Grafu za idadi ya kinematic ya mwendo wa mstatili ulioharakishwa kwa usawa. Njia yenye mwendo ulioharakishwa kwa usawa - Hypermarket ya Maarifa

Na wakati wa harakati, unaweza kupata umbali uliosafirishwa:

Kubadilisha usemi katika fomula hii V wastani = V/2, tutapata njia iliyochukuliwa sawa harakati ya kasi kutoka kupumzika:

Ikiwa tutabadilisha katika fomula (4.1) usemi V wastani = V 0/2, basi tunapata njia iliyosafirishwa wakati wa kuvunja:

Fomula mbili za mwisho ni pamoja na kasi V 0 na V. Kubadilisha usemi V=katika fomula (4.2), na usemi V 0 = saa - katika fomula (4.3), tunapata

Fomula inayotokana ni halali kwa mwendo ulioharakishwa kwa usawa kutoka kwa hali ya kupumzika, na kwa mwendo unaopungua kasi wakati mwili unasimama mwishoni mwa njia. Katika visa vyote viwili, umbali uliosafirishwa unalingana na mraba wa wakati wa harakati (na sio wakati tu, kama ilivyokuwa kwa harakati sawa). Wa kwanza kuanzisha muundo huu alikuwa G. Galileo.

Jedwali la 2 linatoa fomula za kimsingi zinazoelezea mwendo wa mstari ulioharakishwa kwa usawa.



Galileo hakuwa na nafasi ya kuona kitabu chake, ambacho kilielezea nadharia ya mwendo ulioharakishwa kwa usawa (pamoja na uvumbuzi wake mwingine mwingi). Ilichapishwa lini? Mwanasayansi huyo mwenye umri wa miaka 74 tayari alikuwa kipofu. Galileo alichukua upotezaji wa maono yake kwa bidii sana. “Unaweza kufikiria,” aliandika, “jinsi ninavyohuzunika ninapotambua kwamba anga hili, ulimwengu huu na Ulimwengu, ambao kwa uchunguzi wangu na ushahidi wa wazi umepanuliwa mara mia moja na elfu ikilinganishwa na kile ambacho watu walifikiri kuwa ni sayansi. katika karne zote zilizopita sasa zimepungua na kupungua sana kwangu.”

Miaka mitano mapema, Galileo alihukumiwa na Baraza la Kuhukumu Wazushi. Maoni yake juu ya muundo wa ulimwengu (na alifuata mfumo wa Copernican, ambao mahali pa kati palikuwa na Jua, sio Dunia) haukuwa umependwa na wahudumu wa kanisa kwa muda mrefu. Huko nyuma mnamo 1614, kasisi wa Dominika Caccini alimtangaza Galileo kuwa mzushi na hisabati ni uvumbuzi wa shetani. Na mnamo 1616, Baraza la Kuhukumu Wazushi lilitangaza rasmi kwamba “fundisho lililohusishwa na Copernicus kwamba Dunia huzunguka Jua, wakati Jua linasimama katikati ya Ulimwengu, halisogei kutoka Mashariki kwenda Magharibi, ni la kuchukiza. Maandiko Matakatifu, na kwa hiyo haiwezi kutetewa wala kukubalika kuwa kweli.” Kitabu cha Copernicus kinachoeleza mfumo wake wa ulimwengu kilipigwa marufuku, na Galileo alionywa kwamba “asipotulia, atafungwa gerezani.”

Lakini Galileo “hakutulia.” “Hakuna chuki kubwa zaidi ulimwenguni,” mwanasayansi huyo aliandika, “kuliko kutojua ujuzi.” Na mnamo 1632 inatoka kitabu maarufu"Mazungumzo kuhusu mbili mifumo mikuu ulimwengu - Ptolemaic na Copernican ", ambapo alitoa hoja nyingi kwa ajili ya mfumo wa Copernican. Hata hivyo, nakala 500 tu za kazi hii ziliuzwa, tangu baada ya miezi michache, kwa amri ya Papa.
Rimsky, mchapishaji wa kitabu hicho, alipokea agizo la kusimamisha uuzaji wa kazi hii.

Katika vuli ya mwaka huo huo, Galileo alipokea agizo kutoka kwa Baraza la Kuhukumu Wazushi kwenda Roma, na baada ya muda mwanasayansi mgonjwa wa miaka 69 alipelekwa Ikulu kwa machela. Galileo alilazimika kukataa maoni yake juu ya muundo wa ulimwengu, na mnamo Juni 22, 1633 katika monasteri ya Kirumi Minerva Galileo alisoma na kutia sahihi maandishi yaliyotayarishwa hapo awali ya kukataa.

“Mimi, Galileo Galilei, mwana wa marehemu Vincenzo Galilei wa Florence, mwenye umri wa miaka 70, nilijileta mwenyewe mahakamani na kupiga magoti mbele ya Waheshimiwa Wakuu, makadinali waheshimiwa sana, wachunguzi wakuu dhidi ya uzushi kotekote katika Jumuiya ya Wakristo, wakiwa na matakatifu mbele yangu. Injili na kumpa mikono, naapa kwamba nimeamini siku zote, naamini sasa, na kwa msaada wa Mungu nitaendelea kuamini katika kila kitu ambacho Kanisa Takatifu Katoliki na Kanisa la Kirumi la Mitume linatambua, kufafanua na kuhubiri.

Kulingana na uamuzi wa mahakama, kitabu cha Galileo kilipigwa marufuku, na yeye mwenyewe alihukumiwa kifungo kwa muda usiojulikana Hata hivyo, Papa alimsamehe Galileo na kubadilisha kifungo chake na kuhamia Arcetri na hapa, akiwa chini ya kifungo cha nyumbani, aliandika kitabu "Mazungumzo na uthibitisho wa hisabati kuhusu matawi mapya ya sayansi kuhusiana na Mechanics na Local Movement." maandishi ya kitabu hicho yalisafirishwa hadi Uholanzi, ambapo kilichapishwa mnamo 1638. Kwa kitabu hiki, Galileo alijumlisha miaka yake mingi. utafiti wa kimwili Katika mwaka huo huo, Galileo akawa kipofu kabisa Akizungumzia msiba uliompata mwanasayansi mkuu, Viviani (mwanafunzi wa Galileo) aliandika hivi: “Alitokwa na usaha kutoka kwa macho yake, hivi kwamba baada ya miezi michache aliachwa bila macho kabisa. - ndiyo, nasema, bila macho yake, ambayo nyuma muda mfupi aliona katika ulimwengu huu zaidi ya macho yote ya wanadamu katika karne zote zilizopita walivyoweza kuona na kutazama"

Mdadisi wa Florentine aliyemtembelea Galileo katika barua yake kwa Roma alisema kwamba alimkuta katika hali mbaya sana Kulingana na barua hii, Papa alimruhusu Galileo kurudi nyumba ya asili huko Florence, alipewa agizo mara moja: "Chini ya uchungu wa kifungo cha maisha katika gereza la kweli na kutengwa, usiingie jiji na usizungumze na mtu yeyote, haijalishi ni nani, juu ya maoni yaliyolaaniwa juu ya watu wawili. harakati za Dunia."

Galileo hakukaa nyumbani kwa muda mrefu Baada ya miezi michache aliamriwa tena kuja Arcetri. Mnamo Januari 8, 1642, saa nne asubuhi, Galileo alikufa.

1. Mwendo unaoharakishwa kwa usawa unatofautianaje na mwendo wa sare? 2. Je, fomula ya njia ya mwendo unaoharakishwa kwa usawa inatofautiana vipi na fomula ya njia ya mwendo mmoja? 3. Unajua nini kuhusu maisha na kazi ya G. Galileo? Alizaliwa mwaka gani?

Imewasilishwa na wasomaji kutoka tovuti za mtandao

Nyenzo kutoka kwa fizikia daraja la 8, mgawo na majibu kutoka kwa fizikia kwa daraja, noti za kuandaa masomo ya fizikia, mipango ya noti za somo la fizikia daraja la 8.

Maudhui ya somo maelezo ya somo kusaidia mbinu za kuongeza kasi za uwasilishaji wa somo la fremu teknolojia shirikishi Fanya mazoezi kazi na mazoezi semina za kujipima, mafunzo, kesi, kazi za nyumbani za maswali masuala yenye utata maswali ya balagha kutoka kwa wanafunzi Vielelezo sauti, klipu za video na multimedia picha, picha, michoro, majedwali, michoro, ucheshi, hadithi, vicheshi, vichekesho, mafumbo, misemo, maneno mtambuka, nukuu Viongezi muhtasari makala tricks for the curious cribs vitabu vya kiada msingi na ziada kamusi ya maneno mengine Kuboresha vitabu vya kiada na masomokurekebisha makosa katika kitabu kusasisha kipande kwenye kitabu cha maandishi, vitu vya uvumbuzi katika somo, kubadilisha maarifa ya zamani na mpya. Kwa walimu pekee masomo kamili mpango wa kalenda kwa mwaka miongozo programu za majadiliano Masomo Yaliyounganishwa

Harakati ya mitambo

Harakati ya mitambo ni mchakato wa kubadilisha nafasi ya mwili katika nafasi baada ya muda kuhusiana na mwili mwingine, ambayo sisi kufikiria stationary.

Mwili unaokubalika kwa kawaida kama usio na mwendo ni marejeleo.

Chombo cha marejeleo ni uhusiano wa mwili ambao nafasi ya mwili mwingine imedhamiriwa.

Mfumo wa kumbukumbu ni marejeleo, mfumo wa kuratibu uliounganishwa kwa uthabiti, na kifaa cha kupima wakati wa harakati.

Trajectory ya harakati

Mwelekeo wa mwili ni mstari unaoendelea ambao unaelezewa na mwili unaosonga (unaozingatiwa kama nyenzo ya nyenzo) kuhusiana na mfumo wa kumbukumbu uliochaguliwa.

Umbali ulisafiri

Umbali ulisafiri -kiasi cha scalar, sawa na urefu arc ya trajectory kupitiwa na mwili kwa muda.

Kusonga

Kwa kusonga mwili inayoitwa sehemu ya laini iliyoelekezwa inayounganisha nafasi ya awali ya mwili na nafasi yake inayofuata, wingi wa vekta.

Kasi ya wastani na ya papo hapo ya Mwelekeo na moduli ya kasi.

Kasi - wingi wa kimwili, ambayo inaashiria kasi ya mabadiliko ya kuratibu.

Kasi ya wastani ya kuendesha gari- ni wingi wa kimwili sawa na uwiano vekta ya kusogea kwa uhakika hadi muda wa muda ambao harakati hii ilitokea. Mwelekeo wa Vector kasi ya wastani inalingana na mwelekeo wa vekta ya uhamishaji ∆S

Kasi ya papo hapo ni kiasi cha kimwili sawa na kikomo ambayo anajitahidi kasi ya wastani na upungufu usio na mwisho wa muda wa muda ∆t. Vekta kasi ya papo hapo kuelekezwa kwa tangentially kwa trajectory. Moduli sawa na derivative ya kwanza ya njia kuhusiana na wakati.

Mfumo wa njia yenye mwendo ulioharakishwa kwa usawa.

Mwendo ulioharakishwa kwa usawa- Hii ni harakati ambayo kuongeza kasi ni mara kwa mara katika ukubwa na mwelekeo.

Kuongeza kasi ya harakati

Kuongeza kasi ya harakati - kiasi cha kimwili cha vector ambacho huamua kiwango cha mabadiliko katika kasi ya mwili, yaani, derivative ya kwanza ya kasi kwa heshima na wakati.

Tangential na kuongeza kasi ya kawaida.

Tangential (tangential) kuongeza kasi ni sehemu ya vekta ya kuongeza kasi inayoelekezwa kando ya tangent hadi trajectory katika sehemu fulani ya trajectory ya mwendo. Uongezaji kasi wa tangential huashiria mabadiliko katika modulo ya kasi wakati wa mwendo wa curvilinear.

Mwelekeo vekta kuongeza kasi ya tangential a iko kwenye mhimili mmoja na duara tangent, ambayo ni trajectory ya mwili.

Kuongeza kasi ya kawaida- hii ni sehemu ya vector ya kuongeza kasi iliyoelekezwa kando ya kawaida kwa trajectory ya mwendo katika hatua fulani kwenye trajectory ya mwili.

Vekta perpendicular kasi ya mstari harakati, iliyoelekezwa kando ya radius ya curvature ya trajectory.

Mfumo wa kasi wa mwendo ulioharakishwa sawasawa

Sheria ya kwanza ya Newton (au sheria ya inertia)

Kuna mifumo kama hiyo ya marejeleo ambayo miili inayosogea iliyotengwa ya kitafsiri huhifadhi kasi yao bila kubadilika katika ukubwa na mwelekeo.

Mfumo wa inertial kuhesabu ni mfumo wa marejeleo unaohusiana na nyenzo ambazo hazina msingi mvuto wa nje, ama katika mapumziko au kusonga kwa mstatili na kwa usawa (yaani kwa kasi isiyobadilika).

Katika asili kuna nne aina ya mwingiliano

1. Mvuto (nguvu ya mvuto) ni mwingiliano kati ya miili iliyo na wingi.

2. Usumakuumeme - kweli kwa miili iliyo na chaji ya umeme, inayowajibika kwa nguvu za mitambo kama vile msuguano na elasticity.

3. Nguvu - mwingiliano wa muda mfupi, yaani, hufanya kwa umbali wa utaratibu wa ukubwa wa kiini.

4. Dhaifu. Mwingiliano kama huo huwajibika kwa aina fulani za mwingiliano kati ya chembe za msingi, kwa aina fulani za uozo wa beta na michakato mingine inayotokea ndani ya atomi, kiini cha atomiki.

Uzito - ni sifa za kiasi mali ya inert ya mwili. Inaonyesha jinsi mwili unavyoitikia kwa mvuto wa nje.

Nguvu - ni kipimo cha kiasi cha hatua ya mwili mmoja kwa mwingine.

Sheria ya pili ya Newton.

Nguvu inayofanya kazi kwenye mwili ni sawa na bidhaa ya uzito wa mwili na kuongeza kasi inayotolewa na nguvu hii: F=ma

Imepimwa ndani

Kiasi cha kimwili, sawa na bidhaa molekuli ya mwili kwa kasi ya harakati zake inaitwa msukumo wa mwili (au kiasi cha harakati) Kasi ya mwili ni wingi wa vekta. Kitengo cha SI cha msukumo ni kilo mita kwa sekunde (kg m/s).

Ufafanuzi wa sheria ya pili ya Newton kupitia mabadiliko katika kasi ya mwili

Harakati ya sare - hii ni harakati kwa kasi ya mara kwa mara, yaani, wakati kasi haibadilika (v = const) na kuongeza kasi au kupungua haifanyiki (a = 0).

Mwendo wa mstari wa moja kwa moja - hii ni harakati katika mstari wa moja kwa moja, yaani, trajectory mwendo wa rectilinear- hii ni mstari wa moja kwa moja.

Mwendo ulioharakishwa kwa usawa - harakati ambayo kuongeza kasi ni mara kwa mara katika ukubwa na mwelekeo.

Sheria ya tatu ya Newton. Mifano.

Bega ya nguvu.

Bega ya nguvu ni urefu wa perpendicular kutoka sehemu fulani ya uwongo O hadi kwa nguvu. Tutachagua kituo cha uwongo, uhakika O, kiholela, na tutaamua wakati wa kila nguvu kuhusiana na hatua hii. Haiwezekani kuchagua hatua moja O ili kuamua wakati wa nguvu fulani, na kuichagua mahali pengine ili kupata wakati wa nguvu nyingine!


Tunachagua hatua ya O mahali pa kiholela na hatubadilishi eneo lake tena. Kisha mkono wa mvuto ni urefu wa perpendicular (sehemu d) katika takwimu



Wakati wa hali ya miili.

Wakati wa inertia J(kgm 2) - parameter sawa na maana ya kimwili misa saa harakati za mbele. Ni sifa ya kipimo cha hali ya miili inayozunguka kuhusu mhimili uliowekwa wa mzunguko. Wakati wa inertia ya hatua ya nyenzo na wingi m ni sawa na bidhaa ya wingi na mraba wa umbali kutoka kwa uhakika hadi kwenye mhimili wa mzunguko:.

Wakati wa hali ya mwili ni jumla ya muda wa inertia pointi za nyenzo kutunga mwili huu. Inaweza kuonyeshwa kwa uzito wa mwili na ukubwa

Nadharia ya Steiner.

Wakati wa inertia J mwili unaohusiana na mhimili usiobadilika kiholela sawa na jumla wakati wa inertia ya mwili huu Jc jamaa na mhimili sambamba nayo, kupita katikati ya misa ya mwili, na bidhaa ya misa ya mwili. m kwa kila mraba wa umbali d kati ya shoka:

Jc- wakati unaojulikana wa hali juu ya mhimili unaopita katikati ya misa ya mwili;

J- wakati unaotaka wa inertia kuhusiana na mhimili sambamba,

m- wingi wa mwili,

d- umbali kati ya axes zilizoonyeshwa.

Sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular. Mifano.

Ikiwa jumla ya wakati wa nguvu zinazofanya kazi kwenye mwili unaozunguka mhimili uliowekwa ni sawa na sifuri, basi kasi ya angular inahifadhiwa (sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular):
.

Sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular ni wazi sana katika majaribio na gyroscope ya usawa - mwili unaozunguka kwa kasi na digrii tatu za uhuru (Mchoro 6.9).

Ni sheria ya uhifadhi wa kasi ya angular ambayo hutumiwa na wachezaji wa barafu kubadilisha kasi ya mzunguko. Au zaidi mfano maarufu- benchi ya Zhukovsky (Mchoro 6.11).

Kazi ya nguvu.

Kazi ya nguvu -kipimo cha nguvu wakati wa mabadiliko harakati za mitambo katika aina nyingine ya harakati.

Mifano ya fomula za kazi ya nguvu.

kazi ya mvuto; kazi ya mvuto kwenye uso ulioinama

kazi ya nguvu ya elastic

Kazi ya nguvu ya msuguano

Nishati ya mitambo ya mwili.

Nishati ya mitambo ni kiasi cha kimwili ambacho ni kazi ya hali ya mfumo na huonyesha uwezo wa mfumo kufanya kazi.

Tabia za oscillation

Awamu huamua hali ya mfumo, ambayo ni kuratibu, kasi, kuongeza kasi, nishati, nk.

Mzunguko wa baiskeli inaashiria kiwango cha mabadiliko katika awamu ya oscillations.

Hali ya awali mfumo wa oscillatory sifa awamu ya awali

Ukuaji wa oscillation A- hii ni uhamisho mkubwa zaidi kutoka kwa nafasi ya usawa

Kipindi cha T- hii ni kipindi cha wakati ambapo hatua hufanya oscillation moja kamili.

Mzunguko wa oscillation ni idadi ya oscillations kamili kwa kila kitengo wakati t.

Mzunguko, mzunguko wa mzunguko na kipindi cha oscillation yanahusiana kama

Pendulum ya kimwili.

Pendulum ya kimwili - mwili mgumu unaoweza kuzunguka juu ya mhimili ambao hauendani na katikati ya misa.

Chaji ya umeme.

Chaji ya umeme ni wingi wa kimaumbile unaobainisha sifa ya chembe au miili kuingia katika mwingiliano wa nguvu za kielektroniki.

Chaji ya umeme kawaida huwakilishwa na herufi q au Q.

Jumla ya ukweli wote wa majaribio unaojulikana huturuhusu kufanya hitimisho zifuatazo:

· Kuna aina mbili malipo ya umeme, kwa kawaida huitwa chanya na hasi.

· Malipo yanaweza kuhamishwa (kwa mfano, kwa kuwasiliana moja kwa moja) kutoka kwa chombo kimoja hadi kingine. Tofauti na wingi wa mwili, malipo ya umeme sio tabia ya asili mwili uliopewa. Mwili sawa hali tofauti inaweza kuwa na malipo tofauti.

· Kama vile kutoza, tofauti na gharama zinazovutia. Hii pia inaonyesha tofauti ya kimsingi nguvu za sumakuumeme kutoka kwa mvuto. Nguvu za mvuto daima ni nguvu za kivutio.

Sheria ya Coulomb.

Moduli ya nguvu ya mwingiliano kati ya chaji mbili za umeme zilizosimama kwenye utupu ni sawia moja kwa moja na bidhaa ya ukubwa wa malipo haya na inalingana na mraba wa umbali kati yao.

G ni umbali kati yao, k ni mgawo wa uwiano, kulingana na uchaguzi wa mfumo wa vitengo, katika SI.

Thamani inayoonyesha ni mara ngapi nguvu ya mwingiliano wa chaji katika ombwe ni kubwa kuliko ya kati inaitwa sanjari ya dielectri ya kati E. Kwa kati na dielectric constant e, sheria ya Coulomb imeandikwa kwa njia ifuatayo:

Katika SI, mgawo k kawaida huandikwa kama ifuatavyo:

Umeme mara kwa mara, sawa na nambari

Kwa kutumia umeme sheria ya kudumu Pendant inaonekana kama hii:

Uwanja wa umemetuamo.

Uwanja wa umemetuamo - shamba linaloundwa na malipo ya umeme ambayo ni stationary katika nafasi na bila kubadilika kwa wakati (kwa kutokuwepo kwa mikondo ya umeme). Uwanja wa umeme ni aina maalum jambo, linalohusishwa na chaji za umeme na kupitisha athari za malipo kwa kila mmoja.

Sifa kuu uwanja wa umeme:

· mvutano

uwezo

Mifano ya fomula za nguvu za shamba za miili iliyoshtakiwa.

1. Uzito wa uga wa kielektroniki unaoundwa na uso wa duara uliojazwa sare.

Hebu uso wa spherical wa radius R (Mchoro 13.7) kubeba malipo ya kusambazwa sare q, i.e. wiani wa malipo ya uso katika hatua yoyote kwenye nyanja itakuwa sawa.

Hebu tufunge uso wetu wa duara katika uso wa ulinganifu S wenye kipenyo r>R. Flux ya vector ya mvutano kupitia uso S itakuwa sawa na

Kulingana na nadharia ya Gauss

Kwa hiyo

Kulinganisha uhusiano huu na fomula ya nguvu ya uwanja malipo ya uhakika, tunaweza kufikia hitimisho kwamba nguvu ya shamba nje ya nyanja ya kushtakiwa ni sawa na kama malipo yote ya tufe yalijilimbikizia katikati yake.

Kwa pointi ziko juu ya uso wa nyanja ya kushtakiwa ya radius R, kwa mlinganisho na equation hapo juu, tunaweza kuandika

Wacha tuchore kupitia nukta B, iliyoko ndani ya uso wa duara uliochajiwa, nyanja S ya radius r.

2. Uwanja wa umemetuamo wa mpira.

Wacha tuwe na mpira wa radius R, iliyochajiwa sawasawa na wiani wa kiasi.

Wakati wowote A amelala nje ya mpira kwa umbali r kutoka katikati yake (r> R), uwanja wake ni sawa na uwanja wa malipo ya uhakika ulio katikati ya mpira.

Kisha nje ya mpira

na juu ya uso wake (r=R)

Katika hatua B, amelala ndani ya mpira kwa umbali r kutoka katikati yake (r> R), shamba imedhamiriwa tu na malipo iliyofungwa ndani ya nyanja na radius r. Flux ya vector ya mvutano kupitia nyanja hii ni sawa na

kwa upande mwingine, kwa mujibu wa nadharia ya Gauss

Kutoka kwa kulinganisha maneno ya hivi karibuni lazima

Wapi - mara kwa mara ya dielectric ndani ya mpira.

3. Nguvu ya uga ya uzi wa mstatili usio na kipimo (au silinda) uliochajiwa sawasawa.

Wacha tuchukue kuwa uso wa silinda wa mashimo wa radius R unashtakiwa kwa wiani wa mstari wa mara kwa mara.

Wacha tufanye coaxial uso wa cylindrical radius Mtiririko wa vekta ya mvutano kupitia uso huu

Kulingana na nadharia ya Gauss

Kutoka kwa misemo miwili ya mwisho tunaamua nguvu ya uwanja iliyoundwa na uzi uliochajiwa sawasawa:

Acha ndege iwe na kiwango kisicho na kipimo na malipo kwa kila eneo la kitengo sawa na σ. Kutoka kwa sheria za ulinganifu inafuata kwamba shamba linaelekezwa kila mahali perpendicular kwa ndege, na ikiwa hakuna mashtaka mengine ya nje, basi mashamba ya pande zote mbili za ndege lazima iwe sawa. Hebu tupunguze sehemu ya ndege iliyoshtakiwa kwa sanduku la cylindrical la kufikiria, ili sanduku limekatwa kwa nusu na vipengele vyake ni perpendicular, na besi mbili, kila moja ina eneo la S, ni sawa na ndege iliyoshtakiwa (Mchoro 1.10).

Jumla ya mtiririko wa vector; mivutano sawa na vector, ikizidishwa na eneo la S la msingi wa kwanza, pamoja na vekta ya flux kupitia msingi kinyume. Mtiririko wa mvutano kupitia uso wa upande silinda sawa na sifuri, kwa sababu mistari ya mvutano haiingiliani nao.

Kwa hivyo, kwa upande mwingine, kulingana na nadharia ya Gauss

Kwa hiyo

Lakini basi nguvu ya uwanja wa ndege isiyo na kipimo chaji itakuwa sawa na

Usemi huu haujumuishi kuratibu, kwa hivyo uwanja wa kielektroniki utakuwa sawa, na nguvu yake wakati wowote kwenye uwanja itakuwa sawa.

5. Nguvu ya shamba iliyoundwa na mbili zisizo na mwisho ndege sambamba, iliyochajiwa tofauti na msongamano sawa.

Kama inavyoonekana kutoka kwenye Mchoro 13.13, nguvu ya uwanja kati ya ndege mbili zisizo na kikomo zinazofanana. msongamano wa uso malipo na, ni sawa na jumla ya nguvu za shamba zilizoundwa na sahani, i.e.

Hivyo,

Nje ya sahani, vectors kutoka kwa kila mmoja wao huelekezwa kuelekea pande tofauti na zinaharibiwa pande zote. Kwa hiyo, nguvu ya shamba katika nafasi inayozunguka sahani itakuwa sifuri E=0.

Umeme.

Umeme - iliyoongozwa (iliyoagizwa) harakati ya chembe za kushtakiwa

Nguvu za nje.

Nguvu za nje- nguvu za asili zisizo za umeme zinazosababisha harakati za malipo ya umeme ndani ya chanzo cha moja kwa moja cha sasa. Nguvu zote isipokuwa nguvu za Coulomb zinachukuliwa kuwa za nje.

E.m.f. Voltage.

Nguvu ya umeme(EMF) - kiasi cha kimwili kinachoonyesha kazi ya nguvu za tatu (zisizo na uwezo) katika vyanzo vya sasa vya moja kwa moja au mbadala. Katika uendeshaji uliofungwa Mzunguko wa EMF sawa na kazi ya nguvu hizi kusonga kitengo malipo chanya kando ya contour.

EMF inaweza kuonyeshwa kupitia mvutano uwanja wa umeme vikosi vya nje

Voltage (U) sawa na uwiano wa kazi ya shamba la umeme ili kusonga malipo
kwa kiasi cha malipo yaliyohamishwa katika sehemu ya mzunguko.

Kitengo cha SI cha voltage:

Nguvu ya sasa.

Nguvu ya sasa (I)- kiasi cha scalar sawa na uwiano wa malipo q kupita sehemu ya msalaba kondakta, kwa kipindi cha muda ambacho mkondo ulitiririka. Nguvu ya sasa inaonyesha ni kiasi gani cha malipo hupitia sehemu ya msalaba wa kondakta kwa wakati wa kitengo.

Msongamano wa sasa.

Uzito wa sasa j - vector ambayo moduli ni sawa na uwiano wa sasa inapita kupitia eneo fulani, perpendicular kwa mwelekeo wa sasa, kwa ukubwa wa eneo hili.

Kitengo cha SI cha wiani wa sasa ni ampere kwa mita ya mraba(A/m2).

Sheria ya Ohm.

Sasa ni sawia moja kwa moja na voltage na inversely sawia na upinzani.

Sheria ya Joule-Lenz.

Wakati wa kupita mkondo wa umeme pamoja na kondakta, kiasi cha joto kinachozalishwa katika kondakta ni sawa sawa na mraba wa sasa, upinzani wa kondakta na wakati ambapo sasa ya umeme inapita kupitia kondakta.

Mwingiliano wa sumaku.

Mwingiliano wa sumaku- hii ni mwingiliano wa kuagiza kwa malipo ya umeme ya kusonga.

Uga wa sumaku.

Uga wa sumaku- hii ni aina maalum ya suala ambalo mwingiliano hutokea kati ya kusonga chembe za kushtakiwa kwa umeme.

Nguvu ya Lorentz na nguvu ya Ampere.

Nguvu ya Lorentz- kulazimisha kutenda kutoka nje shamba la sumaku kwa malipo mazuri ya kusonga kwa kasi (hapa - kasi ya harakati iliyoagizwa ya flygbolag za malipo mazuri). Moduli ya nguvu ya Lorentz:

Nguvu ya Ampere ni nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi kwa kondakta anayebeba sasa.

Moduli ya nguvu ya ampere ni sawa na bidhaa ya nguvu ya sasa katika kondakta kwa ukubwa wa vector ya induction ya magnetic, urefu wa kondakta na sine ya pembe kati ya vector ya induction ya magnetic na mwelekeo wa sasa katika kondakta. .

Nguvu ya Ampere ni ya juu ikiwa vector ya induction magnetic ni perpendicular kwa kondakta.

Ikiwa vector ya induction magnetic ni sawa na kondakta, basi shamba la magnetic haina athari kwa conductor ya sasa ya kubeba, i.e. Nguvu ya Ampere ni sifuri.

Mwelekeo wa nguvu ya Ampere imedhamiriwa na utawala wa kushoto.

Sheria ya Biot-Savart-Laplace.

Sheria ya Biot-Savart-Laplace- Sehemu ya sumaku ya mkondo wowote inaweza kuhesabiwa kama jumla ya vekta ya sehemu zilizoundwa na sehemu mahususi za mikondo.

Uundaji

Hebu D.C. inapita kando ya contour γ iko kwenye utupu - mahali ambapo shamba hutafutwa, basi induction ya uwanja wa sumaku katika hatua hii inaonyeshwa na kiunganishi (katika mfumo wa SI)

Mwelekeo ni perpendicular na, yaani, perpendicular kwa ndege ambayo wao uongo, na sanjari na tangent kwa mstari wa introduktionsutbildning magnetic. Mwelekeo huu unaweza kupatikana na sheria ya kutafuta mistari ya induction ya sumaku (sheria ya screw ya mkono wa kulia): mwelekeo wa kuzunguka kwa kichwa cha screw hutoa mwelekeo ikiwa harakati ya kutafsiri ya gimlet inalingana na mwelekeo wa sasa katika kipengele. . Ukubwa wa vekta imedhamiriwa na usemi (katika mfumo wa SI)

Uwezo wa Vector iliyotolewa na kiunga (katika mfumo wa SI)

Uingizaji wa kitanzi.

Inductance - kimwili thamani kiidadi sawa na emf binafsi kufata neno ambayo hutokea katika mzunguko wakati mabadiliko ya sasa kwa 1 Ampere katika 1 sekunde.
Inductance pia inaweza kuhesabiwa kwa kutumia formula:

ambapo Ф ni mzunguko wa magnetic kupitia mzunguko, mimi ni nguvu ya sasa katika mzunguko.

Vitengo vya SI vya inductance:

Nishati ya shamba la sumaku.

Sehemu ya sumaku ina nishati. Kama vile capacitor iliyoshtakiwa ina hifadhi nishati ya umeme, katika coil kwa njia ya zamu ambayo sasa inapita, kuna hifadhi ya nishati ya magnetic.

Uingizaji wa sumakuumeme.

Uingizaji wa sumakuumeme - uzushi wa tukio la sasa ya umeme katika mzunguko uliofungwa wakati wa kubadilisha flux ya magnetic, kupita ndani yake.

Utawala wa Lenz.

Utawala wa Lenz

Inatokea kwa kitanzi kilichofungwa sasa iliyosababishwa uga wake wa sumaku unakabiliana na mabadiliko ya mtiririko wa sumaku unaosababisha.

Mlinganyo wa kwanza wa Maxwell

2. Sehemu yoyote ya sumaku iliyohamishwa huzalisha uwanja wa umeme wa vortex (sheria ya msingi ya induction ya sumakuumeme).

Mlinganyo wa pili wa Maxwell:

Mionzi ya sumakuumeme.

Mawimbi ya sumakuumeme, mionzi ya sumakuumeme- usumbufu unaoenea katika nafasi (mabadiliko ya hali) uwanja wa sumakuumeme.

3.1. Wimbi - Hizi ni mitetemo inayoenea angani baada ya muda.
Mawimbi ya mitambo inaweza tu kuenea katika baadhi ya kati (dutu): katika gesi, katika kioevu, katika imara. Chanzo cha mawimbi ni miili ya oscillating ambayo huunda deformation ya mazingira katika nafasi inayozunguka. Hali ya lazima kwa kuonekana kwa mawimbi ya elastic ni kuonekana wakati wa usumbufu wa kati ya nguvu zinazozuia, hasa, elasticity. Huwa na tabia ya kuleta chembe jirani karibu pamoja wakati wao kusonga mbali, na kuwasukuma mbali kutoka kwa kila mmoja wao wakati wanakaribiana. Nguvu za elastic, zinazofanya kazi kwenye chembe zilizo mbali na chanzo cha usumbufu, huanza kuziweka sawa. Mawimbi ya longitudinal tabia tu ya vyombo vya habari vya gesi na kioevu, lakini kupita- pia kwa yabisi: sababu ya hii ni kwamba chembe zinazounda media hizi zinaweza kusonga kwa uhuru, kwani hazijasanikishwa kwa uthabiti, tofauti. yabisi. Ipasavyo, vibrations transverse kimsingi haiwezekani.

Mawimbi ya longitudinal hutokea wakati chembe za oscillate ya kati, zinazoelekezwa kando ya vector ya uenezi wa usumbufu. Mawimbi ya kupita kiasi yanaenea ndani perpendicular kwa vector mwelekeo wa athari. Kwa kifupi: ikiwa kwa kati deformation inayosababishwa na usumbufu inajidhihirisha kwa njia ya kukata, kunyoosha na kukandamiza, basi. tunazungumzia kuhusu mwili imara ambao wote longitudinal na mawimbi ya kupita. Ikiwa kuonekana kwa mabadiliko haiwezekani, basi mazingira yanaweza kuwa yoyote.

Kila wimbi husafiri kwa kasi fulani. Chini ya kasi ya wimbi kuelewa kasi ya uenezaji wa usumbufu. Kwa kuwa kasi ya wimbi ni thamani ya mara kwa mara (kwa kati iliyotolewa), umbali uliosafirishwa na wimbi ni sawa na bidhaa ya kasi na wakati wa uenezi wake. Kwa hivyo, ili kupata urefu wa wimbi, unahitaji kuzidisha kasi ya wimbi kwa kipindi cha oscillation ndani yake:


Urefu wa mawimbi - umbali kati ya pointi mbili karibu na kila mmoja katika nafasi, ambayo vibrations hutokea katika awamu sawa. Urefu wa wimbi unalingana na kipindi cha anga cha wimbi, ambayo ni, umbali ambao hatua yenye awamu ya mara kwa mara "inasafiri" katika muda wa muda sawa na kipindi cha oscillation, kwa hiyo.

Nambari ya wimbi(pia inaitwa mzunguko wa anga) ni uwiano wa 2 π radian hadi urefu wa wimbi: analog ya anga mzunguko wa mzunguko.

Ufafanuzi: nambari ya wimbi k ni kasi ya ukuaji wa awamu ya wimbi φ kwa uratibu wa anga.

3.2. Wimbi la ndege - wimbi ambalo mbele yake ina sura ya ndege.

Mbele ya wimbi la ndege haina ukomo kwa ukubwa, vector ya kasi ya awamu ni perpendicular mbele. Wimbi la ndege ni suluhisho maalum kwa usawa wa wimbi na mfano unaofaa: wimbi kama hilo halipo kwa asili, kwani mbele ya wimbi la ndege huanza na kuishia, ambayo, kwa wazi, haiwezi kuwepo.

Equation ya wimbi lolote ni suluhisho equation tofauti, inayoitwa wimbi. Mlinganyo wa wimbi la chaguo za kukokotoa umeandikwa kama ifuatavyo:

· - Opereta laplace;

· - kazi inayohitajika;

· - radius ya vector ya hatua inayotakiwa;

· - kasi ya wimbi;

· - wakati.

uso wa wimbi - locus pointi zinazokumbana na msukosuko wa uratibu wa jumla katika awamu hiyo hiyo. Kesi maalum uso wa wimbi - mbele ya wimbi.

A) Wimbi la ndege ni wimbi ambalo nyuso za mawimbi yake ni mkusanyiko rafiki sambamba ndege rafiki.

B) Wimbi la spherical ni wimbi ambalo nyuso zake za mawimbi ni mkusanyiko wa tufe zilizo makini.

Ray- mstari, kawaida na uso wa wimbi. Mwelekeo wa uenezi wa wimbi unahusu mwelekeo wa mionzi. Ikiwa njia ya uenezi wa wimbi ni homogeneous na isotropic, mionzi ni sawa (na ikiwa wimbi ni ndege, ni mistari iliyo sawa).

Wazo la ray katika fizikia kawaida hutumiwa tu ndani optics ya kijiometri na acoustics, kwani wakati athari ambazo hazijasomwa katika mwelekeo huu hutokea, maana ya dhana ya ray inapotea.

3.3. Tabia za nishati mawimbi

Kati ambayo wimbi hueneza ina nishati ya mitambo, inayojumuisha nishati mwendo wa oscillatory chembe zake zote. Nishati ya chembe moja yenye wingi m 0 inapatikana kwa formula: E 0 = m 0 Α 2/2. Kiasi cha kitengo cha kati kina n = uk/m 0 chembe - wiani wa kati). Kwa hiyo, kiasi cha kitengo cha kati kina nishati w р = nЕ 0 = ρ Α 2 /2.

Wingi Wingi nishati(W р) - nishati ya mwendo wa vibrational wa chembe za kati zilizomo katika kitengo cha kiasi chake:

Mtiririko wa nishati(F) - thamani sawa na nishati inayohamishwa na wimbi kupitia uso fulani kwa kila wakati wa kitengo:

Nguvu ya wimbi au msongamano wa mtiririko wa nishati(I) - thamani sawa na mtiririko wa nishati unaohamishwa na wimbi kupitia eneo la kitengo perpendicular kwa mwelekeo wa uenezi wa wimbi:

3.4. Wimbi la sumakuumeme

Wimbi la sumakuumeme- mchakato wa uenezi wa uwanja wa umeme katika nafasi.

Hali ya tukio mawimbi ya sumakuumeme. Mabadiliko katika uwanja wa sumaku hutokea wakati nguvu ya sasa katika kondakta inabadilika, na nguvu ya sasa katika kondakta inabadilika wakati kasi ya harakati ya malipo ya umeme ndani yake inabadilika, i.e. wakati malipo yanaenda kwa kasi. Kwa hiyo, mawimbi ya sumakuumeme yanapaswa kutokea kutokana na mwendo wa kasi wa chaji za umeme. Wakati kasi ya malipo ni sifuri, kuna uwanja wa umeme tu. Katika kasi ya mara kwa mara malipo hutengeneza uwanja wa sumakuumeme. Kwa mwendo wa kasi wa malipo, wimbi la umeme hutolewa, ambalo huenea katika nafasi kwa kasi ya mwisho.

Mawimbi ya sumakuumeme hueneza katika suala na kasi ya terminal. Hapa ε na μ ni upenyezaji wa dielectri na sumaku wa dutu hii, ε 0 na μ 0 ni viunga vya umeme na sumaku: ε 0 = 8.85419 · 10 -12 F/m, μ 0 = 1.25664 · 10 -6 H/m.

Kasi ya mawimbi ya sumakuumeme kwenye utupu (ε = μ = 1):

Sifa kuu Mionzi ya sumakuumeme kwa ujumla inachukuliwa kuwa frequency, wavelength na polarization. Urefu wa wimbi hutegemea kasi ya uenezi wa mionzi. Kasi ya kikundi cha uenezi wa mionzi ya umeme katika utupu ni sawa na kasi ya mwanga katika vyombo vingine vya habari kasi hii ni ndogo.

Mionzi ya sumakuumeme kawaida hugawanywa katika safu za masafa (tazama jedwali). Hakuna mabadiliko makali kati ya safu; wakati mwingine huingiliana, na mipaka kati yao ni ya kiholela. Kwa kuwa kasi ya uenezi wa mionzi ni mara kwa mara, mzunguko wa oscillations yake ni madhubuti kuhusiana na wavelength katika utupu.

Kuingiliwa kwa wimbi. Mawimbi madhubuti. Masharti ya mshikamano wa wimbi.

Urefu wa njia ya macho (OPL) ya mwanga. Uhusiano kati ya tofauti ya o.d.p. mawimbi yenye tofauti katika awamu za oscillations zinazosababishwa na mawimbi.

Amplitude kusababisha oscillation wakati mawimbi mawili yanaingilia kati. Masharti ya maxima na minima ya amplitude wakati wa kuingiliwa kwa mawimbi mawili.

Vipimo vya uingiliaji na muundo wa uingiliaji kwenye skrini bapa inapoangaziwa na mpasuko mwembamba mrefu unaolingana: a) mwanga mwekundu, b) mwanga mweupe.