"Matematikadan imtihonda masalalar yechish" - Qo'llanmamizning afzalliklari. Nazariy qismdan foydalanish imkoniyati. So'rovning xulosasi. Faoliyatning asosiy bosqichlari. Imtihonga tayyorgarlik ko'rish uchun qo'llanma yozing. Trapezoidning maydoni. dolzarbligi va amaliy ahamiyati. Ochiq bank USE. Aniqlash maksimal harorat. Qolgan bilan bo'linish. Tajriba natijalari. Qo'llanmadan foydalanish bo'yicha qisqacha tavsiyalar.

"Matematikadan imtihonda B8" - Funktsiyaning hosilasi salbiy. To'g'ri chiziq funktsiya grafigiga teginishdir. Maksimal ball. Aloqa nuqtasining abtsissasini toping. geometrik ma'no hosila. Kam ball. Funktsiya hosilasining qiymati. Vaqt. Funksiyaning ekstremum nuqtalari soni. Matematikada B8 FOYDALANISH vazifalarini yechish. Aloqa nuqtasida lotin qiymati.

"Matematikadan B9 topshiriq" - KT bo'yicha ko'nikmalar. sirt maydoni. Suyuqlik darajasi. Ko'pburchakning hajmi. Kvadrat. Ikki burchakli burchaklar. To'pning hajmi. Sharning sirt maydoni. tekshirilishi mumkin bo'lgan talablar. Mustaqil qaror qabul qilish uchun vazifalar. Muammoni hal qilish B9. Konusning hajmi. Silindr hajmi. piramidaning hajmi. Vazifaning mazmuni. Konusning sirt maydoni.

"B11 topshiriqlarining yechimi" - segmentdagi funksiyaning eng kichik qiymatini toping. Mustaqil qaror qabul qilish uchun vazifalar. Vazifalar. Funksiyaning eng kichik qiymatini toping. Funktsiyaning segmentdagi eng katta qiymatini toping. B11 ish prototipi. Eng katta qiymatni toping. Matematik tahlilning boshlanishi. KT ko'nikmalari. Funktsiyaning eng katta qiymatini toping.

"Matematika bo'yicha yagona davlat imtihonida B1" - Rag'batlantirish. bulochka. Chipta. Amerika mashinasi. Eng kam miqdor. Motorli kema. Mijoz. kun. To'lov terminali. Umumiy daftar. Pensionerlar. Oqim o'lchagich issiq suv. Dori. Temir yo'l chiptasi. B1 vazifalari. Elektr choynak.

"Matematikadan yagona davlat imtihon topshiriqlari" - Yomg'irdan keyin quduqdagi suv sathi ko'tarilishi mumkin. Mustaqil ish. B vazifa 13. B vazifa 1. B vazifa 6. Yana bir nechta misollarni hal qilishimiz kerak. Imtihonga tayyorgarlik. Yomg'irdan keyin suv sathi qancha ko'tarilishi kerak? B vazifa 5. B vazifa 12. B vazifa 3. Hududni toping. Mototsiklchining tezligini toping.

Mavzu bo'yicha jami 33 ta taqdimot

Mexanik harakat uchun hisobga olinadi moddiy nuqta va uchun qattiq tana.

Moddiy nuqtaning harakati

tarjima harakati mutlaq qattiq jismning mexanik harakati bo'lib, uning davomida bu jism bilan bog'liq bo'lgan har qanday chiziq segmenti har doim vaqtning istalgan momentida o'ziga parallel bo'ladi.

Agar siz qattiq jismning har qanday ikkita nuqtasini to'g'ri chiziq bilan aqliy ravishda bog'lasangiz, natijada olingan segment translatsiya harakati jarayonida doimo o'ziga parallel bo'ladi.

Da oldinga harakat tananing barcha nuqtalari bir xil tarzda harakat qiladi. Ya'ni, ular bir xil vaqt oralig'ida bir xil masofani bosib o'tadi va bir yo'nalishda harakat qiladi.

Tarjima harakatiga misollar: lift vagonining harakati, mexanik tarozilar stakanlari, pastdan pastga yuguruvchi chana, velosiped pedallari, poezd platformasi, silindrlarga nisbatan dvigatel pistonlari.

aylanish harakati

Aylanish vaqtida barcha nuqtalar jismoniy tana aylanalarda harakatlanadi. Bu doiralarning barchasi bir-biriga parallel tekisliklarda yotadi. Va barcha nuqtalarning aylanish markazlari deyiladi bitta sobit to'g'ri chiziqda joylashgan aylanish o'qi. Nuqtalar bilan tasvirlangan doiralar parallel tekisliklarda yotadi. Va bu tekisliklar aylanish o'qiga perpendikulyar.

Aylanma harakat juda keng tarqalgan. Shunday qilib, g'ildirakning chetidagi nuqtalarning harakati aylanish harakatiga misoldir. Aylanish harakati fan pervanini va boshqalarni tavsiflaydi.

Aylanma harakat quyidagi fizik kattaliklar bilan tavsiflanadi: aylanishning burchak tezligi, aylanish davri, aylanish chastotasi, nuqtaning chiziqli tezligi.

burchak tezligi bir xil aylanishga ega bo'lgan jismga burilish burchagining bu aylanish sodir bo'lgan vaqt oralig'iga nisbatiga teng qiymat deyiladi.

Tananing harakatlanishi uchun zarur bo'lgan vaqt to'liq burilish, chaqirildi aylanish davri (T).

Tananing vaqt birligida qilgan aylanishlar soni deyiladi tezlik (f).

Aylanish chastotasi va davr munosabat bilan bog'liq T = 1/f.

Agar nuqta aylanish markazidan R masofada joylashgan bo'lsa, uning chiziqli tezligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Jismning mexanik harakati - vaqt o'tishi bilan boshqa jismlarga nisbatan uning fazodagi holatining o'zgarishi. U mexanik tanasining harakatini o'rganadi. Mutlaq qattiq jismning harakati (harakat va o'zaro ta'sir paytida deformatsiyalanmagan), uning barcha nuqtalari ichida joylashgan. bu daqiqa vaqt xuddi shunday harakat qiladi, translatsiya harakati deyiladi, uni tavsiflash uchun tananing bir nuqtasining harakatini tasvirlash zarur va etarli. Tananing barcha nuqtalarining traektoriyalari bir to‘g‘ri chiziqda joylashgan aylanalardan iborat bo‘lgan va aylanalarning barcha tekisliklari shu to‘g‘ri chiziqqa perpendikulyar bo‘lgan harakat deyiladi. aylanish harakati. Berilgan sharoitda shakli va o'lchamlarini e'tiborsiz qoldiradigan jismga moddiy nuqta deyiladi. Bu e'tiborsizlik

Jismning o'lchamlari uning bosib o'tgan masofasiga yoki berilgan jismning boshqa jismlarga bo'lgan masofasiga nisbatan kichik bo'lsa, qisqartirish joizdir. Jismning harakatini tasvirlash uchun istalgan vaqtda uning koordinatalarini bilish kerak. Bu mexanikaning asosiy vazifasidir.

2. Harakatning nisbiyligi. Malumot tizimi. Birliklar.

Moddiy nuqtaning koordinatalarini aniqlash uchun mos yozuvlar tanasini tanlash va u bilan koordinatalar tizimini bog'lash va vaqtning kelib chiqishini belgilash kerak. Koordinatalar tizimi va vaqt ma'lumotnomasining kelib chiqishi ko'rsatkichi tananing harakati ko'rib chiqiladigan mos yozuvlar tizimini tashkil qiladi. Tizim doimiy tezlikda harakatlanishi kerak (yoki tinch holatda bo'lishi kerak, bu odatda bir xil narsani anglatadi). Tananing traektoriyasi, bosib o'tgan masofa va joy almashish mos yozuvlar tizimini tanlashga bog'liq, ya'ni. mexanik harakat nisbiydir. Uzunlik birligi metr bo'lib, yorug'likning vakuumda soniyalarda bosib o'tgan masofasi. Sekunya - seziy-133 atomining nurlanish davrlariga teng vaqt birligi.

3. Traektoriya. Yo'l va harakat. Tezlik.

Jismning traektoriyasi - bu harakatlanuvchi moddiy nuqta bilan fazoda tasvirlangan chiziq. Yo'l - material nuqtasining boshlang'ich joyidan oxirgi siljishigacha bo'lgan traektoriya uchastkasining uzunligi. Radius vektor - kosmosdagi koordinata va nuqtani bog'lovchi vektor. Ko'chish - vaqt ichida o'tgan traektoriya uchastkasining boshlang'ich va oxirgi nuqtalarini bog'laydigan vektor. Tezlik - jismoniy miqdor, bu ma'lum bir vaqtda harakat tezligi va yo'nalishini tavsiflaydi. o'rtacha tezlik sifatida belgilangan. Yerning o'rtacha tezligi tananing ma'lum vaqt oralig'ida bosib o'tgan yo'lining ushbu intervalgacha nisbatiga teng. . Bir lahzali tezlik (vektor) harakatlanuvchi nuqtaning radius vektorining birinchi hosilasidir. . Bir lahzali tezlik tangensial ravishda traektoriyaga yo'naltiriladi, o'rtacha tezlik sekant bo'ylab yo'naltiriladi. Bir lahzali yer tezligi (skaler) - vaqtga nisbatan yo'lning birinchi hosilasi, kattaligi bo'yicha lahzali tezlikka teng

4. Bir tekis to‘g‘ri chiziqli harakat. Bir tekis harakatda kinematik kattaliklarning vaqtga bog'liqlik grafigi. Tezliklarni qo'shish.

Doimiy modul va yo'nalish tezligi bo'lgan harakat bir xil to'g'ri chiziqli harakat deb ataladi. Bir tekis to'g'ri chiziqli harakatda jism har qanday teng vaqt oralig'ida teng masofani bosib o'tadi. Agar tezlik doimiy bo'lsa, bosib o'tgan masofa quyidagicha hisoblanadi. Tezliklarni qo'shishning klassik qonuni quyidagicha ifodalangan: moddiy nuqtaning o'zgarmas sifatida qabul qilingan sanoq sistemasiga nisbatan tezligi ga teng. vektor yig'indisi harakatlanuvchi tizimdagi nuqtaning harakat tezligi va harakatlanuvchi tizimning harakatsizga nisbatan harakat tezligi.

5. Tezlashtirish. Bir tekis tezlashtirilgan to'g'ri chiziqli harakat. Bir tekis tezlashtirilgan harakatda kinematik miqdorlarning vaqtga bog'liqligi grafiklari.

Tananing teng vaqt oralig'ida teng bo'lmagan harakatlarni amalga oshiradigan harakatiga bir xil bo'lmagan harakat deyiladi. Noto'g'ri tarjima harakati bilan tananing tezligi vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Tezlanish (vektor) - tezlikning mutlaq qiymat va yo'nalishdagi o'zgarish tezligini tavsiflovchi fizik miqdor. Bir lahzali tezlanish (vektor) - vaqtga nisbatan tezlikning birinchi hosilasi. .Bir xil tezlashtirilgan - kattalik va yo'nalish bo'yicha doimiy, tezlanishli harakat. Bir tekis tezlashtirilgan harakat paytida tezlik quyidagicha hisoblanadi.

Bu yerdan bir tekis tezlashtirilgan harakatga ega bo'lgan yo'lning formulasi kelib chiqadi

Bir tekis tezlashtirilgan harakat uchun tezlik va yo'l tenglamalaridan olingan formulalar ham o'rinlidir.

6. Jismlarning erkin tushishi. Tezlashtirish erkin tushish.

Jismning yiqilishi uning tortishish sohasidagi harakatidir (???) . Jismlarning vakuumda tushishi erkin tushish deyiladi. Erkin tushishda jismlar jismoniy xususiyatlaridan qat'iy nazar bir xil harakat qilishlari eksperimental tarzda aniqlangan. Jismlarning vakuumda Yerga tushishi tezlashishi erkin tushish tezlanishi deyiladi va bu bilan belgilanadi.

7. Doira bo'ylab bir tekis harakat qilish. Jismning aylana bo'ylab bir tekis harakatlanishi paytida tezlanish (markazga yo'naltirilgan tezlanish)

Traektoriyaning etarlicha kichik qismidagi har qanday harakatni taxminan aylana bo'ylab bir xil harakat deb hisoblash mumkin. Doira bo'ylab bir tekis harakatlanish jarayonida tezlikning qiymati doimiy bo'lib qoladi va tezlik vektorining yo'nalishi o'zgaradi.<рисунок>.. Doira bo'ylab harakatlanayotganda tezlanish vektori tezlik vektoriga perpendikulyar (tangensial yo'naltirilgan), aylananing markaziga yo'naltiriladi. Tananing aylana bo'ylab to'liq aylanishni amalga oshiradigan vaqt oralig'i davr deyiladi. . Vaqt birligidagi aylanishlar sonini ko'rsatadigan davrning o'zaro nisbati chastota deb ataladi. Ushbu formulalarni qo'llagan holda, biz , yoki degan xulosaga kelishimiz mumkin. Burchak tezligi (aylanish tezligi) sifatida aniqlanadi . Tananing barcha nuqtalarining burchak tezligi bir xil bo'lib, aylanuvchi jismning butun harakatini tavsiflaydi. Bunda jismning chiziqli tezligi , tezlanishi esa - kabi ifodalanadi.

Harakatlarning mustaqilligi printsipi tananing har qanday nuqtasining harakatini ikkita harakatning yig'indisi sifatida ko'rib chiqadi - tarjima va aylanish.

8. Nyutonning birinchi qonuni. Inertial mos yozuvlar tizimi.

Tashqi ta'sirlar bo'lmaganda jismning tezligini ushlab turish hodisasi inersiya deb ataladi. Nyutonning birinchi qonuni, ya'ni inersiya qonuni sifatida ham tanilgan: "Bunday sanoq sistemalari mavjudki, ularga nisbatan progressiv harakatlanuvchi jismlar tezligini doimiy ravishda ushlab turadi, agar boshqa jismlar ularga ta'sir qilmaydi". Tashqi ta'sirlar bo'lmaganda jismlar to'g'ri chiziq bo'ylab va bir xilda harakatlanadigan ma'lumot ramkalari deyiladi. inertial tizimlar ma'lumotnoma. Yer bilan bog'langan mos yozuvlar tizimlari, agar yerning aylanishini e'tiborsiz qoldirish sharti bilan inertial hisoblanadi.

9. Massa. Kuch. Nyutonning ikkinchi qonuni. Kuchlar tarkibi. Og'irlik markazi.

Jismning tezligini o'zgartirish sababi har doim uning boshqa jismlar bilan o'zaro ta'siridir. Ikki jism o'zaro ta'sir qilganda, tezliklar doimo o'zgaradi, ya'ni. tezlatgichlar olinadi. Ikkala jismning tezlanishlari nisbati har qanday o'zaro ta'sir uchun bir xil bo'ladi. Jismning boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sirida tezlashishi bog'liq bo'lgan xususiyati inersiya deb ataladi. Inertsiyaning miqdoriy o'lchovi tana vaznidir. O'zaro ta'sir qiluvchi jismlar massalarining nisbati tezlashtirish modullarining teskari nisbatiga teng. Nyutonning ikkinchi qonuni harakatning kinematik xarakteristikasi - tezlanish va o'rtasidagi munosabatni o'rnatadi dinamik xususiyatlar o'zaro ta'sir kuchlardir. , yoki, aniqrog'i, , ya'ni. moddiy nuqta impulsining o'zgarish tezligi unga ta'sir qiluvchi kuchga teng. Bir tanaga bir nechta kuchlarning bir vaqtning o'zida ta'siri bilan tana tezlanish bilan harakat qiladi, bu ushbu kuchlarning har birining alohida ta'siri ostida paydo bo'ladigan tezlanishlarning vektor yig'indisi. Vektorlarni qo'shish qoidasiga ko'ra, tanaga ta'sir qiluvchi, bir nuqtaga qo'llaniladigan kuchlar qo'shiladi. Ushbu qoida kuchlar harakatining mustaqilligi printsipi deb ataladi. Massa markazi qattiq jism yoki qattiq jismlar tizimining shunday bir nuqtasi bo'lib, xuddi shunday harakat qiladi. moddiy nuqta butun tizimning massalari yig'indisiga teng bo'lgan massa, bunda bir xil natijaviy kuch tanaga ta'sir qiladi. . Vaqt o'tishi bilan bu ifodani integrallash orqali massa markazining koordinatalari uchun ifodalarni olish mumkin. Og'irlik markazi bu jismning zarrachalariga kosmosning istalgan holatida ta'sir qiluvchi barcha tortishish kuchlarining natijasini qo'llash nuqtasidir. Agar tananing chiziqli o'lchamlari Yer o'lchamiga nisbatan kichik bo'lsa, u holda massa markazi og'irlik markaziga to'g'ri keladi. Og'irlik markazidan o'tadigan har qanday o'qqa nisbatan barcha elementar tortishish kuchlarining momentlari yig'indisi nolga teng.

10. Nyutonning uchinchi qonuni.

Ikki jismning har qanday o'zaro ta'sirida olingan tezlanishlar modullarining nisbati doimiy va massalarning teskari nisbatiga teng. Chunki jismlar o'zaro ta'sirlashganda, tezlanish vektorlari teskari yo'nalishga ega bo'lsa, biz buni yozishimiz mumkin . Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, birinchi jismga ta'sir qiluvchi kuch , ikkinchisiga esa. Shunday qilib, . Nyutonning uchinchi qonuni jismlarning bir-biriga ta'sir qiladigan kuchlari bilan bog'liq. Agar ikkita jism bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilsa, u holda ular o'rtasida paydo bo'ladigan kuchlar turli jismlarga ta'sir qiladi, kattaligi teng, yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshi, bir xil to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi va bir xil tabiatga ega.

11. Elastiklik kuchlari. Guk qonuni.

Jismning deformatsiyasidan kelib chiqadigan va bu deformatsiya paytida tananing zarrachalarining siljishiga teskari yo'nalishda yo'naltirilgan kuch elastik kuch deb ataladi. Tayoq bilan o'tkazilgan tajribalar shuni ko'rsatdiki, tananing o'lchamlariga nisbatan kichik deformatsiyalar uchun elastik kuch moduli proektsiyada o'xshash bo'lgan novda erkin uchining siljish vektorining moduliga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Bu bog'lanishni R.Guk o'rnatgan, uning qonuni quyidagicha ifodalangan: jismning deformatsiyasidan kelib chiqadigan elastik kuch tananing zarrachalarining harakat yo'nalishiga teskari yo'nalishdagi cho'zilishi bilan mutanosibdir. deformatsiya. Koeffitsient k tananing qattiqligi deb ataladi va tananing shakli va materialiga bog'liq. U metr uchun nyutonlarda ifodalanadi. Elastik kuchlar elektromagnit ta'sirlardan kelib chiqadi.

12. Ishqalanish kuchlari, sirpanish ishqalanish koeffitsienti. Yopishqoq ishqalanish (???)

Jismlarning nisbiy harakati bo'lmaganda jismlarning o'zaro ta'siri chegarasida paydo bo'ladigan kuchga statik ishqalanish kuchi deyiladi. Statik ishqalanish kuchi mutlaq qiymatda jismlarning aloqa yuzasiga tangensial yo'naltirilgan va unga qarama-qarshi yo'nalishdagi tashqi kuchga teng. Bir jismning boshqasining yuzasida bir tekis harakatlanishi bilan, tashqi kuch ta'sirida, tanaga mutlaq qiymatga teng kuch ta'sir qiladi. harakatlantiruvchi kuch va qarama-qarshi yo'nalishda. Bu kuch sirpanish ishqalanish kuchi deb ataladi. Sürgülü ishqalanish kuchi vektori tezlik vektoriga qarshi qaratilgan, shuning uchun bu kuch har doim tananing nisbiy tezligining pasayishiga olib keladi. Ishqalanish kuchlari, shuningdek, elastik kuchlar elektromagnit xususiyatga ega va ular orasidagi o'zaro ta'sir tufayli paydo bo'ladi. elektr zaryadlari aloqa qiluvchi jismlarning atomlari. Statik ishqalanish kuchi modulining maksimal qiymati bosim kuchiga mutanosib ekanligi eksperimental tarzda aniqlangan. Shuningdek, statik ishqalanish kuchi va siljish ishqalanish kuchining maksimal qiymati, ishqalanish kuchlari va tananing sirtdagi bosimi o'rtasidagi proportsionallik koeffitsientlari taxminan tengdir.

13. Gravitatsion kuchlar. Qonun tortishish kuchi. Gravitatsiya. Tana vazni.

Jismlarning massasidan qat’iy nazar bir xil tezlanish bilan tushishidan kelib chiqadiki, ularga ta’sir etuvchi kuch jismning massasiga proporsionaldir. Yerning barcha jismlariga ta'sir etuvchi bu tortishish kuchi tortishish kuchi deb ataladi. Og'irlik kuchi jismlar orasidagi har qanday masofada harakat qiladi. Barcha jismlar bir-biriga tortiladi, tortishish kuchi massalar mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir. Umumjahon tortishish kuchlarining vektorlari jismlarning massa markazlarini bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan. , G - tortishish doimiysi, ga teng. Tananing og'irligi - bu tananing tortishish kuchi tufayli tayanchga ta'sir qiladigan yoki suspenziyani cho'zadigan kuchi. Tananing og'irligi modul bo'yicha teng va Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra tayanchning elastik kuchiga qarama-qarshidir. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, agar jismga boshqa kuch ta'sir qilmasa, u holda tananing tortishish kuchi elastiklik kuchi bilan muvozanatlanadi. Natijada, tananing og'irligi qattiq yoki bir xil harakatlanuvchi gorizontal tayanchda kuchiga teng tortishish kuchi. Agar tayanch tezlanish bilan harakat qilsa, u holda Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra , undan olingan. Bu shuni anglatadiki, tezlanish yo'nalishi erkin tushish tezlanish yo'nalishiga to'g'ri keladigan jismning og'irligi tinch holatda bo'lgan tananing og'irligidan kichikdir.

14. Vertikal bo'ylab tortishish ta'sirida jismning harakati. Trafik sun'iy yo'ldoshlar. Og'irliksizlik. Birinchi kosmik tezlik.

Tanani parallel uloqtirganda yer yuzasi parvoz masofasi kattaroq bo'ladi, boshlang'ich tezligi qanchalik katta bo'ladi. Yuqori tezlikda, shuningdek, yerning sferikligini hisobga olish kerak, bu tortishish vektori yo'nalishining o'zgarishida aks etadi. Tezlikning ma'lum bir qiymatida tana universal tortishish kuchi ta'sirida Yer atrofida harakatlanishi mumkin. Birinchi kosmik tezlik deb ataladigan bu tezlikni jismning aylana bo'ylab harakatlanish tenglamasidan aniqlash mumkin. Boshqa tomondan, Nyutonning ikkinchi qonuni va butun dunyo tortishish qonunidan shunday xulosa kelib chiqadi. Shunday qilib, masofadan turib R markazdan samoviy jism vazn M birinchi kosmik tezlik ga teng. Tananing tezligi o'zgarganda, uning orbitasining shakli aylanadan ellipsga o'zgaradi. Ikkinchisiga yetganda kosmik tezlik orbitaga teng parabolik bo'ladi.

15. Tana impulsi. Impulsning saqlanish qonuni. Reaktiv harakat.

Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, tananing dam olish yoki harakatlanishidan qat'i nazar, uning tezligining o'zgarishi faqat boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sirlashganda sodir bo'lishi mumkin. Agar massa tanasida bo'lsa m bir muddat t kuch ta'sir qiladi va uning harakat tezligi dan ga o'zgaradi, keyin tananing tezlanishi ga teng bo'ladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga asoslanib, kuchni quyidagicha yozish mumkin. Kuchning ko'paytmasiga va uning ta'sir qilish vaqtiga teng bo'lgan jismoniy miqdor kuchning impulsi deb ataladi. Kuchning impulsi, kuchning davomiyligi bir xil bo'lsa, bir xil kuchlar ta'sirida barcha jismlar uchun teng o'zgaruvchan miqdor mavjudligini ko'rsatadi. Tananing massasi va uning harakat tezligining mahsulotiga teng bo'lgan bu qiymat tananing impulsi deb ataladi. Jism impulsining o'zgarishi shu o'zgarishga sabab bo'lgan kuchning impuls momentiga teng bo'ladi.Keling, ikkita jismni olaylik, massa va , tezliklar bilan harakatlanuvchi. Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, jismlarga ularning o'zaro ta'siri paytida ta'sir qiluvchi kuchlar mutlaq qiymatda teng va yo'nalish bo'yicha qarama-qarshidir, ya'ni. sifatida belgilanishi mumkin. O'zaro ta'sir paytida momentdagi o'zgarishlar uchun biz yozishimiz mumkin. Bu iboralardan biz shuni tushunamiz , ya'ni o'zaro ta'sirdan oldingi ikki jismning impulslarining vektor yig'indisi o'zaro ta'sirdan keyingi impulslarning vektor yig'indisiga teng. Ko'proq umumiy ko'rinish impulsning saqlanish qonuni shunday yangraydi: Agar, keyin.

16. mexanik ish. Quvvat. Kinetik va potentsial energiya.

ish LEKIN doimiy kuch - kuch va siljish modullarining ko'paytmasiga teng fizik miqdor, vektorlar orasidagi burchakning kosinusiga ko'paytiriladi. . Ish skalyar miqdor bo'lib, siljish va kuch vektorlari orasidagi burchak dan katta bo'lsa, manfiy bo'lishi mumkin. Ish birligi joule, 1 joule deb ataladi mehnatga teng uni qo'llash nuqtasini 1 metrga siljitishda 1 nyuton kuch bilan amalga oshiriladi. Quvvat - ishning ushbu ish bajarilgan vaqt davriga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor. . Quvvat birligi vatt deb ataladi, 1 vatt 1 sekundda 1 joul ish bajariladigan quvvatga teng. Buni massa jismida faraz qilaylik m kuch ta'sir qiladi (bu odatda bir nechta kuchlarning natijasi bo'lishi mumkin), uning ta'siri ostida tana vektor yo'nalishi bo'yicha harakat qiladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra kuch moduli ma, va siljish vektorining moduli tezlanish va boshlang'ich va oxirgi tezliklar bilan bog'liq. Bu erdan ishlash formulasi olinadi . Jismning massasi va tezlik kvadratining yarmiga teng bo'lgan jismoniy miqdor kinetik energiya deb ataladi. Jismga qo'llaniladigan natijaviy kuchlarning ishi kinetik energiyaning o'zgarishiga teng. Erkin tushish tezlashuvi moduli boʻyicha jism massasining koʻpaytmasiga va potentsial nol boʻlgan jism sirtdan koʻtarilgan balandlikka teng boʻlgan jismoniy miqdor tananing potentsial energiyasi deb ataladi. Potensial energiyaning o'zgarishi tanani harakatlantirishda tortishish ishini tavsiflaydi. Bu ish teskari belgi bilan olingan potentsial energiyaning o'zgarishiga teng. Yer yuzasi ostidagi jism salbiy potentsial energiyaga ega. Ko'tarilgan jismlar nafaqat potentsial energiyaga ega. Prujinani deformatsiyalanganda elastik kuch tomonidan bajarilgan ishni ko'rib chiqing. Elastik kuch deformatsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va uning o'rtacha qiymati teng bo'ladi , ish kuch va deformatsiyaning mahsulotiga teng , yoki . Jismning qattiqligi va deformatsiya kvadratining ko'paytmasining yarmiga teng bo'lgan jismoniy miqdor deformatsiyalangan tananing potentsial energiyasi deb ataladi. Potensial energiyaning muhim xususiyati shundaki, tananing boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sir qilmasdan unga ega bo'lishi mumkin emas.

17. Mexanikada energiyaning saqlanish qonunlari.

Potensial energiya o'zaro ta'sir qiluvchi jismlarni xarakterlaydi, kinetik - harakatlanuvchi. Bu ham, boshqasi ham jismlarning o'zaro ta'siri natijasida paydo bo'ladi. Agar bir nechta jismlar bir-biri bilan faqat tortishish kuchlari va elastik kuchlar orqali o'zaro ta'sir qilsa va ularga hech qanday tashqi kuchlar ta'sir qilmasa (yoki ularning natijasi nolga teng bo'lsa), u holda jismlarning har qanday o'zaro ta'siri uchun elastik yoki tortishish kuchlarining ishi o'zgarishga teng bo'ladi. potentsial energiyada, qarama-qarshi belgi bilan olingan. Shu bilan birga, kinetik energiya teoremasiga ko'ra (tananing kinetik energiyasining o'zgarishi tashqi kuchlarning ishiga teng), bir xil kuchlarning ishi kinetik energiyaning o'zgarishiga tengdir. . Bu tenglikdan kelib chiqadiki, yopiq sistemani tashkil etuvchi va bir-biri bilan tortishish va elastiklik kuchlari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi jismlarning kinetik va potensial energiyalari yig'indisi doimiy bo'lib qoladi. Jismlarning kinetik va potentsial energiyalarining yig'indisi umumiy mexanik energiya deyiladi. Bajarildi mexanik energiya tortishish va elastiklik kuchlari bilan bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiluvchi jismlarning yopiq tizimi o'zgarishsiz qoladi. Og'irlik va elastiklik kuchlarining ishi, bir tomondan, kinetik energiyaning ortishiga, ikkinchi tomondan, potentsial energiyaning kamayishiga, ya'ni ish aylangan energiyaga teng. bir shakldan ikkinchisiga.

18. oddiy mexanizmlar(qiyalik tekislik, tutqich, blok) ularning qo'llanilishi.

Katta massali jismni tananing og'irligidan ancha kam bo'lgan kuch ta'sirida harakatga keltirishi uchun moyil tekislik ishlatiladi. Agar burchak eğimli tekislik a ga teng bo'lsa, u holda jismni tekislik bo'ylab harakatlantirish uchun ga teng kuch qo'llash kerak. Bu kuchning ishqalanish kuchini e'tiborsiz qoldirib, tananing og'irligiga nisbati tekislikning moyillik burchagi sinusiga teng. Ammo kuchga ega bo'lish bilan ishda foyda yo'q, chunki yo'l ko'payadi. Bu natija energiyaning saqlanish qonunining natijasidir, chunki tortishish ishi tananing ko'tarilish traektoriyasiga bog'liq emas.

Tutqichni soat yo'nalishi bo'yicha aylantiruvchi kuchlar momenti tutqichni soat miliga teskari aylantiruvchi momentga teng bo'lsa, u muvozanatda bo'ladi. Agar tutqichga qo'llaniladigan kuchlar vektorlarining yo'nalishlari kuchlarning qo'llanilishi nuqtalari va aylanish o'qlarini bog'laydigan eng qisqa to'g'ri chiziqlarga perpendikulyar bo'lsa, u holda muvozanat shartlari shaklni oladi. Agar, keyin qo'li kuch bir daromad beradi. Kuchning ortishi ishda foyda keltirmaydi, chunki a burchak orqali aylantirilganda, kuch ishlaydi va kuch ishlaydi. Chunki shartga ko'ra, keyin.

Blok kuchning yo'nalishini o'zgartirishga imkon beradi. Qo'llaniladigan kuchlar qurollari turli nuqtalar ko'chmas bloklar bir xil va shuning uchun ko'chmas blok kuchga ega bo'lmaydi. Harakatlanuvchi blok yordamida yukni ko'tarishda kuchning ikki barobar ortishi olinadi, chunki. tortishish qo'li kabel kuchlanishining yarmini tashkil qiladi. Lekin kabelni uzunlikka tortganda l yuk ko'tariladi l/2, shuning uchun sobit blok ham ishda daromad keltirmaydi.

19. Bosim. Suyuqliklar va gazlar uchun Paskal qonuni.

Sirtga perpendikulyar bo'lgan kuch modulining ushbu sirt maydoniga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor bosim deb ataladi. Bosim birligi paskal bo'lib, u 1 kvadrat metr maydonga 1 nyuton kuch ta'sir qiladigan bosimga teng. Barcha suyuqliklar va gazlar ular ustida hosil bo'lgan bosimni barcha yo'nalishlarda uzatadi.

20. Aloqa qiluvchi tomirlar. Gidravlik press. Atmosfera bosimi. Bernulli tenglamasi.

Silindrsimon idishda idishning pastki qismidagi bosim kuchi suyuqlik ustunining og'irligiga teng. Idishning pastki qismidagi bosim , chuqurlikdagi bosim qaerdan h teng. Xuddi shu bosim idishning devorlariga ta'sir qiladi. Bir xil balandlikdagi suyuqlik bosimlarining tengligi har qanday shakldagi aloqa tomirlarida tinch holatda bir hil suyuqlikning erkin sirtlari bir xil darajada bo'lishiga olib keladi (arzimas darajada kichik kapillyar kuchlar holatida). Bir hil bo'lmagan suyuqlik bo'lsa, zichroq suyuqlik ustunining balandligi kamroq zichroq bo'lganidan kamroq bo'ladi. Gidravlika mashinasi Paskal qonuni asosida ishlaydi. U pistonlar bilan yopilgan ikkita aloqa idishidan iborat. turli hududlar. Bir pistonga tashqi kuch tomonidan ishlab chiqarilgan bosim Paskal qonuniga muvofiq ikkinchi pistonga uzatiladi. . Shlangi mashina katta pistonning maydoni kichik pistonning maydonidan kattaroq bo'lsa, shunchalik ko'p marta kuchga ega bo'ladi.

Siqilmaydigan suyuqlikning harakatsiz harakatida uzluksizlik tenglamasi o'rinli. Yopishqoqlikni (ya'ni, uning zarralari orasidagi ishqalanishni) e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lgan ideal suyuqlik uchun energiyaning saqlanish qonunining matematik ifodasi Bernulli tenglamasidir. .

21. Torricelli tajribasi. Atmosfera bosimining balandlik bilan o'zgarishi.

Gravitatsiya ta'sirida atmosferaning yuqori qatlamlari uning ostidagi qatlamlarga bosim o'tkazadi. Bu bosim, Paskal qonuniga ko'ra, barcha yo'nalishlarda uzatiladi. Eng yuqori qiymat bu bosim Yer yuzasida bo'lib, havo ustunining sirtdan atmosfera chegarasigacha bo'lgan og'irligi bilan bog'liq. Balandlik oshgani sayin, sirtga bosilgan atmosfera qatlamlarining massasi kamayadi, shuning uchun atmosfera bosimi balandlik bilan kamayadi. Dengiz sathida atmosfera bosimi 101 kPa ni tashkil qiladi. Bu bosim 760 mm balandlikdagi simob ustuni tomonidan amalga oshiriladi. Agar naycha suyuq simobga tushirilsa, unda vakuum hosil bo'ladi, u holda atmosfera bosimi ta'sirida simob undagi suyuqlik ustunining bosimi tashqi simobga teng bo'ladigan balandlikka ko'tariladi. atmosfera bosimi simobning ochiq yuzasida. Atmosfera bosimi o'zgarganda, naychadagi suyuqlik ustunining balandligi ham o'zgaradi.

22. Suyuqliklar va gazlar kunining arximed kuchi. Suzish shartlari tel.

Suyuqlik va gazdagi bosimning chuqurlikka bog'liqligi suyuqlik yoki gazga botgan har qanday jismga ta'sir qiluvchi suzuvchi kuchning paydo bo'lishiga olib keladi. Bu kuch Arximed kuchi deb ataladi. Agar tana suyuqlikka botirilsa, idishning yon devorlaridagi bosimlar bir-biri bilan muvozanatlanadi va pastdan va yuqoridan bosimning natijasi Arximed kuchidir. , ya'ni. Suyuqlikka (gazga) botgan jismni itarib yuboruvchi kuch, jism tomonidan almashtirilgan suyuqlik (gaz) og'irligiga teng. Arximed kuchi tortishish kuchiga qarama-qarshi yo'naltirilgan, shuning uchun suyuqlikda tortish paytida tananing og'irligi vakuumga qaraganda kamroq bo'ladi. Suyuqlikdagi jismga tortishish kuchi va Arximed kuchi ta'sir qiladi. Agar tortishish kuchi modulda katta bo'lsa - tana cho'kadi, agar u kamroq bo'lsa - suzadi, teng - har qanday chuqurlikda muvozanatda bo'lishi mumkin. Kuchlarning bu nisbatlari jism va suyuqlik (gaz) zichliklarining nisbatlariga teng.

23. Molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy qoidalari va ular eksperimental asoslash. Braun harakati. Og'irligi va hajmi molekulalar.

Molekulyar-kinetik nazariya moddaning eng kichik zarralari sifatida atomlar va molekulalarning mavjudligi haqidagi tushunchadan foydalanib, moddaning tuzilishi va xususiyatlarini o'rganadi. MKTning asosiy qoidalari: modda atomlar va molekulalardan iborat, bu zarralar tasodifiy harakat qiladi, zarralar bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Atom va molekulalarning harakati va ularning o'zaro ta'siri mexanika qonunlariga bo'ysunadi. Dastlab, molekulalarning o'zaro ta'sirida ular bir-biriga yaqinlashganda, jozibador kuchlar ustunlik qiladi. Ularning orasidagi ma'lum masofada mutlaq qiymatdagi tortishish kuchidan oshib ketadigan itaruvchi kuchlar paydo bo'ladi. Molekulalar va atomlar tortishish va itarilish kuchlari bir-birini muvozanatlashtiradigan pozitsiyalarda tasodifiy tebranishlar hosil qiladi. Suyuqlikda molekulalar nafaqat tebranadi, balki bir muvozanat holatidan ikkinchisiga (suyuqlik) sakrab o'tadi. Gazlarda atomlar orasidagi masofa juda katta ko'proq o'lchamlar molekulalar (siqilish va cho'zilish qobiliyati). R. Braun 19-asr boshida qattiq zarrachalar suyuqlikda tasodifiy harakatlanishini aniqladi. Bu hodisani faqat MKT tushuntirishi mumkin edi. Suyuqlik yoki gazning tasodifiy harakatlanuvchi molekulalari qattiq zarracha bilan to'qnashadi va uning harakat tezligining yo'nalishi va modulini o'zgartiradi (albatta, ularning yo'nalishini ham, tezligini ham o'zgartiradi). Zarrachalar hajmi qanchalik kichik bo'lsa, impulsning o'zgarishi shunchalik sezilarli bo'ladi. Har qanday modda zarrachalardan iborat, shuning uchun moddaning miqdori zarrachalar soniga mutanosib hisoblanadi. Moddaning miqdor birligiga mol deyiladi. Mol 0,012 kg uglerod 12 S tarkibida qancha atom boʻlsa, shuncha atom boʻlgan moddaning miqdoriga teng. Molekulalar sonining modda miqdoriga nisbati Avogadro doimiysi deyiladi: . Moddaning miqdorini molekulalar sonining Avogadro doimiysiga nisbati sifatida topish mumkin. molyar massa M moddaning massasining nisbatiga teng miqdor deyiladi m moddaning miqdoriga. Molyar massa har bir mol uchun kilogrammda ifodalanadi. molyar massa molekula massasi bilan ifodalanishi mumkin m0 : .

24. Ideal gaz. Molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi ideal gaz.

Moddaning xossalarini tushuntirish gazsimon holat ideal gaz modelidan foydalanish. Ushbu model quyidagilarni nazarda tutadi: gaz molekulalari idish hajmiga nisbatan ahamiyatsiz, molekulalar o'rtasida hech qanday tortishish kuchlari mavjud emas va ular bir-biri bilan va idish devorlari bilan to'qnashganda, itaruvchi kuchlar harakat qiladi. Gaz bosimi hodisasini sifatli tushuntirish shundan iboratki, ideal gaz molekulalari tomir devorlari bilan to'qnashganda ular bilan elastik jismlar sifatida o'zaro ta'sir qiladi. Molekula tomir devori bilan to'qnashganda tezlik vektorining devorga perpendikulyar o'qdagi proyeksiyasi teskari tomonga o'zgaradi. Shuning uchun, to'qnashuv vaqtida tezlik proyeksiyasi dan o'zgaradi –mv x oldin mv x, va impulsning o'zgarishi. To'qnashuv vaqtida molekula devorga Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra, yo'nalishiga qarama-qarshi kuchga teng kuch bilan ta'sir qiladi. Molekulalar juda ko'p va alohida molekulalar tomonidan ta'sir qiluvchi kuchlarning geometrik yig'indisining o'rtacha qiymati idish devorlariga gaz bosimi kuchini hosil qiladi. Gaz bosimi bosim kuchi modulining tomir devori maydoniga nisbatiga teng: p=F/S. Faraz qilaylik, gaz kubik idishda. Bir molekulaning impulsi 2 ga teng mv, bitta molekula devorga o'rtacha kuch bilan ta'sir qiladi 2mv/Dt. Vaqt D t bir tomir devoridan ikkinchisiga o'tish 2l/v, Binobarin, . Barcha molekulalarning tomir devoriga bosim kuchi ularning soniga proportsionaldir, ya'ni. . Molekulalar harakatining to'liq tasodifiyligi tufayli ularning har bir yo'nalishdagi harakati teng ehtimolli va 1/3 ga teng. umumiy soni molekulalar. Shunday qilib, . Bosim maydonga ega bo'lgan kubning yuziga ta'sir qilganligi sababli l 2, keyin bosim bir xil bo'ladi. Bu tenglama molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi deb ataladi. Molekulalarning o'rtacha kinetik energiyasini belgilab, biz olamiz.

25. Harorat, uni o'lchash. Mutlaq harorat shkalasi. Gaz molekulalarining tezligi.

Ideal gaz uchun asosiy MKT tenglamasi mikro va makroskopik parametrlar o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatadi. Ikki jism aloqa qilganda, ularning makroskopik parametrlari o'zgaradi. Bu o'zgarish to'xtatilgach, issiqlik muvozanati o'rnatilgan deb aytiladi. Termik muvozanat holatidagi jismlar tizimining barcha qismlarida bir xil bo'lgan fizik parametrga tana harorati deyiladi. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, issiqlik muvozanati holatidagi har qanday gaz uchun bosim va hajm mahsulotining molekulalar soniga nisbati bir xil bo'ladi. . Bu qiymatni harorat o'lchovi sifatida qabul qilish imkonini beradi. Chunki n=N/V, keyin MKT ning asosiy tenglamasini hisobga olgan holda, shuning uchun qiymat molekulalarning o'rtacha kinetik energiyasining uchdan ikki qismiga teng. , qayerda k– masshtabga qarab mutanosiblik koeffitsienti. Ushbu tenglamaning chap tomonidagi parametrlar manfiy emas. Demak, uning bosimi bo'lgan gazning harorati doimiy hajm nolga teng mutlaq nol harorat deyiladi. Bu koeffitsientning qiymatini bosim, hajm, molekulalar soni va harorat ma'lum bo'lgan moddalarning ikkita ma'lum holatidan topish mumkin. . Koeffitsient k, Boltsman doimiysi deb ataladi, ga teng . Bu harorat va o'rtacha kinetik energiya o'rtasidagi munosabat tenglamalaridan kelib chiqadi, ya'ni. o'rtacha kinetik energiya molekulalarning tasodifiy harakati mutlaq haroratga proportsionaldir. , . Bu tenglama shuni ko'rsatadiki, molekulalarning bir xil harorat va konsentratsiyasida har qanday gazlarning bosimi bir xil bo'ladi.

26. Ideal gazning holat tenglamasi (Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi). Izotermik, izoxorik va izobar jarayonlar.

Bosimning konsentratsiya va haroratga bog'liqligidan foydalanib, gazning makroskopik parametrlari - hajm, bosim va harorat o'rtasidagi bog'liqlikni topish mumkin. . Bu tenglama holatning ideal gaz tenglamasi (Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi) deb ataladi.

Izotermik jarayon - bu sodir bo'ladigan jarayon doimiy harorat. Ideal gazning holat tenglamasidan kelib chiqadiki, doimiy haroratda, gazning massasi va tarkibida bosim va hajm mahsuloti doimiy bo'lib qolishi kerak. Izotermiya grafigi (izotermik jarayonning egri chizig'i) giperboladir. Tenglama Boyl-Mariot qonuni deb ataladi.

Izoxorik jarayon - gazning doimiy hajmi, massasi va tarkibida sodir bo'ladigan jarayon. Bunday sharoitlarda , bu erda gaz bosimining harorat koeffitsienti. Bu tenglama Charlz qonuni deb ataladi. Izoxorik jarayon tenglamasining grafigi izoxora deb ataladi va koordinata boshidan o'tuvchi to'g'ri chiziqdir.

Izobar jarayon - gazning doimiy bosimi, massasi va tarkibida sodir bo'ladigan jarayon. Xuddi shu tarzda izoxorik jarayon uchun ham izobar jarayon tenglamasini olishimiz mumkin . Bu jarayonni tavsiflovchi tenglama Gey-Lyusak qonuni deb ataladi. Izobar jarayon tenglamasining grafigi izobar deb ataladi va koordinata boshidan o'tuvchi to'g'ri chiziqdir.

27. Ichki energiya. Termodinamikada ishlash.

Agar molekulalarning o'zaro ta'sirining potentsial energiyasi nolga teng bo'lsa, u holda ichki energiya barcha gaz molekulalarining harakat kinetik energiyalari yig'indisiga teng . Shuning uchun harorat o'zgarganda gazning ichki energiyasi ham o'zgaradi. Ideal gazning holat tenglamasini energiya tenglamasiga qo'yib, ichki energiya gaz bosimi va hajmining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional ekanligini bilib olamiz. . Jismning ichki energiyasi faqat boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sirlashganda o'zgarishi mumkin. Jismlarning mexanik o'zaro ta'sirida (makroskopik o'zaro ta'sir) uzatilgan energiyaning o'lchovi ish hisoblanadi. LEKIN. Issiqlik uzatishda (mikroskopik o'zaro ta'sir) o'tkazilgan energiyaning o'lchovi issiqlik miqdori hisoblanadi Q. Izolyatsiyalanmagan termodinamik tizimda ichki energiyaning oʻzgarishi D U o'tkazilgan issiqlik miqdori yig'indisiga teng Q va tashqi kuchlarning ishi LEKIN. Ish o'rniga LEKIN tashqi kuchlar tomonidan bajarilgan bo'lsa, ishni ko'rib chiqish qulayroqdir A` tizim tomonidan tashqi jismlarda amalga oshiriladi. A=-A`. Keyin termodinamikaning birinchi qonuni, yoki shaklida ifodalanadi. Bu shuni anglatadiki, har qanday mashina tashqi jismlarda faqat tashqi issiqlikni qabul qilish orqali ishlay oladi. Q yoki ichki energiyaning kamayishi D U. Ushbu qonun birinchi turdagi doimiy harakat mashinasini yaratishni istisno qiladi.

28. Issiqlik miqdori. Maxsus issiqlik moddalar. Issiqlik jarayonlarida energiyaning saqlanish qonuni (termodinamikaning birinchi qonuni).

Issiqlikni bir jismdan ikkinchisiga ish qilmasdan o'tkazish jarayoni issiqlik uzatish deyiladi. Issiqlik almashinuvi natijasida tanaga uzatiladigan energiya issiqlik miqdori deb ataladi. Agar issiqlik uzatish jarayoni ish bilan birga bo'lmasa, u holda termodinamikaning birinchi qonuni asosida. Jismning ichki energiyasi tananing massasiga va uning haroratiga mutanosibdir . Qiymat Bilan o'ziga xos issiqlik sig'imi deb ataladi, birlik . Maxsus issiqlik sig'imi 1 kg moddani 1 daraja qizdirish uchun qancha issiqlik o'tkazilishi kerakligini ko'rsatadi. O'ziga xos issiqlik sig'imi aniq belgi emas va issiqlik uzatish paytida tananing bajargan ishiga bog'liq.

Ikki jism o'rtasida issiqlik uzatishni amalga oshirishda tashqi kuchlar ishining nolga tengligi va boshqa jismlardan issiqlik izolatsiyasida energiyani tejash qonuniga muvofiq . Agar ichki energiyaning o'zgarishi ish bilan birga bo'lmasa, u holda , yoki , qaerdan . Bu tenglama issiqlik balansi tenglamasi deb ataladi.

29. Termodinamikaning birinchi qonunining izoproseslarga tadbiq etilishi. adiabatik jarayon. Issiqlik jarayonlarining qaytarilmasligi.

Ko'pgina mashinalarda ishlaydigan asosiy jarayonlardan biri bu ish uchun gazni kengaytirish jarayonidir. Agar hajmdan gazning izobarik kengayishi paytida V 1 hajmgacha V 2 silindr pistonining siljishi edi l, keyin ishlang A mukammal gaz ga teng yoki . Agar ish bo'lgan izobar va izoterm ostidagi maydonlarni solishtirsak, shunday xulosaga kelish mumkinki, gazning bir xil boshlang'ich bosimida bir xil kengayishi bilan, izotermik jarayonda kamroq ish bajariladi. Izobardan tashqari, izoxorik va izotermik jarayonlar deb ataladigan narsa bor adiabatik jarayon. Agar issiqlik almashinuvi bo'lmasa, jarayon adiabatik deyiladi. Gazning tez kengayishi yoki siqilish jarayonini adiabatikaga yaqin deb hisoblash mumkin. Bu jarayonda ish ichki energiyaning o'zgarishi tufayli amalga oshiriladi, ya'ni. , shuning uchun qachon adiabatik jarayon harorat pasayadi. Gazni adiabatik siqish paytida gaz harorati ko'tarilganligi sababli, gaz bosimi izotermik jarayonga qaraganda hajmning pasayishi bilan tezroq ortadi.

Issiqlik uzatish jarayonlari o'z-o'zidan faqat bitta yo'nalishda sodir bo'ladi. Issiqlik har doim sovuqroq jismga o'tkaziladi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni bu mumkin emasligini ta'kidlaydi termodinamik jarayon, buning natijasida issiqlik boshqa hech qanday o'zgarishsiz bir jismdan ikkinchisiga, issiqroq bo'ladi. Ushbu qonun ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasini yaratishni istisno qiladi.

30. Issiqlik dvigatellarining ishlash printsipi. issiqlik samaradorligi dvigatel.

Issiqlik dvigatellarida ish odatda kengayuvchi gaz bilan amalga oshiriladi. Kengayish paytida ishlaydigan gaz ishchi suyuqlik deb ataladi. Gazning kengayishi qizdirilganda uning harorati va bosimining oshishi natijasida yuzaga keladi. Ishchi suyuqlik issiqlik miqdorini oladigan qurilma Q isitgich deb ataladi. Mashina ishlagandan keyin issiqlik chiqaradigan qurilma muzlatgich deb ataladi. Birinchidan, bosim izoxorik ravishda ko'tariladi, izobar tarzda kengayadi, izoxorik tarzda soviydi, izobar tarzda qisqaradi.<рисунок с подъемником>. Ish aylanishi natijasida gaz dastlabki holatiga qaytadi, uning ichki energiyasi asl qiymatini oladi. Bu degani. Termodinamikaning birinchi qonuniga ko'ra, . Bir tsiklda tananing bajargan ishi teng Q. Bir tsiklda tananing olgan issiqlik miqdori isitgichdan olingan va muzlatgichga berilgan issiqlik o'rtasidagi farqga teng. Natijada, . Koeffitsient foydali harakat Mashinaga sarflangan foydali energiyaning sarflangan energiya nisbati deyiladi .

31. Bug'lanish va kondensatsiya. To'yingan va to'yinmagan bug'lar. Havoning namligi.

Issiqlik harakatining kinetik energiyasining notekis taqsimlanishi bunga olib keladi. Har qanday haroratda molekulalarning bir qismining kinetik energiyasi qolgan qismi bilan bog'lanishning potentsial energiyasidan oshib ketishi mumkin. Bug'lanish - bu molekulalarning suyuqlik yoki qattiq jism yuzasidan chiqib ketishi jarayoni. Bug'lanish sovutish bilan birga keladi, chunki tezroq molekulalar suyuqlikni tark etadi. Yopiq idishdagi suyuqlikning doimiy haroratda bug'lanishi gaz holatidagi molekulalar kontsentratsiyasining oshishiga olib keladi. Biroz vaqt o'tgach, bug'langan va suyuqlikka qaytadigan molekulalar soni o'rtasida muvozanat paydo bo'ladi. Suyuqligi bilan dinamik muvozanatda bo'lgan gazsimon modda deyiladi to'yingan bug '. Bosimdan past bosimda bug ' to'yingan bug ', to'yinmagan deb ataladi. To'yingan bug 'bosimi doimiy haroratda hajmga (dan) bog'liq emas. Molekulalarning doimiy kontsentratsiyasida to'yingan bug'ning bosimi ideal gaz bosimidan tezroq ortadi, chunki molekulalar soni harorat bilan ortadi. Berilgan haroratdagi suv bug'i bosimining bir xil haroratdagi to'yingan bug' bosimiga nisbati, foiz bilan ifodalangan, deyiladi. nisbiy namlik havo. Harorat qancha past bo'lsa, to'yingan bug 'bosimi shunchalik past bo'ladi, shuning uchun ma'lum bir haroratgacha sovutilganda bug' to'yingan bo'ladi. Bu harorat shudring nuqtasi deb ataladi. tp.

32. Kristal va amorf jismlar. Qattiq jismlarning mexanik xossalari. Elastik deformatsiyalar.

Amorf jismlar fizik xossalari barcha yo`nalishlarda bir xil bo`lgan jismlardir (izotrop jismlar). Jismoniy xususiyatlarning izotropiyasi molekulalarning tasodifiy joylashishi bilan izohlanadi. Molekulalari tartiblangan qattiq jismlarga kristallar deyiladi. Jismoniy xususiyatlar kristall jismlar turli yo'nalishlarda bir xil emas (anizotrop jismlar). Kristallarning xossalarining anizotropiyasi tartiblangan tuzilishda o'zaro ta'sir kuchlari turli yo'nalishlarda bir xil emasligi bilan izohlanadi. Tanadagi tashqi mexanik ta'sir atomlarning muvozanat holatidan siljishiga olib keladi, bu esa tananing shakli va hajmining o'zgarishiga olib keladi - deformatsiya. Deformatsiya deformatsiyadan oldingi va keyingi uzunliklar orasidagi farqga teng boʻlgan mutlaq choʻzilish yoki nisbiy choʻzilish bilan tavsiflanishi mumkin. Tana deformatsiyalanganda elastik kuchlar paydo bo'ladi. Elastiklik modulining tananing tasavvurlar maydoniga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor mexanik kuchlanish deb ataladi. Kichik deformatsiyalarda kuchlanish nisbiy cho'zilish bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Proportsionallik omili E tenglamada elastik modul (Yang moduli) deb ataladi. Elastiklik moduli berilgan material uchun doimiydir , qayerda. Deformatsiyalangan jismning potentsial energiyasi kuchlanish yoki siqilishda sarflangan ishga teng. Bu yerdan .

Guk qonuni faqat kichik deformatsiyalar uchun qondiriladi. Hali ham bajariladigan maksimal kuchlanish proportsional chegara deb ataladi. Ushbu chegaradan tashqari kuchlanish mutanosib ravishda o'sishni to'xtatadi. Stressning ma'lum darajasiga qadar, deformatsiyalangan tana yuk olib tashlanganidan keyin o'z o'lchamlarini tiklaydi. Bu nuqta tananing elastik chegarasi deb ataladi. Elastik chegaradan oshib ketganda, plastik deformatsiya boshlanadi, bunda tana avvalgi shaklini tiklamaydi. Plastik deformatsiya mintaqasida kuchlanish deyarli o'smaydi. Bu hodisa material oqimi deb ataladi. Chiqish nuqtasidan tashqari, stress yakuniy kuch deb ataladigan nuqtaga ko'tariladi, shundan so'ng stress tana sindirilguncha kamayadi.

33. Suyuqliklarning xossalari. Yuzaki taranglik. kapillyar hodisalar.

Suyuqlikdagi molekulalarning erkin harakatlanish imkoniyati suyuqlikning suyuqligini aniqlaydi. tana ichida suyuqlik holati doimiy shaklga ega emas. Suyuqlikning shakli idishning shakli va kuchlari bilan belgilanadi sirt tarangligi. Suyuqlikning ichida molekulalarning jozibador kuchlari kompensatsiya qilinadi, lekin sirt yaqinida emas. Sirtga yaqin joylashgan har qanday molekula suyuqlik ichidagi molekulalar tomonidan tortiladi. Ushbu kuchlar ta'sirida molekulalar erkin sirt barcha mumkin bo'lgan eng kichik bo'lgunga qadar sirtga tortiladi. Chunki Agar shar ma'lum hajm uchun minimal sirtga ega bo'lsa, unda boshqa kuchlarning kichik ta'siri bilan sirt sferik segment shaklini oladi. Idishning chetidagi suyuqlik yuzasi meniskus deb ataladi. Namlanish hodisasi kesishish nuqtasida sirt va menisk o'rtasidagi aloqa burchagi bilan tavsiflanadi. D uzunlikdagi kesimdagi sirt taranglik kuchining kattaligi l ga teng. Sirtning egriligi suyuqlikda ma'lum bo'lgan aloqa burchagi va radiusga teng ortiqcha bosim hosil qiladi . s koeffitsienti sirt taranglik koeffitsienti deyiladi. Kapillyar - bu kichik ichki diametrli naycha. To'liq namlash bilan sirt taranglik kuchi tananing yuzasi bo'ylab yo'naltiriladi. Bunda suyuqlikning kapillyar orqali ko'tarilishi bu kuch ta'sirida tortishish kuchi sirt taranglik kuchini muvozanatlashtirguncha davom etadi, tk. , keyin.

34. Elektr zaryadi. Zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'siri. Coulomb qonuni. Elektr zaryadining saqlanish qonuni.

Na mexanika, na MKT atomlarni bog'laydigan kuchlarning mohiyatini tushuntira olmaydi. Atomlar va molekulalarning o'zaro ta'sir qilish qonuniyatlarini elektr zaryadlari tushunchasi asosida tushuntirish mumkin.<Опыт с натиранием ручки и притяжением бумажки>Ushbu tajribada topilgan jismlarning o'zaro ta'siri elektromagnit deb ataladi va elektr zaryadlari bilan aniqlanadi. Zaryadlarning tortish va qaytara olish qobiliyati ikki turdagi zaryadlar bor degan taxmin bilan izohlanadi - musbat va manfiy. jismlar zaryadlangan. bir xil to'lov, qaytarmoq, har xil - tortmoq. Zaryad birligi kulon - 1 amperlik oqim kuchida 1 soniyada o'tkazgichning kesimidan o'tadigan zaryad. DA yopiq tizim, elektr zaryadlari tashqaridan kirmaydigan va hech qanday o'zaro ta'sir uchun elektr zaryadlari chiqmaydigan, barcha jismlar zaryadlarining algebraik yig'indisi doimiydir. Kulon qonuni deb ham ataladigan elektrostatikaning asosiy qonuni shuni ko'rsatadiki, ikkita zaryad o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchi moduli zaryad modullarining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir. Quvvat zaryadlangan jismlarni tutashtiruvchi to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltiriladi. Zaryadlarning belgisiga qarab itarilish yoki tortish kuchi. Doimiy k Kulon qonunini ifodalashda ga teng . Ushbu koeffitsient o'rniga, deb ataladigan. koeffitsient bilan bog'liq bo'lgan elektr doimiysi k qayerdan kelgan ifoda. Ruxsat etilgan elektr zaryadlarining o'zaro ta'siri elektrostatik deb ataladi.

35. Elektr maydoni. kuchlanish elektr maydoni. Elektr maydonlarining superpozitsiyasi printsipi.

Har bir zaryad atrofida, qisqa masofali ta'sir nazariyasiga asoslanib, elektr maydoni mavjud. Elektr maydoni kosmosda doimo mavjud bo'lgan va boshqa zaryadlarga ta'sir eta oladigan moddiy ob'ektdir. Elektr maydoni kosmosda yorug'lik tezligida tarqaladi. Elektr maydonining sinov zaryadiga (maydon konfiguratsiyasiga ta'sir qilmaydigan nuqta musbat kichik zaryad) ta'sir qiladigan kuchning ushbu zaryad qiymatiga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor elektr maydon kuchi deb ataladi. Kulon qonunidan foydalanib, zaryad tomonidan hosil qilingan maydon kuchining formulasini olish mumkin q masofada r zaryaddan . Maydonning kuchi u ta'sir qiladigan zaryadga bog'liq emas. Agar zaryadlangan bo'lsa q bir nechta zaryadlarning elektr maydonlari bir vaqtning o'zida harakat qiladi, keyin hosil bo'lgan kuch har bir maydondan alohida ta'sir qiluvchi kuchlarning geometrik yig'indisiga teng bo'ladi. Bu elektr maydonlarining superpozitsiyasi printsipi deb ataladi. Elektr maydonining kuchlanish chizig'i - bu chiziq bo'lib, uning teginishi har bir nuqtada kuch vektoriga to'g'ri keladi. Kuchlanish chiziqlari musbat zaryadlardan boshlanadi va manfiy zaryadlarda tugaydi yoki cheksizlikka boradi. Kosmosning istalgan nuqtasida intensivligi hamma uchun bir xil bo'lgan elektr maydoni bir xil elektr maydoni deyiladi. Qarama-qarshi zaryadlangan ikkita parallel o'rtasidagi maydonni taxminan bir hil deb hisoblash mumkin metall plitalar. Yagona zaryad taqsimoti bilan q maydon yuzasida S sirt zaryadining zichligi. Yuzaki zaryad zichligi s bo'lgan cheksiz tekislik uchun maydon kuchi fazoning barcha nuqtalarida bir xil va tengdir. .

36. Ish elektrostatik maydon zaryadni ko'chirishda. Potensial farq.

Zaryad elektr maydon tomonidan masofaga ko'chirilganda, bajarilgan ish ga teng bo'ladi . Gravitatsiya ishida bo'lgani kabi, Kulon kuchining ishi zaryadning traektoriyasiga bog'liq emas. Ko'chirish vektorining yo'nalishi 180 0 ga o'zgarganda, maydon kuchlarining ishi ishorani teskari tomonga o'zgartiradi. Shunday qilib, zaryadni yopiq zanjir bo'ylab harakatlantirganda elektrostatik maydon kuchlarining ishi nolga teng. Yopiq traektoriya bo'ylab kuchlarining ishi nolga teng bo'lgan maydon potentsial maydon deb ataladi.

Xuddi massa tanasi kabi m tortishish sohasida tananing massasiga mutanosib potentsial energiyaga ega, elektrostatik maydondagi elektr zaryadi potentsial energiyaga ega. Wp, zaryadga mutanosib. Elektrostatik maydon kuchlarining ishi qarama-qarshi belgi bilan olingan zaryadning potentsial energiyasining o'zgarishiga teng. Elektrostatik maydonning bir nuqtasida turli zaryadlar turli xil potentsial energiyaga ega bo'lishi mumkin. Ammo ma'lum bir nuqta uchun potentsial energiyaning zaryadga nisbati doimiy qiymatdir. Bu jismoniy miqdor elektr maydon potentsiali deb ataladi, shuning uchun zaryadning potentsial energiyasi ma'lum bir nuqtadagi potentsial va zaryadning mahsulotiga teng bo'ladi. Potensial - skalyar qiymat, bir nechta maydonlarning potentsiali summasiga teng bu sohalarning potentsiallari. Jismlarning o'zaro ta'sirida energiya o'zgarishining o'lchovi ishdir. Zaryad harakat qilganda, elektrostatik maydon kuchlarining ishi qarama-qarshi belgi bilan energiya o'zgarishiga teng bo'ladi, shuning uchun. Chunki ish potentsial farqga bog'liq va ular orasidagi traektoriyaga bog'liq emas, keyin potentsial farqni elektrostatik maydonning energiya xarakteristikasi deb hisoblash mumkin. Agar zaryaddan cheksiz masofadagi potentsial nolga teng bo'lsa, u holda masofada r zaryaddan, u formula bilan aniqlanadi .

37. Kuchlanish. Elektr quvvati. Kondensatorlar.

Har qanday elektr maydoni harakatlanayotganda bajargan ishlarning nisbati musbat zaryad maydonning bir nuqtasidan ikkinchisiga, zaryad qiymatiga, bu nuqtalar orasidagi kuchlanish deyiladi, qaerdan ish. Elektrostatik maydonda har qanday ikkita nuqta orasidagi kuchlanish bu nuqtalar orasidagi potentsial farqga teng. Kuchlanish birligi (va potentsial farq) volt deb ataladi. 1 volt - bu maydon 1 kulonlik zaryadni ko'chirish uchun 1 joul ishni bajaradigan kuchlanish. Bir tomondan, zaryadni ko'chirish ishi kuch va siljishning mahsulotiga teng. Boshqa tomondan, uni yo'l uchastkalari orasidagi ma'lum kuchlanishdan topish mumkin. Bu yerdan. Elektr maydon kuchining birligi metrga volt ( men/m).

Kondensator dielektrik qatlam bilan ajratilgan ikkita o'tkazgich tizimi bo'lib, ularning qalinligi o'tkazgichlarning o'lchamlari bilan solishtirganda kichikdir. Plitalar orasidagi maydon kuchi har bir plastinkaning ikki baravar kuchiga teng, plitalardan tashqarida esa nolga teng. Plitalardan birining zaryadining plitalar orasidagi kuchlanishga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdorga kondansatkichning sig'imi deyiladi. Elektr quvvati birligi farad, kondansatör 1 farad sig'imga ega bo'lib, plitalar orasidagi kuchlanish 1 volt bo'lsa, plitalar 1 marjon bilan zaryadlangan. Qattiq kondansatör plitalari orasidagi maydon kuchi uning plitalari kuchlarining yig'indisiga teng. , va shundan beri uchun yagona maydon keyin bajariladi , ya'ni. sig'im plitalarning maydoniga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaga teskari proportsionaldir. Plitalar orasiga dielektrik kiritilganda, uning elektr sig'imi e marta ortadi, bu erda e dielektrik doimiy kirish materiali.

38. Dielektrik doimiy. Elektr maydoni energiyasi.

Dielektrik o'tkazuvchanlik - vakuumdagi elektr maydoni modulining bir hil dielektrikdagi elektr maydoni moduliga nisbatini tavsiflovchi fizik miqdor. Elektr maydonining ishi teng, lekin kondansatör zaryadlanganda uning kuchlanishi ko'tariladi 0 oldin U, shunung uchun . Shuning uchun kondansatörning potentsial energiyasi ga teng.

39. Elektr toki. Hozirgi kuch. Elektr tokining mavjudligi uchun shartlar.

Elektr toki - bu elektr zaryadlarining tartibli harakati. Oqim yo'nalishi musbat zaryadlarning harakati sifatida qabul qilinadi. Elektr zaryadlari elektr maydoni ta'sirida tartibli harakatlanishi mumkin. Shuning uchun, oqim mavjudligi uchun etarli shart - bu maydon va erkin zaryad tashuvchilarning mavjudligi. Elektr maydoni ikkita qarama-qarshi zaryadlangan jismlar tomonidan yaratilishi mumkin. Zaryad nisbati D q, D vaqt oralig'ida o'tkazgichning kesimi orqali uzatiladi t bu intervalgacha oqim kuchi deyiladi. Agar oqim kuchi vaqt o'tishi bilan o'zgarmasa, u holda oqim doimiy deb ataladi. O'tkazgichda uzoq vaqt davomida oqim mavjud bo'lishi uchun tokni keltirib chiqaradigan shartlar o'zgarmas bo'lishi kerak.<схема с один резистором и батареей>. Zaryadning oqim manbai ichida harakatlanishiga olib keladigan kuchlar tashqi kuchlar deb ataladi. Galvanik hujayrada (va har qanday batareya - ya'ni???) ular kimyoviy reaksiyaning kuchlari, mashinada to'g'ridan-to'g'ri oqim Lorents kuchidir.

40. Zanjir kesimi uchun Om qonuni. Supero'tkazuvchilar qarshiligi. Supero'tkazuvchilar qarshiligining haroratga bog'liqligi. Supero'tkazuvchanlik. Supero'tkazuvchilarning ketma-ket va parallel ulanishi.

Elektr zanjiri kesimining uchlari orasidagi kuchlanishning oqim kuchiga nisbati doimiy qiymat bo'lib, qarshilik deyiladi. Qarshilik birligi 0 ohm, 1 ohm qarshiligi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismiga ega bo'lib, unda 1 amperlik oqim kuchida kuchlanish 1 voltga teng. Qarshilik uzunlikka to'g'ridan-to'g'ri proportsional va tasavvurlar maydoniga teskari proportsionaldir, bu erda r o'ziga xosdir. elektr qarshilik, qiymat berilgan sharoitda berilgan modda uchun doimiydir. Isitilganda qarshilik metallar chiziqli ravishda ortadi, bu erda r 0 - 0 0 C da qarshilik, a - har bir metall uchun xos bo'lgan qarshilikning harorat koeffitsienti. ga yaqin mutlaq nol haroratlarda moddalarning qarshiligi keskin nolga tushadi. Ushbu hodisa supero'tkazuvchanlik deb ataladi. Supero'tkazuvchi materiallarda oqimning o'tishi o'tkazgichni isitish orqali yo'qotishsiz sodir bo'ladi.

Zanjirning kesimi uchun Om qonuni tenglama deyiladi. O'tkazgichlar ketma-ket ulanganda, barcha o'tkazgichlarda tok kuchi bir xil bo'ladi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan uchlaridagi kuchlanish ketma-ket ulangan barcha o'tkazgichlardagi kuchlanishlar yig'indisiga teng bo'ladi. . Supero'tkazuvchilar ketma-ket ulanganda, umumiy qarshilik komponentlarning qarshiliklari yig'indisiga teng bo'ladi. Da parallel ulanish kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har bir qismining uchlaridagi kuchlanish bir xil bo'ladi va oqim alohida qismlarga bo'linadi. Bu yerdan. Supero'tkazuvchilar parallel ulanganda, umumiy qarshilikning o'zaro nisbati parallel ulangan barcha o'tkazgichlarning qarshiliklarining o'zaro yig'indisiga teng bo'ladi.

41. Ish va oqim kuchi. Elektromotor kuch. uchun Ohm qonuni to'liq zanjir.

Yaratuvchi elektr maydon kuchlarining ishi elektr toki, oqimning ishi deb ataladi. Ish LEKIN qarshilikka ega bo'lgan hududdagi oqim R vaqtida D t ga teng. Elektr tokining kuchi ishning tugash vaqtiga nisbatiga teng, ya'ni. . Ish, odatdagidek, joulda, quvvat - vattlarda ifodalanadi. Elektr maydoni ta'sirida sxema bo'limida hech qanday ish bajarilmasa va yo'q kimyoviy reaksiyalar, keyin ish o'tkazgichning isishiga olib keladi. Bunday holda, ish oqim o'tkazuvchisi tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdoriga teng (Joule-Lenz qonuni).

Elektr pallasida ish faqat tashqi qismda emas, balki batareyada ham amalga oshiriladi. Oqim manbaining elektr qarshiligiga ichki qarshilik deyiladi r. Devrenning ichki qismida ga teng issiqlik miqdori chiqariladi. To'liq ish yopiq kontur bo'ylab harakatlanayotganda elektrostatik maydonning kuchlari nolga teng, shuning uchun barcha ishlar doimiy kuchlanishni saqlaydigan tashqi kuchlar tufayli amalga oshiriladi. Tashqi kuchlar ishining uzatilgan zaryadga nisbati manbaning elektr harakatlantiruvchi kuchi deb ataladi, bu erda D q- o'tkazilishi mumkin bo'lgan to'lov. Agar to'g'ridan-to'g'ri oqimning o'tishi natijasida faqat o'tkazgichlarning qizishi sodir bo'lsa, energiya saqlanish qonuniga muvofiq. , ya'ni. . Elektr zanjiridagi oqim EMFga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va kontaktlarning zanglashiga teskari proportsionaldir.

42. Yarim o'tkazgichlar. Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi va uning haroratga bog'liqligi. Yarimo'tkazgichlarning ichki va nopoklik o'tkazuvchanligi.

Ko'pgina moddalar tokni metallar kabi o'tkazmaydi, lekin ayni paytda ular dielektrik emas. Yarimo'tkazgichlar orasidagi farqlardan biri shundaki, qizdirilganda yoki yoritilsa, ularning qarshiligi ortib ketmaydi, aksincha kamayadi. Ammo ularning asosiy amaliy xususiyati bir tomonlama o'tkazuvchanlik bo'lib chiqdi. Yarimo'tkazgich kristalida issiqlik harakati energiyasi notekis taqsimlanganligi sababli ba'zi atomlar ionlanadi. Chiqarilgan elektronlarni atrofdagi atomlar ushlay olmaydi, chunki ularning valentlik bog'lari to'yingan. Bu erkin elektronlar metallda aylanib, elektron o'tkazuvchanlik oqimini hosil qilishi mumkin. Shu bilan birga, qobig'idan elektron chiqib ketgan atom ionga aylanadi. Bu ion qo'shnining atomini ushlash orqali neytrallanadi. Bunday xaotik harakat natijasida ion etishmayotgan joyning harakati yuzaga keladi, bu tashqi tomondan musbat zaryad harakati sifatida ko'rinadi. Bu teshik o'tkazuvchanlik oqimi deb ataladi. Ideal yarim o'tkazgich kristalida oqim teng miqdordagi erkin elektronlar va teshiklarning harakati natijasida hosil bo'ladi. Ushbu turdagi o'tkazuvchanlik ichki o'tkazuvchanlik deb ataladi. Haroratning pasayishi bilan atomlarning o'rtacha energiyasiga mutanosib bo'lgan erkin elektronlar soni kamayadi va yarimo'tkazgich dielektrikga o'xshaydi. Ba'zan yarimo'tkazgichga o'tkazuvchanlikni yaxshilash uchun aralashmalar qo'shiladi, ular donor (teshiklar sonini ko'paytirmasdan elektronlar sonini ko'paytirish) va qabul qiluvchi (elektronlar sonini ko'paytirmasdan teshiklar sonini ko'paytirish). Elektronlar soni teshiklar sonidan ko'p bo'lgan yarimo'tkazgichlar elektron yarim o'tkazgichlar yoki n-tipli yarim o'tkazgichlar deb ataladi. Teshiklar soni elektronlar sonidan ortiq bo'lgan yarimo'tkazgichlar teshikli yarim o'tkazgichlar yoki p tipidagi yarim o'tkazgichlar deb ataladi.

43. Yarimo'tkazgichli diod. Transistor.

Yarimo'tkazgichli dioddan iborat pn o'tish, ya'ni. ikkita ulangan yarimo'tkazgichdan har xil turdagi o'tkazuvchanlik. Birlashganda elektronlar tarqaladi R- yarimo'tkazgich. Bu kompensatsiyalanmagan elektron yarimo'tkazgichda paydo bo'lishiga olib keladi ijobiy ionlar donor nopokligi va teshikda - tarqoq elektronlarni tutib olgan akseptor nopoklikning salbiy ionlari. Ikki qatlam o'rtasida elektr maydoni paydo bo'ladi. Agar elektron o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan hududga ijobiy zaryad qo'llanilsa va teshik o'tkazuvchanligi bo'lgan hududga manfiy zaryad qo'llanilsa, u holda blokirovka maydoni kuchayadi, oqim kuchi keskin pasayadi va kuchlanishdan deyarli mustaqil bo'ladi. Yoqishning bu usuli blokirovka deb ataladi va diodadagi oqim teskari deb ataladi. Agar teshik o'tkazuvchanligi bo'lgan hududga musbat zaryad qo'llanilsa va elektron bilan mintaqaga salbiy zaryad qo'llanilsa, u holda blokirovka maydoni zaiflashadi, bu holda diod orqali oqim faqat tashqi kontaktlarning zanglashiga bog'liq. Yoqishning bu usuli o'tkazuvchanlik deb ataladi va diodada oqadigan oqim to'g'ridan-to'g'ri deb ataladi.

Yarimo'tkazgich triodi sifatida ham tanilgan tranzistor ikkitadan iborat pn(yoki n-p) o'tishlar. Kristalning o'rta qismi asos deb ataladi, ekstremal bo'lganlar emitent va kollektordir. Baza teshik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan tranzistorlar tranzistorlar deyiladi. p-n-p o'tish. Transistorni haydash uchun p-n-p-turi, kollektorga emitentga nisbatan salbiy qutbli kuchlanish qo'llaniladi. Asosiy kuchlanish ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. Chunki ko'proq teshiklar mavjud, keyin ulanish orqali asosiy oqim teshiklarning diffuziya oqimi bo'ladi. R- hududlar. Agar emitentga kichik to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish qo'llanilsa, u orqali teshik oqimi o'tadi va undan tarqaladi. R-dagi hududlar n- maydon (tayanch). Ammo beri taglik tor, keyin teshiklar u orqali uchib, dala tomonidan tezlashtirilgan, kollektorga. (???, bu erda men noto'g'ri tushundim ...). Transistor oqimni tarqatishga qodir va shu bilan uni kuchaytiradi. Kollektor zanjiridagi oqimning o'zgarishining asosiy zanjirdagi tokning o'zgarishiga nisbati, qolgan barcha narsalar teng bo'lsa, doimiy qiymat bo'lib, asosiy oqimning integral uzatish koeffitsienti deb ataladi. Shuning uchun, asosiy zanjirdagi tokni o'zgartirib, kollektor zanjiridagi oqimdagi o'zgarishlarni olish mumkin. (???)

44. Gazlardagi elektr toki. Gaz chiqarish turlari va ularning qo'llanilishi. Plazma haqida tushuncha.

Yorug'lik yoki issiqlik ta'sirida gaz oqim o'tkazgichga aylanishi mumkin. Tokning tashqi ta'sir ostida gazdan o'tishi hodisasi o'z-o'zidan barqaror bo'lmagan elektr razryadlari deyiladi. Harorat ta'sirida gaz ionlarining hosil bo'lish jarayoni termal ionlanish deb ataladi. Yorug'lik nurlanishi ta'sirida ionlarning paydo bo'lishi fotoionlanishdir. Molekulalarning muhim qismi ionlangan gaz plazma deb ataladi. Plazma harorati bir necha ming darajaga etadi. Plazma elektronlari va ionlari elektr maydoni ta'sirida harakat qilish qobiliyatiga ega. Maydon kuchining oshishi bilan gazning bosimi va tabiatiga qarab, unda tashqi ionizatorlar ta'sirisiz zaryadsizlanish paydo bo'ladi. Ushbu hodisa o'z-o'zini ushlab turadigan elektr zaryadsizlanishi deb ataladi. Elektron atomga urilganda uni ionlashi uchun u ionlanish ishidan kam bo'lmagan energiyaga ega bo'lishi kerak. Bu energiya gazdagi tashqi elektr maydonining kuchlari ta'sirida elektron tomonidan uning erkin yo'lida olinishi mumkin, ya'ni. . Chunki o'rtacha erkin yo'l kichik, o'z-o'zidan zaryadsizlanishi faqat yuqori maydon kuchida mumkin. Past gaz bosimida porlash oqimi hosil bo'ladi, bu kamdan-kam hollarda gaz o'tkazuvchanligining oshishi bilan izohlanadi (o'rtacha erkin yo'l ortadi). Agar o'z-o'zidan tushirishdagi oqim kuchi juda yuqori bo'lsa, elektron ta'sirlar katod va anodning isishiga olib kelishi mumkin. Elektronlar katod yuzasidan yuqori haroratda chiqariladi, bu gazdagi razryadni saqlaydi. Bunday zaryadsizlanish yoy deb ataladi.

45. Vakuumdagi elektr toki. Termion emissiyasi. Katod-nurli trubka.

Vakuumda bepul zaryad tashuvchilar yo'q, shuning uchun ularsiz tashqi ta'sir vakuumda oqim yo'q. Agar elektrodlardan biri qizdirilsa, paydo bo'lishi mumkin yuqori harorat. Isitilgan katod uning yuzasidan elektronlarni chiqaradi. Qizdirilgan jismlar yuzasidan erkin elektronlar chiqarish hodisasi termion emissiya deyiladi. Termion emissiyasini ishlatadigan eng oddiy qurilma elektrovakuum diodidir. Anod metall plastinkadan iborat, katod yupqa o'ralgan simdan qilingan. Katod qizdirilganda uning atrofida elektron bulut hosil bo'ladi. Agar siz katodni batareyaning musbat terminaliga va anodni salbiy terminalga ulasangiz, u holda diod ichidagi maydon elektronlarni katodga siljitadi va oqim bo'lmaydi. Agar siz teskarisini - anodni plyusga va katodni minusga ulasangiz - u holda elektr maydoni elektronlarni anod tomon harakatlantiradi. Bu diodaning bir tomonlama o'tkazuvchanlik xususiyatini tushuntiradi. Katoddan anodga o'tadigan elektronlar oqimi yordamida boshqarilishi mumkin elektromagnit maydon. Buning uchun diod o'zgartiriladi va anod va katod o'rtasida panjara qo'shiladi. Olingan qurilma triod deb ataladi. Agar tarmoqqa salbiy potentsial qo'llanilsa, u holda panjara va katod orasidagi maydon elektronning harakatlanishiga to'sqinlik qiladi. Agar siz ijobiy qo'llasangiz, u holda maydon elektronlarning harakatlanishiga to'sqinlik qiladi. Katod tomonidan chiqarilgan elektronlar elektr maydonlari yordamida yuqori tezlikka tezlashishi mumkin. Elektromagnit maydonlar ta'sirida elektron nurlarning og'ish qobiliyati CRTda qo'llaniladi.

46. ​​Oqimlarning magnit o'zaro ta'siri. Magnit maydon. Magnit maydonda oqim o'tkazuvchi o'tkazgichga ta'sir qiluvchi kuch. Magnit maydon induksiyasi.

Agar oqim o'tkazgichlardan bir xil yo'nalishda o'tkazilsa, u holda ular tortadi va teng bo'lsa, ular qaytariladi. Binobarin, o'tkazgichlar o'rtasida ba'zi o'zaro ta'sirlar mavjud bo'lib, uni elektr maydonining mavjudligi bilan izohlab bo'lmaydi, chunki. Umuman olganda, o'tkazgichlar elektr neytral hisoblanadi. Magnit maydon harakatlanuvchi elektr zaryadlari orqali hosil bo'ladi va faqat harakatlanuvchi zaryadlarga ta'sir qiladi. Magnit maydon materiyaning maxsus turi bo'lib, fazoda uzluksizdir. Elektr tokining o'tkazgich orqali o'tishi, vositadan qat'i nazar, magnit maydonning paydo bo'lishi bilan birga keladi. O'tkazgichlarning magnit o'zaro ta'siri oqim kuchining kattaligini aniqlash uchun ishlatiladi. 1 amper - uzunligi ¥ bo'lgan ikkita parallel o'tkazgichdan o'tadigan va bir-biridan 1 metr masofada joylashgan kichik tasavvurlar orqali o'tadigan oqimning kuchi, bunda magnit oqim uzunligi har bir metrga teng pastga qarab o'zaro ta'sir kuchini keltirib chiqaradi. . Tok o'tkazuvchi o'tkazgichga magnit maydon ta'sir qiladigan kuchga amper kuchi deyiladi. Magnit maydonning oqim bilan o'tkazgichga ta'sir qilish qobiliyatini tavsiflash uchun magnit induksiya deb ataladigan miqdor mavjud. Magnit induktsiya moduli tok o'tkazgichga ta'sir qiluvchi Amper kuchining maksimal qiymatining o'tkazgichdagi oqim kuchiga va uning uzunligiga nisbatiga teng. Induksiya vektorining yo'nalishi chap qo'l qoidasi bilan belgilanadi (qo'lda o'tkazgich, bosh barmog'ida kuch, kaftda induksiya). Magnit induksiya birligi tesla hisoblanadi. induksiyaga teng shunday magnit oqimi, unda 1 Nyutonning maksimal Amper kuchi 1 amperlik oqim kuchida 1 metr o'tkazgichga ta'sir qiladi. Har qanday nuqtasida magnit induksiya vektori tangensial yo'naltirilgan chiziq magnit induksiya chizig'i deyiladi. Agar biron bir fazoning barcha nuqtalarida induksiya vektori mutlaq qiymatda bir xil qiymatga va bir xil yo'nalishga ega bo'lsa, u holda bu qismdagi maydon bir jinsli deb ataladi. Magnit induksiya vektoriga nisbatan oqim o'tkazuvchi o'tkazgichning moyillik burchagiga qarab, Amper kuchi burchak sinusiga mutanosib ravishda o'zgaradi.

47. Amper qonuni. Harakatlanuvchi zaryadga magnit maydonning ta'siri. Lorents kuchi.

Magnit maydonning o'tkazgichdagi oqimga ta'siri uning harakatlanuvchi zaryadlarga ta'sir qilishini ko'rsatadi. Hozirgi kuch I o'tkazgichda konsentratsiya bilan bog'liq n bepul zaryadlangan zarralar, tezlik v ularning tartibli harakati va maydoni S ifoda bilan o'tkazgichning kesimi , bu erda q bir zarrachaning zaryadidir. Ushbu ifodani Amper kuch formulasiga almashtirib, biz hosil bo'lamiz . Chunki nSl uzunlikdagi o'tkazgichdagi erkin zarralar soniga teng l, keyin tezlik bilan harakatlanuvchi bir zaryadlangan zarrachaga maydon tomonidan ta'sir qiluvchi kuch v magnit induksiya vektoriga a burchak ostida B ga teng . Bu kuch Lorents kuchi deb ataladi. Musbat zaryad uchun Lorentz kuchining yo'nalishi chap qo'l qoidasi bilan aniqlanadi. Yagona magnit maydonda magnit maydon induksiyasi chiziqlariga perpendikulyar harakatlanayotgan zarracha Lorents kuchi ta’sirida markazga yo‘naltirilgan tezlanishga ega bo‘ladi. va aylana bo'ylab harakatlanadi. Doira radiusi va aylanish davri ifodalar bilan aniqlanadi . Revolyutsiya davrining radius va tezlikdan mustaqilligi zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichida - siklotronda qo'llaniladi.

48. Moddaning magnit xossalari. Ferromagnitlar.

Elektromagnit o'zaro ta'sir zaryadlar joylashgan muhitga bog'liq. Agar siz katta lasan yaqinida kichik lasanni osib qo'ysangiz, u chetga chiqadi. Agar temir yadro katta bo'lsa, unda og'ish kuchayadi. Bu o'zgarish yadro kiritilganda induksiya o'zgarishini ko'rsatadi. Tashqi magnit maydonni sezilarli darajada oshiradigan moddalar ferromagnitlar deb ataladi. Muhitdagi magnit maydon induktivligi vakuumdagi maydon induktivligidan necha marta farq qilishini ko'rsatadigan fizik miqdor magnit o'tkazuvchanlik deyiladi. Hamma moddalar ham magnit maydonni kuchaytirmaydi. Paramagnetlar tashqi yo'nalishda mos keladigan zaif maydon hosil qiladi. Diamagnetlar o'z maydoni bilan tashqi maydonni zaiflashtiradi. Ferromagnetizm elektronning magnit xossalari bilan izohlanadi. Elektron harakatlanuvchi zaryaddir va shuning uchun o'zining magnit maydoniga ega. Ba'zi kristallarda elektronlarning magnit maydonlarining parallel yo'nalishi uchun sharoitlar mavjud. Buning natijasida ferromagnit kristall ichida domenlar deb ataladigan magnitlangan hududlar paydo bo'ladi. Tashqi magnit maydon ortishi bilan domenlar o'z yo'nalishini tartibga soladi. Induksiyaning ma'lum bir qiymatida domenlar yo'nalishini to'liq tartiblash sodir bo'ladi va magnit to'yinganlik o'rnatiladi. Ferromagnit tashqi magnit maydondan chiqarilganda, barcha domenlar o'z yo'nalishini yo'qotmaydi va tana shunday bo'ladi. doimiy magnit. Domen orientatsiyasining tartibi atomlarning termal tebranishlari bilan buzilishi mumkin. Moddaning ferromagnit bo'lishini to'xtatadigan haroratga Kyuri harorati deyiladi.

49. Elektromagnit induksiya. magnit oqimi. Qonun elektromagnit induksiya. Lenz qoidasi.

Yopiq zanjirda magnit maydon o'zgarganda elektr toki paydo bo'ladi. Ushbu oqim induktiv oqim deb ataladi. Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib kiradigan magnit maydonining o'zgarishi bilan oqimning paydo bo'lishi hodisasi elektromagnit induksiya deb ataladi. Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimning paydo bo'lishi elektrostatik bo'lmagan tashqi kuchlarning mavjudligini yoki paydo bo'lishini ko'rsatadi. EMF induksiyasi. Elektromagnit induksiya hodisasining miqdoriy tavsifi induksiya EMF va magnit oqim o'rtasidagi munosabatni o'rnatish asosida berilgan. magnit oqimi F sirt orqali sirt maydoni mahsulotiga teng fizik miqdor deyiladi S magnit induksiya vektorining moduliga B va u bilan sirtga normal orasidagi burchakning kosinusu bilan. Magnit oqimining birligi oqimga teng bo'lgan veber bo'lib, u 1 soniyada bir xilda nolga tushganda, 1 voltlik emfni keltirib chiqaradi. Yo'nalish induksion oqim konturga kiradigan oqimning ortishi yoki kamayishiga, shuningdek, konturga nisbatan maydonning yo'nalishiga bog'liq. Lenz qoidasining umumiy formulasi: yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan induktiv oqim shunday yo'nalishga egaki, u tomonidan zanjir bilan chegaralangan maydon orqali hosil bo'lgan magnit oqim bu oqimni keltirib chiqaradigan magnit oqimning o'zgarishini qoplashga intiladi. Elektromagnit induktsiya qonuni: Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib kirishi induksiyaning EMF bu zanjir bilan chegaralangan sirt orqali magnit oqimining o'zgarish tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va bu oqimning o'zgarish tezligiga teng va Lenz qoidasiga bo'ysunadi. O'z ichiga olgan kangalda EMFni o'zgartirganda n bir xil burilishlar, umumiy emf in n bitta lasanda bir necha marta ko'proq EMF. Yagona magnit maydon uchun magnit oqimning ta'rifiga asoslanib, agar 1 kvadrat metrli zanjir bo'ylab oqim 1 veber bo'lsa, induksiya 1 tesla bo'ladi. Ruxsat etilgan o'tkazgichda elektr tokining paydo bo'lishi magnit o'zaro ta'sir bilan izohlanmaydi, chunki Magnit maydon faqat harakatlanuvchi zaryadlarga ta'sir qiladi. Magnit maydon o'zgarganda paydo bo'ladigan elektr maydoni vorteks elektr maydoni deb ataladi. Vorteks maydoni kuchlarining zaryadlar harakati bo'yicha ishi induksiya EMF hisoblanadi. Vorteks maydoni zaryadlar bilan bog'lanmagan va yopiq chiziqdir. Bu maydon kuchlarining yopiq kontur bo'ylab ishi noldan farq qilishi mumkin. Elektromagnit induktsiya hodisasi magnit oqim manbai tinch holatda va o'tkazgich harakatlanayotganda ham sodir bo'ladi. Bunday holda, indüksiyon EMF sababi, teng , Lorents kuchidir.

50. O'z-o'zini induksiya qilish hodisasi. Induktivlik. Magnit maydon energiyasi.

Supero'tkazuvchilardan o'tadigan elektr toki uning atrofida magnit maydon hosil qiladi. magnit oqimi F kontur orqali magnit induksiya vektoriga proportsionaldir DA, va induksiya, o'z navbatida, o'tkazgichdagi oqim kuchi. Shuning uchun magnit oqim uchun biz yozishimiz mumkin. Proportsionallik koeffitsienti indüktans deb ataladi va o'tkazgichning xususiyatlariga, uning o'lchamlariga va u joylashgan muhitga bog'liq. Induktivlik birligi Genri, induktivlik 1 Genri, agar tok kuchi 1 amperda magnit oqimi 1 veber bo'lsa. Bobindagi oqim kuchi o'zgarganda, bu oqim tomonidan yaratilgan magnit oqim o'zgaradi. Magnit oqimning o'zgarishi bobindagi EMF induksiyasining ko'rinishini keltirib chiqaradi. Ushbu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchining o'zgarishi natijasida lasanda EMF induksiyasining paydo bo'lishi hodisasi o'z-o'zidan induktsiya deb ataladi. Lenz qoidasiga ko'ra, o'z-o'zidan induksiyaning EMF, kontaktlarning zanglashiga olib borilganda ko'payishini oldini oladi va kontaktlarning zanglashiga olib kelganda kamayib boradi. Induktivlikka ega bo'lgan lasanda paydo bo'ladigan o'z-o'zidan induksiyaning EMF L, elektromagnit induksiya qonuniga ko'ra ga teng . Faraz qilaylik, tarmoq manbadan uzilganda, oqim chiziqli qonunga muvofiq kamayadi. Keyin o'z-o'zidan induksiyaning EMF ga teng doimiy qiymatga ega . davomida t zanjirdagi chiziqli pasayishda zaryad o'tadi. Bunday holda, elektr tokining ishi tengdir . Bu ish energiya nuri uchun amalga oshiriladi V m g'altakning magnit maydoni.

51. Garmonik tebranishlar. Tebranishlarning amplitudasi, davri, chastotasi va fazasi.

Mexanik tebranishlar - bu jismlarning aniq yoki taxminan bir xil vaqt oralig'ida takrorlanadigan harakatlari. Ko'rib chiqilayotgan jismlar tizimidagi jismlar o'rtasida ta'sir qiluvchi kuchlar ichki kuchlar deyiladi. Tizim jismlariga boshqa jismlardan ta'sir etuvchi kuchlar tashqi kuchlar deyiladi. Erkin tebranishlar ta'sirida paydo bo'lgan tebranishlar deyiladi ichki kuchlar, masalan - ip ustidagi sarkaç. Tashqi kuchlar ta'sirida tebranishlar majburiy tebranishlardir, masalan, dvigateldagi piston. Barcha turdagi tebranishlarning umumiy xususiyati - ma'lum vaqt oralig'idan keyin harakat jarayonining takrorlanishi. Tenglama bilan tasvirlangan tebranishlarga garmonik deyiladi. . Xususan, deformatsiyaga mutanosib bo'lgan bir tiklovchi kuchga ega bo'lgan tizimda yuzaga keladigan tebranishlar garmonikdir. Jismning harakati takrorlanadigan minimal interval tebranish davri deb ataladi. T. Tebranish davrining o'zaro nisbati bo'lgan va vaqt birligidagi tebranishlar sonini tavsiflovchi fizik miqdor chastota deb ataladi. Chastota gertsda o'lchanadi, 1 Hz = 1 s -1. 2p soniyada tebranishlar sonini aniqlaydigan siklik chastota tushunchasi ham qo'llaniladi. Muvozanat holatidan maksimal siljish moduli amplituda deb ataladi. Kosinus belgisi ostidagi qiymat - tebranishlar fazasi, j 0 - tebranishlarning boshlang'ich bosqichi. Hosilalar ham garmonik ravishda o'zgaradi va , va umumiy mexanik energiya ixtiyoriy og'ish bilan X(burchak, koordinata va boshqalar) hisoblanadi , qayerda LEKIN va DA tizim parametrlari bilan belgilanadigan konstantalardir. Ushbu ifodani farqlab, tashqi kuchlarning yo'qligini hisobga olgan holda, nima , qaerdan yozish mumkin.

52. Matematik mayatnik. Prujinaga yukning tebranishi. Matematik mayatnikning tebranish davri va buloqdagi og'irlik.

Kichkina o'lchamdagi, cho'zilmaydigan ipga osilgan, massasi tananing massasiga nisbatan ahamiyatsiz bo'lgan jismga matematik mayatnik deyiladi. Vertikal holat muvozanat holati bo'lib, unda tortishish kuchi elastiklik kuchi bilan muvozanatlanadi. Mayatnikning muvozanat holatidan kichik og'ishlari bilan muvozanat holatiga yo'naltirilgan natijaviy kuch paydo bo'ladi va uning tebranishlari garmonikdir. Kichik burilish burchagiga ega bo'lgan matematik mayatnikning garmonik tebranishlar davri ga teng. Bu formulani olish uchun mayatnik uchun Nyutonning ikkinchi qonunini yozamiz. Mayatnikga tortish kuchi va ipning tarangligi ta'sir qiladi. Ularning kichik burilish burchagida natijasi . Binobarin, , qayerda .

Prujinaga osilgan jismning garmonik tebranishlari bilan elastik kuch Guk qonuniga ko'ra teng bo'ladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra.

53. Garmonik tebranishlar vaqtida energiyaning aylanishi. Majburiy tebranishlar. Rezonans.

Matematik mayatnik muvozanat holatidan chetga chiqqanda uning potentsial energiyasi ortadi, chunki yerga masofa ortib boradi. Muvozanat holatiga o'tganda, mayatnikning tezligi oshadi va potentsial zaxiraning pasayishi tufayli kinetik energiya ortadi. Muvozanat holatida kinetik energiya maksimal, potentsial energiya minimal. Maksimal og'ish holatida - aksincha. Bahor bilan - bir xil, lekin Yerning tortishish maydonidagi potentsial energiya emas, balki bahorning potentsial energiyasi olinadi. Erkin tebranishlar har doim sönümlenmiş bo'lib chiqadi, ya'ni. amplitudaning kamayishi bilan, chunki energiya atrofdagi jismlar bilan o'zaro ta'sir qilish uchun sarflanadi. Bu holda energiya yo'qolishi bir vaqtning o'zida tashqi kuchlarning ishiga teng. Amplituda kuchning o'zgarishi chastotasiga bog'liq. U o'zining maksimal amplitudasiga tashqi kuchning tebranish chastotasida erishadi, bu tizim tebranishlarining tabiiy chastotasiga to'g'ri keladi. Ta'riflangan sharoitlarda majburiy tebranishlar amplitudasining ortishi hodisasi rezonans deb ataladi. Rezonansdan beri tashqi kuch davr uchun maksimal ijobiy ishni bajaradi, keyin rezonans holatini tizimga maksimal energiya o'tkazish sharti sifatida aniqlash mumkin.

54. Elastik muhitda tebranishlarning tarqalishi. Ko'ndalang va bo'ylama to'lqinlar. To'lqin uzunligi. To'lqin uzunligining uning tarqalish tezligiga bog'liqligi. Ovoz to'lqinlari. Ovoz tezligi. Ultratovush

Muhitning bir joyida tebranishlarning qo'zg'alishi qo'shni zarrachalarning majburiy tebranishlarini keltirib chiqaradi. Kosmosda tebranishlarning tarqalish jarayoni to'lqin deb ataladi. Tebranishlar tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan to'lqinlar ko'ndalang to'lqinlar deyiladi. To'lqinning tarqalish yo'nalishi bo'yicha tebranishlar sodir bo'ladigan to'lqinlar uzunlamasına to'lqinlar deyiladi. Uzunlamasına to'lqinlar barcha ommaviy axborot vositalarida paydo bo'lishi mumkin, ko'ndalang - ichida qattiq moddalar deformatsiya paytida elastik kuchlar yoki sirt taranglik va tortishish kuchlari ta'sirida. Fazoda v tebranishlarning tarqalish tezligi to'lqin tezligi deyiladi. Bir xil fazalarda tebranuvchi bir-biriga eng yaqin nuqtalar orasidagi masofa l to'lqin uzunligi deyiladi. To'lqin uzunligining tezlik va davrga bog'liqligi, yoki shaklida ifodalanadi. To'lqinlar paydo bo'lganda, ularning chastotasi manbaning tebranish chastotasi bilan belgilanadi va tezlik ular tarqaladigan muhit bilan belgilanadi, shuning uchun bir xil chastotali to'lqinlar turli muhitlarda bo'lishi mumkin. turli uzunlik. Havoda siqilish va kamdan-kam uchraydigan jarayonlar barcha yo'nalishlarda tarqaladi va deyiladi tovush to'lqinlari. Ovoz to'lqinlari uzunlamasınadir. Ovoz tezligi, har qanday to'lqin tezligi kabi, muhitga bog'liq. Havoda tovush tezligi 331 m/s, suvda - 1500 m/s, po'latda - 6000 m/s. Ovoz bosimi gaz yoki suyuqlikdagi tovush to'lqini tufayli yuzaga keladigan qo'shimcha bosimdir. Ovozning intensivligi tovush to'lqinlari tomonidan to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan uchastkaning birlik maydoni orqali vaqt birligida o'tkaziladigan energiya bilan o'lchanadi va kvadrat metr uchun vattlarda o'lchanadi. Ovozning intensivligi uning balandligini belgilaydi. Ovoz balandligi tebranish chastotasi bilan belgilanadi. Ultratovush va infratovushlar mos ravishda 20 kilogerts va 20 gerts chastotalari bilan eshitish chegaralaridan tashqarida joylashgan tovush tebranishlari deb ataladi.

55. Zanjirdagi erkin elektromagnit tebranishlar. Tebranish zanjirida energiya konvertatsiyasi. Zanjirdagi tebranishlarning tabiiy chastotasi.

Elektr tebranish zanjiri yopiq zanjirga ulangan kondansatör va lasandan tashkil topgan tizimdir. Bobin kondansatkichga ulanganda, g'altakda oqim hosil bo'ladi va elektr maydonining energiyasi magnit maydon energiyasiga aylanadi. Kondensator bir zumda zaryadsizlanmaydi, chunki. bu g'altakdagi o'z-o'zidan induktsiyaning EMF tomonidan oldini oladi. Kondensator to'liq zaryadsizlanganda, o'z-o'zidan indüksiyon EMF oqimning pasayishiga to'sqinlik qiladi va magnit maydonning energiyasi elektr energiyasiga aylanadi. Bunday holda paydo bo'ladigan oqim kondansatörni zaryad qiladi va plitalardagi zaryad belgisi asl nusxaga qarama-qarshi bo'ladi. Shundan so'ng, jarayon barcha energiya sxema elementlarini isitish uchun sarflanmaguncha takrorlanadi. Shunday qilib, tebranish pallasida magnit maydonning energiyasi elektr energiyasiga aylanadi va aksincha. Uchun to'liq energiya tizimida quyidagi munosabatlarni yozish mumkin: , bu erdan ixtiyoriy vaqt momenti uchun . Ma'lumki, to'liq zanjir uchun . Buni ideal holatda deb hisoblasak R"0, nihoyat, biz olamiz, yoki. Buning yechimi differensial tenglama funksiya hisoblanadi , qayerda. w ning qiymati zanjirdagi tebranishlarning o'ziga xos doiraviy (tsiklik) chastotasi deb ataladi.

56. Majburiy elektr tebranishlari. O'zgaruvchan elektr toki. Generator o'zgaruvchan tok. AC quvvati.

AC in elektr zanjirlari ulardagi majburiy elektromagnit tebranishlarning qo'zg'alishi natijasidir. Yassi lasan maydonga ega bo'lsin S va induksiya vektori B g'altakning tekisligiga perpendikulyar j burchak hosil qiladi. magnit oqimi F bobinning maydoni orqali bu holda ifoda bilan aniqlanadi. Bobin n chastotasi bilan aylanganda, j burchagi qonunga muvofiq o'zgaradi., keyin oqim uchun ifoda shaklni oladi. Magnit oqimdagi o'zgarishlar minus oqim o'zgarishi tezligiga teng bo'lgan indüksiyon emf hosil qiladi. Shuning uchun induksiya EMF ning o'zgarishi garmonik qonun bo'yicha sodir bo'ladi. Jeneratör chiqishidan olingan kuchlanish o'rash burilishlari soniga mutanosibdir. Harmonik qonunga muvofiq kuchlanish o'zgarganda o'tkazgichdagi maydon kuchi bir xil qonunga muvofiq o'zgaradi. Maydon ta'sirida chastotasi va fazasi kuchlanish tebranishlarining chastotasi va fazasi bilan mos keladigan narsa paydo bo'ladi. Zanjirdagi oqim tebranishlari qo'llaniladigan o'zgaruvchan kuchlanish ta'sirida yuzaga keladigan majburiydir. Agar oqim va kuchlanish fazalari mos tushsa, o'zgaruvchan tokning kuchi yoki ga teng . Davrdagi kvadrat kosinusning o'rtacha qiymati 0,5 ga teng, shuning uchun. Oqim kuchining samarali qiymati to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchi bo'lib, u o'zgaruvchan tok bilan o'tkazgichda bir xil miqdordagi issiqlikni chiqaradi. Amplitudada Imax oqimning harmonik tebranishlari, samarali kuchlanish ga teng. Kuchlanishning samarali qiymati ham uning amplituda qiymatidan bir necha marta kichikdir.Tebranish fazalari mos kelganda o'rtacha oqim kuchi samarali kuchlanish va oqim kuchi orqali aniqlanadi.

5 7. Faol, induktiv va sig'imli qarshilik.

faol qarshilik R quvvatning tokning kvadratiga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor deb ataladi, bu quvvat uchun ifodadan olinadi. Past chastotalarda u amalda chastotaga bog'liq emas va o'tkazgichning elektr qarshiligiga to'g'ri keladi.

O'zgaruvchan tok zanjiriga bobin ulansin. Keyinchalik, oqim kuchi qonunga muvofiq o'zgarganda, lasanda o'z-o'zidan indüksiyon emf paydo bo'ladi. Chunki bobinning elektr qarshiligi nolga teng bo'lsa, u holda EMF tashqi generator tomonidan yaratilgan bobinning uchlaridagi kuchlanishning minusiga teng bo'ladi. (??? Yana qanday generator???). Shuning uchun oqimning o'zgarishi kuchlanishning o'zgarishiga olib keladi, lekin faza almashinuvi bilan . Mahsulot kuchlanish tebranishlarining amplitudasi, ya'ni. . Bobindagi kuchlanish tebranishlari amplitudasining tok tebranishlari amplitudasiga nisbati induktiv reaktivlik deyiladi. .

Zanjirda kondansatör bo'lsin. U yoqilganda, u davrning to'rtdan bir qismi uchun zaryad oladi, keyin bir xil miqdorda zaryadsizlanadi, keyin bir xil narsa, lekin polaritning o'zgarishi bilan. Kondensatordagi kuchlanish garmonik qonunga muvofiq o'zgarganda uning plitalaridagi zaryad ga teng. Zanjirdagi oqim zaryad o'zgarganda sodir bo'ladi: , xuddi lasan bilan bo'lgani kabi, oqim tebranishlarining amplitudasi ham tengdir. . Amplitudaning oqim kuchiga nisbatiga teng qiymat sig'im deb ataladi .

58. O'zgaruvchan tok uchun Om qonuni.

Rezistor, lasan va ketma-ket ulangan kondansatördan tashkil topgan sxemani ko'rib chiqing. Har qanday vaqtda qo'llaniladigan kuchlanish har bir elementdagi kuchlanishlar yig'indisiga teng. Barcha elementlarda joriy tebranishlar qonunga muvofiq sodir bo'ladi. Rezistordagi kuchlanish tebranishlari oqim o'zgarishi bilan fazada bo'ladi, kondansatkichdagi kuchlanish o'zgarishlari fazadagi oqim o'zgarishlaridan orqada qoladi, lasan bo'ylab kuchlanish o'zgarishi fazadagi oqim o'zgarishiga olib keladi. (nega ular orqada?). Demak, kuchlanishlar yig’indisining umumiyga tengligi sharti quyidagicha yozilishi mumkin. Vektor diagrammasidan foydalanib, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish amplitudasi , yoki , ya'ni ekanligini ko'rishingiz mumkin. . Devrenning empedansi belgilanadi . Diagrammadan ko'rinib turibdiki, kuchlanish ham garmonik qonunga muvofiq o'zgaradi . Dastlabki faza j ni formula bo'yicha topish mumkin . AC pallasida lahzali quvvat teng. Davr davomida kvadrat kosinusning o'rtacha qiymati 0,5 ga teng bo'lgani uchun. Agar zanjirda lasan va kondansatör bo'lsa, u holda o'zgaruvchan tok uchun Ohm qonuniga ko'ra. Qiymat quvvat omili deb ataladi.

59. Elektr zanjiridagi rezonans.

Kapasitiv va induktiv qarshiliklar qo'llaniladigan kuchlanish chastotasiga bog'liq. Shuning uchun doimiy kuchlanish amplitudasida oqim kuchining amplitudasi chastotaga bog'liq. Bunday chastota qiymatida bobin va kondansatkichdagi kuchlanishlar yig'indisi nolga teng bo'ladi, chunki ularning tebranishlari fazada qarama-qarshidir. Natijada, rezonansdagi faol qarshilikdagi kuchlanish to'liq kuchlanishga teng bo'lib chiqadi va oqim kuchi maksimal qiymatga etadi. Rezonansda induktiv va sig'imli qarshiliklarni ifodalaymiz: , Binobarin . Ushbu ifoda rezonansda bobin va kondansatkichdagi kuchlanish tebranishlarining amplitudasi qo'llaniladigan kuchlanish o'zgarishlarining amplitudasidan oshib ketishi mumkinligini ko'rsatadi.

60. Transformator.

Transformator turli xil burilishlar soniga ega bo'lgan ikkita sariqdan iborat. Bobinlardan biriga kuchlanish qo'llanilganda, unda oqim hosil bo'ladi. Agar kuchlanish garmonik qonunga muvofiq o'zgarsa, u holda oqim ham xuddi shu qonunga muvofiq o'zgaradi. Bobin orqali o'tadigan magnit oqim . Birinchi bobinning har bir burilishida magnit oqim o'zgarganda, o'z-o'zidan indüksiyon emf paydo bo'ladi. Mahsulot bir burilishda EMF ning amplitudasi, asosiy sariqdagi umumiy EMF. Ikkilamchi lasan bir xil magnit oqim bilan teshiladi, shuning uchun. Chunki magnit oqimlari bir xil bo'ladi. Faol qarshilik O'rash induktiv reaktiv bilan solishtirganda kichik, shuning uchun kuchlanish taxminan EMF ga teng. Bu yerdan. Koeffitsient Kimga transformatsiya nisbati deb ataladi. Shuning uchun simlar va yadrolarning isitish yo'qotishlari kichikdir F1" F 2. Magnit oqim o'rashdagi oqim va burilishlar soniga mutanosibdir. Demak, ya'ni. . Bular. transformator ichidagi kuchlanishni oshiradi Kimga marta, oqimni bir xil miqdorda kamaytiradi. Ikkala davrdagi oqim kuchi, yo'qotishlarni e'tiborsiz qoldirib, bir xil.

61. Elektromagnit to'lqinlar. Ularning tarqalish tezligi. Elektromagnit to'lqinlarning xossalari.

Devrendagi magnit oqimining har qanday o'zgarishi undagi indüksiyon oqimining paydo bo'lishiga olib keladi. Uning ko'rinishi magnit maydonning har qanday o'zgarishi bilan vorteks elektr maydonining paydo bo'lishi bilan izohlanadi. Vorteksli elektr o'choq oddiy o'choq bilan bir xil xususiyatga ega - magnit maydon hosil qilish. Shunday qilib, boshlanganidan so'ng, magnit va elektr maydonlarini o'zaro hosil qilish jarayoni to'xtovsiz davom etadi. Elektr va magnit maydonlar, elektromagnit to'lqinlarni tashkil etuvchi, boshqa to'lqin jarayonlaridan farqli o'laroq, vakuumda ham mavjud bo'lishi mumkin. Interferentsiya bilan tajribalar natijasida elektromagnit to'lqinlarning tarqalish tezligi aniqlandi, bu taxminan . Umumiy holatda, elektromagnit to'lqinning ixtiyoriy muhitdagi tezligi formula bilan hisoblanadi. Elektr va magnit komponentlarning energiya zichligi bir-biriga teng: , qayerda. Elektromagnit to'lqinlarning xossalari boshqa to'lqin jarayonlarinikiga o'xshaydi. Ikki vosita orasidagi interfeysdan o'tayotganda ular qisman aks etadi, qisman sinadi. Ular dielektrik yuzasidan aks ettirilmaydi, ammo metallardan deyarli butunlay aks etadi. Elektromagnit to'lqinlar interferentsiya (Gertz tajribasi), difraksiya (alyuminiy plastinka), qutblanish (to'r) xususiyatlariga ega.

62. Radioaloqa tamoyillari. Eng oddiy radio qabul qiluvchi.

Radioaloqani amalga oshirish uchun elektromagnit to'lqinlarning nurlanish imkoniyatini ta'minlash kerak. Kondensator plitalari orasidagi burchak qanchalik katta bo'lsa, EM to'lqinlari kosmosda shunchalik erkin tarqaladi. Haqiqatda, ochiq elektron lasan va uzun sim - antennadan iborat. Antennaning bir uchi erga ulangan, ikkinchisi Yer yuzasidan ko'tarilgan. Chunki Elektromagnit to'lqinlarning energiyasi chastotaning to'rtinchi kuchiga mutanosib bo'lganligi sababli, tovush chastotalarining o'zgaruvchan tokining tebranishlari paytida EM to'lqinlari deyarli paydo bo'lmaydi. Shuning uchun modulyatsiya printsipi qo'llaniladi - chastota, amplituda yoki faza. Modulyatsiyalangan tebranishlarning eng oddiy generatori rasmda ko'rsatilgan. Konturning tebranish chastotasi qonunga muvofiq o'zgarmasin. Modulyatsiyalangan tovush tebranishlarining chastotasi ham shunday o'zgarmasin , va V<(bu aniq nima ???)(G - qarshilikning o'zaro ta'siri). Bu ifodadagi stress qiymatlarini almashtirib, bu yerda , ni olamiz. Chunki rezonansda rezonans chastotasidan uzoqda bo'lgan chastotalar, so'ngra uchun ifodadan kesiladi i ikkinchi, uchinchi va beshinchi atamalar yo'qoladi; .

Oddiy radio qabul qilgichni ko'rib chiqing. U antennadan, o'zgaruvchan kondansatkichli tebranish sxemasidan, detektor diodidan, rezistordan va telefondan iborat. Tebranish pallasining chastotasi tashuvchining chastotasiga to'g'ri keladigan tarzda tanlanadi, shu bilan birga kondansatkichdagi tebranishlarning amplitudasi maksimal bo'ladi. Bu sizga barcha qabul qilingan chastotalardan kerakli chastotani tanlash imkonini beradi. Sxemadan modulyatsiyalangan yuqori chastotali tebranishlar detektorga keladi. Detektordan o'tgandan so'ng, oqim har yarim tsiklda kondansatörni zaryad qiladi va keyingi yarim tsiklda, dioddan oqim o'tmasa, kondansatör qarshilik orqali zaryadsizlanadi. (Men to'g'ri tushundimmi???).

64. Mexanik va elektr tebranishlar o'rtasidagi o'xshashlik.

Mexanik va elektr tebranishlar o'rtasidagi o'xshashliklar quyidagicha ko'rinadi:

Tebranish harakati qonunlari barcha turdagi tebranishlar uchun bir xil. Masalan, prujinali mayatnik uchun energiyaning saqlanish qonuni quyidagicha yoziladi . Vaqt bo'yicha farqlash, biz olamiz . Lekin, ah, shuning uchun. Matematik nuqtai nazardan, bu tenglama tebranish zanjiri uchun tebranish tenglamasi bilan bir xil. Shuning uchun uning yechimi , qayerda.

65. Elektromagnit nurlanish shkalasi. Elektromagnit nurlanish xossalarining chastotaga bog'liqligi. Elektromagnit nurlanishdan foydalanish.

Uzunligi 10 -6 m dan m gacha bo'lgan elektromagnit to'lqinlarning diapazoni radioto'lqinlardir. Ular televidenie va radio aloqalari uchun ishlatiladi. 10 -6 m dan 780 nm gacha uzunlikdagi infraqizil to'lqinlar. Ko'rinadigan yorug'lik - 780 nm dan 400 nm gacha. Ultraviyole nurlanish - 400 dan 10 nm gacha. 10 nm dan 22 soatgacha bo'lgan radiatsiya rentgen nurlanishidir. Kichikroq to'lqin uzunliklari gamma nurlanishiga mos keladi. (Ilova???). To'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa (shuning uchun chastota qanchalik baland bo'lsa), muhit tomonidan kamroq to'lqinlar so'riladi.

65. Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishi. Yorug'lik tezligi. Yorug'likning aks etishi va sinishi qonunlari.

Yorug'likning tarqalish yo'nalishini ko'rsatadigan to'g'ri chiziq yorug'lik nuri deb ataladi. Ikki muhit chegarasida yorug'lik qisman aks ettirilishi va birinchi muhitda yangi yo'nalishda tarqalishi, shuningdek qisman chegaradan o'tishi va ikkinchi muhitda tarqalishi mumkin. Ikki vosita chegarasiga perpendikulyar aks ettirilgan va hodisa nuqtasida qayta tiklangan hodisa bir tekislikda yotadi. Ko'zgu burchagi tushish burchagiga teng. Bu qonun har qanday tabiatdagi to'lqinlarning aks etish qonuniga to'g'ri keladi va Gyuygens printsipi bilan isbotlangan. Yorug'lik ikki muhit orasidagi interfeys orqali o'tganda, tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati bu ikki muhit uchun doimiy qiymatdir.<рисунок>. Qiymat n sinishi indeksi deyiladi. Muhitning vakuumga nisbatan sindirish ko'rsatkichi shu muhitning absolyut sindirish ko'rsatkichi deyiladi. Sinishi ta'sirini kuzatishda shuni ko'rish mumkinki, muhit optik jihatdan zichroq muhitdan kamroq zichroq muhitga o'tganda, tushish burchagi asta-sekin o'sib borishi bilan shunday burchakka erishish mumkin. sinishi ga teng bo'ladi. Bunday holda, tenglik amalga oshiriladi. A 0 tushish burchagi to'liq aks ettirishning cheklovchi burchagi deb ataladi. 0 dan katta burchaklarda to'liq aks etish sodir bo'ladi.

66. Ob'ektiv, tasvirlash. linza formulasi.

Ob'ektiv ikki sharsimon sirt bilan chegaralangan shaffof jismdir. Chetlari o'rtasiga qaraganda qalinroq bo'lgan linzalar konkav, o'rtasidan qalinroq bo'lgan linzalar qavariq deb ataladi. Ob'ektivning ikkala sferik yuzasining markazlaridan o'tadigan to'g'ri chiziq linzaning asosiy optik o'qi deb ataladi. Ob'ektivning qalinligi kichik bo'lsa, asosiy optik o'q linzalarning optik markazi deb ataladigan bir nuqtada linza bilan kesishadi, deb aytishimiz mumkin. Optik markazdan o'tuvchi to'g'ri chiziq ikkilamchi optik o'q deb ataladi. Agar asosiy optik o'qga parallel yorug'lik nuri linzaga yo'naltirilsa, u holda nur qavariq linza yaqinidagi nuqtada to'planadi. F asosiy e'tibor deb ataladi. Agar xuddi shu nur konkav linzaga yo'naltirilsa, u holda nurlar bir nuqtadan chiqadigandek tarqaladi. F xayoliy fokus deb ataladi. Agar yorug'lik nuri ikkilamchi optik o'qga parallel ravishda yo'naltirilsa, u asosiy optik o'qga perpendikulyar bo'lgan asosiy fokusdan o'tuvchi fokus tekisligida joylashgan ikkilamchi fokusda to'planadi. Uchburchaklarning o'xshashligidan ko'rinib turibdiki va. Keling, nisbatni topamiz, qaerdan. Lekin, shuningdek, ya'ni. , qaysi o'xshash kamaytirish keyin beradi. Ushbu tenglikni ga bo'lib, biz linza formulasini olamiz. Ob'ektiv formulasida linzadan virtual tasvirgacha bo'lgan masofa salbiy hisoblanadi. Bikonveks (va haqiqatan ham har qanday) linzalarning optik kuchi uning egrilik radiusi va shisha va havoning sinishi ko'rsatkichi asosida aniqlanadi. .

66. Muvofiqlik. Yorug'likning interferensiyasi va uning texnologiyada qo'llanilishi. Yorug'likning diffraksiyasi. Difraksion panjara.

Difraksiya va interferentsiya hodisalarida yorug'likning to'lqin xossalari kuzatiladi. Fazalar farqi nolga teng bo'lgan ikkita yorug'lik chastotasi bir-biriga kogerent deyiladi. Interferentsiya vaqtida - kogerent to'lqinlarning qo'shilishi - yorug'likning maksimal va minimallarining vaqtga barqaror interferentsiya naqshlari paydo bo'ladi. Yo'l farqi bilan shovqin maksimali sodir bo'ladi, da - eng kam. To'siq chetidan o'tayotganda yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishdan burilish hodisasi yorug'lik diffraksiyasi deyiladi. Bu hodisa Gyuygens-Fresnel printsipi bilan izohlanadi: har qanday nuqtada buzilish to'lqin sirtining har bir elementi tomonidan chiqariladigan ikkilamchi to'lqinlarning aralashuvi natijasidir. Diffraktsiya spektral asboblarda qo'llaniladi. Ushbu qurilmalarning elementi diffraktsiya panjarasi bo'lib, u shaffof bo'lmagan parallel chiziqlar tizimiga ega shaffof plastinka bo'lib, masofada joylashgan. d bir biridan. Panjara monoxromatik to'lqin tushsin. Har bir tirqishdan diffraktsiya natijasida yorug'lik nafaqat dastlabki yo'nalishda, balki boshqa barcha yo'nalishlarda ham tarqaladi. Agar linza panjara orqasiga o'rnatilgan bo'lsa, u holda fokus tekisligida barcha tirqishlardan parallel nurlar bitta chiziqqa to'planadi. Parallel nurlar yo'l farqi bilan boradi. Yo'l farqi to'lqinlarning butun soniga teng bo'lsa, yorug'likning interferentsiya maksimali kuzatiladi. Har bir to'lqin uzunligi uchun j burchakning o'ziga xos qiymati uchun maksimal shart qondiriladi, shuning uchun panjara oq nurni spektrga parchalaydi. To'lqin uzunligi qanchalik uzun bo'lsa, burchak kattaroq bo'ladi.

67. Yorug'likning tarqalishi. Elektromagnit nurlanish spektri. Spektroskopiya. Spektral tahlil. Nurlanish manbalari va spektrlarning turlari.

Oq yorug'likning tor parallel nurlari prizmadan o'tganda turli rangdagi yorug'lik nurlariga parchalanadi. Bu holda ko'rinadigan rang bandi uzluksiz spektr deb ataladi. Yorug'lik tezligining to'lqin uzunligiga (chastotaga) bog'liqligi hodisasi yorug'likning dispersiyasi deb ataladi. Bu ta'sir oq yorug'lik sinishi ko'rsatkichi bog'liq bo'lgan turli to'lqin uzunlikdagi EM to'lqinlaridan iborat ekanligi bilan izohlanadi. Eng qisqa to'lqin uchun eng katta qiymatga ega - binafsha, eng kichigi - qizil uchun. Vakuumda yorug'lik tezligi chastotasidan qat'iy nazar bir xil bo'ladi. Agar spektrning manbai kam uchraydigan gaz bo'lsa, u holda spektr qora fonda tor chiziqlar shakliga ega. Siqilgan gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalar doimiy spektrni chiqaradi, bu erda ranglar bir-biriga muammosiz aralashadi. Spektrning ko'rinishi tabiati har bir elementning o'ziga xos emissiya spektriga ega ekanligi bilan izohlanadi. Bu xususiyat moddaning kimyoviy tarkibini aniqlash uchun spektral tahlildan foydalanish imkonini beradi. Spektroskop - bu ma'lum bir manba tomonidan chiqariladigan yorug'likning spektral tarkibini o'rganish uchun ishlatiladigan qurilma. Parchalanish difraksion panjara (yaxshiroq) yoki prizma yordamida amalga oshiriladi; ultrabinafsha mintaqani o'rganish uchun kvarts optikasi ishlatiladi.

68. Fotoelektr effekti va uning qonunlari. yorug'lik kvantlari. Fotoelektrik effekt uchun Eynshteyn tenglamasi. Fotoelektr effektining texnologiyada qo'llanilishi.

Yorug'lik ta'sirida qattiq va suyuq jismlardan elektronlarni tortib olish hodisasi tashqi fotoelektr effekti, shu tarzda chiqarilgan elektronlar esa fotoelektronlar deyiladi. Fotoelektrik effekt qonunlari eksperimental tarzda o'rnatildi - fotoelektronlarning maksimal tezligi yorug'lik chastotasi bilan belgilanadi va uning intensivligiga bog'liq emas, har bir modda uchun fotoelektr effektining o'ziga xos qizil chegarasi mavjud, ya'ni. fotoelektr effekti hali ham mumkin bo'lgan bunday chastota n min, soniyada yirtilgan fotoelektronlarning soni yorug'lik intensivligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Fotoelektrik effektning inertsiyasi ham o'rnatiladi - u qizil chegaradan oshib ketgan taqdirda, yorug'lik boshlangandan so'ng darhol paydo bo'ladi. Fotoelektrik effektni tushuntirish energiyaning diskretligini tasdiqlovchi kvant nazariyasi yordamida mumkin. Elektromagnit to'lqin, bu nazariyaga ko'ra, alohida qismlardan - kvantlardan (fotonlardan) iborat. Kvant energiyani o'zlashtirganda, fotoelektron kinetik energiyaga ega bo'ladi, uni fotoelektrik effekt uchun Eynshteyn tenglamasidan topish mumkin. , bu yerda A 0 ish funksiyasi, moddaning parametri. Metall sirtini tark etadigan fotoelektronlar soni elektronlar soniga mutanosib bo'lib, ular o'z navbatida yorug'lik (yorug'lik intensivligi) ga bog'liq.

69. Rezerfordning alfa zarrachalarning sochilishiga oid tajribalari. Atomning yadro modeli. Borning kvant postulatlari.

Atom tuzilishining birinchi modeli Tomsonga tegishli. U atom musbat zaryadlangan to'p bo'lib, uning ichida manfiy zaryadlangan elektronlar dog'lari bor, deb taklif qildi. Ruterford tez alfa zarralarini metall plastinkaga joylashtirish bo'yicha tajriba o'tkazdi. Shu bilan birga, ularning ba'zilari to'g'ri chiziqli tarqalishdan bir oz, ba'zilari esa 2 0 dan katta burchaklar bilan og'ishganligi kuzatildi. Bu atomdagi musbat zaryad bir xilda emas, balki ma'lum hajmda, atom hajmidan ancha kichik bo'lganligi bilan izohlandi. Bu markaziy qism atomning yadrosi deb ataldi, bu erda musbat zaryad va deyarli barcha massa to'plangan. Atom yadrosining radiusi 10-15 m ga teng o'lchamlarga ega.Rezerford ham shunday deb atalmishni taklif qilgan. atomning sayyoraviy modeli, unga ko'ra elektronlar atom atrofida quyosh atrofidagi sayyoralar kabi aylanadi. Eng uzoq orbitaning radiusi = atomning radiusi. Ammo bu model elektrodinamikaga zid edi, chunki tezlashtirilgan harakat (aylanadagi elektronlar bilan birga) EM to'lqinlarining emissiyasi bilan birga keladi. Natijada, elektron asta-sekin energiyasini yo'qotadi va yadroga tushishi kerak. Haqiqatda elektronning chiqishi ham, tushishi ham sodir bo'lmaydi. N.Bor bunga izoh berib, ikkita postulatni ilgari surdi - atom sistemasi faqat ma'lum ma'lum holatlarda bo'lishi mumkinki, ularda yorug'lik chiqishi yo'q, garchi harakat tezlashgan bo'lsa-da, va bir holatdan ikkinchi holatga o'tish paytida, yoki yutilish. yoki kvantning emissiyasi Plank doimiysi bo'lgan qonunga muvofiq sodir bo'ladi. Munosabatlar asosida har xil mumkin bo'lgan statsionar holatlar aniqlanadi , qayerda n butun sondir. Vodorod atomida aylana bo'ylab elektronning harakati uchun ifoda o'rinli, yadro bilan o'zaro ta'sir qilishning Kulon kuchi. Bu yerdan. Bular. Borning energiya kvantlash postulatini hisobga olgan holda, harakat faqat radiuslari sifatida belgilangan statsionar aylana orbitalari bo'ylab mumkin. Bittasidan tashqari barcha holatlar shartli ravishda statsionar bo'lib, faqat bittasida - elektron minimal energiya zaxirasiga ega bo'lgan asosiy holatda - atom o'zboshimchalik bilan uzoq vaqt qolishi mumkin, qolgan holatlar esa qo'zg'aluvchan deb ataladi.

70. Yorug'likning atomlar tomonidan emissiyasi va yutilishi. Lazer.

Atomlar o'z-o'zidan yorug'lik kvantlarini chiqarishi mumkin, shu bilan birga u kogerentsiz o'tadi (chunki har bir atom boshqalardan mustaqil ravishda chiqaradi) va o'z-o'zidan deb ataladi. Elektronning yuqori darajadan pastki darajaga o'tishi o'tish chastotasiga teng chastotali tashqi elektromagnit maydon ta'sirida sodir bo'lishi mumkin. Bunday nurlanish stimulyatsiya qilingan (induktsiyalangan) deb ataladi. Bular. qo'zg'atilgan atomning mos chastotali foton bilan o'zaro ta'siri natijasida bir xil yo'nalish va chastotaga ega bo'lgan ikkita bir xil fotonning paydo bo'lish ehtimoli katta. Rag'batlantirilgan emissiyaning o'ziga xos xususiyati shundaki, u monoxromatik va izchil. Bu xususiyat lazerlarning (optik kvant generatorlari) ishlashi uchun asosdir. Moddaning o'zidan o'tadigan yorug'likni kuchaytirishi uchun uning elektronlarining yarmidan ko'pi qo'zg'aluvchan holatda bo'lishi kerak. Bunday davlat teskari darajadagi aholiga ega davlat deb ataladi. Bunday holda, fotonlarning yutilishi emissiyaga qaraganda kamroq sodir bo'ladi. Lazerni yoqut tayoqchasida ishlatish uchun, deb ataladigan narsa. nasos chiroq, uning ma'nosi teskari populyatsiyani yaratishdir. Bunday holda, agar bitta atom metastabil holatdan asosiy holatga o'tsa, u holda foton emissiyasining zanjirli reaktsiyasi sodir bo'ladi. Ko'zgu aks ettiruvchi oynaning mos (parabolik) shakli bilan bir yo'nalishda nur hosil qilish mumkin. Barcha hayajonlangan atomlarning to'liq yoritilishi 10 -10 soniyada sodir bo'ladi, shuning uchun lazer quvvati milliardlab vattga etadi. Gaz lampalaridagi lazerlar ham mavjud, ularning afzalligi radiatsiya uzluksizligidir.

70. Atom yadrosining tarkibi. Izotoplar. Atom yadrolarining bog'lanish energiyasi. Yadro reaksiyalari.

Atom yadrosining elektr zaryadi q elementar elektr zaryadining mahsulotiga teng e seriya raqamiga Z davriy jadvaldagi kimyoviy element. Bir xil tuzilishga ega bo'lgan atomlar bir xil elektron qobig'iga ega va kimyoviy jihatdan farqlanmaydi. Yadro fizikasi o'zining o'lchov birliklaridan foydalanadi. 1 fermi - 1 femtometr, . 1 atom massa birligi uglerod atomi massasining 1/12 qismini tashkil qiladi. . Yadro zaryadi bir xil, ammo massalari har xil bo'lgan atomlar izotoplar deyiladi. Izotoplar spektrlari bilan farqlanadi. Atom yadrosi proton va neytronlardan tashkil topgan. Yadrodagi protonlar soni zaryad soniga teng Z, neytronlar soni - protonlar sonidan massa minus A–Z=N. Protonning musbat zaryadi son jihatdan elektronning zaryadiga teng, protonning massasi 1,007 amu. Neytronning zaryadi yo'q va massasi 1,009 amu. (neytron protondan ikki elektron massasidan ko'proq og'irroq). Neytronlar faqat atom yadrolari tarkibida barqaror; erkin holatda ular ~15 daqiqa yashaydi va proton, elektron va antineytrinoga aylanadi. Yadrodagi nuklonlar orasidagi tortishish kuchi elektrostatik itarish kuchidan 10 36 marta oshadi. Yadrolarning barqarorligi maxsus yadro kuchlarining mavjudligi bilan izohlanadi. Protondan 1 fm masofada yadro kuchlari Coulomb kuchlaridan 35 baravar yuqori, ammo ular juda tez kamayadi va taxminan 1,5 fm masofada ularni e'tiborsiz qoldirish mumkin. Yadro kuchlari zarrachaning zaryadga ega bo'lishiga bog'liq emas. Atom yadrolari massalarini aniq o'lchash yadro massasi va uni tashkil etuvchi nuklonlar massalarining algebraik yig'indisi o'rtasida farq borligini ko'rsatdi. Atom yadrosini uning tarkibiy qismlariga bo'lish uchun energiya kerak bo'ladi. Miqdor ommaviy nuqson deb ataladi. Yadroni tashkil etuvchi nuklonlarga bo'linishi uchun sarflanishi kerak bo'lgan minimal energiya yadroning tortishish kuchlariga qarshi ish bajarish uchun sarflanadigan yadroning bog'lanish energiyasi deb ataladi. Bog'lanish energiyasining massa soniga nisbati o'ziga xos bog'lanish energiyasi deb ataladi. Yadro reaktsiyasi - bu har qanday zarracha bilan o'zaro ta'sirlashganda, asl atom yadrosining asl yadrodan farqli boshqasiga aylanishi. Yadro reaktsiyasi natijasida zarrachalar yoki gamma nurlari chiqishi mumkin. Yadro reaktsiyalarining ikki turi mavjud - ba'zilarini amalga oshirish uchun energiya sarflash kerak, boshqalari uchun energiya chiqariladi. Chiqarilgan energiya yadro reaktsiyasining chiqishi deb ataladi. Yadro reaksiyalarida barcha saqlanish qonunlari bajariladi. Burchak momentining saqlanish qonuni spinning saqlanish qonuni shaklini oladi.

71. Radioaktivlik. Radioaktiv nurlanish turlari va ularning xossalari.

Yadrolar o'z-o'zidan parchalanish qobiliyatiga ega. Bunday holda, faqat yadro o'z-o'zidan aylanishi mumkin bo'lganlarga nisbatan minimal energiyaga ega bo'lgan yadrolar barqarordir. Neytronlarga qaraganda protonlari ko'p bo'lgan yadrolar beqaror, chunki Kulon itaruvchi kuch kuchayadi. Neytronlari ko'p bo'lgan yadrolar ham beqaror, chunki neytronning massasi protonning massasidan kattaroqdir va massaning ortishi energiyaning oshishiga olib keladi. Yadrolar ortiqcha energiyadan barqarorroq qismlarga bo'linish (alfa-parchalanish va bo'linish) yoki zaryadning o'zgarishi (beta-parchalanish) bilan ajralib chiqishi mumkin. Alfa parchalanishi - atom yadrosining alfa zarracha va mahsulot yadrosiga o'z-o'zidan bo'linishi. Urandan og'irroq barcha elementlar alfa-parchalanishga uchraydi. Alfa zarrachaning yadroning tortishish kuchini yengish qobiliyati tunnel effekti (Shredinger tenglamasi) bilan aniqlanadi. Alfa yemirilish vaqtida yadro energiyasining hammasi ham mahsulot yadrosi va alfa zarracha harakatining kinetik energiyasiga aylantirilmaydi. Energiyaning bir qismi mahsulot yadrosi atomining qo'zg'alishiga ketishi mumkin. Shunday qilib, parchalanishdan bir muncha vaqt o'tgach, mahsulot yadrosi bir nechta gamma kvantlarni chiqaradi va normal holatga qaytadi. Bundan tashqari, parchalanishning yana bir turi mavjud - o'z-o'zidan yadroviy bo'linish. Bunday parchalanishga qodir bo'lgan eng engil element urandir. Buzilish qonunga ko'ra sodir bo'ladi, qaerda T yarim yemirilish davri, berilgan izotop uchun doimiy. Beta-parchalanish - bu atom yadrosining o'z-o'zidan o'zgarishi, buning natijasida elektronning chiqishi tufayli uning zaryadi bittaga ortadi. Ammo neytronning massasi proton va elektron massalarining yig'indisidan oshadi. Bu boshqa zarracha - elektron antineytrinoning chiqishi bilan bog'liq . Faqat neytron parchalanishi mumkin emas. Erkin proton barqaror, lekin zarrachalar ta'sirida u neytron, pozitron va neytrinoga parchalanishi mumkin. Agar yangi yadroning energiyasi kamroq bo'lsa, u holda pozitron beta parchalanishi sodir bo'ladi. . Alfa-parchalanish kabi, beta-parchalanish ham gamma-nurlanish bilan birga bo'lishi mumkin.

72. Ionlashtiruvchi nurlanishni qayd qilish usullari.

Fotoemulsiya usuli namunani fotoplastinkaga yopishtirishdan iborat bo'lib, ishlab chiqilgandan so'ng undagi zarracha izining qalinligi va uzunligi bo'yicha namunadagi ma'lum bir radioaktiv moddaning miqdori va tarqalishini aniqlash mumkin. Sintilatsiya hisoblagichi - bu tez zarrachaning kinetik energiyasining yorug'lik chaqnash energiyasiga aylanishini kuzatish mumkin bo'lgan qurilma, bu esa o'z navbatida fotoelektr effektini (elektr tokining impulsini) boshlaydi, u kuchaytiriladi va qayd etiladi. . Bulutli kamera havo va o'ta to'yingan spirt bug'lari bilan to'ldirilgan shisha kameradir. Bir zarracha kamera bo'ylab harakatlansa, u molekulalarni ionlashtiradi, ular atrofida kondensatsiya darhol boshlanadi. Natijada hosil bo'lgan tomchilar zanjiri zarracha izini hosil qiladi. Qabariq kamerasi bir xil tamoyillar asosida ishlaydi, lekin registrator qaynash nuqtasiga yaqin suyuqlikdir. Gaz chiqarish hisoblagichi (Geiger hisoblagichi) - siyrak gaz bilan to'ldirilgan silindr va o'tkazgichdan cho'zilgan ip. Zarracha gaz ionlanishiga olib keladi, elektr maydoni ta'sirida ionlar katod va anodga tarqalib, yo'lda boshqa atomlarni ionlashtiradi. Koronali oqim paydo bo'ladi, uning impulsi qayd etiladi.

73. Uran yadrolarining boʻlinish zanjirli reaksiyasi.

1930-yillarda uranni neytronlar bilan nurlantirganda, alfa yoki beta-parchalanish natijasida hosil bo'lmaydigan lantan yadrolari hosil bo'lishi eksperimental ravishda aniqlandi. Uran-238 yadrosi 82 ​​proton va 146 neytrondan iborat. To'liq yarmiga bo'linganda, prazeodimiy hosil bo'lishi kerak edi, ammo praseodimiyning barqaror yadrosida 9 ta kamroq neytron mavjud. Shuning uchun uranning bo'linishi paytida boshqa yadrolar va ortiqcha erkin neytronlar hosil bo'ladi. 1939 yilda uran yadrosining birinchi sun'iy bo'linishi amalga oshirildi. Bunda 2-3 ta erkin neytron va 200 MeV energiya ajralib chiqqan va parcha yadrolarining kinetik energiyasi yoki yoki shaklida 165 MeVga yaqin energiya ajralib chiqqan. Qulay sharoitlarda chiqarilgan neytronlar boshqa uran yadrolarining bo'linishiga olib kelishi mumkin. Neytronlarni ko'paytirish omili reaktsiya qanday davom etishini tavsiflaydi. Agar u bir nechta bo'lsa. keyin har bir parchalanish bilan neytronlar soni ortadi, uran bir necha million daraja haroratgacha qizdiriladi va yadro portlashi sodir bo'ladi. Bo'linish koeffitsienti birdan kichik bo'lsa, reaktsiya parchalanadi va birga teng bo'lganda, u yadro reaktorlarida qo'llaniladigan doimiy darajada saqlanadi. Uranning tabiiy izotoplaridan faqat yadro bo'linishga qodir va eng keng tarqalgan izotop neytronni yutadi va sxema bo'yicha plutoniyga aylanadi. Plutoniy-239 xossalari bo'yicha uran-235 ga o'xshaydi.

74. Yadro reaktori. termoyadro reaktsiyasi.

Yadro reaktorlarining ikki turi mavjud - sekin va tez neytronlar. Bo'linish jarayonida ajralib chiqadigan neytronlarning aksariyati 1-2 MeV tartibli energiyaga va taxminan 10 7 m / s tezlikka ega. Bunday neytronlar tez deb ataladi va uran-235 va uran-238 tomonidan bir xil darajada samarali so'riladi. ko'proq og'ir izotop bor, lekin u bo'linmaydi, keyin zanjir reaktsiyasi rivojlanmaydi. Taxminan 2×10 3 m/s tezlikda harakatlanuvchi neytronlar termal neytronlar deyiladi. Bunday neytronlar tez neytronlarga qaraganda uran-235 tomonidan faolroq so'riladi. Shunday qilib, boshqariladigan yadro reaktsiyasini amalga oshirish uchun neytronlarni termal tezliklarga sekinlashtirish kerak. Reaktorlarda eng keng tarqalgan moderatorlar grafit, oddiy va og'ir suvdir. Absorberlar va reflektorlar bo'linish omilini birlikda ushlab turish uchun ishlatiladi. Absorberlar - termal neytronlarni ushlaydigan kadmiy va bor tayoqchalari, reflektor - berilliy.

Agar yoqilg'i sifatida massasi 235 bo'lgan izotop bilan boyitilgan uran ishlatilsa, u holda reaktor tez neytronlarda moderatorsiz ishlashi mumkin. Bunday reaktorda neytronlarning ko'p qismi uran-238 tomonidan so'riladi, u ikkita beta-parchalanish orqali plutoniy-239 ga aylanadi, u ham yadro yoqilg'isi va yadro quroli uchun boshlang'ich materialdir. Shunday qilib, tez neytron reaktori nafaqat elektr stantsiyasi, balki reaktor uchun yoqilg'i ishlab chiqaruvchisi hamdir. Kamchilik - uranni engil izotop bilan boyitish zarurati.

Yadro reaktsiyalarida energiya nafaqat og'ir yadrolarning bo'linishi, balki engil yadrolarning birikmasi tufayli ham ajralib chiqadi. Yadrolarga qo'shilish uchun plazmaning taxminan 10 7 -10 8 K haroratda mumkin bo'lgan Kulon itaruvchi kuchini engish kerak. Termoyadro reaktsiyasiga misol sifatida deyteriy va tritiydan geliy sintezini keltirish mumkin. . 1 gramm geliyning sintezi 10 tonna dizel yoqilg'isini yoqishga teng energiya chiqaradi. Boshqariladigan termoyadro reaktsiyasi uni elektr tokini o'tkazish yoki lazer yordamida tegishli haroratga qizdirish orqali mumkin.

75. Ionlashtiruvchi nurlanishning biologik ta'siri. Radiatsiyaviy himoya. Radioaktiv izotoplardan foydalanish.

Har qanday turdagi nurlanishning moddaga ta'sirining o'lchovi nurlanishning yutilgan dozasidir. Doza birligi kul rang bo'lib, massasi 1 kg bo'lgan nurlangan moddaga 1 joul energiya uzatiladigan dozaga teng. Chunki har qanday nurlanishning moddaga jismoniy ta'siri isitish bilan emas, balki ionlanish bilan bog'liq bo'lsa, keyin nurlanishning havoga ionlashtiruvchi ta'sirini tavsiflovchi ta'sir qilish dozasi birligi kiritildi. EHM dozasining tizimli bo'lmagan birligi rentgen bo'lib, 2,58×10 -4 S/kg ga teng. 1 rentgen ta'sir qilish dozasida 1 sm 3 havoda 2 milliard juft ion mavjud. Bir xil so'rilgan dozada, har xil turdagi nurlanishning ta'siri bir xil emas. Zarracha qanchalik og'ir bo'lsa, uning ta'siri shunchalik kuchli bo'ladi (ammo, u og'irroq va ushlab turish osonroq). Radiatsiyaning biologik ta'siridagi farq gamma nurlari uchun birlikka teng bo'lgan biologik samaradorlik koeffitsienti bilan tavsiflanadi, termal neytronlar uchun 3 ga, energiyasi 0,5 MeV bo'lgan neytronlar uchun 10 ga teng. Koeffitsientga ko'paytirilgan doz dozaning biologik ta'sirini tavsiflaydi va sievertlarda o'lchanadigan ekvivalent doza deb ataladi. Tanadagi asosiy ta'sir mexanizmi ionlanishdir. Ionlar hujayra bilan kimyoviy reaksiyaga kirishadi va uning faoliyatini buzadi, bu esa hujayra o'limiga yoki mutatsiyaga olib keladi. Tabiiy fon ta'siri yiliga o'rtacha 2 mSv, shaharlar uchun qo'shimcha ravishda yiliga +1 mSv.

76. Yorug'lik tezligining mutlaqligi. Xizmat ko'rsatish stantsiyasining elementlari. Relyativistik dinamika.

Empirik ravishda yorug'lik tezligi kuzatuvchining qaysi mos yozuvlar tizimida ekanligiga bog'liq emasligi aniqlandi. Har qanday elementar zarrachani, masalan, elektronni yorug'lik tezligiga teng tezlikka tezlashtirish ham mumkin emas. Bu fakt bilan Galileyning nisbiylik printsipi o'rtasidagi ziddiyatni A. Eynshteyn hal qildi. Uning [maxsus] nisbiylik nazariyasining asosi ikkita postulatdan iborat edi: har qanday fizik jarayonlar turli inertial sanoq sistemalarida bir xil tarzda boradi, yorug'likning vakuumdagi tezligi yorug'lik manbasining tezligiga va yorug'lik tezligiga bog'liq emas. kuzatuvchi. Nisbiylik nazariyasi tomonidan tasvirlangan hodisalar relativistik deb ataladi. Nisbiylik nazariyasiga zarralarning ikkita klassi kiritiladi - ular zarrachadan kamroq tezlik bilan harakatlanuvchilar. Bilan, va mos yozuvlar tizimi bog'lanishi mumkin bo'lgan va teng tezlik bilan harakatlanadiganlar Bilan, ular bilan mos yozuvlar tizimlarini bog'lash mumkin emas. Ushbu tengsizlikni () ga ko'paytirsak, biz . Bu ifoda tezliklarni qo'shishning nisbiy qonuni bo'lib, Nyuton atiga to'g'ri keladi v<. Inertial sanoq sistemalarining har qanday nisbiy tezliklari uchun V

O'z vaqti, ya'ni. zarracha bilan bog'langan mos yozuvlar doirasida harakat qiladigan o'zgarmasdir, ya'ni. inertial sanoq sistemasini tanlashga bog'liq emas. Nisbiylik printsipi ushbu bayonotni o'zgartiradi, ya'ni har bir inertial mos yozuvlar tizimida vaqt bir xil tarzda oqadi, lekin hamma uchun yagona, mutlaq vaqt yo'q. Koordinatali vaqt qonun bilan tegishli vaqt bilan bog'liq . Ushbu ifodani kvadratga aylantirib, biz . qiymat s interval deb ataladi. Tezlikni qo'shishning relativistik qonunining natijasi - to'lqin manbai va kuzatuvchining tezligiga qarab tebranish chastotasining o'zgarishini tavsiflovchi Doppler effekti. Kuzatuvchi manbaga Q burchak ostida harakat qilganda, chastota qonunga muvofiq o'zgaradi . Manbadan uzoqlashganda, spektr uzunroq to'lqin uzunligiga mos keladigan past chastotalarga o'tadi, ya'ni. qizil rangga, yaqinlashganda - binafsha rangga. Impuls ham yaqin tezlikda o'zgaradi Bilan:.