Kung ito ay nagkakahalaga ng pag-alam ng hindi bababa sa isang siyentipikong teorya, pagkatapos ay hayaan itong ipaliwanag kung paano naabot ng uniberso ang kasalukuyang estado nito (o hindi naabot ito). Batay sa mga pag-aaral nina Edwin Hubble, Georges Lemaitre, at Albert Einstein, ang teorya ng Big Bang ay nag-postulate na nagsimula ang uniberso 14 bilyong taon na ang nakalilipas na may napakalaking paglawak. Sa ilang mga punto, ang uniberso ay nakapaloob sa isang punto at sumasaklaw sa lahat ng bagay ng kasalukuyang uniberso. Ang kilusang ito ay nagpapatuloy hanggang ngayon, at ang uniberso mismo ay patuloy na lumalawak.

Ang teorya ng Big Bang ay nakakuha ng malawakang suporta sa mga siyentipikong bilog pagkatapos matuklasan nina Arno Penzias at Robert Wilson ang cosmic microwave background noong 1965. Gamit ang mga radio teleskopyo, dalawang astronomer ang nakakita ng cosmic noise, o static, na hindi nawawala sa paglipas ng panahon. Sa pakikipagtulungan ng researcher ng Princeton na si Robert Dicke, kinumpirma ng pares ng mga siyentipiko ang hypothesis ni Dicke na ang orihinal na Big Bang ay nag-iwan ng mababang antas ng radiation na matatagpuan sa buong uniberso.

Cosmic Expansion Law ng Hubble

Hawakan natin sandali si Edwin Hubble. Habang ang Great Depression ay nagngangalit noong 1920s, ang Hubble ay nagsasagawa ng groundbreaking astronomical na pananaliksik. Hindi lamang niya napatunayan na may iba pang mga kalawakan bukod sa Milky Way, ngunit nalaman din niya na ang mga kalawakan na ito ay nagmamadaling palayo sa ating sarili, isang kilusang tinatawag niyang pag-urong.

Upang mabilang ang bilis ng galactic na paggalaw na ito, iminungkahi ni Hubble ang batas ng cosmic expansion, aka batas ni Hubble. Ang equation ay ganito ang hitsura: bilis = H0 x distansya. Ang bilis ay ang bilis ng pag-urong ng mga kalawakan; Ang H0 ay ang Hubble constant, o isang parameter na nagpapahiwatig ng bilis ng pagpapalawak ng uniberso; ang distansya ay ang distansya ng isang kalawakan sa isa kung saan ginawa ang paghahambing.

Ang Hubble constant ay kinakalkula sa iba't ibang mga halaga sa loob ng mahabang panahon, ngunit ito ay kasalukuyang natigil sa 70 km/s bawat megaparsec. Para sa amin ito ay hindi napakahalaga. Ang mahalagang bagay ay ang batas ay isang maginhawang paraan upang sukatin ang bilis ng isang kalawakan na may kaugnayan sa ating kalawakan. At higit sa lahat, itinatag ng batas na ang Uniberso ay binubuo ng maraming kalawakan, ang paggalaw nito ay maaaring masubaybayan hanggang sa Big Bang.

Mga batas ng planetary motion ni Kepler

Sa loob ng maraming siglo, ang mga siyentipiko ay nakikipaglaban sa isa't isa at sa mga pinuno ng relihiyon sa mga orbit ng mga planeta, lalo na kung sila ay umiikot sa araw. Noong ika-16 na siglo, iniharap ni Copernicus ang kanyang kontrobersyal na konsepto ng isang heliocentric solar system, kung saan ang mga planeta ay umiikot sa araw kaysa sa lupa. Gayunpaman, hindi hanggang kay Johannes Kepler, na iginuhit ang gawain ni Tycho Brahe at iba pang mga astronomo, na lumitaw ang isang malinaw na siyentipikong batayan para sa paggalaw ng planeta.

Ang tatlong batas ng planetary motion ni Kepler, na binuo noong unang bahagi ng ika-17 siglo, ay naglalarawan sa paggalaw ng mga planeta sa paligid ng araw. Ang unang batas, kung minsan ay tinatawag na batas ng mga orbit, ay nagsasaad na ang mga planeta ay umiikot sa Araw sa isang elliptical orbit. Ang pangalawang batas, ang batas ng mga lugar, ay nagsasabi na ang linya na nagkokonekta sa planeta sa araw ay bumubuo ng pantay na mga lugar sa mga regular na pagitan. Sa madaling salita, kung susukatin mo ang lugar na nilikha ng isang iginuhit na linya mula sa Earth hanggang sa Araw at susubaybayan ang paggalaw ng Earth sa loob ng 30 araw, magiging pareho ang lugar anuman ang posisyon ng Earth na nauugnay sa pinagmulan.

Ang ikatlong batas, ang batas ng mga panahon, ay nagpapahintulot sa iyo na magtatag ng isang malinaw na kaugnayan sa pagitan ng orbital na panahon ng planeta at ang distansya sa Araw. Dahil sa batas na ito, alam natin na ang isang planeta na medyo malapit sa Araw, tulad ng Venus, ay may mas maikling panahon ng orbit kaysa sa malalayong planeta tulad ng Neptune.

Pangkalahatang batas ng grabidad

Ito ay maaaring maging par para sa kurso ngayon, ngunit higit sa 300 taon na ang nakalilipas, si Sir Isaac Newton ay nagmungkahi ng isang rebolusyonaryong ideya: alinman sa dalawang bagay, anuman ang kanilang masa, ay may gravitational attraction sa isa't isa. Ang batas na ito ay kinakatawan ng isang equation na nakatagpo ng maraming mga mag-aaral sa mga senior grade ng physics at matematika.

F = G × [(m1m2)/r²]

Ang F ay ang gravitational force sa pagitan ng dalawang bagay, na sinusukat sa newtons. Ang M1 at M2 ay ang mga masa ng dalawang bagay, habang ang r ay ang distansya sa pagitan nila. Ang G ay ang gravitational constant, kasalukuyang kinakalkula bilang 6.67384(80) 10 −11 o N m² kg −2 .

Ang bentahe ng unibersal na batas ng gravity ay nagbibigay-daan sa iyo upang kalkulahin ang gravitational attraction sa pagitan ng anumang dalawang bagay. Ang kakayahang ito ay lubhang kapaki-pakinabang kapag ang mga siyentipiko, halimbawa, ay naglulunsad ng satellite sa orbit o tinutukoy ang takbo ng buwan.

Mga batas ni Newton

Habang pinag-uusapan natin ang isa sa mga pinakadakilang siyentipiko na nabuhay sa Earth, pag-usapan natin ang iba pang sikat na batas ni Newton. Ang kanyang tatlong batas ng paggalaw ay bumubuo ng isang mahalagang bahagi ng modernong pisika. At tulad ng maraming iba pang mga batas ng pisika, ang mga ito ay matikas sa kanilang pagiging simple.

Ang una sa tatlong batas ay nagsasaad na ang isang bagay na gumagalaw ay nananatiling gumagalaw maliban kung ito ay kikilos sa pamamagitan ng panlabas na puwersa. Para sa isang bola na gumugulong sa sahig, ang panlabas na puwersa ay maaaring alitan sa pagitan ng bola at ng sahig, o isang batang lalaki na tumatama sa bola sa kabilang direksyon.

Ang pangalawang batas ay nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng masa ng isang bagay (m) at ang acceleration nito (a) sa anyo ng equation na F = m x a. Ang F ay isang puwersa na sinusukat sa mga newton. Ito rin ay isang vector, ibig sabihin, mayroon itong bahaging direksyon. Dahil sa acceleration, ang bola na gumulong sa sahig ay may isang espesyal na vector sa direksyon ng paggalaw nito, at ito ay isinasaalang-alang kapag kinakalkula ang puwersa.

Ang ikatlong batas ay medyo makabuluhan at dapat na pamilyar sa iyo: para sa bawat aksyon ay may pantay at kabaligtaran na reaksyon. Iyon ay, para sa bawat puwersa na inilapat sa isang bagay sa ibabaw, ang bagay ay tinataboy ng parehong puwersa.

Mga batas ng thermodynamics

Ang British physicist at manunulat na si C.P. Snow ay minsang nagsabi na ang isang unscientist na hindi alam ang pangalawang batas ng thermodynamics ay parang isang scientist na hindi pa nakabasa ng Shakespeare. Ang sikat na pahayag ngayon ni Snow ay nagbigay-diin sa kahalagahan ng thermodynamics at ang pangangailangan kahit na para sa mga taong malayo sa agham na malaman ito.

Ang Thermodynamics ay ang agham kung paano gumagana ang enerhiya sa isang sistema, maging ito man ay isang makina o core ng Earth. Maaari itong bawasan sa ilang pangunahing batas, na binalangkas ni Snow bilang mga sumusunod:

• Hindi ka mananalo.
• Hindi mo maiiwasan ang pagkalugi.
• Hindi ka maaaring lumabas sa laro.

Tingnan natin ito nang kaunti. Ang ibig sabihin ni Snow sa pagsasabing hindi ka mananalo ay dahil natipid ang materya at enerhiya, hindi mo makukuha ang isa nang hindi nawawala ang isa (iyon ay, E=mc²). Nangangahulugan din ito na kailangan mong magbigay ng init upang patakbuhin ang makina, ngunit sa kawalan ng perpektong saradong sistema, ang ilang init ay hindi maiiwasang makatakas sa bukas na mundo, na humahantong sa pangalawang batas.

Ang pangalawang batas - ang mga pagkalugi ay hindi maiiwasan - ay nangangahulugan na dahil sa pagtaas ng entropy, hindi ka maaaring bumalik sa nakaraang estado ng enerhiya. Ang enerhiya na puro sa isang lugar ay palaging may posibilidad sa mga lugar na mas mababa ang konsentrasyon.

Sa wakas, ang pangatlong batas - hindi ka makakalabas sa laro - ay tumutukoy sa pinakamababang teoretikal na posibleng temperatura - minus 273.15 degrees Celsius. Kapag ang sistema ay umabot sa ganap na zero, ang paggalaw ng mga molekula ay hihinto, na nangangahulugan na ang entropy ay maaabot ang pinakamababang halaga nito at hindi magkakaroon ng kinetic energy. Ngunit sa totoong mundo imposibleng maabot ang absolute zero - malapit lang dito.

Lakas ni Archimedes

Matapos matuklasan ng sinaunang Greek Archimedes ang kanyang prinsipyo ng buoyancy, sumigaw umano siya ng "Eureka!" (Natagpuan!) at tumakbong hubo't hubad sa Syracuse. Kaya sabi ng alamat. Napakahalaga ng pagtuklas. Sinasabi rin ng alamat na natuklasan ni Archimedes ang prinsipyo nang mapansin niyang tumataas ang tubig sa bathtub kapag nalulubog ang isang katawan dito.

Ayon sa prinsipyo ng buoyancy ni Archimedes, ang puwersang kumikilos sa isang nakalubog o bahagyang nakalubog na bagay ay katumbas ng masa ng likido na inilipat ng bagay. Ang prinsipyong ito ay pinakamahalaga sa mga kalkulasyon ng density, gayundin sa disenyo ng mga submarino at iba pang mga sasakyang pandagat.

Ebolusyon at natural na seleksyon

Ngayong naitatag na natin ang ilan sa mga pangunahing konsepto kung paano nagsimula ang uniberso at kung paano nakakaapekto ang mga pisikal na batas sa ating pang-araw-araw na buhay, ibaling natin ang ating pansin sa anyo ng tao at alamin kung paano tayo nakarating sa puntong ito. Ayon sa karamihan ng mga siyentipiko, lahat ng buhay sa Earth ay may iisang ninuno. Ngunit upang makabuo ng napakalaking pagkakaiba sa pagitan ng lahat ng nabubuhay na organismo, ang ilan sa kanila ay kailangang maging isang hiwalay na species.

Sa pangkalahatang kahulugan, ang pagkakaibang ito ay naganap sa proseso ng ebolusyon. Ang mga populasyon ng mga organismo at ang kanilang mga katangian ay dumaan sa mga mekanismo tulad ng mga mutasyon. Ang mga may higit pang mga katangian ng kaligtasan, tulad ng mga brown na palaka na nagbabalatkayo sa mga latian, ay natural na pinili para mabuhay. Dito nagmula ang terminong natural selection.

Maaari mong i-multiply ang dalawang teoryang ito ng marami, maraming beses, at talagang ginawa ito ni Darwin noong ika-19 na siglo. Ipinapaliwanag ng ebolusyon at natural selection ang napakalaking pagkakaiba-iba ng buhay sa Earth.

Pangkalahatang teorya ng relativity

Si Albert Einstein ay at nananatiling pinakamahalagang pagtuklas na nagpabago sa ating pananaw sa uniberso magpakailanman. Ang pangunahing tagumpay ni Einstein ay ang pahayag na ang espasyo at oras ay hindi ganap, at ang gravity ay hindi lamang isang puwersa na inilapat sa isang bagay o masa. Sa halip, ang gravity ay may kinalaman sa katotohanang ang mass warps space at time mismo (spacetime).

Upang magkaroon ng kahulugan nito, isipin na ikaw ay nagmamaneho sa buong Earth sa isang tuwid na linya sa isang silangang direksyon mula sa, halimbawa, ang hilagang hemisphere. Pagkaraan ng ilang sandali, kung nais ng isang tao na tumpak na matukoy ang iyong lokasyon, ikaw ay nasa timog at silangan ng iyong orihinal na posisyon. Ito ay dahil ang lupa ay hubog. Upang magmaneho nang diretso sa silangan, kailangan mong isaalang-alang ang hugis ng Earth at magmaneho sa isang anggulo na bahagyang hilaga. Ihambing ang isang bilog na bola at isang sheet ng papel.

Ang espasyo ay halos pareho. Halimbawa, magiging halata sa mga pasahero ng isang rocket na lumilipad sa paligid ng Earth na sila ay lumilipad sa isang tuwid na linya sa kalawakan. Ngunit sa katotohanan, ang space-time sa kanilang paligid ay kurbadong sa ilalim ng puwersa ng gravity ng Earth, na nagiging dahilan upang sila ay parehong sumulong at manatili sa orbit ng Earth.

Ang teorya ni Einstein ay may malaking epekto sa hinaharap ng astrophysics at kosmolohiya. Ipinaliwanag niya ang isang maliit at hindi inaasahang anomalya sa orbit ng Mercury, ipinakita kung paano yumuko ang liwanag ng bituin, at inilatag ang mga teoretikal na pundasyon para sa mga black hole.

Prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ng Heisenberg

Ang pagpapalawak ng relativity ni Einstein ay nagturo sa amin ng higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang uniberso at tumulong na ilatag ang batayan para sa quantum physics, na humahantong sa isang ganap na hindi inaasahang kahihiyan ng teoretikal na agham. Noong 1927, ang pagkaunawa na ang lahat ng mga batas ng uniberso ay nababaluktot sa isang tiyak na konteksto ay humantong sa nakagugulat na pagtuklas ng Aleman na siyentipikong si Werner Heisenberg.

Sa pag-post ng kanyang uncertainty principle, napagtanto ni Heisenberg na imposibleng malaman ang dalawang katangian ng isang particle nang sabay-sabay na may mataas na antas ng katumpakan. Maaari mong malaman ang posisyon ng isang electron na may mataas na antas ng katumpakan, ngunit hindi ang momentum nito, at kabaliktaran.

Nang maglaon, nakagawa si Niels Bohr ng isang pagtuklas na nakatulong sa pagpapaliwanag ng prinsipyo ng Heisenberg. Natagpuan ni Bohr na ang electron ay may mga katangian ng parehong particle at wave. Ang konsepto ay naging kilala bilang wave-particle duality at naging batayan ng quantum physics. Samakatuwid, kapag sinusukat natin ang posisyon ng isang elektron, tinukoy natin ito bilang isang particle sa isang tiyak na punto sa espasyo na may hindi tiyak na haba ng daluyong. Kapag sinusukat natin ang momentum, isinasaalang-alang natin ang electron bilang isang alon, na nangangahulugang malalaman natin ang amplitude ng haba nito, ngunit hindi ang posisyon.

Tukuyin, na kilala mo mula sa kurso ng pisika, ang mga katangian ng paggalaw na ginagamit sa theoretical mechanics:

1. rectilinear na paggalaw

2. curvilinear na paggalaw

3. mabilis na trapiko

4. kamag-anak na paggalaw

5. jet propulsion

6. trapiko sa riles

Opsyon 8.

Gawain bilang 1. Palawakin ang mga sumusunod na konsepto: 1. Mga uri ng pagpapapangit ng katawan. Stiffness factor 2. Pagpapasiya ng mekanikal na gawain. 3. Mga sound wave. Mga kondisyong kinakailangan para sa paglitaw at pagkakaroon ng tunog.

Gawain bilang 2. Palawakin ang sumusunod na konsepto: Inertial frame of reference.

Gawain bilang 3.

Tukuyin kung anong espesyal na pag-aari ng anumang katawan, alinsunod sa mga batas ng klasikal na mekanika ng I. Newton, nakasalalay ang acceleration na natatanggap ng katawan na ito kapag nakikipag-ugnayan ito sa ibang katawan.

1. Mula sa kanyang bilis

2. Mula sa kanyang pagkawalang-galaw

3. Mula sa kanyang temperatura

4. Mula sa pagkalastiko nito

Opsyon 9.

Gawain bilang 1. Palawakin ang mga sumusunod na konsepto: 1. Ang konsepto ng momentum. Batas ng konserbasyon ng momentum. 2. Kapangyarihan. Kahulugan at pisikal na formula. 3. Pangunahing konsepto ng teorya ng mga mekanikal na alon: Haba ng daluyong.

Gawain bilang 2. Palawakin ang sumusunod na konsepto: Ang unang batas ni Newton - ang batas ng mga inertial system.

Gawain bilang 3.

Kabuuang mekanikal na enerhiya, i.e. ang kabuuan ng potensyal at kinetic na enerhiya ng isang katawan ay nananatiling pare-pareho sa ilalim ng ilang mga pisikal na kondisyon. Sa ilalim ng ano?

1. Ang puwersa ng pagkalastiko ay kumikilos sa katawan

2. Ang puwersa ng grabidad ay kumikilos sa katawan

3. Ang friction force ay hindi kumikilos sa katawan (ito ay wala)

4. Ang puwersa ng grabidad ay hindi kumikilos sa katawan

5. Ang puwersa ng pag-slide ay kumikilos sa katawan

6. Ang puwersa ng katigasan ng ulo ay kumikilos sa katawan.

Opsyon 10.

Gawain bilang 1. Palawakin ang mga sumusunod na konsepto: 1. Jet propulsion. Ang formula ni Tsiolkovsky para sa pagtukoy ng maximum na bilis ng isang rocket. 2. Kinetic energy. Pisikal na formula ng kinetic energy. 3. Pangunahing konsepto ng teorya ng mga mekanikal na alon. Sinag ng alon.

Gawain bilang 2. Palawakin ang sumusunod na konsepto: Ang prinsipyo ng superposisyon ng mga puwersa sa teorya ng I. Newton.

Gawain bilang 3.

Sinusukat ng pisikal na dami (o yunit) na ito ang potensyal na elektrikal, potensyal na pagkakaiba, boltahe ng kuryente at puwersang electromotive.

Sa kasong ito, ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang puntos ay katumbas ng 1 boltahe, kung upang ilipat ang isang singil ng parehong magnitude mula sa isang punto patungo sa isa pa, ang gawain ng parehong magnitude (sa ganap na halaga) ay dapat gawin dito.

Ano ang yunit ng sukat para sa enerhiya na inilabas sa panahon ng gawaing ito?

1. 1 Joule

5. 1 newton

6.1 Einstein

Nakasulat na Takdang-aralin Blg. 4 (ayon sa mga resulta ng Disyembre)

Pagpipilian 1.

Gawain bilang 1. Palawakin ang mga sumusunod na konsepto: 1. Mga Pagtuklas ng Coulomb at Galvani.

2. Electromagnetic induction. 3. Ang pangalawang batas ng thermodynamics.

Gawain bilang 2. Palawakin ang sumusunod na konsepto: Mga natatanging katangian ng solid, likido at gas.

Ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog ay namamalagi sa katotohanan na ang kusang pagtagos at paghahalo ng mga particle ng dalawang magkadugtong na gas, likido at maging ang mga solid ay nangyayari; Ang pagsasabog ay nabawasan sa pagpapalitan ng mga masa ng mga particle ng mga katawan na ito, ito ay bumangon at nagpapatuloy hangga't umiiral ang gradient ng density.

Ang mutual na paghahalo ng mga substance ay bunga ng tuluy-tuloy at random na paggalaw ng mga atom o molekula (o iba pang particle) ng isang substance. Sa paglipas ng panahon, ang lalim ng pagtagos ng mga molekula sa "alien" na espasyo ay tumataas, at ang lalim na ito ay nakasalalay nang malaki sa temperatura: mas mataas ang temperatura, mas malaki ang bilis ng paggalaw ng mga particle ng sangkap at ang mas mabilis na pagsasabog ay nagpapatuloy.

Isipin natin ang isang eksperimento sa pag-iisip.

Upang obserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog, itapon natin ang ilang butil ng pintura sa isang mataas na sisidlan na may tubig. Sila ay lulubog sa ilalim, at isang ulap ng kulay na tubig ay malapit nang mabuo sa kanilang paligid. Iwanan natin ang sisidlan nang mag-isa sa loob ng ilang linggo sa isang malamig at madilim na silid. Ang pagmamasid sa sisidlan sa lahat ng oras na ito, makikita natin ang unti-unting pagkalat ng kulay sa buong taas ng sisidlan. Sinasabi nila kung ano ang nangyayari pagsasabog mga pintura sa tubig.

Paano ipinaliwanag ang pagsasabog? Ang mga particle ng mga sangkap (halimbawa, pintura at tubig), na random na gumagalaw, ay tumagos sa mga puwang sa pagitan ng bawat isa. At nangangahulugan ito ng paghahalo ng mga bagay.

Gayunpaman, ang pagsasabog ay mas mabilis sa isang mainit na silid. Halimbawa, sa isang maaraw na window sill, ang pagsasabog ng pintura sa tubig ay nakumpleto nang mas maaga (tingnan ang mga larawan). Siyanga pala, habang tumataas ang temperatura, bumibilis din ang Brownian motion. Ano ang kahihinatnan isang pagtaas sa temperatura ng katawan at humahantong sa isang pagtaas sa bilis ng paggalaw ng mga nasasakupang particle nito.

Ang diffusion phenomenon para sa isang chemically homogenous na gas ay sumusunod Batas ni Fick:

saan j m - density ng mass flux - dami na tinutukoy ng mass ng substance na nagkakalat bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng isang site, patayo sa axis X; D- pagsasabog (diffusion coefficient); - density gradient katumbas ng rate ng pagbabago ng density bawat haba ng yunit X sa direksyon na normal sa site na ito. Ang "-" sign ay nagpapakita na ang mass transfer ay nangyayari sa direksyon ng pagbaba ng density (samakatuwid, ang mga palatandaan ng y j m at ay kabaligtaran).

Pagsasabog D numerically katumbas ng mass flux density sa isang density gradient na katumbas ng pagkakaisa.

Ayon sa kinetic theory ng mga gas,

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod sa lahat ng estado ng bagay: sa mga gas, likido at solido. Ang phenomenon ng diffusion ay may mahalagang papel sa kalikasan at teknolohiya. Nag-aambag ito sa pagpapanatili ng pagkakapareho ng komposisyon ng hangin sa atmospera malapit sa ibabaw ng Earth. Ang pag-aari ng mga tisyu ng sistema ng pagtunaw ng mga hayop at tao ng "pagpipilian" at pagkuha mula sa pagkain ng mga sangkap na kinakailangan para sa katawan ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng pagsasabog. Sa teknolohiya, ang pagsasabog ay ginagamit upang kunin ang iba't ibang mga sangkap, halimbawa, asukal mula sa mga hilaw na beets, atbp. Ang diffusion phenomenon ay nangyayari sa panahon ng iron cementation (na may ibabaw na carburization ng mga produktong bakal).

Panloob na alitan (lagkit)

Ang mekanismo ng paglitaw ng panloob na alitan sa pagitan ng magkatulad na mga layer ng gas (likido) na gumagalaw sa iba't ibang bilis ay dahil sa magulong thermal motion, ang mga molekula ay ipinagpapalit sa pagitan ng mga layer, bilang isang resulta kung saan ang momentum ng layer na gumagalaw nang mas mabilis ay bumababa. mas mabagal ang paggalaw - tumataas, na humahantong sa pagbabawas ng paggalaw ng layer nang mas mabilis at ang pagbilis ng paglipat ng layer nang mas mabagal.

Ang puwersa ng panloob na alitan sa pagitan ng dalawang layer ng gas (likido) ay sumusunod Batas ni Newton:

kung saan η - dynamic na lagkit (lagkit); - gradient ng bilis, na nagpapakita ng rate ng pagbabago ng bilis sa direksyon X, patayo sa direksyon ng paggalaw ng mga layer; S- ang lugar kung saan kumikilos ang puwersa F. Ang pakikipag-ugnayan ng dalawang layer ayon sa pangalawang batas ni Newton ay maaaring ituring bilang isang proseso kung saan ang isang salpok ay inililipat mula sa isang layer patungo sa isa pa bawat yunit ng oras, ang modulus ay katumbas ng kumikilos na puwersa. Pagkatapos expression (5) ay maaaring kinakatawan bilang

saan j p - density ng momentum flux - dami na tinutukoy ng kabuuang momentum na dinala yunit ng oras sa positibong direksyon ng axis x sa pamamagitan ng iisang site, patayo sa axis X; ay ang gradient ng bilis. Ang "-" sign ay nagpapahiwatig na ang momentum ay inilipat sa direksyon ng pagbaba ng bilis (samakatuwid, ang mga palatandaan ng y jp at kabaligtaran).

Ang dynamic na viscosity η ay numerically katumbas ng momentum flux density sa isang velocity gradient na katumbas ng unity; ito ay kinakalkula ng formula

Mula sa paghahambing ng mga formula (1), (3) at (6), na naglalarawan sa transport phenomena, sumusunod na ang mga regularidad ng lahat ng transport phenomena ay magkapareho sa isa't isa. Ang mga batas na ito ay naitatag nang matagal bago sila napatunayan at nagmula sa teorya ng molekular-kinetic, na naging posible upang maitaguyod na ang panlabas na pagkakapareho ng kanilang mga ekspresyon sa matematika ay dahil sa pangkalahatan ng mekanismo ng molekular ng paghahalo ng mga molekula sa proseso ng kanilang magulong paggalaw na pinagbabatayan ng phenomena ng heat conduction, diffusion at internal friction, at banggaan sa isa't isa.

Iniuugnay ng mga formula (2), (4) at (7) ang mga koepisyent ng paglipat at katangian ng thermal motion ng mga molekula. Ang mga formula na ito ay nagpapahiwatig ng mga simpleng ugnayan sa pagitan ng λ, D at η :

Gamit ang mga formula na ito, posibleng matukoy ang iba mula sa isang dami na natagpuan mula sa karanasan.

Mga tiket sa pagsusulit sa pisika 2006-2007 ac. taon

Baitang 9

Numero ng tiket 1. Kilusang mekanikalion. Paraan. Bilis, Bilis

mekanikal na paggalaw- pagbabago sa posisyon ng katawan sa espasyo na may kaugnayan sa iba pang mga katawan sa paglipas ng panahon.

Paraan- ang haba ng trajectory kung saan gumagalaw ang katawan nang ilang oras. Tinutukoy ng titik s at sinusukat sa metro (m). Kinakalkula ayon sa formula

Bilis ay isang vector value na katumbas ng ratio ng path sa oras kung kailan nalakbay ang path na ito. Tinutukoy ang parehong bilis ng paggalaw at ang direksyon nito sa isang partikular na oras. Tinutukoy ng isang titik at sinusukat sa metro bawat segundo (). Kinakalkula ayon sa formula

Pagpapabilis sa unipormeng galaw ay isang dami ng vector na katumbas ng ratio ng pagbabago sa bilis sa pagitan ng oras kung kailan nangyari ang pagbabagong ito. Tinutukoy ang rate ng pagbabago ng bilis sa magnitude at direksyon. Tinutukoy ng liham a o at sinusukat sa metro bawat segundo squared (). Kinakalkula ayon sa formula

Numero ng tiket 2. Ang phenomenon ng inertia. Ang unang batas ni Newton. Lakas at slokapangyarihan daloy. Pangalawang batas ni Newton

Ang kababalaghan ng pagpapanatili ng bilis ng isang katawan sa kawalan ng pagkilos ng iba pang mga katawan ay tinatawag na inertia.

Ang unang batas ni Newton: may mga frame of reference na may kinalaman sa kung saan ang mga katawan ay nagpapanatili ng kanilang bilis na hindi nagbabago kung hindi sila aaksyunan ng ibang mga katawan.

Ang mga frame ng sanggunian kung saan ang batas ng pagkawalang-galaw ay nasiyahan ay tinatawag hindi gumagalaw.

Mga frame ng sanggunian kung saan ang batas ng pagkawalang-galaw ay hindi natutupad - hindi gumagalaw.

Puwersa ay isang dami ng vector. At ito ay isang sukatan ng pakikipag-ugnayan ng mga katawan. Tinutukoy ng liham F o at sinusukat sa newtons (N)

Ang isang puwersa na gumagawa ng parehong epekto sa isang katawan bilang ilang sabay-sabay na kumikilos na pwersa ay tinatawag resulta ng mga puwersang ito.

Ang resulta ng mga puwersa na nakadirekta sa isang tuwid na linya sa isang direksyon ay nakadirekta sa parehong direksyon, at ang module nito ay katumbas ng kabuuan ng mga module ng mga puwersa ng sangkap.

Ang resulta ng mga puwersa na nakadirekta sa isang tuwid na linya sa magkasalungat na direksyon ay nakadirekta patungo sa mas malaking puwersa sa ganap na halaga, at ang module nito ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng mga module ng mga pwersang bahagi.

Kung mas malaki ang resulta ng mga puwersa na inilapat sa katawan, mas malaki ang acceleration ng katawan.

Kapag ang puwersa ay nahahati, ang acceleration ay nahahati din, i.e.

Ibig sabihin, ang acceleration kung saan ang isang katawan ng pare-pareho ang mass ay gumagalaw ay direktang proporsyonal sa puwersa na inilapat sa katawan na ito, bilang isang resulta kung saan ang acceleration ay nangyayari.

Kapag ang bigat ng katawan ay nadoble, ang acceleration ay nahahati, i.e.

Ibig sabihin, ang acceleration kung saan ang isang katawan ay gumagalaw na may pare-parehong puwersa ay inversely proportional sa masa ng katawan na iyon.

Ang quantitative na relasyon sa pagitan ng body mass, acceleration, at ang resulta ng mga pwersang inilapat sa katawan ay tinatawag na Pangalawang batas ni Newton.

Pangalawang batas ni Newton: ang acceleration ng katawan ay direktang proporsyonal sa resulta pwersang inilapat sa katawan at inversely proportional sa masa nito.

Sa matematika, ang pangalawang batas ni Newton ay ipinahayag ng formula:

Numero ng tiket 3. Pangatlong batas ni Newton. Pulse. Batas ng konserbasyon ng momentum. Paliwanag ng reaktibo mga paggalaw sabagong batas ng konserbasyon ng momentum

Ang ikatlong batas ni Newton: ang mga puwersa kung saan ang dalawang katawan ay kumikilos sa isa't isa ay pantay sa magnitude at magkasalungat sa direksyon.

Sa matematika, ang ikatlong batas ni Newton ay ipinahayag tulad ng sumusunod:

momentum ng katawan-- isang dami ng vector na katumbas ng produkto ng masa ng katawan at ang bilis nito. Ito ay tinutukoy ng isang titik at sinusukat sa kilo bawat metro bawat segundo (). Kinakalkula ayon sa formula

batas ng konserbasyon ng momentum: ang kabuuan ng mga impulses ng mga katawan bago ang pakikipag-ugnayan ay katumbas ng kabuuan pagkatapos ng pakikipag-ugnayan. Isaalang-alang natin ang jet propulsion batay sa paggalaw ng isang lobo na may jet ng hangin na lumalabas dito. Ayon sa batas ng konserbasyon ng momentum, ang kabuuang momentum ng isang sistema na binubuo ng dalawang katawan ay dapat manatiling pareho tulad ng bago magsimula ang pag-agos ng hangin, i.e. katumbas ng zero. Samakatuwid, ang bola ay nagsisimulang lumipat sa direksyon na kabaligtaran sa air jet na may parehong bilis na ang momentum nito ay katumbas ng modulus ng momentum ng air jet.

Numero ng tiket 4. Grabidad. Libreng pagkahulog. Pagpapabilis ng grabidad. batas ng mundowow pasaninlilim

Grabidad Ang puwersa kung saan hinihila ng Earth ang isang katawan patungo sa sarili nito. Tinutukoy o

Libreng pagkahulog- ang paggalaw ng mga katawan sa ilalim ng impluwensya ng grabidad.

Sa isang partikular na lugar sa Earth, ang lahat ng mga katawan, anuman ang kanilang mga masa at iba pang pisikal na katangian, ay malayang mahulog na may parehong acceleration. Ang acceleration na ito ay tinatawag free fall acceleration at isinasaad ng titik o. Ito

Ang batas ng unibersal na grabitasyon: anumang dalawang katawan ay naaakit sa isa't isa na may puwersa na direktang proporsyonal sa masa ng bawat isa sa kanila at inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan nila.

G \u003d 6.67? 10 -11 N? m 2 / kg 2

G - Gravitational constant

Numero ng tiket 5. Nababanat na puwersa. Paliwanag ng device at prinsipyo ng pagpapatakbo ng dynamometer. Pwersa ng friction. Friction sa kalikasan at teknolohiya

Ang puwersa na nanggagaling sa katawan bilang resulta ng pagpapapangit nito at may posibilidad na ibalik ang katawan sa orihinal nitong posisyon ay tinatawag na nababanat na puwersa. Itinalaga. Ito ay matatagpuan ayon sa formula

Dinamometro- isang aparato para sa pagsukat ng puwersa.

Ang pangunahing bahagi ng dynamometer ay isang spring na bakal, na binibigyan ng ibang hugis depende sa layunin ng device. Ang aparato ng pinakasimpleng dynamometer ay batay sa paghahambing ng anumang puwersa sa nababanat na puwersa ng tagsibol.

Kapag ang isang katawan ay nakipag-ugnayan sa isa pa, nangyayari ang isang pakikipag-ugnayan na pumipigil sa kanilang kamag-anak na paggalaw, na tinatawag na alitan. At ang puwersa na nagpapakilala sa pakikipag-ugnayang ito ay tinatawag pwersa ng friction. Mayroong static friction, sliding friction at rolling friction.

Kung walang alitan ng kapahingahan, ni ang mga tao o mga hayop ay hindi makakalakad sa lupa, dahil. Kapag naglalakad tayo, tinutulak natin ang lupa gamit ang ating mga paa. Kung walang alitan, ang mga bagay ay mawawala sa mga kamay. Ang puwersa ng friction ay humihinto sa kotse kapag nagpepreno, ngunit kung walang static friction, hindi ito makakapagsimulang gumalaw. Sa maraming mga kaso, ang alitan ay nakakapinsala at dapat harapin. Upang mabawasan ang alitan, ang mga contact surface ay ginagawang makinis, at ang isang pampadulas ay ipinakilala sa pagitan ng mga ito. Upang mabawasan ang alitan ng umiikot na mga baras ng mga makina at mga tool ng makina, sinusuportahan ang mga ito sa mga bearings.

Numero ng tiket 6. Presyon. Presyon ng atmospera. Batas ni Pascal. Batas ni Archimedes

Ang halaga na katumbas ng ratio ng puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito ay tinatawag presyon. Ito ay tinutukoy ng titik o at sinusukat sa pascals (Pa). Kinakalkula ayon sa formula

Presyon ng atmospera- ito ang presyon ng buong kapal ng hangin sa ibabaw ng lupa at ang mga katawan na matatagpuan dito.

Ang presyon ng atmospera na katumbas ng presyon ng isang haligi ng mercury na 760 mm ang taas sa temperatura ay tinatawag na normal na presyon ng atmospera.

Ang normal na presyon ng atmospera ay 101300Pa = 1013hPa.

Bawat 12m bumababa ang presyon ng 1mm. rt. Art. (o sa pamamagitan ng 1.33hPa)

Batas ni Pascal: ang presyon na ibinibigay sa isang likido o gas ay ipinapadala sa alinman ang punto ay pareho sa lahat ng direksyon.

Batas ni Archimedes: ang isang katawan na nakalubog sa isang likido (o gas, o plasma) ay napapailalim sa isang buoyant na puwersa (tinatawag na puwersa ng Archimedes)

kung saan ang c ay ang density ng likido (gas), ay ang acceleration ng free fall, at ang V ay ang volume ng immersed body (o ang bahagi ng volume ng katawan sa ibaba ng ibabaw). Ang buoyant force (tinatawag ding Archimedean force) ay katumbas ng absolute value (at kabaligtaran ng direksyon) sa puwersa ng gravity na kumikilos sa dami ng likido (gas) na inilipat ng katawan, at inilapat sa sentro ng gravity nito. dami.

Dapat tandaan na ang katawan ay dapat na ganap na napapalibutan ng likido (o intersected ng ibabaw ng likido). Kaya, halimbawa, ang batas ng Archimedes ay hindi maaaring ilapat sa isang kubo na namamalagi sa ilalim ng tangke, hermetically hawakan sa ilalim.

Numero ng tiket 7. Pilitin ang trabaho. Kinetic at potensyal na enerhiya. Batas sa konserbasyon ng mekanikal enerhiya

Ang mekanikal na gawain ay ginagawa lamang kapag ang isang puwersa ay kumikilos sa katawan at ito ay gumagalaw.

gawaing mekanikal direktang proporsyonal sa inilapat na puwersa at direktang proporsyonal sa distansyang nilakbay. Ito ay tinutukoy ng titik o at sinusukat sa joules (J). Kinakalkula ayon sa formula

Enerhiya -- isang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming trabaho ang magagawa ng isang katawan. Ang enerhiya ay sinusukat sa joules (J).

Potensyal na enerhiya tinatawag na enerhiya, na tinutukoy ng magkaparehong posisyon ng mga nakikipag-ugnayang katawan o mga bahagi ng parehong katawan. Ipinapahiwatig ng titik o. Kinakalkula ayon sa formula

Ang enerhiyang taglay ng isang katawan bilang resulta ng paggalaw nito ay tinatawag kinetic energy. Ipinapahiwatig ng titik o. Kinakalkula ayon sa formula

Ang batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya:

Sa kawalan ng mga puwersa tulad ng alitan, ang mekanikal na enerhiya ay hindi nagmumula sa wala at hindi maaaring mawala kahit saan.

Numero ng tiket 8. Mga mekanikal na panginginig ng boses. mekanikal na alon. Tunog. Mga pagbabago sa kalikasan at teknolohiya

Ang isang kilusan na umuulit pagkatapos ng isang tiyak na tagal ng panahon ay tinatawag oscillatory.

Ang mga oscillation na nangyayari lamang dahil sa paunang supply ng enerhiya ay tinatawag libreng vibrations.

Ang isang sistema ng mga katawan na may kakayahang mag-oscillation ay tinatawag na mga oscillatory system.

Pangkalahatang katangian ng lahat ng oscillatory system:

1. Ang pagkakaroon ng isang posisyon ng matatag na ekwilibriyo.

2. Ang pagkakaroon ng puwersa na nagbabalik sa sistema sa posisyong ekwilibriyo.

Mga katangian ng oscillatory movement:

1. Amplitude - ang pinakamalaking (modulo) na paglihis ng katawan mula sa posisyon ng ekwilibriyo.

2. Panahon - isang yugto ng panahon kung saan ang katawan ay gumagawa ng isang kumpletong oscillation.

3. Dalas -- ang bilang ng mga oscillation sa bawat yunit ng oras.

4. Phase (phase difference)

Ang mga kaguluhan na nagpapalaganap sa kalawakan, na lumalayo sa kanilang pinanggalingan, ay tinatawag mga alon.

Ang isang kinakailangang kondisyon para sa paglitaw ng isang alon ay ang hitsura sa sandali ng paglitaw ng isang kaguluhan ng mga puwersa na pumipigil dito, halimbawa, mga nababanat na puwersa.

Mga uri ng alon:

1. Longitudinal - isang alon kung saan ang mga oscillations ay nangyayari sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon

2. Transverse - isang alon kung saan ang mga oscillations ay nangyayari patayo sa direksyon ng kanilang pagpapalaganap.

Mga katangian ng alon:

1. Wavelength - ang distansya sa pagitan ng mga puntong pinakamalapit sa isa't isa, na nag-o-oscillating sa parehong mga yugto.

2. Bilis ng alon - isang halaga ayon sa numero na katumbas ng distansya na dinadaanan ng anumang punto ng wave sa bawat yunit ng oras.

Mga sound wave -- Ito ay mga longitudinal elastic waves. Ang tainga ng tao ay nakakakita sa anyo ng mga panginginig ng boses na may dalas na 20 Hz hanggang 20,000 Hz.

Ang pinagmulan ng tunog ay isang katawan na nagvibrate sa dalas ng tunog.

Ang sound receiver ay isang katawan na may kakayahang tumanggap ng sound vibrations.

Ang bilis ng tunog ay ang distansya na tinatahak ng sound wave sa loob ng 1 segundo.

Ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa:

2. Temperatura.

Mga katangian ng tunog:

1. Dalas

2. Pitch

3. Amplitude

4. Dami. Depende sa amplitude ng mga oscillations: mas malaki ang amplitude ng mga oscillations, mas malakas ang tunog.

Numero ng tiket 9. Mga modelo ng istraktura ng mga gas, likido at solid. Thermal na paggalaw ng mga atomo at molekula. Brownian motion at diffusion. Pakikipag-ugnayan ng mga particle ng bagay

Ang mga molekula ng gas, na gumagalaw sa lahat ng direksyon, ay halos hindi naaakit sa isa't isa at pinupuno ang buong sisidlan. Sa mga gas, ang distansya sa pagitan ng mga molekula ay mas malaki kaysa sa laki ng mga molekula mismo. Dahil, sa karaniwan, ang mga distansya sa pagitan ng mga molekula ay sampu-sampung beses na mas malaki kaysa sa laki ng mga molekula, mahina silang naaakit sa isa't isa. Samakatuwid, ang mga gas ay walang sariling hugis at pare-pareho ang dami.

Ang mga molekula ng isang likido ay hindi nag-iiba sa mahabang distansya, at ang likido sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay nagpapanatili ng dami nito. Ang mga molekula ng likido ay matatagpuan malapit sa isa't isa. Ang mga distansya sa pagitan ng bawat dalawang molekula ay mas maliit kaysa sa laki ng mga molekula, kaya ang atraksyon sa pagitan ng mga ito ay nagiging makabuluhan.

Sa mga solido, ang atraksyon sa pagitan ng mga molekula (atom) ay mas malaki kaysa sa mga likido. Samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga solido ay nagpapanatili ng kanilang hugis at dami. Sa mga solido, ang mga molekula (atom) ay nakaayos sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Ito ay yelo, asin, metal, atbp. Ang mga nasabing katawan ay tinatawag mga kristal. Ang mga molekula o mga atomo ng mga solido ay umiikot sa isang tiyak na punto at hindi makagalaw nang malayo rito. Ang isang solidong katawan samakatuwid ay nagpapanatili hindi lamang dami, kundi pati na rin ang hugis.

kasi ang t nito ay nauugnay sa bilis ng paggalaw ng mga molekula, kung gayon ang magulong paggalaw ng mga molekula na bumubuo sa katawan ay tinatawag na thermal motion. Ang thermal motion ay naiiba sa mechanical motion dahil maraming molecule ang lumahok dito, at bawat isa ay gumagalaw nang random.

Brownian motion- ito ay isang random na paggalaw ng maliliit na particle na nasuspinde sa isang likido o gas, na nagaganap sa ilalim ng impluwensya ng mga epekto ng mga molekula sa kapaligiran. Ito ay natuklasan at unang pinag-aralan noong 1827 ng English botanist na si R. Brown bilang ang paggalaw ng pollen sa tubig, na nakikita sa mataas na paglaki. Brownian motion ay hindi tumitigil.

Ang kababalaghan kung saan mayroong magkaparehong pagtagos ng mga molekula ng isang sangkap sa pagitan ng mga molekula ng isa pa ay tinatawag pagsasabog.

Mayroong mutual attraction sa pagitan ng mga molecule ng isang substance. Kasabay nito, ang pagtanggi ay umiiral sa pagitan ng mga molekula ng isang sangkap.

Sa mga distansya na maihahambing sa laki ng mga molekula mismo, ang pagkahumaling ay mas kapansin-pansin, at sa karagdagang diskarte, pagtanggi.

Ticket № 10 . Thermal na balanse. Temperatura. Pagsukat ng temperatura. Relasyon sa pagitan ng temperatura at bilisyu magulong galaw ng mga particle

Ang dalawang sistema ay nasa estado ng thermal equilibrium kung, sa pakikipag-ugnay sa pamamagitan ng isang diathermic partition, ang mga parameter ng estado ng parehong mga sistema ay hindi nagbabago. Ang diathermic partition ay hindi nakakasagabal sa thermal interaction ng mga system sa lahat. Sa panahon ng thermal contact, ang dalawang sistema ay dumating sa isang estado ng thermal equilibrium.

Ang temperatura ay isang pisikal na dami na humigit-kumulang na nagpapakilala sa average na kinetic energy ng mga particle ng isang macroscopic system bawat isang antas ng kalayaan, na nasa isang estado ng thermodynamic equilibrium.

Ang temperatura ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa antas ng pag-init ng isang katawan.

Ang temperatura ay sinusukat gamit ang mga thermometer. Ang pangunahing mga yunit ng temperatura ay Celsius, Fahrenheit at Kelvin.

Thermometer - isang device na ginagamit upang sukatin ang temperatura ng isang partikular na katawan sa pamamagitan ng paghahambing sa mga reference na halaga, kundisyon na pinili bilang mga reference point at nagbibigay-daan sa iyong itakda ang sukat ng pagsukat. Kasabay nito, ang iba't ibang thermometer ay gumagamit ng iba't ibang ugnayan sa pagitan ng temperatura at ilang napapansing katangian ng device, na maaaring ituring na linearly na nakadepende sa temperatura.

Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang average na bilis ng particle.

Habang bumababa ang temperatura, bumababa ang average na bilis ng particle.

Numero ng tiket 11. Panloob na enerhiya. Trabaho at paglipat ng init bilang mga paraan upang baguhin ang panloob na enerhiya katawan. Naligtas ang batasenerhiya sa mga proseso ng thermal

Ang enerhiya ng paggalaw at pakikipag-ugnayan ng mga particle na bumubuo sa katawan ay tinatawag panloob na enerhiya ng katawan.

Ang panloob na enerhiya ng isang katawan ay hindi nakasalalay sa mekanikal na paggalaw ng katawan, o sa posisyon ng katawan na ito na may kaugnayan sa ibang mga katawan.

Ang panloob na enerhiya ng isang katawan ay maaaring mabago sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng mekanikal na trabaho o sa pamamagitan ng paglipat ng init.

paglipat ng init.

Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang panloob na enerhiya ng katawan. Habang bumababa ang temperatura, bumababa ang panloob na enerhiya ng katawan. Ang panloob na enerhiya ng isang katawan ay tumataas kapag ang trabaho ay tapos na dito.

Ang mekanikal at panloob na enerhiya ay maaaring dumaan mula sa isang katawan patungo sa isa pa.

Ang konklusyon na ito ay wasto para sa lahat ng mga thermal na proseso. Sa paglipat ng init, halimbawa, ang isang mas mainit na katawan ay nagbibigay ng enerhiya, at ang isang hindi gaanong iniinit na katawan ay tumatanggap ng enerhiya.

Kapag ang enerhiya ay inilipat mula sa isang katawan patungo sa isa pa, o kapag ang isang anyo ng enerhiya ay nabago sa isa pa, ang enerhiya ay natipid. .

Kung ang palitan ng init ay nangyayari sa pagitan ng mga katawan, kung gayon ang panloob na enerhiya ng lahat ng mga katawan ng pag-init ay tataas hangga't ang panloob na enerhiya ng mga nagpapalamig na katawan ay bumababa.

Ticket № 12 . Mga uri ng paglipat ng init: pagpapadaloy, kombeksyon, radiation. Mga halimbawa ng paglipat ng init sa kalikasan at teknolohiya

Ang proseso ng pagbabago ng panloob na enerhiya nang hindi gumagawa ng trabaho sa katawan o sa katawan mismo ay tinatawag paglipat ng init.

Ang paglipat ng enerhiya mula sa mas mainit na bahagi ng katawan patungo sa hindi gaanong init bilang resulta ng thermal motion at ang interaksyon ng mga particle ay tinatawag na thermal conductivity.

Sa kombeksyon Ang enerhiya ay dinadala ng mga jet ng gas o likido mismo.

Radiation -- proseso ng paglipat ng init sa pamamagitan ng radiation.

Ang paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng radiation ay naiiba sa iba pang uri ng paglipat ng init dahil maaari itong isagawa sa isang kumpletong vacuum.

Mga halimbawa ng paglipat ng init sa kalikasan at teknolohiya:

1. hangin. Ang lahat ng hangin sa atmospera ay convection currents sa napakalaking sukat.

Ipinaliliwanag ng convection, halimbawa, ang mga hangin at simoy ng hangin na lumalabas sa baybayin ng mga dagat. Sa mga araw ng tag-araw, ang lupa ay umiinit sa pamamagitan ng araw nang mas mabilis kaysa sa tubig, kaya ang hangin sa ibabaw ng lupa ay umiinit nang higit kaysa sa tubig, ang density nito ay bumababa at ang presyon ay nagiging mas mababa kaysa sa presyon ng mas malamig na hangin sa ibabaw ng dagat. Bilang isang resulta, tulad ng sa pakikipag-usap sa mga sasakyang-dagat, ang malamig na hangin ay gumagalaw mula sa ilalim ng dagat hanggang sa baybayin - ang hangin ay umihip. Ito ang simoy ng araw. Sa gabi, ang tubig ay lumalamig nang mas mabagal kaysa sa lupa, at sa ibabaw ng lupa ang hangin ay nagiging mas malamig kaysa sa tubig. Nabubuo ang simoy ng gabi - ang paggalaw ng malamig na hangin mula sa lupa patungo sa dagat.

2. Tulak. Alam namin na kung walang pag-agos ng sariwang hangin, imposible ang pagkasunog ng gasolina. Kung ang hangin ay hindi pumasok sa furnace, furnace, o samovar pipe, titigil ang pagkasunog ng gasolina. Karaniwang gumamit ng natural na pag-agos ng hangin - draft. Upang lumikha ng traksyon sa itaas ng pugon, halimbawa, sa mga halaman ng boiler ng mga pabrika, pabrika, mga halaman ng kuryente, naka-install ang isang tubo. Kapag nasusunog ang gasolina, umiinit ang hangin sa loob nito. Nangangahulugan ito na ang presyon ng hangin sa pugon at ang tubo ay nagiging mas mababa kaysa sa presyon ng hangin sa labas. Dahil sa pagkakaiba ng presyon, ang malamig na hangin ay pumapasok sa pugon, at ang mainit na hangin ay tumataas - nabuo ang draft.

Kung mas mataas ang tubo na binuo sa itaas ng pugon, mas malaki ang pagkakaiba ng presyon sa pagitan ng hangin sa labas at ng hangin sa tubo. Samakatuwid, ang thrust ay tumataas sa pagtaas ng taas ng tubo.

3. Pag-init at paglamig ng mga lugar ng tirahan. Ang mga residente ng mga bansang matatagpuan sa mapagtimpi at malamig na mga zone ng Earth ay pinipilit na magpainit ng kanilang mga tahanan. Sa mga bansang matatagpuan sa tropikal at subtropikal na mga zone, ang temperatura ng hangin kahit na sa Enero ay umabot sa + 20 at + 30 ° C. Ang mga aparatong nagpapalamig sa hangin sa lugar ay ginagamit dito. Ang parehong pagpainit at paglamig ng panloob na hangin ay batay sa kombeksyon.

Maipapayo na ilagay ang mga cooling device sa itaas, mas malapit sa kisame, upang mangyari ang natural na convection. Pagkatapos ng lahat, ang malamig na hangin ay may mas malaking density kaysa sa mainit na hangin, at samakatuwid ay lulubog.

Ang mga heating device ay matatagpuan sa ibaba. Maraming modernong malalaking bahay ang nilagyan ng water heating. Ang sirkulasyon ng tubig sa loob nito at ang pag-init ng hangin sa silid ay nangyayari dahil sa convection.

Kung ang pag-install para sa pagpainit ng gusali ay matatagpuan sa loob nito, pagkatapos ay ang isang boiler ay naka-install sa basement, kung saan ang tubig ay pinainit. Ang mainit na tubig ay tumataas sa pamamagitan ng isang patayong tubo mula sa boiler patungo sa isang tangke, na kadalasang inilalagay sa attic ng bahay. Ang isang sistema ng mga tubo ng pamamahagi ay isinasagawa mula sa tangke, kung saan ang tubig ay dumadaan sa mga radiator na naka-install sa lahat ng mga palapag, binibigyan sila ng init nito at bumalik sa boiler, kung saan muli itong pinainit. Ito ay kung paano nangyayari ang natural na sirkulasyon ng tubig - convection.

Sa mas malalaking gusali, mas kumplikadong mga pag-install ang ginagamit. Ang mainit na tubig ay ibinibigay sa ilang mga gusali nang sabay-sabay mula sa isang boiler na naka-install sa isang espesyal na silid. Ang tubig ay pinapasok sa mga gusali sa tulong ng mga bomba, iyon ay, lumikha sila ng artipisyal na kombeksyon.

4. Paglipat ng init at flora. Ang temperatura ng mas mababang layer ng hangin at ang ibabaw na layer ng lupa ay may malaking kahalagahan para sa pag-unlad ng mga halaman.

Sa layer ng hangin na katabi ng Earth at sa itaas na layer ng lupa, nangyayari ang mga pagbabago sa temperatura. Sa araw, ang lupa ay sumisipsip ng enerhiya at umiinit; sa gabi, sa kabaligtaran, ito ay lumalamig. Ang pag-init at paglamig nito ay naiimpluwensyahan ng pagkakaroon ng mga halaman. Kaya, ang madilim, naararo na lupa ay mas malakas na pinainit ng radiation, ngunit mas mabilis na lumalamig kaysa sa lupa na natatakpan ng mga halaman.

Naaapektuhan din ng panahon ang pagpapalitan ng init sa pagitan ng lupa at hangin. Sa maaliwalas, walang ulap na gabi, ang lupa ay lumalamig nang malakas - ang radiation mula sa lupa ay malayang tumakas sa kalawakan. Sa gayong mga gabi sa unang bahagi ng tagsibol, posible ang mga frost sa lupa. Kung maulap ang panahon, tinatakpan ng mga ulap ang Earth at gumaganap ang papel ng isang uri ng mga screen na nagpoprotekta sa lupa mula sa pagkawala ng enerhiya sa pamamagitan ng radiation.

Ang isa sa mga paraan ng pagtaas ng temperatura ng lugar ng lupa at hangin sa lupa ay ang mga greenhouses, na ginagawang posible na gumawa ng mas buong paggamit ng solar radiation. Ang lugar ng lupa ay natatakpan ng mga frame ng salamin o mga transparent na pelikula. Ang mahusay na salamin ay nagpapadala ng nakikitang solar radiation, na, na bumabagsak sa madilim na lupa, nagpapainit nito, ngunit ang mas masahol pa ay nagpapadala ng hindi nakikitang radiation na ibinubuga ng pinainit na ibabaw ng Earth. Bilang karagdagan, pinipigilan ng salamin (o pelikula) ang paggalaw ng mainit na hangin pataas, ibig sabihin, ang pagpapatupad ng kombeksyon. Sa ganitong paraan, ang salamin ng greenhouse ay nagsisilbing "bitag" para sa enerhiya. Sa loob ng mga greenhouse, ang temperatura ay mas mataas kaysa sa hindi protektadong lupa, mga 10 °C.

5. Thermos. Ang paglipat ng init mula sa isang mas mainit na katawan patungo sa isang mas malamig ay humahantong sa pagkakapantay-pantay ng kanilang mga temperatura. Samakatuwid, kung magdadala ka, halimbawa, ng isang mainit na takure sa silid, ito ay lalamig. Ang bahagi ng panloob na enerhiya nito ay dadaan sa mga nakapalibot na katawan. Upang maiwasan ang paglamig o pag-init ng katawan, dapat bawasan ang paglipat ng init. Kasabay nito, sinisikap nilang tiyakin na ang enerhiya ay hindi naililipat ng alinman sa tatlong uri ng paglipat ng init: convection, heat conduction at radiation.

Binubuo ito ng isang glass vessel na may dobleng dingding. Ang panloob na ibabaw ng mga dingding ay natatakpan ng isang makintab na layer ng metal, at ang hangin ay pumped out sa puwang sa pagitan ng mga dingding ng sisidlan. Ang walang hangin na espasyo sa pagitan ng mga dingding ay hindi nagsasagawa ng init, ang makintab na layer, dahil sa pagmuni-muni, ay pumipigil sa paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng radiation. Upang maprotektahan ang salamin mula sa pinsala, ang thermos ay inilalagay sa isang karton o metal na kaso. Ang sisidlan ay tinatakan ng isang takip, at ang isang takip ay naka-screwed sa ibabaw ng kaso.

Numero ng tiket 13. Dami ng init. Tiyak na kapasidad ng initawn. Natutunaw. Pagkikristal

Ang enerhiya na nakukuha o nawawala ng katawan sa panahon ng paglipat ng init ay tinatawag dami ng init. Tinutukoy ng titik Q at sinusukat sa joules (J). Kinakalkula ayon sa formula

Ang dami ng init na kinakailangan upang magpainit ng katawan (o inilalabas nito kapag lumamig) ay depende sa uri ng sangkap kung saan ito binubuo, sa masa ng katawan na ito at sa mga pagbabago sa temperatura nito.

Upang kalkulahin ang dami ng init na kinakailangan upang mapainit ang katawan o ilalabas nito sa panahon ng paglamig, kailangan mong i-multiply ang tiyak na kapasidad ng init ng sangkap sa pamamagitan ng masa ng katawan at ang pagkakaiba sa pagitan ng mas mataas at mas mababang temperatura nito.

Ang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming init ang kinakailangan upang baguhin ang temperatura ng isang sangkap na tumitimbang ng 1 kg ng 1 ° C ay tinatawag tiyak na init. Tinutukoy ng isang titik at sinusukat sa. Kinakalkula ayon sa formula

Ang tiyak na kapasidad ng init ng ilang mga sangkap,

Ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang solido patungo sa isang likidong estado ay tinatawag natutunaw.

Ang temperatura kung saan natutunaw ang isang substance ay tinatawag na melting point ng substance.

Ang paglipat ng isang sangkap mula sa isang likido patungo sa isang solidong estado ay tinatawag na solidification o pagkikristal.

Ang temperatura kung saan ang isang substance ay nagpapatigas (nag-crystallize) ay tinatawag na solidification o crystallization temperature.

Ang mga sangkap ay nagpapatigas sa parehong temperatura kung saan sila natutunaw.

Natutunaw na punto ng ilang mga sangkap, °C

Ang isang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming init ang dapat ibigay sa isang mala-kristal na katawan na may mass na 1 kg upang ganap na mailipat ito sa isang likidong estado sa punto ng pagkatunaw ay tinatawag tiyak na init ng pagsasanib. Tinutukoy ng isang titik at sinusukat sa. Kinakalkula ayon sa formula

Tiyak na init ng pagsasanib ng ilang mga sangkap (sa punto ng pagkatunaw)

Numero ng tiket 14 . Pagsingaw. condensation. kumukulo. Halumigmig ng hangin

Ang kababalaghan ng likido na nagiging singaw ay tinatawag pagsingaw.

Mayroong dalawang mga paraan upang baguhin ang isang likido sa isang gas na estado. pagsingaw at kumukulo.

Ang singaw mula sa ibabaw ng isang likido ay tinatawag pagsingaw.

Ang rate ng pagsingaw ay depende sa uri ng likido. Ang pagsingaw ay dapat mangyari sa anumang temperatura. Ang pagsingaw ay nangyayari nang mas mabilis, mas mataas ang temperatura ng likido. Ang rate ng pagsingaw ng isang likido ay depende sa ibabaw nito. Sa hangin, ang pagsingaw ng likido ay nangyayari nang mas mabilis.

Ang kababalaghan ng pagbabago ng singaw sa likido ay tinatawag paghalay.

kumukulo- ito ay isang masinsinang paglipat ng likido sa singaw dahil sa pagbuo at paglaki ng mga bula ng singaw, na, sa isang tiyak na temperatura para sa bawat likido, lumulutang sa ibabaw nito at sumabog.

Ang temperatura kung saan kumukulo ang likido ay tinatawag na boiling point. Sa panahon ng kumukulo, ang temperatura ng likido ay hindi nagbabago.

Ang kumukulo na punto ng ilang mga sangkap °С

Ang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming init ang kailangan upang gawing singaw ang isang likido na may mass na 1 kg nang hindi binabago ang temperatura ay tinatawag tiyak na init ng singaw. Tinutukoy ng isang titik at sinusukat sa. Kinakalkula ayon sa formula

Tiyak na init ng singaw ng ilang mga sangkap (sa punto ng kumukulo)

Ammonia (likido)		Hangin (likido)

Numero ng tiket 15. Elektripikasyon ng tel. Dalawang uri ng singil sa kuryente. Interaksyon ng mga singil. Ang batas ay pinangangalagaansingil ng kuryente

Ng isang katawan na, pagkatapos kuskusin, umaakit ng ibang mga katawan sa sarili nito, sinasabi nila iyon nakuryente o ano sa kanya iniulat na singil sa kuryente.

Ang mga katawan na gawa sa iba't ibang mga sangkap ay maaaring makuryente. Ang electrification ng mga katawan ay nangyayari kapag ang mga katawan ay nagkadikit at pagkatapos ay naghihiwalay.

Dalawang katawan ang sangkot sa electrification. Sa kasong ito, ang parehong mga katawan ay nakuryente.

Mayroong dalawang uri ng mga singil sa kuryente.

Ang singil na nakuha sa salamin na ipinahid sa seda ay tinatawag positibo mga. nagdagdag ng "+" sign. At ang singil na nakuha sa amber, na isinusuot sa lana, ay tinawag negatibo mga. itinalaga ang sign "-".

Mga katawan na may mga singil sa kuryente ng parehong tanda pagtataboy, at mga katawan na may mga singil sa kuryente ng kabaligtaran na tanda, kapwa ay naaakit.

Ang batas ng konserbasyon ng singil sa kuryente: ang algebraic na kabuuan ng mga singil sa kuryente sa isang saradong sistema ay nananatiling pare-pareho.

Numero ng tiket 16. Patuloy na electric current. De-koryenteng circuit. Elektrisidad na paglaban. Batas Ohma para sa isang seksyon ng electrical circuit

electric shock tinatawag na ordered motion ng charged particles. Ang electric current ay may tiyak na direksyon. Ang direksyon ng paggalaw ng mga positibong sisingilin na mga particle ay kinuha bilang direksyon ng kasalukuyang.

Ang isang de-koryenteng circuit ay isang koleksyon ng iba't ibang mga aparato at konduktor (o mga elemento ng isang electrically conductive medium) na nagkokonekta sa kanila, kung saan maaaring dumaloy ang electric current.

Ang paglaban ng elektrikal ay ang kapalit ng kondaktibiti ng kuryente. Sinusukat sa ohms.

1 ohm - ang paglaban ng naturang konduktor kung saan, sa isang boltahe sa mga dulo ng 1 bolta, ang kasalukuyang lakas ay 1 ampere.

Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit: ang kasalukuyang lakas sa isang seksyon ng circuit ay direktang proporsyonal sa boltahe sa mga dulo ng seksyong ito at inversely proporsyonal sa paglaban nito.

Ticket № 17 . Trabaho at kapangyarihan ng electric current. Batas Joule- Lenz. Ang paggamit ng thermal ang pagkilos ng kasalukuyang sa teknolohiya

Ang gawain ng isang electric current sa isang seksyon ng circuit ay katumbas ng produkto ng boltahe sa mga dulo ng seksyong ito, ang kasalukuyang lakas at ang oras kung kailan ginawa ang trabaho.

Ang trabaho ay sinusukat sa joules (J) o watts per second (W?s).

Ang kapangyarihan ng isang electric current ay katumbas ng produkto ng boltahe at kasalukuyang.

Ang kapangyarihan ay sinusukat sa watts (W).

Batas ng Joule-Lenz: ang halaga ng init na inilabas ng isang konduktor na may kasalukuyang ay katumbas ng produkto ng parisukat ng kasalukuyang, ang paglaban ng konduktor at oras.

Gamit ang thermal effect ng kasalukuyang sa teknolohiya:

Ang pangunahing bahagi ng isang modernong maliwanag na lampara ay isang spiral ng manipis na tungsten wire. Ang Tungsten ay isang refractory metal, ang punto ng pagkatunaw nito ay 3387 °C. Sa isang maliwanag na lampara, ang tungsten filament ay umiinit hanggang sa 3,000°C, kung saan ang temperatura ay umaabot sa puting init at kumikinang na may maliwanag na liwanag. Ang spiral ay inilalagay sa isang glass flask, kung saan ang hangin ay pumped out sa pamamagitan ng isang pump upang ang spiral ay hindi masunog. Ngunit sa isang vacuum, ang tungsten ay mabilis na sumingaw, ang spiral ay nagiging mas payat at mabilis din na nasusunog. Upang maiwasan ang mabilis na pagsingaw ng tungsten, ang mga modernong lamp ay puno ng nitrogen, kung minsan ay may mga inert na gas - krypton o argon. Pinipigilan ng mga molekula ng gas ang paglabas ng mga particle ng tungsten mula sa filament, ibig sabihin, pinipigilan ang pagkasira ng pinainit na filament.

Ang thermal effect ng kasalukuyang ay ginagamit sa iba't ibang electric heater at installation. Sa bahay, ang mga electric stoves, plantsa, kettle, at boiler ay malawakang ginagamit. Sa industriya, ang thermal effect ng kasalukuyang ay ginagamit para sa smelting ng mga espesyal na grado ng bakal at maraming iba pang mga metal, para sa electric welding. Sa agrikultura, ang electric current ay ginagamit upang magpainit ng mga greenhouse, fodder steamers, incubator, dry grain, at maghanda ng silage.

Ang pangunahing bahagi ng anumang heating electrical appliance ay isang elemento ng pag-init. Ang elemento ng pag-init ay isang konduktor na may mataas na resistivity, na may kakayahang makatiis, nang hindi nawasak, nagpainit sa isang mataas na temperatura. Kadalasan, ang isang haluang metal ng nickel, iron, chromium at manganese, na kilala bilang nichrome, ay ginagamit upang gawin ang heating element.

Sa elemento ng pag-init, ang isang konduktor sa anyo ng isang wire o tape ay nasugatan sa isang plato ng materyal na lumalaban sa init: mika, keramika. Kaya, halimbawa, ang isang nichrome tape ay nagsisilbing elemento ng pag-init sa isang electric iron, kung saan ang mas mababang bahagi ng bakal ay nagpapainit.

Ticket № 18 . Electric field. Mga pagkilos ng isang electric field sa mga electric charge. Kapasitor. Enerhiya eelectric field ng kapasitor

Ang electric field ay isang espesyal na anyo ng bagay na independiyenteng umiiral sa ating mga ideya tungkol dito.

Ang pangunahing pag-aari ng isang electric field ay ang pagkilos nito sa mga electric charge na may isang tiyak na puwersa.

Ang electric field ng mga nakatigil na singil ay tinatawag na electrostatic. Hindi ito nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang isang electrostatic field ay nilikha lamang ng mga electric charge. Umiiral ito sa espasyong nakapalibot sa mga singil na ito at hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa kanila.

Kapasitor ay binubuo ng dalawang konduktor na pinaghihiwalay ng isang dielectric na layer, ang kapal nito ay maliit kumpara sa mga sukat ng mga konduktor.

Ang mga konduktor sa kasong ito ay tinatawag na mga capacitor plate. .

Ang enerhiya ng isang kapasitor ay proporsyonal sa kapasidad nito at ang parisukat ng boltahe sa pagitan ng mga plato. Ang lahat ng enerhiya na ito ay puro sa isang electric field. Ang density ng enerhiya ng field ay proporsyonal sa parisukat ng lakas ng field.

Numero ng tiket 19. Ang karanasan ni Oersted. Ang magnetic field ng kasalukuyang. Pakikipag-ugnayan ng mga magnet. Ang pagkilos ng magneticla sa konduktor na may kasalukuyang

Ang karanasan ni Oersted:

Ilagay natin ang konduktor na kasama sa kasalukuyang source circuit sa itaas ng magnetic needle na kahanay sa axis nito. Kapag ang circuit ay sarado, ang magnetic needle ay lumihis mula sa orihinal na posisyon nito. Kapag binuksan ang circuit, bumalik ang magnetic needle sa orihinal nitong posisyon. Nangangahulugan ito na ang konduktor na may kasalukuyang at ang magnetic needle ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa.

Ang ginawang eksperimento ay nagmumungkahi ng pagkakaroon ng isang konduktor na may electric current sa paligid magnetic field. Ito ay kumikilos sa magnetic needle, pinalihis ito.

Ang isang magnetic field ay umiiral sa paligid ng anumang konduktor na may kasalukuyang, ibig sabihin, sa paligid ng gumagalaw na mga singil sa kuryente. Ang electric current at magnetic field ay hindi mapaghihiwalay sa isa't isa.

Ang mga linya kung saan matatagpuan ang mga axes ng maliliit na magnetic arrow sa isang magnetic field ay tinatawag na magnetic lines ng isang magnetic field. Ang direksyon na nagpapahiwatig ng north pole ng magnetic needle sa bawat punto ng field ay kinuha bilang direksyon ng magnetic line ng magnetic field.

Ang mga magnetic na linya ng kasalukuyang magnetic field ay mga saradong kurba na sumasaklaw sa konduktor.

Ang mga katawan na nananatiling magnet sa mahabang panahon ay tinatawag permanenteng magnet o simple lang magneto.

Ang mga lugar ng magnet kung saan matatagpuan ang pinakamalakas na magnetic action ay tinatawag mga poste ng magnet. Ang bawat magnet, tulad ng magnetic needle na alam natin, ay dapat may dalawang pole: hilagang (N) at timog (S).

Ang pagdadala ng magnet sa mga pole ng magnetic needle, mapapansin mo na ang north pole ng arrow ay tinataboy mula sa north pole ng magnet at naaakit sa south pole. Ang south pole ng arrow ay tinataboy ng south pole ng magnet at naaakit ng north pole.

Batay sa inilarawan na mga eksperimento, ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring makuha: Ang mga magkasalungat na magnetic pole ay umaakit, tulad ng mga pole na nagtataboy. Nalalapat din ang panuntunang ito sa mga electromagnet.

Ang pakikipag-ugnayan ng mga magnet ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa paligid ng anumang magnet ay mayroong magnetic field. Ang magnetic field ng isang magnet ay kumikilos sa isa pang magnet, at, sa kabaligtaran, ang magnetic field ng pangalawang magnet ay kumikilos sa una.

Ang isang magnetic field ay kumikilos nang may kaunting puwersa sa anumang kasalukuyang nagdadala ng conductor na matatagpuan sa field na ito.

Numero ng tiket 20. Ang kababalaghan ng electromagnetic induction. kasalukuyang induction. Mga eksperimento ni Faraday. Variable kasalukuyang

Ang kababalaghan ng electromagnetic induction Binubuo sa paglitaw ng isang electric current sa isang closed circuit kapag ang magnetic flux ay nagbabago sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali sa circuit na ito.

Ang electric current na nangyayari sa panahon ng phenomenon ng electromagnetic induction ay tinatawag pagtatalaga sa tungkulin.

Mga eksperimento ni Faraday:

Ang isang electric current na panaka-nakang nagbabago sa oras sa magnitude at direksyon ay tinatawag mga variable.

Numero ng tiket 21. Ang batas ng rectilinear propagation ng liwanag. Ang batas ng pagmuni-muni ng liwanag. Flat na salamin. Ang phenomenon ni prepagsira ng ilaw

Ang batas ng rectilinear propagation ng liwanag: Ang liwanag ay naglalakbay sa isang tuwid na linya sa isang transparent na daluyan.

Mga batas ng pagmuni-muni ng liwanag: 1. Ang mga sinag, insidente at masasalamin, ay nasa parehong eroplano na may patayong iginuhit sa interface sa pagitan ng dalawang media sa punto ng saklaw ng sinag. 2. Ang anggulo ng saklaw ay katumbas ng anggulo ng pagmuni-muni.

Ang isang salamin na ang ibabaw ay isang eroplano ay tinatawag na isang patag na salamin.

Ang imahe ng isang bagay sa isang patag na salamin ay may mga sumusunod na tampok: ang imaheng ito ay haka-haka, direkta, katumbas ng laki ng bagay, ito ay matatagpuan sa parehong distansya sa likod ng salamin bilang ang bagay ay matatagpuan sa harap ng salamin.

Banayad na repraksyon- ang kababalaghan ng pagbabago ng direksyon ng pagpapalaganap ng liwanag kapag ito ay dumaan sa interface sa pagitan ng dalawang sped.

Numero ng tiket 22. Lens. Focal length ng lens. Pagbuo ng isang imahe sa isang converging lens. Mata bilang isang optical system

Ang mga lente ay matambok o malukong.

Isaalang-alang muna ang mga katangian ng isang convex lens.

Inaayos namin ang lens sa optical disk at idirekta ang isang sinag ng mga sinag na kahanay sa optical axis nito (Fig. 150) dito. Makikita natin na ang mga sinag ay na-refracted nang dalawang beses - kapag pumasa sila mula sa hangin patungo sa lens at kapag lumabas sila sa hangin. Bilang resulta nito, babaguhin nila ang kanilang direksyon at magsalubong sa isang puntong nakahiga sa optical axis ng lens; ang puntong ito ay tinatawag focus ng lens F. Ang distansya mula sa optical center ng lens hanggang sa puntong ito ay tinatawag focal length ng lens; ito ay tinutukoy din ng titik F.

Ang convex lens ay tinatawag na converging lens.

Ang isang malukong lens ay tinatawag diverging lens. Ngunit ang isang malukong (diffusing) lens ay may pokus, ito lamang haka-haka. Kung ang divergent beam ng mga sinag na lumalabas mula sa naturang lens ay nagpapatuloy sa direksyon na kabaligtaran ng kanilang direksyon, kung gayon ang pagpapatuloy ng mga sinag ay magsalubong sa punto F , nakahiga sa optical axis sa parehong gilid kung saan ang ilaw ay bumaba sa lens. Ang puntong ito ay tinatawag na haka-haka na pokus ng isang diverging lens

Kung ang isang bagay ay nasa pagitan ng lens at ang pokus nito, kung gayon ang imahe nito ay pinalaki, haka-haka, direkta, at ito ay matatagpuan sa parehong bahagi ng lens bilang bagay, at mas malayo kaysa sa bagay.

Kung ang bagay ay nasa pagitan ng focus at double focus ng lens, kung gayon ang lens ay nagbibigay dito ng pinalaki, baligtad, totoong imahe; ito ay matatagpuan sa kabilang panig ng lens na may kaugnayan sa paksa, sa likod ng dobleng haba ng focal.

Kung ang bagay ay nasa likod ng dobleng pokus ng lens, kung gayon ang lens ay nagbibigay ng binawasan, baligtad, totoong imahe ng bagay, na nakahiga sa kabilang panig ng lens sa pagitan ng pokus nito at ng dobleng pokus.

Ang mata ng tao ay halos spherical, ito ay protektado ng isang siksik na shell na tinatawag sclera. Nauunang bahagi ng sclera kornea transparent. Sa likod ng kornea ay Iris, na maaaring mag-iba sa bawat tao. Sa pagitan ng kornea at ng iris ay matubig na likido.

May butas sa iris -- mag-aaral, ang diameter nito, depende sa pag-iilaw, ay maaaring mag-iba mula sa mga 2 hanggang 8 mm. Nagbabago ito dahil nakakagalaw ang iris.

Sa likod ng mag-aaral ay isang transparent na katawan, na katulad ng hugis sa isang converging lens - ito lens, napapaligiran siya kalamnan ikinakabit ito sa sclera.

Sa likod ng lens ay vitreous na katawan. Ito ay transparent at pumupuno sa natitirang bahagi ng mata. Ang likod ng sclera - ang fundus ng mata - ay natatakpan kaluban ng mesh. Ang retina ay binubuo ng pinakamagagandang hibla, na, tulad ng villi, ay sumasakop sa fundus ng mata. Sila ay branched endings. optic nerve, sensitibo sa liwanag.

Ang liwanag na bumabagsak sa mata ay na-refracted sa anterior surface ng mata, sa cornea, lens at vitreous body, dahil sa kung saan ang isang tunay, nabawasan, baligtad na imahe ng mga bagay na isinasaalang-alang ay nabuo sa retina.

Ang liwanag na bumabagsak sa mga dulo ng optic nerve na bumubuo sa retina ay nakakairita sa mga dulong ito. Ang mga iritasyon ay ipinapadala kasama ang mga nerve fibers sa utak, at ang tao ay tumatanggap ng isang visual na impression, nakakakita ng mga bagay. Ang proseso ng pagwawasto ng paningin ...........

Araw-araw ay gumugugol kami ng 1-2 oras sa kusina. Ang ilan ay mas kaunti, ang ilan ay higit pa. Kasabay nito, bihira nating iniisip ang tungkol sa mga pisikal na phenomena kapag naghahanda tayo ng almusal, tanghalian o hapunan. Ngunit walang mas malaking konsentrasyon ng mga ito sa mga kondisyon sa tahanan kaysa sa kusina, sa apartment.

Tim Skorenko

1. Pagsasabog. Nakatagpo namin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa kusina sa lahat ng oras. Ang pangalan nito ay nagmula sa Latin na diffusio - pakikipag-ugnayan, pagpapakalat, pamamahagi. Ito ang proseso ng mutual penetration ng mga molecule o atoms ng dalawang magkadikit na substance. Ang rate ng pagsasabog ay proporsyonal sa cross-sectional area ng katawan (volume), at ang pagkakaiba sa mga konsentrasyon, temperatura ng mga pinaghalong sangkap. Kung mayroong pagkakaiba sa temperatura, pagkatapos ay itinatakda nito ang direksyon ng pagpapalaganap (gradient) - mula sa mainit hanggang sa malamig. Bilang resulta, nangyayari ang kusang pag-align ng mga konsentrasyon ng mga molekula o atomo.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa kusina ay maaaring maobserbahan sa pagkalat ng mga amoy. Salamat sa pagsasabog ng mga gas, nakaupo sa ibang silid, mauunawaan mo kung ano ang niluluto. Tulad ng alam mo, ang natural na gas ay walang amoy, at isang additive ay idinagdag dito upang gawing mas madaling makita ang isang pagtagas ng domestic gas. Ang isang malakas na hindi kanais-nais na amoy ay idinagdag ng isang amoy, halimbawa, ethyl mercaptan. Kung ang burner ay hindi nasunog sa unang pagkakataon, maaari nating madama ang isang tiyak na amoy, na alam natin mula sa pagkabata, tulad ng amoy ng gas sa bahay.

At kung magtapon ka ng mga butil ng tsaa o isang bag ng tsaa sa tubig na kumukulo at hindi pukawin, makikita mo kung paano kumakalat ang pagbubuhos ng tsaa sa dami ng purong tubig. Ito ang pagsasabog ng mga likido. Ang isang halimbawa ng diffusion sa isang solid ay ang pag-aatsara ng mga kamatis, pipino, mushroom, o repolyo. Ang mga kristal ng asin sa tubig ay nabubulok sa Na at Cl ions, na, na gumagalaw nang random, ay tumagos sa pagitan ng mga molekula ng mga sangkap sa komposisyon ng mga gulay o mushroom.

2. Pagbabago ng estado ng pagsasama-sama. Iilan sa atin ang nakapansin na sa isang basong tubig na natitira sa loob ng ilang araw, ang parehong bahagi ng tubig ay sumingaw sa temperatura ng silid tulad ng kapag pinakuluan ng 1-2 minuto. At nagyeyelong pagkain o tubig para sa mga ice cubes sa refrigerator, hindi namin iniisip kung paano ito nangyayari. Samantala, ang mga pinakakaraniwan at madalas na mga phenomena sa kusina ay madaling ipinaliwanag. Ang likido ay may intermediate na estado sa pagitan ng mga solid at gas. Sa mga temperatura maliban sa pagkulo o pagyeyelo, ang mga kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga molekula sa mga likido ay hindi kasing lakas o mahina gaya ng mga ito sa mga solido at gas. Samakatuwid, halimbawa, kapag tumatanggap lamang ng enerhiya (mula sa sikat ng araw, mga molekula ng hangin sa temperatura ng silid), ang mga likidong molekula mula sa bukas na ibabaw ay unti-unting pumasa sa bahagi ng gas, na lumilikha ng presyon ng singaw sa itaas ng ibabaw ng likido. Ang rate ng pagsingaw ay tumataas na may pagtaas sa lugar ng ibabaw ng likido, pagtaas ng temperatura, at pagbaba sa panlabas na presyon. Kung ang temperatura ay itinaas, kung gayon ang presyon ng singaw ng likidong ito ay umabot sa panlabas na presyon. Ang temperatura kung saan ito nangyayari ay tinatawag na boiling point. Bumababa ang boiling point habang bumababa ang panlabas na presyon. Samakatuwid, sa mga bulubunduking lugar, ang tubig ay kumukulo nang mas mabilis.

Sa kabaligtaran, kapag bumaba ang temperatura, ang mga molekula ng tubig ay nawawalan ng kinetic energy sa antas ng mga kaakit-akit na pwersa sa pagitan nila. Hindi na sila gumagalaw nang random, na nagpapahintulot sa pagbuo ng isang kristal na sala-sala tulad ng sa mga solido. Ang temperatura na 0 °C kung saan ito nangyayari ay tinatawag na freezing point ng tubig. Kapag nagyelo, lumalawak ang tubig. Marami ang maaaring maging pamilyar sa gayong kababalaghan kapag naglagay sila ng isang plastik na bote na may inumin sa freezer para sa mabilis na paglamig at nakalimutan ang tungkol dito, at pagkatapos ay sumabog ang bote. Sa paglamig sa isang temperatura na 4 °C, ang isang pagtaas sa density ng tubig ay unang naobserbahan, kung saan ang pinakamataas na density at pinakamababang dami nito ay naabot. Pagkatapos, sa temperatura na 4 hanggang 0 °C, ang mga bono sa molekula ng tubig ay muling inaayos, at ang istraktura nito ay nagiging hindi gaanong siksik. Sa temperatura na 0 °C, ang likidong bahagi ng tubig ay nagbabago sa isang solido. Matapos ganap na mag-freeze ang tubig at maging yelo, ang dami nito ay lumalaki ng 8.4%, na humahantong sa pagsabog ng plastik na bote. Ang likidong nilalaman sa maraming mga produkto ay mababa, kaya kapag nagyelo, hindi sila tumataas nang kapansin-pansin sa dami.

3. Absorption at adsorption. Ang dalawang halos hindi mapaghihiwalay na phenomena, na pinangalanan sa Latin na sorbeo (upang sumipsip), ay sinusunod, halimbawa, kapag ang tubig ay pinainit sa isang takure o kasirola. Gayunpaman, ang isang gas na hindi kumikilos ng kemikal sa isang likido ay maa-absorb nito kapag nadikit dito. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na absorption. Kapag ang mga gas ay nasisipsip ng mga solidong fine-grained o porous na katawan, karamihan sa mga ito ay makapal na naipon at nananatili sa ibabaw ng mga pores o butil at hindi ipinamamahagi sa buong volume. Sa kasong ito, ang proseso ay tinatawag na adsorption. Ang mga phenomena na ito ay maaaring maobserbahan kapag kumukulo ang tubig - ang mga bula ay hiwalay sa mga dingding ng isang palayok o takure kapag pinainit. Ang hangin na inilabas mula sa tubig ay naglalaman ng 63% nitrogen at 36% oxygen. Sa pangkalahatan, ang hangin sa atmospera ay naglalaman ng 78% nitrogen at 21% oxygen.

Ang table salt sa isang walang takip na lalagyan ay maaaring maging basa dahil sa mga hygroscopic na katangian nito - ang pagsipsip ng singaw ng tubig mula sa hangin. At ang soda ay gumaganap bilang isang adsorbent kapag ito ay inilagay sa refrigerator upang alisin ang amoy.

4. Pagpapakita ng batas ni Archimedes. Kapag handa nang pakuluan ang manok, pinupuno namin ang palayok ng tubig halos kalahati o ¾, depende sa laki ng manok. Sa pamamagitan ng paglulubog ng bangkay sa isang palayok ng tubig, napansin natin na ang bigat ng manok sa tubig ay kapansin-pansing bumababa, at ang tubig ay tumataas sa mga gilid ng kawali.

Ang kababalaghang ito ay ipinaliwanag ng puwersa ng buoyancy o ang batas ni Archimedes. Sa kasong ito, ang isang buoyant na puwersa ay kumikilos sa isang katawan na nalubog sa isang likido, katumbas ng bigat ng likido sa dami ng nakalubog na bahagi ng katawan. Ang puwersang ito ay tinatawag na puwersa ni Archimedes, tulad ng mismong batas na nagpapaliwanag sa hindi pangkaraniwang bagay na ito.

5. Pag-igting sa ibabaw. Naaalala ng maraming tao ang mga eksperimento sa mga pelikula ng mga likido na ipinakita sa mga aralin sa pisika sa paaralan. Ang isang maliit na wire frame na may isang movable side ay ibinaba sa tubig na may sabon at pagkatapos ay hinugot. Ang mga puwersa ng pag-igting sa ibabaw sa pelikula na nabuo sa kahabaan ng perimeter ay itinaas ang mas mababang naitataas na bahagi ng frame. Upang mapanatili itong hindi gumagalaw, isang bigat ang isinabit mula rito kapag inulit ang eksperimento. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring maobserbahan sa isang colander - pagkatapos gamitin, ang tubig ay nananatili sa mga butas sa ilalim ng cookware na ito. Ang parehong kababalaghan ay maaaring maobserbahan pagkatapos hugasan ang mga tinidor - mayroon ding mga piraso ng tubig sa panloob na ibabaw sa pagitan ng ilan sa mga ngipin.

Ipinapaliwanag ng pisika ng mga likido ang hindi pangkaraniwang bagay na ito tulad ng sumusunod: ang mga molekula ng isang likido ay napakalapit sa isa't isa na ang mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng mga ito ay lumikha ng isang pag-igting sa ibabaw sa eroplano ng libreng ibabaw. Kung ang puwersa ng pagkahumaling ng mga molekula ng tubig ng likidong pelikula ay mas mahina kaysa sa puwersa ng pagkahumaling sa ibabaw ng colander, kung gayon ang film ng tubig ay masira. Gayundin, ang mga puwersa ng pag-igting sa ibabaw ay kapansin-pansin kapag nagbuhos tayo ng mga cereal o gisantes, beans sa isang kawali na may tubig, o magdagdag ng mga bilog na butil ng paminta. Ang ilang mga butil ay mananatili sa ibabaw ng tubig, habang ang karamihan, sa ilalim ng bigat ng iba, ay lulubog sa ilalim. Kung pinindot mo nang bahagya ang mga lumulutang na butil gamit ang iyong daliri o isang kutsara, malalampasan nila ang tensyon sa ibabaw ng tubig at lulubog sa ilalim.

6. Pagbasa at pagkalat. Sa isang kusinilya na may mamantika na pelikula, ang natapong likido ay maaaring bumuo ng mga maliliit na spot, at sa mesa - isang puddle. Ang bagay ay ang mga likidong molekula sa unang kaso ay mas malakas na naaakit sa isa't isa kaysa sa ibabaw ng plato, kung saan mayroong isang matabang pelikula na hindi nabasa ng tubig, at sa isang malinis na mesa, ang pagkahumaling ng mga molekula ng tubig sa mga molecule ng ibabaw ng talahanayan ay mas mataas kaysa sa pagkahumaling ng mga molekula ng tubig sa isa't isa. Bilang isang resulta, ang lusak ay kumakalat.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay kabilang din sa pisika ng mga likido at nauugnay sa pag-igting sa ibabaw. Tulad ng alam mo, ang isang bubble ng sabon o mga patak ng likido ay may spherical na hugis dahil sa mga puwersa ng pag-igting sa ibabaw. Sa isang patak, ang mga likidong molekula ay naaakit sa isa't isa nang mas malakas kaysa sa mga molekula ng gas, at may posibilidad na nasa loob ng patak ng likido, na binabawasan ang ibabaw nito. Ngunit, kung mayroong isang solidong basa na ibabaw, ang bahagi ng patak, kapag nadikit, ay nakaunat sa kahabaan nito, dahil ang mga molekula ng solid ay umaakit sa mga molekula ng likido, at ang puwersang ito ay lumampas sa puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng mga molekula ng likido. Ang antas ng basa at pagkalat sa isang solidong ibabaw ay depende sa kung aling puwersa ang mas malaki - ang puwersa ng pagkahumaling ng mga molekula ng likido at ang mga molekula ng solid sa pagitan nila o ang puwersa ng pagkahumaling ng mga molekula sa loob ng likido.

Mula noong 1938, ang pisikal na hindi pangkaraniwang bagay na ito ay malawakang ginagamit sa industriya, sa paggawa ng mga gamit sa bahay, nang ang Teflon (polytetrafluoroethylene) ay na-synthesize sa laboratoryo ng DuPont. Ang mga katangian nito ay ginagamit hindi lamang sa paggawa ng non-stick cookware, kundi pati na rin sa paggawa ng hindi tinatablan ng tubig, mga tela na hindi tinatablan ng tubig at mga coatings para sa mga damit at sapatos. Ang Teflon ay nakalista sa Guinness Book of Records bilang ang pinaka madulas na substance sa mundo. Ito ay may napakababang pag-igting sa ibabaw at pagdirikit (nakadikit), hindi nabasa ng tubig, taba, o maraming mga organikong solvent.

7. Thermal conductivity. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang phenomena sa kusina na maaari nating obserbahan ay ang pag-init ng isang takure o tubig sa isang kasirola. Ang thermal conductivity ay ang paglipat ng init sa pamamagitan ng paggalaw ng mga particle kapag may pagkakaiba (gradient) sa temperatura. Kabilang sa mga uri ng thermal conductivity mayroon ding convection. Sa kaso ng magkatulad na mga sangkap, ang thermal conductivity ng mga likido ay mas mababa kaysa sa solids, at mas malaki kaysa sa mga gas. Ang thermal conductivity ng mga gas at metal ay tumataas sa pagtaas ng temperatura, habang ang mga likido ay bumababa. Nakatagpo tayo ng convection sa lahat ng oras, hinahalo man natin ang sopas o tsaa gamit ang isang kutsara, o buksan ang bintana, o i-on ang bentilasyon upang ma-ventilate ang kusina. Convection - mula sa Latin na convectiō (paglipat) - isang uri ng paglipat ng init, kapag ang panloob na enerhiya ng isang gas o likido ay inililipat ng mga jet at daloy. Nakikilala ang natural na convection at sapilitang. Sa unang kaso, ang mga layer ng likido o hangin ay naghahalo kapag pinainit o pinalamig. At sa pangalawang kaso, ang mekanikal na paghahalo ng likido o gas ay nangyayari - na may isang kutsara, fan o sa ibang paraan.

8. Electromagnetic radiation. Ang microwave oven ay minsang tinutukoy bilang microwave oven, o microwave oven. Ang pangunahing elemento ng bawat microwave oven ay ang magnetron, na nagko-convert ng elektrikal na enerhiya sa microwave electromagnetic radiation na may dalas na hanggang 2.45 gigahertz (GHz). Pinapainit ng radyasyon ang pagkain sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa mga molekula nito. Sa mga produkto mayroong mga dipole molecule na naglalaman ng mga positibong electric at negatibong singil sa kanilang mga kabaligtaran na bahagi. Ang mga ito ay mga molekula ng taba, asukal, ngunit karamihan sa lahat ng mga molekula ng dipole ay nasa tubig, na nakapaloob sa halos anumang produkto. Ang patlang ng microwave, na patuloy na nagbabago ng direksyon nito, ay nagiging sanhi ng pag-oscillate ng mga molekula sa isang mataas na dalas, na nakahanay sa mga linya ng puwersa upang ang lahat ng mga positibong bahagi ng mga molekula ay "tumingin" sa isang direksyon o sa iba pa. Ang molecular friction ay nangyayari, ang enerhiya ay inilabas, na nagpapainit sa pagkain.

9. Pagtatalaga. Sa kusina, maaari kang lalong makahanap ng mga induction cooker, na batay sa hindi pangkaraniwang bagay na ito. Natuklasan ng English physicist na si Michael Faraday ang electromagnetic induction noong 1831 at mula noon imposibleng isipin ang ating buhay kung wala ito. Natuklasan ni Faraday ang paglitaw ng isang electric current sa isang closed circuit dahil sa pagbabago sa magnetic flux na dumadaan sa circuit na ito. Ang isang karanasan sa paaralan ay kilala kapag ang isang flat magnet ay gumagalaw sa loob ng isang spiral-shaped circuit ng wire (solenoid), at isang electric current ang lumitaw dito. Mayroon ding reverse process - ang alternating electric current sa isang solenoid (coil) ay lumilikha ng alternating magnetic field.

Gumagana ang modernong induction cooker sa parehong prinsipyo. Sa ilalim ng glass-ceramic heating panel (neutral sa electromagnetic oscillations) ng naturang kalan mayroong isang induction coil, kung saan ang isang electric current ay dumadaloy na may dalas na 20-60 kHz, na lumilikha ng isang alternating magnetic field na nag-uudyok sa mga eddy currents sa manipis. layer (skin layer) ng ilalim ng metal dish. Nagiinit ang cookware dahil sa electrical resistance. Ang mga agos na ito ay hindi mas mapanganib kaysa sa mga pulang mainit na pinggan sa mga ordinaryong kalan. Ang mga pinggan ay dapat na bakal o cast iron, na may ferromagnetic properties (upang makaakit ng magnet).

10. Repraksyon ng liwanag. Ang anggulo ng saklaw ng liwanag ay katumbas ng anggulo ng pagmuni-muni, at ang pagpapalaganap ng natural na liwanag o liwanag mula sa mga lamp ay ipinaliwanag ng isang dalawahan, corpuscular-wave na kalikasan: sa isang banda, ito ay mga electromagnetic wave, at sa kabilang banda, particle-photon na gumagalaw sa pinakamataas na posibleng bilis sa Uniberso. Sa kusina, maaari mong obserbahan ang isang optical phenomenon bilang repraksyon ng liwanag. Halimbawa, kapag mayroong isang transparent na plorera ng mga bulaklak sa mesa sa kusina, ang mga tangkay sa tubig ay tila lumilipat sa hangganan ng ibabaw ng tubig na may kaugnayan sa kanilang pagpapatuloy sa labas ng likido. Ang katotohanan ay ang tubig, tulad ng isang lens, ay nagre-refract ng mga sinag ng liwanag na makikita mula sa mga tangkay sa plorera. Ang isang katulad na bagay ay sinusunod sa isang transparent na baso na may tsaa, kung saan ibinaba ang isang kutsara. Makakakita ka rin ng baluktot at pinalaki na larawan ng bean o cereal sa ilalim ng malalim na palayok ng malinaw na tubig.