Og bevægelsestidspunktet kan du finde den tilbagelagte distance:
Substitution af udtrykket i denne formel V gns. = V/2, finder vi stien taget kl lige med accelereret bevægelse fra hvile:
Hvis vi erstatter udtrykket i formel (4.1). V gns. = V 0 /2, så får vi vejen tilbage under bremsning:
De sidste to formler inkluderer hastigheder V 0 og V. Erstatning af udtrykket V=at ind i formlen (4.2), og udtrykket V 0 =at - ind i formlen (4.3), får vi
Den resulterende formel er gyldig både for ensartet accelereret bevægelse fra en hviletilstand og for bevægelse med aftagende hastighed, når kroppen stopper for enden af stien. I begge disse tilfælde er den tilbagelagte afstand proportional med kvadratet på bevægelsestidspunktet (og ikke kun tid, som det var tilfældet med ensartet bevægelse). Den første til at etablere dette mønster var G. Galileo.
Tabel 2 giver de grundlæggende formler, der beskriver ensartet accelereret lineær bevægelse. 
Galileo havde ikke en chance for at se sin bog, som skitserede teorien om ensartet accelereret bevægelse (sammen med mange af hans andre opdagelser). Hvornår blev det offentliggjort? Den 74-årige videnskabsmand var allerede blind. Galileo tog tabet af synet meget hårdt. "Du kan forestille dig," skrev han, "hvordan jeg sørger, når jeg indser, at denne himmel, denne verden og universet, som ved mine observationer og klare beviser er blevet udvidet hundrede og tusinde gange i forhold til, hvad folk troede, de var videnskaber i alle de sidste århundreder er nu blevet så formindsket og formindsket for mig."
Fem år tidligere blev Galileo prøvet af inkvisitionen. Hans syn på verdens struktur (og han holdt sig til det kopernikanske system, hvor den centrale plads var optaget af Solen, ikke Jorden) var ikke blevet holdt af kirkens præster i lang tid. Tilbage i 1614 erklærede den dominikanske præst Caccini Galileo for en kætter og matematik for en opfindelse af djævelen. Og i 1616 erklærede inkvisitionen officielt, at "doktrinen tilskrevet Copernicus, at Jorden bevæger sig rundt om Solen, mens Solen står i universets centrum og ikke bevæger sig fra øst til vest, er modbydelig. Hellige Skrift, og derfor kan det hverken forsvares eller accepteres som sandhed." Copernicus' bog, der skitserer hans verdenssystem, blev forbudt, og Galileo blev advaret om, at hvis "han ikke falder til ro, vil han blive fængslet."
Men Galileo "faldt ikke til ro". "Der er intet større had i verden," skrev videnskabsmanden, "end uvidenhed til viden." Og i 1632 udkommer den berømt bog"Dialog om to store systemer verden - ptolemæisk og kopernikansk", hvori han fremførte adskillige argumenter til fordel for det kopernikanske system. Imidlertid blev kun 500 eksemplarer af dette værk solgt, da efter et par måneder efter ordre fra paven
Rimsky, udgiveren af bogen, modtog en ordre om at suspendere salget af dette værk.
I efteråret samme år fik Galileo ordre fra inkvisitionen om at møde op i Rom, og efter nogen tid blev den syge 69-årige videnskabsmand ført til hovedstaden på en båre.Her i inkvisitionens fængsel. Galileo blev tvunget til at give afkald på sit syn på verdens struktur, og den 22. juni 1633 læser og underskriver Minerva Galileo i et romersk kloster den tidligere udarbejdede forsagelsestekst.
"Jeg, Galileo Galilei, søn af den afdøde Vincenzo Galilei fra Firenze, 70 år gammel, bragte personligt til hoffet og knælede foran Deres Eminenser, de mest ærværdige herrer kardinaler, generelle inkvisitorer mod kætteri i hele kristenheden, med det hellige foran mig. Evangelium og hænder på ham, jeg sværger, at jeg altid har troet, jeg tror nu, og med Guds hjælp vil jeg fortsætte med at tro på alt, hvad den hellige katolske og apostolske romerske kirke anerkender, definerer og prædiker."
Ifølge rettens afgørelse blev Galileos bog forbudt, og han blev selv idømt fængsel for ubestemt tid Imidlertid benådede paven Galileo og erstattede hans fængsling med eksil. Galileo flyttede til Arcetri og skrev her, mens han var i husarrest, bogen "Samtaler og matematiske beviser vedrørende to nye videnskabsgrene relateret til mekanik og lokal bevægelse." I 1636, bogens manuskript blev transporteret til Holland, hvor det udkom i 1638. Med denne bog opsummerede Galileo sine mange år fysisk forskning Samme år blev Galileo fuldstændig blind. Talende om ulykken, der ramte den store videnskabsmand, skrev Viviani (en elev af Galileo): "Han havde alvorligt udflåd fra øjnene, så han efter et par måneder stod fuldstændig uden øjne. – ja, siger jeg, uden hans øjne, som bagved kort tid så i denne verden mere end alle menneskelige øjne i alle de sidste århundreder var i stand til at se og observere"
Den florentinske inkvisitor, der besøgte Galileo i sit brev til Rom, sagde, at han fandt ham i en meget alvorlig tilstand. På baggrund af dette brev tillod paven Galileo at vende tilbage til indfødte hjem i Firenze.Her fik han straks en ordre: "Under smerte af livsvarigt fængsel i et sandt fængsel og ekskommunikation, gå ikke ind i byen og tal ikke med nogen, uanset hvem det er, om den forbandede mening om det dobbelte. Jordens bevægelse."
Galileo blev ikke hjemme længe. Efter nogle måneder fik han atter ordre til at komme til Arcetri. Han havde omkring fire år tilbage at leve. Den 8. januar 1642, klokken fire om morgenen, døde Galileo.
1. Hvordan adskiller ensartet accelereret bevægelse sig fra ensartet bevægelse? 2. Hvordan adskiller stiformlen for ensartet accelereret bevægelse sig fra stiformlen for ensartet bevægelse? 3. Hvad ved du om G. Galileos liv og arbejde? I hvilket år blev han født?
Indsendt af læsere fra internetsider
Materialer fra fysik 8. klasse, opgaver og besvarelser fra fysik for klassetrin, notater til forberedelse til fysiktimer, planer for lektionsnotater om fysik 8. klasse
Lektionens indhold lektionsnotater understøttende frame lektion præsentation acceleration metoder interaktive teknologier Øve sig opgaver og øvelser selvtest workshops, træninger, cases, quests hjemmeopgaver kontroversielle spørgsmål retoriske spørgsmål fra studerende Illustrationer lyd, videoklip og multimedier fotografier, billeder, grafik, tabeller, diagrammer, humor, anekdoter, vittigheder, tegneserier, lignelser, ordsprog, krydsord, citater Tilføjelser abstracts artikler tricks for de nysgerrige krybber lærebøger grundlæggende og supplerende ordbog over begreber andet Forbedring af lærebøger og lektionerrette fejl i lærebogen opdatering af et fragment i en lærebog, elementer af innovation i lektionen, udskiftning af forældet viden med ny Kun for lærere perfekte lektioner kalenderplan for et år retningslinier diskussionsprogrammer Integrerede lektionerMekanisk bevægelse
Mekanisk bevægelse er processen med at ændre en krops position i rummet over tid i forhold til en anden krop, som vi betragter som stationær.
En krop, der traditionelt accepteres som ubevægelig, er et referencegrundlag.
Referenceorgan er et legeme i forhold til hvilket en anden krops position bestemmes.
Referencesystem er et referencelegeme, et koordinatsystem, der er stift forbundet med det, og en anordning til måling af bevægelsestidspunktet.
Bevægelsesbane
Kropsbane er en kontinuerlig linje, der beskrives af et bevægeligt legeme (betragtet som et materialepunkt) i forhold til det valgte referencesystem.
tilbagelagt afstand
tilbagelagt afstand -skalær mængde, lig med længde bue af banen gennemløbet af et legeme over nogen tid.
Bevæger sig
Ved at bevæge kroppen kaldet et rettet lige linjesegment, der forbinder en krops begyndelsesposition med dens efterfølgende position, vektor mængde.
Gennemsnitlig og øjeblikkelig bevægelseshastighed Retning og hastighedsmodul.
Fart - fysisk mængde, som karakteriserer hastigheden af koordinatændringer.
Gennemsnitlig kørehastighed- det er en fysisk størrelse lig med forholdet vektor for bevægelse af et punkt til det tidsinterval, hvor denne bevægelse fandt sted. Vektor retning gennemsnitshastigheden falder sammen med retningen af forskydningsvektoren ∆S
Øjeblikkelig hastighed er en fysisk størrelse lig med grænsen som han stræber efter gennemsnitshastighed med et uendeligt fald i tidsinterval ∆t. Vektor øjeblikkelig hastighed rettet tangentielt til banen. modul lig med den første afledede af stien med hensyn til tid.
Formel for sti med ensartet accelereret bevægelse.
Ensartet accelereret bevægelse-
Dette er en bevægelse, hvor accelerationen er konstant i størrelse og retning.
Acceleration af bevægelse
Acceleration af bevægelse - en fysisk vektorstørrelse, der bestemmer hastigheden af ændring i et legemes hastighed, det vil sige den første afledte af hastighed i forhold til tid.
Tangentielle og normale accelerationer.
Tangentiel (tangentiel) acceleration er komponenten af accelerationsvektoren rettet langs tangenten til banen ved et givet punkt i bevægelsesbanen. Tangentiel acceleration karakteriserer ændringen i hastighedsmodulo under krumlinjet bevægelse.
Retning vektor tangentiel acceleration -en ligger på samme akse med tangentcirklen, som er kroppens bane. 
Normal acceleration- dette er komponenten af accelerationsvektoren rettet langs normalen til bevægelsesbanen i et givet punkt på kroppens bane.
Vektor
vinkelret lineær hastighed bevægelse, rettet langs kurvens krumningsradius.
Hastighedsformel for ensartet accelereret bevægelse
Newtons første lov (eller inertiloven)
Der er sådanne referencesystemer i forhold til hvilke isolerede translationelt bevægende legemer bevarer deres hastighed uændret i størrelse og retning.
Inertisystem nedtælling er et referencesystem i forhold til hvilket et materiale punkt frit fra ydre påvirkninger, enten i hvile eller bevæger sig retlinet og ensartet (dvs. med konstant hastighed).
I naturen er der fire type interaktion
1. Gravitationskraft (tyngdekraft) er vekselvirkningen mellem legemer, der har masse.
2. Elektromagnetisk - sandt for kroppe med en elektrisk ladning, ansvarlig for mekaniske kræfter såsom friktion og elasticitet.
3. Stærk - kortrækkende interaktion, det vil sige, den virker i en afstand af størrelsesordenen af kernen.
4. Svag. En sådan interaktion er ansvarlig for nogle typer af interaktion mellem elementarpartikler, for nogle typer af β-henfald og for andre processer, der forekommer inde i atomet, atomkernen.
Vægt - er kvantitative egenskaber kroppens inerte egenskaber. Det viser, hvordan kroppen reagerer på ydre påvirkninger.
Kraft - er et kvantitativt mål for en krops virkning på en anden.
Newtons anden lov.
Kraften, der virker på kroppen, er lig med produktet af kropsmassen og den acceleration, som denne kraft giver: F=ma
Målt i
Fysisk mængde, lig med produktet kropsmasse til hastigheden af dens bevægelse kaldes kropsimpuls (eller mængden af bevægelse). Et legemes momentum er en vektorstørrelse. SI-enheden for impuls er kilogram-meter pr. sekund (kg m/s).
Udtryk for Newtons anden lov gennem en ændring i et legemes momentum
Ensartet bevægelse – dette er bevægelse med konstant hastighed, det vil sige, når hastigheden ikke ændres (v = const), og acceleration eller deceleration ikke forekommer (a = 0).
Lige linje bevægelse – dette er bevægelse i en lige linje, det vil sige en bane retlinet bevægelse- dette er en lige linje.
Ensartet accelereret bevægelse - bevægelse, hvor accelerationen er konstant i størrelse og retning.
Newtons tredje lov. Eksempler.
Skulder af magt.
Skulder af magt er længden af vinkelret fra et fiktivt punkt O til kraften. Vi vil vælge det fiktive centrum, punkt O, vilkårligt og bestemme momenterne for hver kraft i forhold til dette punkt. Det er umuligt at vælge et punkt O til at bestemme momenterne for nogle kræfter, og at vælge det et andet sted for at finde andre kræfters momenter!
Vi vælger punkt O på et vilkårligt sted og ændrer ikke dets placering længere. Så er tyngdekraften længden af vinkelret (segment d) i figuren
Inertimoment af legemer.
Inertimoment J(kgm 2) – parameter svarende til fysisk betydning messe kl fremadgående bevægelse. Det karakteriserer inertimålet for legemer, der roterer om en fast rotationsakse. Inertimomentet for et materialepunkt med massen m er lig med produktet af massen og kvadratet på afstanden fra punktet til omdrejningsaksen:.
Et legemes inertimoment er summen af inertimomentet materielle punkter sammensætte denne krop. Det kan udtrykkes i form af kropsvægt og størrelse
Steiners sætning.
Inertimoment J krop i forhold til en vilkårlig fast akse lig med summen denne krops inertimoment Jc i forhold til en akse parallel med den, der går gennem kroppens massecenter og produktet af kropsmassen m pr kvadrat af afstand d mellem akser:
Jc- kendt inertimoment om en akse, der går gennem kroppens massecentrum,
J- det ønskede inertimoment ift parallel akse,
m- kropsmasse,
d- afstand mellem de angivne akser.
Loven om bevarelse af vinkelmomentum. Eksempler.
Hvis summen af momenterne af kræfter, der virker på et legeme, der roterer omkring en fast akse, er lig med nul, så bevares vinkelmomentet (lov om bevarelse af vinkelmomentum):
.
Loven om bevarelse af vinkelmomentum er meget tydelig i forsøg med et balanceret gyroskop - et hurtigt roterende legeme med tre frihedsgrader (fig. 6.9).
 |
Det er loven om bevarelse af vinkelmomentum, der bruges af isdansere til at ændre rotationshastigheden. Eller mere berømt eksempel– Zhukovsky bænk (fig. 6.11).
magtarbejde.
Kraftarbejde -mål for kraft under transformation mekanisk bevægelse ind i en anden form for bevægelse.
Eksempler på formler for kræfternes arbejde.
gravitationsarbejde; tyngdekraft på en skrå overflade
elastisk kraftarbejde
Arbejde med friktionskraft
Kroppens mekaniske energi.
Mekanisk energi er en fysisk størrelse, der er en funktion af systemets tilstand og karakteriserer systemets evne til at udføre arbejde.
Oscillationsegenskaber
Fase bestemmer systemets tilstand, nemlig koordinat, hastighed, acceleration, energi osv.
Cyklisk frekvens
karakteriserer ændringshastigheden i oscillationsfasen.
Oprindelig tilstand oscillerende system karakteriserer indledende fase
Oscillationsamplitude A- dette er den største forskydning fra ligevægtspositionen
Periode T- dette er det tidsrum, hvor punktet udfører en komplet svingning.
Oscillationsfrekvens er antallet af komplette svingninger pr. tidsenhed t.
Frekvens, cyklisk frekvens og svingningsperiode er relateret som
Fysisk pendul.
Fysisk pendul - et stift legeme, der er i stand til at svinge om en akse, der ikke falder sammen med massecentret.
Elektrisk ladning.
Elektrisk ladning er en fysisk størrelse, der karakteriserer partiklers eller legemers egenskab til at indgå i elektromagnetiske kraftinteraktioner.
Elektrisk ladning er normalt repræsenteret af bogstaverne q eller Q.
Helheden af alle kendte eksperimentelle fakta tillader os at lave følgende konklusioner:
· Der er to slags elektriske ladninger konventionelt kaldet positiv og negativ.
· Afgifter kan overføres (for eksempel ved direkte kontakt) fra en krop til en anden. I modsætning til kropsmasse er elektrisk ladning ikke en iboende egenskab givet krop. Den samme krop forskellige forhold kan have en anden afgift.
· Ligesom ladninger frastøder, i modsætning til ladninger tiltrækker. Dette afslører også en grundlæggende forskel elektromagnetiske kræfter fra gravitationelle. Gravitationskræfter er altid tiltrækningskræfter.
Coulombs lov.
Modulet for vekselvirkningskraften mellem to stationære punktelektriske ladninger i et vakuum er direkte proportional med produktet af størrelsen af disse ladninger og omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem dem.
G er afstanden mellem dem, k er proportionalitetskoefficienten, afhængigt af valget af system af enheder, i SI
Værdien, der viser, hvor mange gange kraften af vekselvirkning af ladninger i et vakuum er større end i et medium, kaldes den dielektriske konstant for mediet E. For et medie med dielektrisk konstant e er Coulombs lov skrevet på følgende måde:
I SI skrives koefficienten k normalt som følger:
Elektrisk konstant, numerisk ens
Bruger elektrisk permanent lov Vedhænget ser sådan ud:
Elektrostatisk felt.
Elektrostatisk felt - et felt skabt af elektriske ladninger, der er stationære i rummet og uændrede i tid (i fravær af elektriske strømme). Det elektriske felt er særlig slags stof, forbundet med elektriske ladninger og transmitterer virkningerne af ladninger på hinanden.
Hovedkarakteristika elektrostatisk felt:
· spænding
potentiel
Eksempler på formler for feltstyrke af ladede legemer.
1. Intensiteten af det elektrostatiske felt skabt af en ensartet ladet sfærisk overflade.
Lad en sfærisk overflade med radius R (fig. 13.7) bære en ensartet fordelt ladning q, dvs. overfladeladningstætheden på ethvert punkt på kuglen vil være den samme.
Lad os omslutte vores sfæriske overflade i en symmetrisk overflade S med radius r>R. Fluxen af spændingsvektoren gennem overfladen S vil være lig med
Ved Gauss' sætning
Derfor
Sammenligning af dette forhold med formlen for feltstyrke punktafgift, kan vi komme til den konklusion, at feltstyrken uden for den ladede sfære er den samme, som hvis hele sfærens ladning var koncentreret i dens centrum.
For punkter placeret på overfladen af en ladet kugle med radius R, analogt med ovenstående ligning, kan vi skrive
Lad os trække gennem punkt B, placeret inde i en ladet sfærisk overflade, en kugle S med radius r 2. Boldens elektrostatiske felt. Lad os have en kugle med radius R, ensartet ladet med volumendensitet. På ethvert punkt A, der ligger uden for bolden i en afstand r fra dens centrum (r>R), ligner dens felt feltet for en punktladning placeret i midten af bolden. Så ud af bolden og på dens overflade (r=R) Ved punkt B, der ligger inde i bolden i en afstand r fra dens centrum (r>R), er feltet kun bestemt af ladningen indesluttet inde i kuglen med radius r. Fluxen af spændingsvektoren gennem denne kugle er lig med på den anden side i overensstemmelse med Gauss' sætning Fra sammenligning seneste udtryk bør Hvor - den dielektriske konstant inde i bolden. 3. Feltstyrke af en ensartet ladet uendelig retlinet gevind (eller cylinder). Lad os antage, at en hul cylindrisk overflade med radius R er ladet med en konstant lineær tæthed. Lad os udføre koaksial cylindrisk overflade radius Strømmen af spændingsvektoren gennem denne overflade Ved Gauss' sætning Ud fra de sidste to udtryk bestemmer vi feltstyrken skabt af en ensartet ladet tråd: Lad planet have uendelig udstrækning og ladningen pr. arealenhed lig med σ. Af symmetrilovene følger, at feltet er rettet overalt vinkelret på planet, og hvis der ikke er andre ydre ladninger, så skal felterne på begge sider af planet være ens. Lad os begrænse en del af det ladede plan til en imaginær cylindrisk kasse, så kassen er skåret i to og dens bestanddele er vinkelrette, og de to baser, der hver har et areal S, er parallelle med det ladede plan (Figur 1.10). Samlet vektorflow; spændinger lig med vektoren, ganget med arealet S af den første base plus fluxvektoren gennem den modsatte base. Strøm af spænding igennem lateral overflade cylinder lig med nul, fordi spændingslinjer skærer dem ikke. Derfor Men så vil feltstyrken af et uendeligt ensartet ladet plan være lig med Dette udtryk inkluderer ikke koordinater, derfor vil det elektrostatiske felt være ensartet, og dets intensitet på ethvert punkt i feltet vil være den samme. 5. Feltstyrke skabt af to uendelige parallelle planer, ladet forskelligt med de samme tætheder. Dermed, Uden for pladen er vektorerne fra hver af dem rettet mod modsatte sider og er gensidigt ødelagt. Derfor vil feltstyrken i rummet omkring pladerne være nul E=0. Elektricitet. Elektricitet - rettet (ordnet) bevægelse af ladede partikler Udefrakommende kræfter. Udefrakommende kræfter- kræfter af ikke-elektrisk karakter, der forårsager bevægelse af elektriske ladninger inde i en jævnstrømskilde. Alle andre kræfter end Coulomb-kræfter betragtes som eksterne.
E.m.f. Spænding. Elektromotorisk kraft(EMF) - en fysisk størrelse, der karakteriserer tredjeparts (ikke-potentielle) kræfters arbejde i jævn- eller vekselstrømskilder. I en lukket dirigering EMF kredsløb svarende til disse kræfters arbejde med at flytte en enhed positiv ladning langs konturen. EMF kan udtrykkes gennem spænding elektrisk felt udefrakommende kræfter Spænding (U)
lig med forholdet mellem det elektriske felts arbejde for at flytte ladningen SI spændingsenhed: Nuværende styrke. Strømstyrke (I)-
skalær mængde lig med forholdet mellem ladningen q, der er passeret igennem tværsnit leder, til det tidsrum, i hvilket strømmen forløb. Strømstyrken viser, hvor meget ladning der passerer gennem lederens tværsnit pr. tidsenhed. Strømtæthed. Strømtæthed j -
en vektor, hvis modul er lig med forholdet mellem strømmen, der løber gennem et bestemt område, vinkelret på strømmens retning, og størrelsen af dette område. SI-enheden for strømtæthed er ampere pr kvadratmeter(A/m2). Ohms lov. Strøm er direkte proportional med spændingen og omvendt proportional med modstand. Joule-Lenz lov. Når man passerer elektrisk strøm langs en leder er mængden af varme, der genereres i lederen, direkte proportional med kvadratet af strømmen, lederens modstand og den tid, hvor den elektriske strøm strømmede gennem lederen.
Magnetisk interaktion- dette er samspillet mellem bestilling af elektriske ladninger i bevægelse. Et magnetfelt. Et magnetfelt- dette er en speciel type stof, hvorigennem der sker interaktion mellem bevægelige elektrisk ladede partikler. Lorentz kraft og Ampere kraft. Lorentz kraft– kraft, der virker udefra magnetfelt på en positiv ladning, der bevæger sig med hastighed (her – hastigheden af den ordnede bevægelse af positive ladningsbærere). Lorentz kraftmodul: Ampere effekt er den kraft, hvormed et magnetfelt virker på en strømførende leder. Amperekraftmodulet er lig med produktet af strømstyrken i lederen med størrelsen af den magnetiske induktionsvektor, længden af lederen og sinus af vinklen mellem den magnetiske induktionsvektor og strømmens retning i lederen . Amperekraften er maksimal, hvis den magnetiske induktionsvektor er vinkelret på lederen. Hvis den magnetiske induktionsvektor er parallel med lederen, så har magnetfeltet ingen effekt på den strømførende leder, dvs. Amperes kraft er nul. Retningen af Amperes kraft bestemmes af venstrehåndsreglen. Biot-Savart-Laplace lov. Biot-Savart-Laplaces lov- Magnetfeltet af enhver strøm kan beregnes som vektorsummen af felterne skabt af individuelle sektioner af strømme. Formulering Lade D.C. flyder langs en kontur γ placeret i et vakuum - det punkt, hvor feltet søges, så udtrykkes magnetfeltinduktionen på dette punkt af integralet (i SI-systemet) Retningen er vinkelret på og det vil sige vinkelret på det plan, de ligger i, og falder sammen med tangenten til linjen for magnetisk induktion. Denne retning kan findes af reglen for at finde magnetiske induktionslinjer (den højre skrueregel): skruehovedets rotationsretning giver retningen, hvis den translationelle bevægelse af gimlet svarer til retningen af strømmen i elementet . Størrelsen af vektoren bestemmes af udtrykket (i SI-system) Vektorpotentiale givet af integralet (i SI-systemet) Loop induktans. SI induktansenheder: Magnetisk feltenergi. Elektromagnetisk induktion - fænomenet med forekomsten af elektrisk strøm i et lukket kredsløb ved ændring magnetisk flux, passerer gennem den. Lenz' regel. Lenz' regel Forekommer i et lukket kredsløb induceret strøm dets magnetfelt modvirker ændringen i magnetisk flux, der forårsager det. Maxwells første ligning Maxwells anden ligning: Elektromagnetiske bølger, elektromagnetisk stråling- forstyrrelse, der forplanter sig i rummet (tilstandsændring) elektromagnetisk felt. 3.1. Bølge
- Det er vibrationer, der forplanter sig i rummet over tid. Længdebølger opstår, når partikler af mediet oscillerer, orienteret langs vektoren for udbredelse af forstyrrelsen. Tværbølger forplanter sig ind vinkelret på vektoren påvirkningsretning. Kort sagt: hvis deformationen forårsaget af en forstyrrelse i et medium manifesterer sig i form af forskydning, strækning og kompression, så vi taler om om et fast legeme, hvortil både langsgående og tværgående bølger. Hvis udseendet af et skift er umuligt, så kan miljøet være et hvilket som helst. Hver bølge bevæger sig med en bestemt hastighed. Under bølgehastighed
forstå hastigheden af udbredelsen af forstyrrelsen. Da hastigheden af en bølge er en konstant værdi (for et givet medie), er afstanden tilbagelagt af bølgen lig med produktet af hastigheden og tidspunktet for dens udbredelse. For at finde bølgelængden skal du således gange bølgens hastighed med oscillationsperioden i den: Bølgelængde
- afstanden mellem to punkter tættest på hinanden i rummet, hvor vibrationerne opstår i samme fase. Bølgelængden svarer til bølgens rumlige periode, det vil sige den afstand, som et punkt med en konstant fase "rejser" i et tidsinterval svarende til oscillationsperioden, derfor Bølgenummer(også kaldet rumlig frekvens) er forholdet 2 π
radian til bølgelængde: rumlig analog cirkulær frekvens. Definition: bølgetal k er væksthastigheden af bølgefasen φ
ved rumlige koordinater. 3.2. Plan bølge
- en bølge, hvis front har form som et plan. Fronten af en plan bølge er ubegrænset i størrelse, fasehastighedsvektoren er vinkelret på fronten. En plan bølge er en særlig løsning på bølgeligningen og en bekvem model: sådan en bølge findes ikke i naturen, da fronten af en plan bølge begynder ved og slutter ved , hvilket naturligvis ikke kan eksistere. Ligningen for enhver bølge er en løsning differentialligning, kaldet bølge. Bølgeligningen for funktionen er skrevet som: · - Laplace-operatør; · - den nødvendige funktion; · - radius af vektoren for det ønskede punkt; · - bølgehastighed; · - tid. bølgeoverflade
- sted punkter, der oplever en forstyrrelse af den generaliserede koordinat i samme fase. Særlig situation bølgeflade - bølgefront. EN) Plan bølge
er en bølge, hvis bølgeoverflader er en samling parallel ven ven fly. B) Kugleformet bølge
er en bølge, hvis bølgeoverflader er en samling af koncentriske kugler. Ray- linje, normal og bølgeoverflade. Bølgeudbredelsesretningen refererer til strålernes retning. Hvis bølgeudbredelsesmediet er homogent og isotropt, er strålerne lige (og hvis bølgen er plan, er de parallelle lige linjer). Begrebet stråle i fysik bruges normalt kun i geometrisk optik og akustik, da når der opstår effekter, der ikke studeres i disse retninger, går betydningen af begrebet en stråle tabt. 3.3. Energikarakteristika bølger
Mediet, som bølgen udbreder sig i, har mekanisk energi, bestående af energier oscillerende bevægelse alle dens partikler. Energien af en partikel med masse m 0 findes ved formlen: E 0 = m 0 Α 2ω 2/2. En enhedsvolumen af mediet indeholder n = s/m 0 partikler (ρ
- mediets tæthed). Derfor har en enhedsvolumen af mediet energi w р = nЕ 0 = ρ
Α 2ω 2 /2. Bulkdensitet energi(W р) - energi af vibrationsbevægelse af partikler af mediet indeholdt i en enhed af dets volumen: Energi flow(F) - en værdi lig med den energi, der overføres af en bølge gennem en given overflade pr. tidsenhed: Bølgeintensitet eller energifluxtæthed(I) - en værdi lig med energistrømmen, der overføres af en bølge gennem en enhedsareal vinkelret på bølgeudbredelsesretningen: 3.4. Elektromagnetisk bølge
Elektromagnetisk bølge- processen med udbredelse af et elektromagnetisk felt i rummet. Forekomst tilstand elektromagnetiske bølger. Ændringer i magnetfeltet opstår, når strømstyrken i lederen ændres, og strømstyrken i lederen ændres, når bevægelseshastigheden af elektriske ladninger i den ændres, dvs. når ladninger bevæger sig med acceleration. Følgelig bør elektromagnetiske bølger opstå fra den accelererede bevægelse af elektriske ladninger. Når ladehastigheden er nul, er der kun et elektrisk felt. På konstant hastighed ladning skaber et elektromagnetisk felt. Med den accelererede bevægelse af en ladning udsendes en elektromagnetisk bølge, som forplanter sig i rummet med en endelig hastighed. Elektromagnetiske bølger forplanter sig i stof med terminal hastighed. Her er ε og μ stoffets dielektriske og magnetiske permeabiliteter, ε 0 og μ 0 er de elektriske og magnetiske konstanter: ε 0 = 8,85419·10 –12 F/m, μ 0 = 1,25664·10 –6 H/m. Hastighed af elektromagnetiske bølger i vakuum (ε = μ = 1): Hovedkarakteristika Elektromagnetisk stråling anses generelt for at være frekvens, bølgelængde og polarisering. Bølgelængden afhænger af strålingens udbredelseshastighed. Gruppehastigheden for udbredelse af elektromagnetisk stråling i et vakuum er lig med lysets hastighed; i andre medier er denne hastighed mindre. Elektromagnetisk stråling er normalt opdelt i frekvensområder (se tabel). Der er ingen skarpe overgange mellem områderne; de overlapper nogle gange, og grænserne mellem dem er vilkårlige. Da hastigheden af strålingsudbredelsen er konstant, er frekvensen af dens svingninger strengt relateret til bølgelængden i vakuum. Bølgeinterferens. Sammenhængende bølger. Betingelser for bølgesammenhæng. Optisk vejlængde (OPL) af lys. Sammenhæng mellem forskellen o.d.p. bølger med en forskel i faserne af svingningerne forårsaget af bølgerne. Amplitude resulterende svingning når to bølger forstyrrer. Betingelser for maksima og minima af amplitude under interferens af to bølger. Interferenskanter og interferensmønster på en fladskærm, når de er oplyst af to smalle lange parallelle spalter: a) rødt lys, b) hvidt lys.
Altså på den anden side ifølge Gauss' sætning
Som det kan ses af figur 13.13, har feltstyrken mellem to uendelige parallelle planer overfladedensiteter ladninger og , er lig med summen af feltstyrkerne skabt af pladerne, dvs.
til mængden af ladning, der flyttes i en del af kredsløbet.
Induktans
- fysisk en værdi numerisk lig med den selvinduktive emk, der opstår i kredsløbet, når strømmen ændres med 1 Ampere på 1 sekund.
Induktansen kan også beregnes ved hjælp af formlen:
hvor Ф er den magnetiske flux gennem kredsløbet, I er strømstyrken i kredsløbet.
Et magnetfelt har energi. Ligesom en opladet kondensator har en reserve elektrisk energi, i spolen, gennem hvis drejninger strøm løber, er der en reserve af magnetisk energi.
2. Ethvert forskudt magnetfelt genererer et elektrisk hvirvelfelt (grundloven for elektromagnetisk induktion).
Mekaniske bølger kan kun spredes i et eller andet medium (stof): i en gas, i en væske, i et fast stof. Kilden til bølger er oscillerende legemer, der skaber miljødeformation i det omgivende rum. En nødvendig betingelse for udseendet af elastiske bølger er udseendet i øjeblikket af forstyrrelse af mediet af kræfter, der forhindrer det, især elasticitet. De har tendens til at bringe nabopartikler tættere sammen, når de bevæger sig fra hinanden, og skubbe dem væk fra hinanden, når de nærmer sig hinanden. Elastiske kræfter, der virker på partikler fjernt fra kilden til forstyrrelse, begynder at ubalancere dem. Langsgående bølger kun karakteristisk for gasformige og flydende medier, men tværgående– også til faste stoffer: grunden til dette er, at partiklerne, der udgør disse medier, kan bevæge sig frit, da de ikke er stift fikserede, i modsætning til faste stoffer. Tværvibrationer er derfor grundlæggende umulige.
