегімен олардың арасында 1 градус белгілерді көрсету үшін 100 тең қашықтықты орналастыруға болады. Сұйықтықтың температурасы мен биіктігі арасында сызықтық байланыс болғандықтан, 0 градус пен 100 градус арасындағы бөліністерді біркелкі бөлуге болады. Калибрленген термометрдің көмегімен кез-келген объектінің температурасын калибрленген температура диапазонында дәл өлшеуге болады. Температура шкаласы Жоғарыда сипатталған термометрді калибрлеу процесі градустық термометр деп аталатын нәрсеге әкеледі. Градустық термометрде қалыпты қату температурасы мен судың қалыпты қайнау температурасы арасында 100 бөлім немесе интервал болады. Бүгінгі таңда Цельсий шкаласы Швед астрономы Андерс Цельсийдің есімімен аталатын Цельсий шкаласы ретінде белгілі, оны дамытуға байланысты. Цельсий шкаласы-бүкіл әлемде қолданылатын ең кең таралған температура шкаласы. Бұл барлық дерлік елдерде температураны өлшеудің стандартты бірлігі, ең маңызды ерекшелік-Америка Құрама Штаттары. Осы шкаланы қолдана отырып, 28 градус Цельсий температурасы 28°C деп қысқартылған. Дәстүрлі түрде баяу метрикалық жүйеге және басқа да жалпы қабылданған өлшем бірліктеріне ауыса отырып, Америка Құрама Штаттары Фаренгейт температурасын жиі қолданады. Термометрді жоғарыда сипатталғандай Фаренгейт шкаласы бойынша калибрлеуге болады. Айырмашылық мынада: судың қалыпты қату температурасы 32 градус, ал судың қалыпты қайнау температурасы Фаренгейт шкаласы бойынша 212 градус деп белгіленеді. Сонымен, Фаренгейт шкаласын қолданған кезде осы екі температура арасында 180 бөлу немесе интервал болады. Фаренгейт шкаласы неміс физигі Даниэль Фаренгейттің есімімен аталған. Фаренгейт температурасы 76°F деп қысқартылған, әлемнің көптеген елдерінде Фаренгейт шкаласы Цельсий шкаласымен ауыстырылды. Фаренгейт шкаласы бойынша көрсетілген температураны төмендегі теңдеуді қолдана отырып, Цельсий шкаласы бойынша баламаға айналдыруға болады: °C = (°F - 32°)/1,8 Сол сияқты, Цельсий шкаласы бойынша көрсетілген температураны төмендегі теңдеуді қолдана отырып, Фаренгейт шкаласы бойынша эквивалентке айналдыруға болады: °F= 1,8•°C + 32° Кельвин температуралық шкаласы Цельсий мен Фаренгейт шкаласы ең көп қолданылатын температура шкаласы болса да, тарих бойында қолданылған бірнеше басқа таразылар бар. Мысалы, Рэнкин шкаласы, Ньютон шкаласы және Ромер шкаласы бар, олардың барлығы сирек қолданылады. Сонымен, Келвиннің температуралық шкаласы бар, бұл температураны өлшеудің стандартты метрикалық жүйесі және ғалымдар арасында ең көп қолданылатын температура шкаласы. Келвиннің температуралық шкаласы Цельсий температуралық шкаласына ұқсас, өйткені қалыпты мұздату температурасы мен судың қалыпты қайнау температурасы арасында 100 градус тең болады. Алайда, Кельвин шкаласы бойынша нөлдік градустағы белгі Цельсий шкаласына қарағанда 273,15 бірлікке суық. Сонымен, 0 Келвин температурасы -273,15 °C-қа тең. Сонымен, 0 Келвиннен 300 бірлікке жоғары температура 300 Келвин емес, 300 Келвин деп аталады; бұл температура қысқартылған түрде 300 К деп аталады. Цельсий мен Кельвин температуралары арасындағы түрлендірулер (және керісінше) төмендегі екі теңдеудің біреуін қолдана отырып жасалуы мүмкін. жүктеу/скачать 198,45 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|