Se vale a pena conhecer pelo menos uma teoria científica, que explique como o universo atingiu seu estado atual (ou não o atingiu). Com base nos estudos de Edwin Hubble, Georges Lemaitre e Albert Einstein, a teoria do Big Bang postula que o universo começou há 14 bilhões de anos com uma expansão massiva. Em algum momento, o universo foi encerrado em um ponto e abrangeu toda a matéria do universo atual. Esse movimento continua até hoje, e o próprio universo está em constante expansão.

A teoria do Big Bang ganhou amplo apoio nos círculos científicos depois que Arno Penzias e Robert Wilson descobriram a radiação cósmica de fundo em 1965. Usando radiotelescópios, dois astrônomos detectaram ruído cósmico, ou estático, que não se dissipa com o tempo. Em colaboração com o pesquisador de Princeton, Robert Dicke, a dupla de cientistas confirmou a hipótese de Dicke de que o Big Bang original deixou para trás radiação de baixo nível que pode ser encontrada em todo o universo.

Lei de Expansão Cósmica de Hubble

Vamos segurar Edwin Hubble por um segundo. Enquanto a Grande Depressão estava acontecendo na década de 1920, o Hubble estava realizando pesquisas astronômicas inovadoras. Ele não apenas provou que havia outras galáxias além da Via Láctea, mas também descobriu que essas galáxias estavam se afastando da nossa, um movimento que ele chamou de retrocesso.

Para quantificar a velocidade desse movimento galáctico, Hubble propôs a lei da expansão cósmica, também conhecida como lei de Hubble. A equação fica assim: velocidade = H0 x distância. A velocidade é a velocidade da recessão das galáxias; H0 é a constante de Hubble, ou um parâmetro que indica a taxa de expansão do universo; distância é a distância de uma galáxia àquela com a qual a comparação é feita.

A constante de Hubble foi calculada em valores diferentes por algum tempo, mas atualmente está travada em 70 km/s por megaparsec. Para nós não é tão importante. O importante é que a lei é uma maneira conveniente de medir a velocidade de uma galáxia em relação à nossa. E mais importante, a lei estabeleceu que o Universo consiste em muitas galáxias, cujo movimento pode ser rastreado até o Big Bang.

Leis de Kepler do movimento planetário

Durante séculos, os cientistas lutaram entre si e líderes religiosos sobre as órbitas dos planetas, especialmente se giram em torno do sol. No século 16, Copérnico apresentou seu conceito controverso de um sistema solar heliocêntrico, no qual os planetas giram em torno do sol e não da Terra. No entanto, não foi até Johannes Kepler, que se baseou no trabalho de Tycho Brahe e outros astrônomos, que surgiu uma base científica clara para o movimento planetário.

As três leis do movimento planetário de Kepler, desenvolvidas no início do século XVII, descrevem o movimento dos planetas ao redor do sol. A primeira lei, às vezes chamada de lei das órbitas, afirma que os planetas giram em torno do Sol em uma órbita elíptica. A segunda lei, a lei das áreas, diz que a linha que liga o planeta ao sol forma áreas iguais em intervalos regulares. Em outras palavras, se você medir a área criada por uma linha traçada da Terra ao Sol e acompanhar o movimento da Terra por 30 dias, a área será a mesma independentemente da posição da Terra em relação à origem.

A terceira lei, a lei dos períodos, permite estabelecer uma relação clara entre o período orbital do planeta e a distância ao Sol. Graças a essa lei, sabemos que um planeta relativamente próximo do Sol, como Vênus, tem um período orbital muito mais curto do que planetas distantes como Netuno.

Lei universal da gravidade

Isso pode ser a par para o curso hoje, mas há mais de 300 anos, Sir Isaac Newton propôs uma ideia revolucionária: quaisquer dois objetos, independentemente de sua massa, exercem uma atração gravitacional um sobre o outro. Essa lei é representada por uma equação que muitos alunos encontram nas séries finais de física e matemática.

F = G × [(m1m2)/r²]

F é a força gravitacional entre dois objetos, medida em newtons. M1 e ​​M2 são as massas dos dois objetos, enquanto r é a distância entre eles. G é a constante gravitacional, atualmente calculada como 6,67384(80) 10 −11 ou N m² kg −2 .

A vantagem da lei universal da gravidade é que ela permite calcular a atração gravitacional entre quaisquer dois objetos. Essa habilidade é extremamente útil quando os cientistas, por exemplo, lançam um satélite em órbita ou determinam o curso da lua.

Leis de Newton

Enquanto estamos no assunto de um dos maiores cientistas que já viveu na Terra, vamos falar sobre outras leis famosas de Newton. Suas três leis do movimento formam uma parte essencial da física moderna. E como muitas outras leis da física, elas são elegantes em sua simplicidade.

A primeira das três leis afirma que um objeto em movimento permanece em movimento a menos que seja atuado por uma força externa. Para uma bola rolando no chão, a força externa pode ser o atrito entre a bola e o chão, ou um menino batendo na bola na outra direção.

A segunda lei estabelece uma relação entre a massa de um objeto (m) e sua aceleração (a) na forma da equação F = m x a. F é uma força medida em newtons. Também é um vetor, o que significa que tem um componente direcional. Devido à aceleração, a bola que rola no chão tem um vetor especial na direção de seu movimento, e isso é levado em consideração no cálculo da força.

A terceira lei é bastante significativa e deve ser familiar para você: para cada ação há uma reação igual e oposta. Ou seja, para cada força aplicada a um objeto na superfície, o objeto é repelido com a mesma força.

Leis da termodinâmica

O físico e escritor britânico C.P. Snow disse uma vez que um não-cientista que não conhecesse a segunda lei da termodinâmica era como um cientista que nunca havia lido Shakespeare. A agora famosa declaração de Snow enfatizou a importância da termodinâmica e a necessidade mesmo de pessoas distantes da ciência de conhecê-la.

A termodinâmica é a ciência de como a energia funciona em um sistema, seja um motor ou o núcleo da Terra. Ele pode ser reduzido a algumas leis básicas, que Snow delineou da seguinte forma:

• Você não pode vencer.
• Você não evitará perdas.
• Você não pode sair do jogo.

Vamos analisar um pouco isso. O que Snow quis dizer ao dizer que você não pode vencer é que, como a matéria e a energia são conservadas, você não pode ganhar uma sem perder a outra (ou seja, E = mc²). Isso também significa que você precisa fornecer calor para operar o motor, mas na ausência de um sistema perfeitamente fechado, algum calor inevitavelmente escapará para o mundo aberto, levando à segunda lei.

A segunda lei - as perdas são inevitáveis ​​- significa que, devido ao aumento da entropia, você não pode retornar ao estado de energia anterior. A energia concentrada em um lugar sempre tenderá a locais de menor concentração.

Finalmente, a terceira lei - você não pode sair do jogo - refere-se à temperatura mais baixa teoricamente possível - menos 273,15 graus Celsius. Quando o sistema atinge o zero absoluto, o movimento das moléculas para, o que significa que a entropia atingirá seu valor mais baixo e não haverá sequer energia cinética. Mas no mundo real é impossível chegar ao zero absoluto - apenas muito próximo disso.

Força de Arquimedes

Depois que o antigo Arquimedes grego descobriu seu princípio de flutuabilidade, ele supostamente gritou "Eureka!" (Encontrado!) e correu nu por Syracuse. Assim diz a lenda. A descoberta foi muito importante. A lenda também diz que Arquimedes descobriu o princípio quando percebeu que a água na banheira sobe quando um corpo é imerso nela.

De acordo com o princípio de flutuabilidade de Arquimedes, a força que atua sobre um objeto submerso ou parcialmente submerso é igual à massa de fluido que o objeto desloca. Este princípio é de suma importância nos cálculos de densidade, bem como no projeto de submarinos e outras embarcações oceânicas.

Evolução e seleção natural

Agora que estabelecemos alguns dos conceitos básicos de como o universo começou e como as leis físicas afetam nossas vidas diárias, vamos voltar nossa atenção para a forma humana e descobrir como chegamos a este ponto. Segundo a maioria dos cientistas, toda a vida na Terra tem um ancestral comum. Mas para formar uma diferença tão grande entre todos os organismos vivos, alguns deles tiveram que se transformar em espécies separadas.

Em um sentido geral, essa diferenciação ocorreu no processo de evolução. Populações de organismos e suas características passaram por mecanismos como mutações. Aqueles com mais características de sobrevivência, como sapos marrons que se camuflam em pântanos, foram naturalmente selecionados para sobreviver. É daí que vem o termo seleção natural.

Você pode multiplicar essas duas teorias por muitas, muitas vezes, e na verdade Darwin fez isso no século 19. A evolução e a seleção natural explicam a enorme diversidade da vida na Terra.

Teoria geral da relatividade

Albert Einstein foi e continua sendo a descoberta mais importante que mudou para sempre nossa visão do universo. A principal descoberta de Einstein foi a afirmação de que o espaço e o tempo não são absolutos, e a gravidade não é apenas uma força aplicada a um objeto ou massa. Em vez disso, a gravidade tem a ver com o fato de que a massa distorce o espaço e o próprio tempo (espaço-tempo).

Para entender isso, imagine que você está dirigindo pela Terra em linha reta na direção leste, digamos, do hemisfério norte. Depois de um tempo, se alguém quiser determinar com precisão sua localização, você estará muito ao sul e a leste de sua posição original. Isso ocorre porque a Terra é curva. Para dirigir direto para o leste, você precisa levar em consideração a forma da Terra e dirigir em um ângulo ligeiramente ao norte. Compare uma bola redonda e uma folha de papel.

O espaço é praticamente o mesmo. Por exemplo, será óbvio para os passageiros de um foguete voando ao redor da Terra que eles estão voando em linha reta no espaço. Mas, na realidade, o espaço-tempo ao redor deles está se curvando sob a força da gravidade da Terra, fazendo com que eles avancem e permaneçam na órbita da Terra.

A teoria de Einstein teve um enorme impacto no futuro da astrofísica e da cosmologia. Ela explicou uma pequena e inesperada anomalia na órbita de Mercúrio, mostrou como a luz das estrelas se curva e lançou as bases teóricas para os buracos negros.

Princípio da incerteza de Heisenberg

A expansão da relatividade de Einstein nos ensinou mais sobre como o universo funciona e ajudou a estabelecer as bases para a física quântica, levando a um embaraço completamente inesperado da ciência teórica. Em 1927, a constatação de que todas as leis do universo são flexíveis em um determinado contexto levou à surpreendente descoberta do cientista alemão Werner Heisenberg.

Postulando seu princípio da incerteza, Heisenberg percebeu que era impossível conhecer duas propriedades de uma partícula simultaneamente com um alto nível de precisão. Você pode conhecer a posição de um elétron com um alto grau de precisão, mas não seu momento, e vice-versa.

Mais tarde, Niels Bohr fez uma descoberta que ajudou a explicar o princípio de Heisenberg. Bohr descobriu que o elétron tem as qualidades de uma partícula e de uma onda. O conceito ficou conhecido como dualidade onda-partícula e formou a base da física quântica. Portanto, quando medimos a posição de um elétron, o definimos como uma partícula em um determinado ponto do espaço com comprimento de onda indefinido. Quando medimos o momento, consideramos o elétron como uma onda, o que significa que podemos conhecer a amplitude de seu comprimento, mas não a posição.

Determine, que você conhece do curso de física, as características do movimento usadas na mecânica teórica:

1. movimento retilíneo

2. movimento curvilíneo

3. tráfego de alta velocidade

4. movimento relativo

5. propulsão a jato

6. tráfego ferroviário

Opção 8.

Tarefa número 1. Expandir os seguintes conceitos: 1. Tipos de deformações do corpo. Fator de rigidez 2. Determinação do trabalho mecânico. 3. Ondas sonoras. Condições necessárias para o surgimento e existência do som.

Tarefa número 2. Expanda o seguinte conceito: Referencial inercial.

Tarefa número 3.

Determine de qual propriedade especial de qualquer corpo, de acordo com as leis da mecânica clássica de I. Newton, depende a aceleração que este corpo recebe quando interage com outro corpo.

1. De sua velocidade

2. De sua inércia

3. De sua temperatura

4. De sua elasticidade

Opção 9.

Tarefa número 1. Expanda os seguintes conceitos: 1. O conceito de momento. Lei da conservação da quantidade de movimento. 2. Potência. Definição e fórmula física. 3. Conceitos básicos da teoria das ondas mecânicas: Comprimento de onda.

Tarefa número 2. Expanda o seguinte conceito: Primeira lei de Newton - a lei dos sistemas inerciais.

Tarefa número 3.

Energia mecânica total, ou seja, a soma da energia potencial e cinética de um corpo permanece constante sob certas condições físicas. Sob o que?

1. A força da elasticidade atua sobre o corpo

2. A força da gravidade atua sobre o corpo

3. A força de atrito não atua no corpo (está ausente)

4. A força da gravidade não atua sobre o corpo

5. A força de deslizamento atua no corpo

6. A força da teimosia atua sobre o corpo.

Opção 10.

Tarefa número 1. Expanda os seguintes conceitos: 1. Propulsão a jato. Fórmula de Tsiolkovsky para determinar a velocidade máxima de um foguete. 2. Energia cinética. Fórmula física da energia cinética. 3. Conceitos básicos da teoria das ondas mecânicas. Feixe de onda.

Tarefa número 2. Expandir o seguinte conceito: O princípio da superposição de forças na teoria de I. Newton.

Tarefa número 3.

Esta quantidade física (ou unidade) mede o potencial elétrico, diferença de potencial, tensão elétrica e força eletromotriz.

Neste caso, a diferença de potencial entre dois pontos é igual a 1 volt, se para mover uma carga de mesma magnitude de um ponto a outro, deve ser feito sobre ela um trabalho de mesma magnitude (em valor absoluto).

Qual é a unidade de medida da energia liberada durante esse trabalho?

1. 1 Joule

5. 1 newton

6.1 Einstein

Trabalho Escrito nº 4 (de acordo com os resultados de dezembro)

Opção 1.

Tarefa número 1. Expandir os seguintes conceitos: 1. Descobertas de Coulomb e Galvani.

2. Indução eletromagnética. 3. A segunda lei da termodinâmica.

Tarefa número 2. Expanda o seguinte conceito: Características distintivas de sólidos, líquidos e gases.

O fenômeno da difusão reside no fato de que ocorre a penetração e mistura espontânea de partículas de dois gases, líquidos e até sólidos adjacentes; a difusão é reduzida à troca de massas das partículas desses corpos, ela surge e continua enquanto existir o gradiente de densidade.

A mistura mútua de substâncias é uma consequência do movimento contínuo e aleatório de átomos ou moléculas (ou outras partículas) de uma substância. Com o tempo, a profundidade de penetração das moléculas no espaço "alienígena" aumenta, e essa profundidade depende significativamente da temperatura: quanto maior a temperatura, maior a velocidade de movimento das partículas da substância e a difusão mais rápida ocorre.

Vamos imaginar um experimento mental.

Para observar o fenômeno da difusão, vamos jogar alguns grãos de tinta em um recipiente alto com água. Eles afundarão e uma nuvem de água colorida logo se formará ao redor deles. Deixemos o navio sozinho por várias semanas em um quarto fresco e escuro. Observando a embarcação todo esse tempo, encontraremos uma distribuição gradual de cores por toda a altura da embarcação. Eles dizem o que está acontecendo difusão tintas em água.

Como se explica a difusão? Partículas de substâncias (por exemplo, tinta e água), movendo-se aleatoriamente, penetram nas lacunas entre si. E isso significa misturar as coisas.

No entanto, a difusão é mais rápida em uma sala quente. Por exemplo, em um peitoril de janela ensolarado, a difusão da tinta na água é concluída visivelmente mais cedo (veja as fotos). A propósito, à medida que a temperatura aumenta, o movimento browniano também acelera. Qual é a consequência um aumento da temperatura corporal e leva a um aumento na velocidade de movimento de suas partículas constituintes.

O fenômeno de difusão para um gás quimicamente homogêneo obedece Lei de Fick:

Onde j m - densidade de fluxo de massa - quantidade determinada pela massa da substância que se difunde por unidade de tempo através de um único site, perpendicular ao eixo X; D- difusão (coeficiente de difusão); - gradiente de densidade igual à taxa de mudança de densidade por unidade de comprimento X na direção normal a este local. O sinal "-" mostra que a transferência de massa ocorre na direção da densidade decrescente (portanto, os sinais de y j m e são opostos).

Difusão D numericamente igual à densidade de fluxo de massa em um gradiente de densidade igual à unidade.

De acordo com a teoria cinética dos gases,

Este fenômeno é observado em todos os estados da matéria: em gases, líquidos e sólidos. O fenômeno da difusão desempenha um papel importante na natureza e na tecnologia. Contribui para manter a uniformidade da composição do ar atmosférico próximo à superfície da Terra. A propriedade dos tecidos do sistema digestivo de animais e humanos de “escolha” e extração de alimentos de substâncias necessárias para o corpo é baseada no fenômeno de difusão. Na tecnologia, a difusão é usada para extrair várias substâncias, por exemplo, açúcar de beterraba crua, etc. O fenômeno de difusão ocorre durante a cimentação do ferro (com carburação superficial dos produtos de ferro).

Fricção interna (viscosidade)

O mecanismo para a ocorrência de atrito interno entre camadas paralelas de gás (líquido) movendo-se em velocidades diferentes é que, devido ao movimento térmico caótico, as moléculas são trocadas entre as camadas, como resultado do qual o momento da camada que se move mais rapidamente diminui, movendo-se mais lento - aumenta, o que leva à desaceleração da camada em movimento mais rápido e à aceleração da camada em movimento mais lento.

A força de atrito interno entre duas camadas de gás (líquido) obedece Lei de Newton:

onde η - viscosidade dinâmica (viscosidade); - gradiente de velocidade, mostrando a taxa de mudança de velocidade na direção X, perpendicular à direção do movimento das camadas; S- a área sobre a qual a força atua F. A interação de duas camadas, de acordo com a segunda lei de Newton, pode ser considerada como um processo no qual um impulso é transferido de uma camada para outra por unidade de tempo, o módulo é igual à força atuante. Então a expressão (5) pode ser representada como

Onde jp - densidade de fluxo de momento - quantidade determinada pela quantidade de movimento total transportada em unidade de tempo na direção do eixo positivo x através de um único site, perpendicular ao eixo X;é o gradiente de velocidade. O sinal “-” indica que o momento é transferido na direção da velocidade decrescente (portanto, os sinais de y jp e são opostos).

A viscosidade dinâmica η é numericamente igual à densidade de fluxo de momento em um gradiente de velocidade igual à unidade; é calculado pela fórmula

Da comparação das fórmulas (1), (3) e (6), que descrevem os fenômenos de transporte, conclui-se que as regularidades de todos os fenômenos de transporte são semelhantes entre si. Essas leis foram estabelecidas muito antes de serem substanciadas e derivadas da teoria cinética molecular, o que permitiu estabelecer que a semelhança externa de suas expressões matemáticas se deve à generalidade do mecanismo molecular de mistura de moléculas no processo de sua movimento caótico subjacente aos fenômenos de condução de calor, difusão e atrito interno e colisões entre si.

As fórmulas (2), (4) e (7) relacionam os coeficientes de transferência e as características do movimento térmico das moléculas. Essas fórmulas implicam relações simples entre λ, D e η :

Usando essas fórmulas, é possível determinar outras a partir de uma quantidade encontrada pela experiência.

Bilhetes de exame em física 2006-2007 ac. ano

9º ano

Bilhete número 1. Movimento mecânicoíon. Caminho. Velocidade, aceleração

movimento mecânico- mudança na posição do corpo no espaço em relação a outros corpos ao longo do tempo.

Caminho- o comprimento da trajetória ao longo da qual o corpo se move por algum tempo. Denotado pela letra s e medido em metros (m). Calculado pela fórmula

Velocidadeé um valor vetorial igual à razão entre o caminho e o tempo durante o qual esse caminho foi percorrido. Determina a velocidade do movimento e sua direção em um determinado momento. Indicada por uma letra e medida em metros por segundo (). Calculado pela fórmula

Aceleração em movimento uniformeé uma grandeza vetorial igual à razão entre a mudança na velocidade e o intervalo de tempo durante o qual esta mudança ocorreu. Determina a taxa de variação da velocidade em magnitude e direção. Indicada por letra uma ou e é medido em metros por segundo ao quadrado (). Calculado pela fórmula

Bilhete número 2. O fenômeno da inércia. A primeira lei de Newton. Força e slofluxo de energia. segunda lei de newton

O fenômeno de manter a velocidade de um corpo na ausência da ação de outros corpos é chamado de inércia.

Primeira lei de Newton: existem referenciais em relação aos quais os corpos mantêm sua velocidade inalterada se não sofrerem a ação de outros corpos.

Quadros de referência onde a lei da inércia é satisfeita são chamados inerte.

Quadros de referência onde a lei da inércia não é cumprida - não inerte.

Forçaé uma grandeza vetorial. E é uma medida da interação dos corpos. Indicada por letra F ou e é medido em newtons (N)

Uma força que produz o mesmo efeito em um corpo que várias forças que atuam simultaneamente é chamada de resultante dessas forças.

A resultante das forças direcionadas ao longo de uma linha reta em uma direção é direcionada na mesma direção e seu módulo é igual à soma dos módulos das forças componentes.

A resultante das forças direcionadas ao longo de uma linha reta em direções opostas é direcionada para a força maior em valor absoluto, e seu módulo é igual à diferença entre os módulos das forças componentes.

Quanto maior a resultante das forças aplicadas ao corpo, maior a aceleração do corpo.

Quando a força é reduzida pela metade, a aceleração também é reduzida pela metade, ou seja,

Significa, a aceleração com que um corpo de massa constante se move é diretamente proporcional à força aplicada a esse corpo, como resultado da qual ocorre a aceleração.

Quando o peso do corpo é dobrado, a aceleração é reduzida pela metade, ou seja,

Significa, a aceleração com que um corpo se move com uma força constante é inversamente proporcional à massa desse corpo.

A relação quantitativa entre massa corporal, aceleração e a resultante das forças aplicadas ao corpo é chamada de Segunda lei de Newton.

Segunda lei de Newton: aceleração do corpo é diretamente proporcional à resultante forças aplicadas ao corpo e inversamente proporcionais à sua massa.

Matematicamente, a segunda lei de Newton é expressa pela fórmula:

Bilhete número 3. Terceira lei de Newton. Pulso. Lei da conservação da quantidade de movimento. Explicação do reativo movimentos nonova lei da conservação da quantidade de movimento

Terceira lei de Newton: as forças com as quais dois corpos agem um sobre o outro são iguais em magnitude e opostas em direção.

Matematicamente, a terceira lei de Newton é expressa da seguinte forma:

impulso do corpo-- uma quantidade vetorial igual ao produto da massa do corpo e sua velocidade. É denotado por uma letra e é medido em quilogramas por metros por segundo (). Calculado pela fórmula

lei da conservação da quantidade de movimento: a soma dos impulsos dos corpos antes da interação é igual à soma após a interação. Vamos considerar a propulsão a jato com base no movimento de um balão com um jato de ar saindo dele. De acordo com a lei da conservação do momento, o momento total de um sistema composto por dois corpos deve permanecer o mesmo que era antes do início do fluxo de ar, ou seja, igual a zero. Portanto, a bola começa a se mover na direção oposta ao jato de ar com a mesma velocidade que seu momento é igual ao módulo do momento do jato de ar.

Bilhete número 4. Gravidade. Queda livre. Aceleração da gravidade. lei do mundouau fardosombra

Gravidade A força com que a Terra puxa um corpo para si. Denotado ou

Queda livre- o movimento dos corpos sob a influência da gravidade.

Em um determinado lugar da Terra, todos os corpos, independentemente de suas massas e outras características físicas, caem em queda livre com a mesma aceleração. Essa aceleração é chamada aceleração de queda livre e é indicado pela letra ou. Isto

A lei da gravitação universal: quaisquer dois corpos são atraídos um pelo outro com uma força diretamente proporcional à massa de cada um deles e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.

G \u003d 6,67? 10 -11 N? m 2 / kg 2

G - Constante gravitacional

Bilhete número 5. Força elástica. Explicação do dispositivo e princípio de funcionamento do dinamômetro. Força de fricção. Fricção na natureza e tecnologia

A força que surge no corpo como resultado de sua deformação e tende a retornar o corpo à sua posição original é chamada de força elástica. Designadas. É encontrado de acordo com a fórmula

Dinamômetro- um dispositivo para medir a força.

A parte principal do dinamômetro é uma mola de aço, que recebe uma forma diferente dependendo da finalidade do dispositivo. O dispositivo do dinamômetro mais simples é baseado na comparação de qualquer força com a força elástica da mola.

Quando um corpo entra em contato com outro, ocorre uma interação que impede seu movimento relativo, que é chamado de atrito. E a força que caracteriza essa interação é chamada força de fricção. Há atrito estático, atrito de deslizamento e atrito de rolamento.

Sem o atrito do descanso, nem as pessoas nem os animais poderiam andar sobre a terra, porque. Quando andamos, empurramos o chão com os pés. Se não houvesse atrito, os objetos escorregariam das mãos. A força de atrito para o carro ao frear, mas sem atrito estático, ele não poderia começar a se mover. Em muitos casos, o atrito é prejudicial e deve ser tratado. Para reduzir o atrito, as superfícies de contato são lisas e um lubrificante é introduzido entre elas. Para reduzir o atrito dos eixos rotativos de máquinas e máquinas-ferramentas, eles são apoiados em rolamentos.

Bilhete número 6. Pressão. Pressão atmosférica. Lei de Pascal. Lei de Arquimedes

O valor igual à razão da força que atua perpendicularmente à superfície para a área dessa superfície é chamado pressão. É denotado pela letra ou e é medido em pascal (Pa). Calculado pela fórmula

Pressão atmosférica- esta é a pressão de toda a espessura do ar na superfície da Terra e dos corpos localizados nela.

A pressão atmosférica igual à pressão de uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura à temperatura é chamada de pressão atmosférica normal.

A pressão atmosférica normal é 101300Pa = 1013hPa.

A cada 12m a pressão diminui 1mm. art. Arte. (ou por 1,33hPa)

Lei de Pascal: a pressão exercida sobre um líquido ou gás é transmitida para qualquer ponto é o mesmo em todas as direções.

Lei de Arquimedes: um corpo imerso em um líquido (ou gás, ou plasma) é submetido a uma força de empuxo (chamada de força de Arquimedes)

onde c é a densidade do líquido (gás), é a aceleração da queda livre e V é o volume do corpo imerso (ou a parte do volume do corpo abaixo da superfície). A força de empuxo (também chamada de força de Arquimedes) é igual em valor absoluto (e oposta em direção) à força da gravidade que atua sobre o volume de líquido (gás) deslocado pelo corpo, e é aplicada ao centro de gravidade deste volume.

Deve-se notar que o corpo deve estar completamente cercado pelo líquido (ou interceptado pela superfície do líquido). Assim, por exemplo, a lei de Arquimedes não pode ser aplicada a um cubo que fica no fundo do tanque, tocando hermeticamente o fundo.

Bilhete número 7. Força o trabalho. Energia cinética e potencial. Lei de conservação mecânica energia

O trabalho mecânico é feito apenas quando uma força atua sobre o corpo e ele se move.

Trabalho mecanico diretamente proporcional à força aplicada e diretamente proporcional à distância percorrida. É indicado pela letra ou e é medido em joules (J). Calculado pela fórmula

Energia -- uma grandeza física que mostra quanto trabalho um corpo pode realizar. A energia é medida em joules (J).

Energia potencial chamada energia, que é determinada pela posição mútua de corpos que interagem ou partes do mesmo corpo. Indicado pela letra ou. Calculado pela fórmula

A energia possuída por um corpo como resultado de seu movimento é chamada de energia cinética. Indicado pela letra ou. Calculado pela fórmula

A lei da conservação da energia mecânica:

Na ausência de forças como o atrito, a energia mecânica não surge do nada e não pode desaparecer em nenhum lugar.

Bilhete número 8. Vibrações mecânicas. ondas mecânicas. Som. Flutuações na natureza e na tecnologia

Um movimento que se repete após um certo período de tempo é chamado oscilatório.

As oscilações que ocorrem apenas devido ao fornecimento inicial de energia são chamadas de vibrações livres.

Um sistema de corpos que são capazes de oscilações livres é chamado de sistemas oscilatórios.

Propriedades gerais de todos os sistemas oscilatórios:

1. A presença de uma posição de equilíbrio estável.

2. A presença de uma força que devolve o sistema a uma posição de equilíbrio.

Características do movimento oscilatório:

1. Amplitude - o maior (módulo) desvio do corpo da posição de equilíbrio.

2. Período - um período de tempo durante o qual o corpo faz uma oscilação completa.

3. Frequência - o número de oscilações por unidade de tempo.

4. Fase (diferença de fase)

Distúrbios que se propagam no espaço, afastando-se de seu local de origem, são chamados de ondas.

Uma condição necessária para o surgimento de uma onda é o aparecimento no momento da ocorrência de uma perturbação de forças que a impeçam, por exemplo, forças elásticas.

Tipos de onda:

1. Longitudinal - uma onda na qual ocorrem oscilações ao longo da direção de propagação da onda

2. Transversal - uma onda na qual ocorrem oscilações perpendiculares à direção de sua propagação.

Características da onda:

1. Comprimento de onda - a distância entre os pontos mais próximos uns dos outros, oscilando nas mesmas fases.

2. Velocidade da onda - valor numericamente igual à distância que qualquer ponto da onda passa por unidade de tempo.

Ondas sonoras -- São ondas elásticas longitudinais. O ouvido humano percebe na forma de vibrações sonoras com frequência de 20 Hz a 20.000 Hz.

A fonte do som é um corpo vibrando em uma frequência sonora.

Um receptor de som é um corpo capaz de receber vibrações sonoras.

A velocidade do som é a distância que uma onda sonora percorre em 1 segundo.

A velocidade do som depende de:

2. Temperaturas.

Características do som:

1. Frequência

2. Arremesso

3. Amplitude

4. Volume. Depende da amplitude das oscilações: quanto maior a amplitude das oscilações, mais alto o som.

Bilhete número 9. Modelos da estrutura de gases, líquidos e sólidos. Movimento térmico de átomos e moléculas. Movimento browniano e difusão. Interação de partículas de matéria

Moléculas de gás, movendo-se em todas as direções, quase não são atraídas umas pelas outras e preenchem todo o recipiente. Nos gases, a distância entre as moléculas é muito maior do que o tamanho das próprias moléculas. Como, em média, as distâncias entre as moléculas são dezenas de vezes maiores que o tamanho das moléculas, elas são fracamente atraídas umas pelas outras. Portanto, os gases não têm forma própria e volume constante.

As moléculas de um líquido não divergem em longas distâncias, e o líquido em condições normais retém seu volume. Moléculas líquidas estão localizadas próximas umas das outras. As distâncias entre cada duas moléculas são menores que o tamanho das moléculas, então a atração entre elas se torna significativa.

Nos sólidos, a atração entre as moléculas (átomos) é ainda maior do que nos líquidos. Portanto, em condições normais, os sólidos mantêm sua forma e volume. Nos sólidos, as moléculas (átomos) são organizadas em uma determinada ordem. Estes são gelo, sal, metais, etc. Tais corpos são chamados cristais. Moléculas ou átomos de sólidos oscilam em torno de um determinado ponto e não podem se afastar dele. Um corpo sólido, portanto, retém não apenas o volume, mas também a forma.

Porque seu t está associado à velocidade de movimento das moléculas, então o movimento caótico das moléculas que compõem o corpo é chamado movimento térmico. O movimento térmico difere do movimento mecânico, pois muitas moléculas participam dele e cada uma se move aleatoriamente.

movimento browniano- este é um movimento aleatório de pequenas partículas suspensas em um líquido ou gás, ocorrendo sob a influência de impactos das moléculas do meio ambiente. Foi descoberto e estudado pela primeira vez em 1827 pelo botânico inglês R. Brown como o movimento do pólen na água, visível em alta ampliação. O movimento browniano não para.

O fenômeno em que há uma penetração mútua de moléculas de uma substância entre as moléculas de outra é chamado de difusão.

Existe atração mútua entre as moléculas de uma substância. Ao mesmo tempo, existe repulsão entre as moléculas de uma substância.

A distâncias comparáveis ​​ao tamanho das próprias moléculas, a atração é mais perceptível e, com maior aproximação, a repulsão.

Bilhete № 10 . Equilíbrio térmico. Temperatura. Medição de temperatura. Relação entre temperatura e velocidadeyu movimento caótico de partículas

Dois sistemas estão em estado de equilíbrio térmico se, em contato através de uma partição diatérmica, os parâmetros de estado de ambos os sistemas não mudam. A partição diatérmica não interfere na interação térmica dos sistemas. Durante o contato térmico, os dois sistemas chegam a um estado de equilíbrio térmico.

A temperatura é uma grandeza física que caracteriza aproximadamente a energia cinética média das partículas de um sistema macroscópico por um grau de liberdade, que se encontra em estado de equilíbrio termodinâmico.

A temperatura é uma grandeza física que caracteriza o grau de aquecimento de um corpo.

A temperatura é medida com termômetros. As principais unidades de temperatura são Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

Termômetro - um dispositivo usado para medir a temperatura de um determinado corpo por comparação com valores de referência, selecionados condicionalmente como pontos de referência e permitindo definir a escala de medição. Ao mesmo tempo, diferentes termômetros usam diferentes relações entre a temperatura e alguma propriedade observável do dispositivo, que pode ser considerada linearmente dependente da temperatura.

À medida que a temperatura aumenta, a velocidade média das partículas aumenta.

À medida que a temperatura diminui, a velocidade média das partículas diminui.

Bilhete número 11. Energia interna. Trabalho e transferência de calor como formas de alterar a energia interna corpo. Lei salvaenergia em processos térmicos

A energia de movimento e interação das partículas que compõem o corpo é chamada de energia interna do corpo.

A energia interna de um corpo não depende do movimento mecânico do corpo, nem da posição deste corpo em relação a outros corpos.

A energia interna de um corpo pode ser alterada de duas maneiras: por trabalho mecânico ou por transferência de calor.

transferência de calor.

À medida que a temperatura aumenta, a energia interna do corpo aumenta. À medida que a temperatura diminui, a energia interna do corpo diminui. A energia interna de um corpo aumenta quando se realiza trabalho sobre ele.

A energia mecânica e interna pode passar de um corpo para outro.

Esta conclusão é válida para todos os processos térmicos. Na transferência de calor, por exemplo, um corpo mais quente emite energia e um corpo menos aquecido recebe energia.

Quando a energia é transferida de um corpo para outro, ou quando uma forma de energia é transformada em outra, a energia é conservada .

Se ocorrer troca de calor entre corpos, então a energia interna de todos os corpos aquecidos aumenta tanto quanto a energia interna dos corpos resfriados diminui.

Bilhete № 12 . Tipos de transferência de calor: condução, convecção, radiação. Exemplos de transferência de calor em natureza e tecnologia

O processo de mudança de energia interna sem realizar trabalho no corpo ou no próprio corpo é chamado de transferência de calor.

A transferência de energia das partes mais aquecidas do corpo para as menos aquecidas como resultado do movimento térmico e da interação das partículas é chamada de condutividade térmica.

No convecção a energia é transportada pelos próprios jatos de gás ou líquido.

Radiação -- processo de transferência de calor por radiação.

A transferência de energia por radiação difere de outros tipos de transferência de calor, pois pode ser realizada em vácuo completo.

Exemplos de transferência de calor na natureza e tecnologia:

1. ventos. Todos os ventos na atmosfera são correntes de convecção em grande escala.

A convecção explica, por exemplo, os ventos e brisas que surgem nas margens dos mares. Nos dias de verão, a terra aquece pelo sol mais rápido que a água, então o ar sobre a terra aquece mais do que sobre a água, sua densidade diminui e a pressão se torna menor que a pressão do ar mais frio sobre o mar. Como resultado, como nos navios comunicantes, o ar frio se move do fundo do mar para a costa - o vento sopra. Esta é a brisa do dia. À noite, a água esfria mais lentamente do que a terra, e sobre a terra o ar fica mais frio do que sobre a água. Uma brisa noturna é formada - o movimento do ar frio da terra para o mar.

2. Impulso. Sabemos que sem um influxo de ar fresco, a combustão do combustível é impossível. Se o ar não entrar na fornalha, fornalha ou tubo de samovar, a combustão do combustível será interrompida. Geralmente use um fluxo natural de ar - rascunho. Para criar tração acima do forno, por exemplo, em caldeiras de fábricas, fábricas, usinas de energia, um tubo é instalado. Quando o combustível queima, o ar nele aquece. Isso significa que a pressão do ar no forno e no tubo se torna menor que a pressão do ar externo. Devido à diferença de pressão, o ar frio entra no forno e o ar quente sobe - o rascunho é formado.

Quanto mais alto o tubo construído acima do forno, maior a diferença de pressão entre o ar externo e o ar no tubo. Portanto, o empuxo aumenta com o aumento da altura do tubo.

3. Aquecimento e refrigeração de instalações residenciais. Residentes de países localizados nas zonas temperadas e frias da Terra são obrigados a aquecer suas casas. Em países localizados em zonas tropicais e subtropicais, a temperatura do ar, mesmo em janeiro, atinge + 20 e + 30 ° C. Aqui são usados ​​​​dispositivos que resfriam o ar nas instalações. Tanto o aquecimento quanto o resfriamento do ar interno são baseados na convecção.

É aconselhável colocar dispositivos de refrigeração na parte superior, mais próximos do teto, para que ocorra a convecção natural. Afinal, o ar frio tem uma densidade maior que o ar quente e, portanto, afundará.

Os dispositivos de aquecimento estão localizados abaixo. Muitas casas grandes modernas estão equipadas com aquecimento de água. A circulação da água e o aquecimento do ar na sala ocorrem devido à convecção.

Se a instalação para aquecimento do edifício estiver localizada nele, uma caldeira será instalada no porão, na qual a água é aquecida. A água quente sobe através de um tubo vertical da caldeira para um tanque, que geralmente é colocado no sótão da casa. Um sistema de tubos de distribuição é realizado a partir do tanque, através do qual a água passa para os radiadores instalados em todos os andares, fornece seu calor e retorna à caldeira, onde é novamente aquecida. É assim que ocorre a circulação natural da água - convecção.

Em edifícios maiores, são utilizadas instalações mais complexas. A água quente é fornecida a vários edifícios ao mesmo tempo a partir de uma caldeira instalada em uma sala especial. A água é impelida para dentro edifícios com a ajuda de bombas, ou seja, criam convecção artificial.

4. Transferência de calor e flora. A temperatura da camada de ar inferior e da camada superficial do solo é de grande importância para o desenvolvimento das plantas.

Na camada de ar adjacente à Terra e na camada superior do solo, ocorrem mudanças de temperatura. Durante o dia, o solo absorve energia e aquece; à noite, pelo contrário, esfria. Seu aquecimento e resfriamento é influenciado pela presença de vegetação. Assim, o solo escuro e arado é mais fortemente aquecido pela radiação, mas esfria mais rápido do que o solo coberto com vegetação.

O clima também afeta a troca de calor entre o solo e o ar. Em noites claras e sem nuvens, o solo esfria fortemente - a radiação do solo escapa livremente para o espaço. Nessas noites no início da primavera, são possíveis geadas no solo. Se o tempo estiver nublado, as nuvens cobrem a Terra e desempenham o papel de uma espécie de telas que protegem o solo da perda de energia pela radiação.

Um dos meios de aumentar a temperatura da área do solo e do ar do solo são as estufas, que possibilitam um aproveitamento mais pleno da radiação solar. A área do solo é coberta com molduras de vidro ou filmes transparentes. O vidro transmite bem a radiação solar visível, que, caindo em solo escuro, a aquece, mas pior transmite a radiação invisível emitida pela superfície aquecida da Terra. Além disso, o vidro (ou filme) impede o movimento do ar quente para cima, ou seja, a implementação da convecção. Desta forma, o vidro de efeito estufa funciona como uma "armadilha" para a energia. Dentro das estufas, a temperatura é mais alta do que em solo desprotegido, em cerca de 10°C.

5. Garrafa térmica. A transferência de calor de um corpo mais quente para um mais frio leva à equalização de suas temperaturas. Portanto, se você trouxer, por exemplo, uma chaleira quente para a sala, ela esfriará. Parte de sua energia interna passará para os corpos circundantes. Para evitar que o corpo esfrie ou aqueça, a transferência de calor deve ser reduzida. Ao mesmo tempo, eles se esforçam para garantir que a energia não seja transferida por nenhum dos três tipos de transferência de calor: convecção, condução de calor e radiação.

Consiste em um vaso de vidro com paredes duplas. A superfície interna das paredes é coberta com uma camada de metal brilhante e o ar é bombeado para fora do espaço entre as paredes do recipiente. O espaço sem ar entre as paredes não conduz calor, a camada brilhante, devido à reflexão, impede a transferência de energia por radiação. Para proteger o vidro de danos, a garrafa térmica é colocada em uma caixa de papelão ou metal. O recipiente é selado com uma rolha e uma tampa é aparafusada na parte superior da caixa.

Bilhete número 13. Quantidade de calor. Capacidade de calor específicoawn. Derretendo. Cristalização

A energia que um corpo ganha ou perde durante a transferência de calor é chamada de quantidade de calor. Denotado pela letra Q e medido em joules (J). Calculado pela fórmula

A quantidade de calor necessária para aquecer um corpo (ou liberada por ele quando esfria) depende do tipo de substância que o compõe, da massa desse corpo e das mudanças em sua temperatura.

Para calcular a quantidade de calor necessária para aquecer o corpo ou liberada por ele durante o resfriamento, é necessário multiplicar a capacidade calorífica específica da substância pela massa do corpo e pela diferença entre suas temperaturas mais altas e mais baixas.

A quantidade física que mostra quanto calor é necessário para alterar a temperatura de uma substância pesando 1 kg em 1 ° C é chamada calor específico. Indicada por uma letra e medida em. Calculado pela fórmula

A capacidade calorífica específica de algumas substâncias,

A transição de uma substância do estado sólido para o estado líquido é chamada de Derretendo.

A temperatura na qual uma substância derrete é chamada de ponto de fusão da substância.

A transição de uma substância do estado líquido para o sólido é chamada de solidificação ou cristalização.

A temperatura na qual uma substância solidifica (cristaliza) é chamada de solidificação ou temperatura de cristalização.

As substâncias solidificam na mesma temperatura em que fundem.

Ponto de fusão de algumas substâncias, °С

Uma quantidade física que mostra quanto calor deve ser transmitido a um corpo cristalino com massa de 1 kg para transferi-lo completamente para o estado líquido no ponto de fusão é chamado de calor específico de fusão. Indicada por uma letra e medida em. Calculado pela fórmula

Calor específico de fusão de certas substâncias (no ponto de fusão)

Número do bilhete 14 . Evaporação. condensadoção. Ebulição. Umidade do ar

O fenômeno do líquido se transformando em vapor é chamado de vaporização.

Existem duas maneiras de mudar um líquido para um estado gasoso. evaporação e ebulição.

A vaporização da superfície de um líquido é chamada evaporação.

A taxa de evaporação depende do tipo de líquido. A evaporação deve ocorrer a qualquer temperatura. A evaporação ocorre quanto mais rápido, quanto maior a temperatura do líquido. A taxa de evaporação de um líquido depende de sua área de superfície. Com o vento, a evaporação do líquido ocorre mais rapidamente.

O fenômeno da transformação do vapor em líquido é chamado de condensação.

Ebulição- esta é uma transição intensiva de líquido para vapor devido à formação e crescimento de bolhas de vapor, que, a uma determinada temperatura para cada líquido, flutuam até a superfície e explodem.

A temperatura na qual um líquido ferve é chamada de ponto de ebulição. Durante a ebulição, a temperatura do líquido não muda.

O ponto de ebulição de algumas substâncias °С

A quantidade física que mostra quanto calor é necessário para transformar um líquido de massa 1 kg em vapor sem alterar a temperatura é chamada calor específico de vaporização. Indicada por uma letra e medida em. Calculado pela fórmula

Calor específico de vaporização de certas substâncias (no ponto de ebulição)

Amônia (líquido)		Ar (líquido)

Bilhete número 15. Eletrificação do tel. Dois tipos de cargas elétricas. Interação de cobranças. A lei é preservadacarga elétrica

De um corpo que, depois de esfregado, atrai outros corpos para si, dizem que eletrificado ou o que para ele carga elétrica informada.

Corpos feitos de diferentes substâncias podem ser eletrificados. A eletrificação dos corpos ocorre quando os corpos entram em contato e depois se separam.

Dois corpos estão envolvidos na eletrificação. Neste caso, ambos os corpos estão eletrizados.

Existem dois tipos de cargas elétricas.

A carga obtida no vidro esfregado na seda é chamada positivo Essa. adicionado um sinal "+". E a carga obtida no âmbar, usada na lã, foi chamada negativo Essa. atribuído o sinal "-".

Corpos com cargas elétricas de mesmo sinal repelir, e corpos com cargas elétricas de sinal oposto, mutuamente são atraídos.

A lei da conservação da carga elétrica: a soma algébrica das cargas elétricas em um sistema fechado permanece constante.

Bilhete número 16. Corrente elétrica constante. Circuito elétrico. Resistência elétrica. Lei Ohma para uma seção do circuito elétrico

choque elétrico chamado de movimento ordenado de partículas carregadas. A corrente elétrica tem uma certa direção. A direção do movimento de partículas carregadas positivamente é tomada como a direção da corrente.

Um circuito elétrico é uma coleção de vários dispositivos e condutores (ou elementos de um meio eletricamente condutor) conectando-os, através dos quais a corrente elétrica pode fluir.

A resistência elétrica é o recíproco da condutividade elétrica. Medido em ohms.

1 ohm - a resistência de tal condutor em que, a uma tensão nas extremidades de 1 volt, a força da corrente é de 1 ampere.

Lei de Ohm para uma seção de circuito: a intensidade da corrente em uma seção do circuito é diretamente proporcional à tensão nas extremidades desta seção e inversamente proporcional à sua resistência.

Bilhete № 17 . Trabalho e potência da corrente elétrica. Lei Joule- Lenz. O uso de termômetros a ação da corrente na tecnologia

O trabalho de uma corrente elétrica em uma seção de circuito é igual ao produto da tensão nas extremidades desta seção, a intensidade da corrente e o tempo durante o qual o trabalho foi realizado.

O trabalho é medido em joules (J) ou watts por segundo (W?s).

A potência de uma corrente elétrica é igual ao produto da tensão pela corrente.

A potência é medida em watts (W).

Lei de Joule-Lenz: a quantidade de calor liberada por um condutor com corrente é igual ao produto do quadrado da corrente, a resistência do condutor e o tempo.

Usando o efeito térmico da corrente na tecnologia:

A parte principal de uma lâmpada incandescente moderna é uma espiral de fio fino de tungstênio. O tungstênio é um metal refratário, seu ponto de fusão é 3387°C. Em uma lâmpada incandescente, o filamento de tungstênio aquece até 3.000°C, temperatura na qual atinge um calor branco e brilha intensamente. A espiral é colocada em um frasco de vidro, do qual o ar é bombeado por uma bomba para que a espiral não queime. Mas no vácuo, o tungstênio evapora rapidamente, a espiral se torna mais fina e também queima de forma relativamente rápida. Para evitar a rápida evaporação do tungstênio, as lâmpadas modernas são preenchidas com nitrogênio, às vezes com gases inertes - criptônio ou argônio. As moléculas de gás impedem a saída de partículas de tungstênio do filamento, ou seja, impedem a destruição do filamento aquecido.

O efeito térmico da corrente é usado em vários aquecedores elétricos e instalações. Em casa, fogões elétricos, ferros, chaleiras e caldeiras são amplamente utilizados. Na indústria, o efeito térmico da corrente é usado para a fundição de tipos especiais de aço e muitos outros metais, para soldagem elétrica. Na agricultura, a corrente elétrica é usada para aquecer estufas, vaporizadores de forragem, incubadoras, grãos secos e preparar silagem.

A parte principal de qualquer aparelho elétrico de aquecimento é elemento de aquecimento. O elemento de aquecimento é um condutor com alta resistividade, que também é capaz de suportar, sem ser destruído, aquecimento a alta temperatura. Na maioria das vezes, uma liga de níquel, ferro, cromo e manganês, conhecida como nicromo, é usada para fazer o elemento de aquecimento.

No elemento de aquecimento, um condutor em forma de fio ou fita é enrolado em uma placa de material resistente ao calor: mica, cerâmica. Assim, por exemplo, uma fita de nicromo serve como elemento de aquecimento em um ferro elétrico, a partir do qual a parte inferior do ferro aquece.

Bilhete № 18 . Campo elétrico. Ações de um campo elétrico sobre cargas elétricas. Capacitor. Energia ecampo elétrico do capacitor

O campo elétrico é uma forma especial de matéria que existe independentemente de nossas ideias sobre ela.

A principal propriedade de um campo elétrico é sua ação sobre cargas elétricas com uma certa força.

O campo elétrico de cargas estacionárias é chamado eletrostático. Não muda com o tempo. Um campo eletrostático é criado apenas por cargas elétricas. Ela existe no espaço que envolve essas cargas e está inextricavelmente ligada a elas.

Capacitor consiste em dois condutores separados por uma camada dielétrica, cuja espessura é pequena em comparação com as dimensões dos condutores.

Os condutores neste caso são chamados de placas de capacitor. .

A energia de um capacitor é proporcional à sua capacitância e ao quadrado da tensão entre as placas. Toda essa energia está concentrada em um campo elétrico. A densidade de energia do campo é proporcional ao quadrado da intensidade do campo.

Bilhete número 19. A experiência de Oersted. O campo magnético da corrente. Interação de ímãs. A ação do magnetismola no condutor com corrente

A experiência de Oersted:

Coloquemos o condutor incluído no circuito fonte de corrente acima da agulha magnética paralela ao seu eixo. Quando o circuito é fechado, a agulha magnética se desvia de sua posição original. Quando o circuito é aberto, a agulha magnética retorna à sua posição original. Isso significa que o condutor com corrente e a agulha magnética interagem entre si.

O experimento realizado sugere a existência de um condutor com corrente elétrica em torno de campo magnético. Atua na agulha magnética, desviando-a.

Um campo magnético existe em torno de qualquer condutor com corrente, ou seja, em torno de cargas elétricas em movimento. A corrente elétrica e o campo magnético são inseparáveis ​​um do outro.

As linhas ao longo das quais os eixos das pequenas setas magnéticas estão localizadas em um campo magnético são chamadas de linhas magnéticas de um campo magnético. A direção que indica o pólo norte da agulha magnética em cada ponto do campo é tomada como a direção da linha magnética do campo magnético.

As linhas magnéticas do campo magnético atual são curvas fechadas que cobrem o condutor.

Corpos que permanecem magnetizados por muito tempo são chamados de imãs permanentes ou simplesmente ímãs.

Aqueles lugares do ímã onde as ações magnéticas mais fortes são encontradas são chamados pólos magnéticos. Todo ímã, como a agulha magnética que conhecemos, deve ter dois pólos: norte (N) e sulista (S).

Trazendo um ímã para os pólos de uma agulha magnética, você notará que o pólo norte da seta é repelido do pólo norte do ímã e é atraído para o pólo sul. O pólo sul da seta é repelido pelo pólo sul do ímã e atraído pelo pólo norte.

Com base nos experimentos descritos, as seguintes conclusões podem ser tiradas: Pólos magnéticos opostos se atraem, como pólos se repelem. Esta regra também se aplica a eletroímãs.

A interação dos ímãs é explicada pelo fato de que ao redor de qualquer ímã existe um campo magnético. O campo magnético de um ímã atua sobre outro ímã e, inversamente, o campo magnético do segundo ímã atua sobre o primeiro.

Um campo magnético atua com alguma força em qualquer condutor condutor de corrente localizado neste campo.

Bilhete número 20. O fenômeno da indução eletromagnética. corrente de indução. Os experimentos de Faraday. Variável atual

O fenômeno da indução eletromagnética consiste na ocorrência de uma corrente elétrica em um circuito fechado quando o fluxo magnético varia através da superfície delimitada por este circuito.

A corrente elétrica que ocorre durante o fenômeno da indução eletromagnética é chamada de indução.

Experimentos de Faraday:

Uma corrente elétrica que varia periodicamente com o tempo em magnitude e direção é chamada de variáveis.

Bilhete número 21. A lei da propagação retilínea da luz. A lei da reflexão da luz. Espelho plano. O fenômeno da préquebrando a luz

A lei da propagação retilínea da luz: A luz viaja em linha reta em um meio transparente.

Leis da reflexão da luz: 1. Raios, incidentes e refletidos, estão no mesmo plano com uma perpendicular traçada para a interface entre dois meios no ponto de incidência do feixe. 2. O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.

Um espelho cuja superfície é plana é chamado de espelho plano.

A imagem de um objeto em um espelho plano tem as seguintes características: esta imagem é imaginária, direta, igual em tamanho ao objeto, está localizada à mesma distância atrás do espelho que o objeto está localizado na frente do espelho.

Refração da luz- o fenômeno de mudar a direção de propagação da luz quando ela passa pela interface entre duas velocidades.

Bilhete número 22. Lente. Distância focal da lente. Construindo uma imagem em uma lente convergente. Olho como um sistema óptico

As lentes são convexas ou côncavas.

Considere primeiro as propriedades de uma lente convexa.

Fixamos a lente no disco óptico e direcionamos um feixe de raios paralelo ao seu eixo óptico (Fig. 150) para ele. Veremos que os raios são refratados duas vezes - quando passam do ar para a lente e quando saem dela para o ar. Como resultado disso, eles mudarão de direção e se cruzarão em um ponto situado no eixo óptico da lente; este ponto é chamado foco da lente F. A distância do centro óptico da lente até este ponto é chamada de distância focal da lente; também é indicado pela letra F.

Uma lente convexa é chamada de lente convergente.

Uma lente côncava é chamada lente divergente. Mas uma lente côncava (difusora) tem um foco, só que imaginário. Se o feixe divergente de raios emergindo de tal lente continuar na direção oposta à sua direção, então a continuação dos raios se cruzará no ponto F , situada no eixo óptico do mesmo lado de onde a luz incide sobre a lente. Este ponto é chamado foco imaginário de uma lente divergente

Se um objeto está entre a lente e seu foco, sua imagem é ampliada, imaginária, direta e está localizada no mesmo lado da lente que o objeto e mais distante do objeto.

Se o objeto está entre o foco e o foco duplo da lente, então a lente lhe dá uma imagem real ampliada, invertida; ele está localizado no outro lado da lente em relação ao assunto, atrás do dobro da distância focal.

Se o objeto estiver atrás do foco duplo da lente, a lente fornecerá sua imagem real reduzida, invertida do objeto, situada do outro lado da lente entre o foco e o foco duplo

O olho humano é quase esférico, é protegido por uma concha densa chamada esclera. Parte anterior da esclera córnea transparente. Atrás da córnea está Íris, que pode variar de pessoa para pessoa. Entre a córnea e a íris está líquido aquoso.

Há um buraco na íris - aluno, cujo diâmetro, dependendo da iluminação, pode variar de cerca de 2 a 8 mm. Ele muda porque a íris é capaz de se separar.

Atrás da pupila há um corpo transparente, semelhante em forma a uma lente convergente - isso lente, ele está cercado músculos prendendo-o à esclera.

Atrás da lente está corpo vítreo.É transparente e preenche o resto do olho. A parte de trás da esclera - o fundo do olho - é coberta bainha de malha. A retina consiste nas fibras mais finas, que, como vilosidades, cobrem o fundo do olho. São terminações ramificadas. nervo óptico, sensível à luz.

A luz que cai no olho é refratada na superfície anterior do olho, na córnea, lente e corpo vítreo, devido ao qual uma imagem real, reduzida e invertida dos objetos em consideração é formada na retina.

A luz que incide sobre as terminações do nervo óptico que compõem a retina irrita essas terminações. As irritações são transmitidas ao longo das fibras nervosas para o cérebro, e a pessoa recebe uma impressão visual, vê objetos. O processo de correção da visão ...........

Todos os dias passamos 1-2 horas na cozinha. Alguns menos, outros mais. Ao mesmo tempo, raramente pensamos em fenômenos físicos quando preparamos o café da manhã, almoço ou jantar. Mas não pode haver maior concentração deles em condições domésticas do que na cozinha, no apartamento.

Tim Skorenko

1. Difusão. Encontramos esse fenômeno na cozinha o tempo todo. Seu nome é derivado do latim diffusio - interação, dispersão, distribuição. Este é o processo de penetração mútua de moléculas ou átomos de duas substâncias adjacentes. A taxa de difusão é proporcional à área da seção transversal do corpo (volume) e à diferença de concentrações, temperaturas das substâncias misturadas. Se houver uma diferença de temperatura, ele define a direção de propagação (gradiente) - de quente para frio. Como resultado, ocorre o alinhamento espontâneo das concentrações de moléculas ou átomos.

Este fenômeno na cozinha pode ser observado com a propagação de odores. Graças à difusão dos gases, sentado em outra sala, você pode entender o que está sendo cozido. Como você sabe, o gás natural é inodoro e é adicionado um aditivo para facilitar a detecção de vazamento de gás doméstico. Um forte odor desagradável é adicionado por um odorante, por exemplo, etil mercaptano. Se o queimador não pegar fogo na primeira vez, podemos sentir um cheiro específico, que conhecemos desde a infância, como o cheiro de gás doméstico.

E se você jogar grãos de chá ou um saquinho de chá em água fervente e não mexer, poderá ver como a infusão de chá se espalha em um volume de água pura. Esta é a difusão de líquidos. Um exemplo de difusão em um sólido seria a decapagem de tomates, pepinos, cogumelos ou repolho. Os cristais de sal na água se decompõem em íons Na e Cl, que, movendo-se aleatoriamente, penetram entre as moléculas de substâncias na composição de vegetais ou cogumelos.

2. Mudança de estado de agregação. Poucos de nós notamos que em um copo de água deixado em poucos dias, a mesma parte da água evapora à temperatura ambiente quando fervida por 1-2 minutos. E congelando alimentos ou água para cubos de gelo na geladeira, não pensamos em como isso acontece. Enquanto isso, esses fenômenos de cozinha mais comuns e frequentes são facilmente explicados. O líquido tem um estado intermediário entre sólidos e gases. Em temperaturas diferentes de ebulição ou congelamento, as forças atrativas entre as moléculas em um líquido não são tão fortes ou fracas quanto em sólidos e gases. Portanto, por exemplo, somente ao receber energia (da luz solar, moléculas de ar à temperatura ambiente), as moléculas líquidas da superfície aberta passam gradualmente para a fase gasosa, criando pressão de vapor acima da superfície do líquido. A taxa de evaporação aumenta com o aumento da área da superfície do líquido, o aumento da temperatura e a diminuição da pressão externa. Se a temperatura for aumentada, a pressão de vapor desse líquido atingirá a pressão externa. A temperatura na qual isso acontece é chamada de ponto de ebulição. O ponto de ebulição diminui à medida que a pressão externa diminui. Portanto, em áreas montanhosas, a água ferve mais rápido.

Por outro lado, quando a temperatura cai, as moléculas de água perdem energia cinética ao nível das forças atrativas entre si. Eles não se movem mais aleatoriamente, o que permite a formação de uma rede cristalina como nos sólidos. A temperatura de 0 °C na qual isso acontece é chamada de ponto de congelamento da água. Quando congelada, a água se expande. Muitos puderam se familiarizar com esse fenômeno quando colocaram uma garrafa de plástico com uma bebida no freezer para resfriamento rápido e esqueceram, e então a garrafa estourou. Ao resfriar a uma temperatura de 4 °C, primeiro observa-se um aumento na densidade da água, na qual sua densidade máxima e volume mínimo são atingidos. Então, a uma temperatura de 4 a 0°C, as ligações na molécula de água são rearranjadas e sua estrutura se torna menos densa. A uma temperatura de 0 °C, a fase líquida da água muda para uma sólida. Depois que a água congela completamente e se transforma em gelo, seu volume cresce 8,4%, o que leva ao estouro da garrafa plástica. O teor de líquido em muitos produtos é baixo, portanto, quando congelados, eles não aumentam tão visivelmente em volume.

3. Absorção e adsorção. Esses dois fenômenos quase inseparáveis, batizados com o nome do latim sorbeo (absorver), são observados, por exemplo, quando a água é aquecida em uma chaleira ou panela. Um gás que não age quimicamente sobre um líquido pode, no entanto, ser absorvido por ele ao entrar em contato com ele. Esse fenômeno é chamado de absorção. Quando os gases são absorvidos por corpos sólidos de grão fino ou porosos, a maioria deles se acumula densamente e fica retida na superfície dos poros ou grãos e não se distribui por todo o volume. Neste caso, o processo é chamado de adsorção. Esses fenômenos podem ser observados ao ferver a água - bolhas se separam das paredes de uma panela ou chaleira quando aquecidas. O ar liberado da água contém 63% de nitrogênio e 36% de oxigênio. Em geral, o ar atmosférico contém 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio.

O sal de mesa em um recipiente descoberto pode ficar molhado devido às suas propriedades higroscópicas - a absorção de vapor de água do ar. E o refrigerante age como adsorvente quando colocado na geladeira para remover o odor.

4. Manifestação da lei de Arquimedes. Quando estiver pronto para ferver o frango, enchemos a panela com água cerca de metade ou ¾, dependendo do tamanho do frango. Ao mergulhar a carcaça em uma panela com água, notamos que o peso do frango na água diminui visivelmente e a água sobe para as bordas da panela.

Este fenômeno é explicado pela força de empuxo ou a lei de Arquimedes. Neste caso, uma força de empuxo atua sobre um corpo imerso em um líquido, igual ao peso do líquido no volume da parte imersa do corpo. Essa força é chamada de força de Arquimedes, pois é a própria lei que explica esse fenômeno.

5. Tensão superficial. Muitas pessoas se lembram de experimentos com filmes de líquidos que foram mostrados nas aulas de física na escola. Uma pequena armação de arame com um lado móvel foi mergulhada em água com sabão e depois puxada para fora. As forças de tensão superficial no filme formado ao longo do perímetro elevaram a parte móvel inferior do quadro. Para mantê-lo imóvel, um peso foi pendurado nele quando o experimento foi repetido. Este fenômeno pode ser observado em uma peneira - após o uso, a água permanece nos orifícios do fundo desta panela. O mesmo fenômeno pode ser observado após a lavagem dos garfos - também há tiras de água na superfície interna entre alguns dos dentes.

A física dos líquidos explica esse fenômeno da seguinte forma: as moléculas de um líquido estão tão próximas umas das outras que as forças de atração entre elas criam uma tensão superficial no plano da superfície livre. Se a força de atração das moléculas de água do filme líquido for mais fraca que a força de atração da superfície do coador, o filme de água se rompe. Além disso, as forças de tensão superficial são perceptíveis quando colocamos cereais ou ervilhas, feijões em uma panela com água ou adicionamos grãos redondos de pimenta. Alguns grãos permanecerão na superfície da água, enquanto a maioria, sob o peso do resto, afundará no fundo. Se você pressionar levemente os grãos flutuantes com a ponta do dedo ou uma colher, eles superarão a tensão superficial da água e afundarão no fundo.

6. Molhar e espalhar. Em um fogão com um filme gorduroso, o líquido derramado pode formar pequenas manchas e na mesa - uma poça. O fato é que as moléculas do líquido no primeiro caso são mais fortemente atraídas umas pelas outras do que pela superfície do prato, onde há um filme de gordura que não é molhado pela água, e sobre uma mesa limpa, a atração de moléculas de água para as moléculas da superfície da mesa é maior do que a atração das moléculas de água entre si. Como resultado, a poça se espalha.

Esse fenômeno também pertence à física dos líquidos e está relacionado à tensão superficial. Como você sabe, uma bolha de sabão ou gotas de líquido têm uma forma esférica devido às forças de tensão superficial. Em uma gota, as moléculas de líquido são atraídas umas pelas outras mais fortemente do que as moléculas de gás, e tendem para o interior da gota de líquido, reduzindo sua área de superfície. Mas, se houver uma superfície sólida molhada, então parte da gota, ao entrar em contato, é esticada ao longo dela, porque as moléculas do sólido atraem as moléculas do líquido, e essa força excede a força de atração entre as moléculas do sólido. líquido. O grau de umedecimento e espalhamento sobre uma superfície sólida dependerá de qual força é maior - a força de atração das moléculas do líquido e as moléculas do sólido entre si ou a força de atração das moléculas dentro do líquido.

Desde 1938, esse fenômeno físico tem sido amplamente utilizado na indústria, na produção de utensílios domésticos, quando o Teflon (politetrafluoretileno) foi sintetizado no laboratório da DuPont. Suas propriedades são utilizadas não apenas na fabricação de panelas antiaderentes, mas também na produção de tecidos impermeáveis ​​e impermeáveis ​​e revestimentos para roupas e calçados. O Teflon está listado no Guinness Book of Records como a substância mais escorregadia do mundo. Tem muito baixa tensão superficial e adesão (aderência), não é umedecido por água, gorduras ou muitos solventes orgânicos.

7. Condutividade térmica. Um dos fenômenos mais comuns na cozinha que podemos observar é o aquecimento de uma chaleira ou água em uma panela. A condutividade térmica é a transferência de calor através do movimento de partículas quando há uma diferença (gradiente) de temperatura. Entre os tipos de condutividade térmica existe também a convecção. No caso de substâncias idênticas, a condutividade térmica dos líquidos é menor que a dos sólidos e maior que a dos gases. A condutividade térmica de gases e metais aumenta com o aumento da temperatura, enquanto a dos líquidos diminui. Encontramos convecção o tempo todo, seja mexendo sopa ou chá com uma colher, ou abrindo uma janela, ou ligando a ventilação para ventilar a cozinha. Convecção - do latim convectiō (transferência) - um tipo de transferência de calor, quando a energia interna de um gás ou líquido é transferida por jatos e fluxos. Distinga convecção natural e forçada. No primeiro caso, as camadas de líquido ou ar se misturam quando aquecidas ou resfriadas. E no segundo caso, ocorre a mistura mecânica do líquido ou gás - com uma colher, ventilador ou de outra maneira.

8. Radiação eletromagnética. Um forno de micro-ondas é às vezes chamado de forno de micro-ondas ou forno de micro-ondas. O coração de cada forno de micro-ondas é o magnetron, que converte energia elétrica em radiação eletromagnética de micro-ondas com uma frequência de até 2,45 gigahertz (GHz). A radiação aquece os alimentos interagindo com suas moléculas. Nos produtos existem moléculas dipolo contendo cargas elétricas positivas e negativas em suas partes opostas. Estas são moléculas de gorduras, açúcar, mas a maioria de todas as moléculas de dipolo estão na água, que está contida em quase todos os produtos. O campo de micro-ondas, mudando constantemente sua direção, faz com que as moléculas oscilem em alta frequência, que se alinham ao longo das linhas de força para que todas as partes carregadas positivas das moléculas "olhem" em uma direção ou outra. O atrito molecular ocorre, a energia é liberada, o que aquece o alimento.

9. Indução. Na cozinha, você pode encontrar cada vez mais fogões de indução, baseados nesse fenômeno. O físico inglês Michael Faraday descobriu a indução eletromagnética em 1831 e desde então é impossível imaginar nossa vida sem ela. Faraday descobriu a ocorrência de uma corrente elétrica em um circuito fechado devido a uma mudança no fluxo magnético que passa por este circuito. Uma experiência escolar é conhecida quando um ímã plano se move dentro de um circuito de fio em forma de espiral (solenóide), e nele aparece uma corrente elétrica. Há também um processo inverso - uma corrente elétrica alternada em um solenóide (bobina) cria um campo magnético alternado.

O fogão de indução moderno funciona com o mesmo princípio. Sob o painel de aquecimento vitrocerâmico (neutro às oscilações eletromagnéticas) de tal fogão há uma bobina de indução, através da qual uma corrente elétrica flui com uma frequência de 20 a 60 kHz, criando um campo magnético alternado que induz correntes parasitas em um fino camada (camada de pele) do fundo de um prato de metal. A panela aquece devido à resistência elétrica. Essas correntes não são mais perigosas do que pratos quentes em fogões comuns. Os pratos devem ser de aço ou ferro fundido, que possui propriedades ferromagnéticas (para atrair um ímã).

10. Refração da luz. O ângulo de incidência da luz é igual ao ângulo de reflexão, e a propagação da luz natural ou da luz das lâmpadas é explicada por uma natureza de onda corpuscular dual: por um lado, são ondas eletromagnéticas e, por outro, partículas-fótons que se movem na maior velocidade possível no Universo. Na cozinha, você pode observar um fenômeno óptico como a refração da luz. Por exemplo, quando há um vaso transparente de flores na mesa da cozinha, as hastes na água parecem se deslocar no limite da superfície da água em relação à sua continuação fora do líquido. O fato é que a água, como uma lente, refrata os raios de luz refletidos das hastes do vaso. Algo semelhante é observado em um copo transparente com chá, no qual uma colher é abaixada. Você também pode ver uma imagem distorcida e ampliada de um feijão ou cereal no fundo de uma panela funda de água limpa.