Utangulizi
Katika mazoezi yangu ya kufundisha fizikia, inaonekana kwangu, iliyofanikiwa zaidi, ni mifano ya masomo ambayo watoto wenyewe wanapaswa kuwa katika nafasi ya mtafiti, kufikiri, nadhani, fantasize na kisha kupima mawazo yao. Faida muhimu ya sayansi ya asili na, hasa, fizikia ni uwezekano wa uthibitishaji wa majaribio na matumizi ya ujuzi uliopatikana. Kazi inapendekeza kazi yenye shida, kama matokeo ambayo dhana mpya inaletwa - wiani wa mwili. Wanafunzi kisha hutumia dhana ya msongamano wa mwili kutatua matatizo ya vitendo.
Lengo: kusoma na ujumuishaji wa msingi wa maarifa mapya.
Wanafunzi watasoma idadi mpya ya mwili na kuamua msongamano wa kitu kigumu katika mazoezi. Wanafunzi watatumia dhana ya msongamano kutatua matatizo rahisi na magumu.
(Mada imeundwa kwa ajili ya masomo mawili ya dakika 45 kila moja)
Somo la 1.
Mfalme Hiero (250 KK) aliagiza fundi kutengeneza taji kutoka kwa ingot moja ya dhahabu safi. (Kiambatisho 1)
Umepewa jukumu la kuangalia uaminifu wa fundi aliyetengeneza taji ya dhahabu. Ovyo wako ni taji na bar ya dhahabu, sawa na ile aliyopewa bwana. Unawezaje kujua ikiwa fundi amebadilisha baadhi ya dhahabu na kuweka chuma cha bei nafuu kama vile chuma au shaba?
Ni kiasi gani cha kimwili kinahitaji kupimwa ili kujibu swali:
Watoto wengi mara moja wanatambua kwamba wanahitaji kulinganisha wingi wa taji na ingot, kwa mfano, kwa kutumia mizani ya lever. Uwezekano mkubwa zaidi, hata kama bwana alidanganya, basi badala ya dhahabu chuma kingine kiliongezwa na wingi wa taji utafanana na wingi wa ingot iliyotolewa. Ni nini kingine kinachohitaji kuchunguzwa? Kidokezo kifuatacho kitasaidia hapa: kuweka miili miwili ya molekuli sawa na ikiwezekana sura, lakini iliyofanywa kwa vifaa tofauti (kwa mfano, mitungi ya chuma na alumini) kwa kiwango cha lever. Watoto wanaona kwamba kiasi cha pili cha kulinganisha ni kiasi.
Tunahitimisha: ikiwa sio tu raia, lakini pia kiasi cha taji na kiasi cha ingot sanjari, basi bwana alifanya kazi hiyo kwa uaminifu.
Tunajadili kupima kiasi cha miili ya maumbo changamano na kuzungumza kuhusu Archimedes na ugunduzi wake.
Sasa hebu tufanye kazi ngumu! Nini cha kufanya ikiwa hakuna tena ingot sawa na ile ambayo taji ilifanywa, na mfalme hakufikiria kupima uzito wake na kiasi mapema? Sasa unayo taji na bar ndogo ya dhahabu safi (au, kwa mfano, sarafu), jinsi ya kujibu swali moja:
JE, KUNA UCHAFU WOWOTE WA VYUMA VINGINE KATIKA TAJI YA DHAHABU?
Dokezo:
Kuna kiasi cha kimwili ambacho kina sifa ya dutu ambayo miili mbalimbali huundwa. Thamani hii ni sawa kwa vitu vyote vilivyotengenezwa kwa dutu moja. Kwa mfano, kwa bar ya dhahabu, taji, sarafu, pete au mnyororo.
SIFA HII NI IPI?
Kama kidokezo, unaweza kupendekeza kutunga thamani kama hiyo kutoka kwa wingi na kiasi cha miili ambayo tayari imetajwa na watoto. Katika baadhi ya matukio, ni muhimu kuzingatia mchanganyiko wote unaowezekana kwa kutumia shughuli za kuongeza, kutoa, kuzidisha na kugawanya. Kwa hivyo, tunazingatia kutokuwa na maana kwa chaguzi za m-V, m+V. Chaguo mxV haifai, kwa kuwa thamani hii ya taji itakuwa kubwa zaidi kuliko sarafu. Chaguzi sahihi zinabaki m:V na V:m, moja ya chaguzi hizi inaitwa wiani.
Msongamano ni kiasi cha kimwili ambacho ni sawa na uwiano wa wingi wa mwili kwa kiasi chake.
Msongamano wa yabisi (g/cm³ au 1000 kg/m³)
Alumini |
||||
Birch (kavu) |
||||
Mchanga (kavu) |
||||
Mwaloni (kavu) |
||||
Spruce (kavu) |
||||
Chuma, chuma |
||||
Pine (kavu) |
||||
Uzito wa dhahabu ni r = 19.3 g/cm³, yaani, sentimita moja ya ujazo ina gramu 19.3 za dutu hii.
Msongamano unaonyesha wingi wa ujazo wa kitu fulani ni nini.
Kufanya kazi na meza inakuwezesha kujadili kwa kiasi ambacho nyenzo ni mnene zaidi na ambayo ni chini ya mnene. Vitabu vya kiada na vitabu vya shida kawaida huwa na msongamano wa maji na gesi. Kumbuka, msongamano muhimu zaidi wa maji safi ni 1 g/cm³ au 1000 kg/m³. Tafadhali kumbuka kuwa msongamano wa barafu ni chini ya wiani wa maji, ambayo ni moja ya mali ya kushangaza ya maji, ambayo kwa sehemu iliamua kuonekana kwa sayari yetu na uwezekano wa kuishi kwa wakazi wa hifadhi wakati wa baridi.
Jinsi ya kutumia nyenzo zilizopo za kumbukumbu?
Kufanya mazoezi ya utumiaji wa maarifa juu ya wiani wa miili thabiti, kazi ya vitendo inapendekezwa na seti ya miili ya kiasi sawa, lakini misa tofauti. Kwa kuikamilisha, wavulana huamua wiani wa mwili, kupata thamani iliyo karibu na thamani iliyopatikana kutoka kwa meza, na hivyo kuamua ni dutu gani mwili unafanywa.
Unaweza kutoa mwili wa kwanza sawa kwa kila mtu na, pamoja na darasa, kuchambua ufafanuzi wa dutu kwa kujaza mstari wa kwanza wa jedwali.
Kisha miili iliyobaki hutolewa na watoto, wakifanya kazi kwa jozi, huamua majina ya vitu.
Kazi ya vitendo "Uamuzi wa wiani wa mwili imara"
Kusudi la kazi: jifunze kuamua wiani wa imara na, kwa kutumia data ya kumbukumbu, tafuta dutu ambayo imefanywa.
Vifaa na vifaa: mtawala (calipers), mizani, calculator, seti ya miili ya kiasi sawa kilichofanywa kwa vitu tofauti.
|
V= |
b= | c= |  |
- Pima vipimo vya mwili, uhesabu kiasi chake (usisahau kuandika vipimo vya kiasi).
- Pima uzito wa mwili wako kwa mizani. Rekodi matokeo kwenye jedwali.
- Kuhesabu wiani wa mwili kwa kutumia formula
4. Kutumia data ya kumbukumbu, tambua dutu ambayo mwili unajumuisha na uingize wiani wake na jina kwenye meza.
Uzito wa mwili |
Kiasi cha mwili |
Msongamano wa jambo |
G/cm³ |
Jina la dawa |
|
Hitimisho.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Mwishoni mwa somo, jina la dutu kwa kila mwili hutolewa (tunaweka meza kubwa iliyochapishwa kwenye ubao) na watoto hufanya tathmini ya pande zote kwa kubadilishana karatasi. Tunajadili kwa nini kuna tofauti kidogo kati ya msongamano uliopatikana na maadili yaliyoonyeshwa (kosa katika kuamua kiasi, uzito wa mwili; athari ya joto la mwili kwenye wiani).
Somo la 2.
Kazi ya utafiti. "Uamuzi wa msongamano wa imara. Je, kuna shimo la hewa au muhuri ndani ya mwili?"
Kwa kazi hii, kila kikundi (jozi ya wanafunzi) hupewa miili miwili. Moja ya miili ni "rejea", yaani, haina cavity ya hewa wala muhuri. Ni kwa kulinganisha msongamano wa mwili wa pili na "rejeleo" ambapo wanafunzi hujibu swali lililoulizwa.
Lengo la kazi:___________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Vifaa na nyenzo: __________________________________________________
_______________________________________________________________________
Nadharia: ______________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Kwa miili miwili, fanya zifuatazo na ujaze meza.
1. Pima uzito wa mwili wako kwa mizani.
2. Pima vipimo vya mwili, uhesabu kiasi chake.
3. Kuhesabu wiani wa mwili
Chora hitimisho na uieleze kulingana na data iliyopatikana:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Hitimisho.
Majedwali.
Tathmini na tathmini binafsi ya utafiti.
Miili ya kazi hii ni baa za mstatili zilizofanywa kwa aina mbalimbali za kuni. Kila kikundi kinachunguza miili miwili iliyofanywa kwa mbao moja: moja ni "kiwango", kingine ni kile kinachojifunza. Katika mwili wa mwisho ni muhimu kuchimba shimo la kipenyo kikubwa na kuifunika kwa kadibodi ili kingo zibaki laini. Sisi kujaza cavities baadhi ya washers chuma (unaweza kutumia sarafu) na pia kufunika mwili na kadi. Kwa hivyo, kila kikundi kitakuwa na matokeo yake ya kipimo na jibu kwa swali, ambalo litaruhusu ukaguzi wa ubora wa ustadi wa mada. Katika kesi hii, inashauriwa kuchagua vipimo vya baa ambazo ni tofauti sana kutoka kwa kila mmoja, basi nadharia juu ya kile kilicho kwenye mwili chini ya utafiti, cavity au compaction, inakuwa dhana tu. Hakikisha kuwaonya watoto kwamba daraja halijapunguzwa ikiwa dhana haijathibitishwa. Jambo muhimu ni kwamba watoto hujifunza kulinganisha matokeo ya vipimo na mahesabu na nadhani ya awali.
Mwishoni mwa kazi, wanafunzi wanaweza kuandika maoni yao na kupendekeza chaguzi za utafiti zaidi juu ya mada. Baadhi wanaweza kupata kuvutia kuendelea na kusoma wiani wa vinywaji (kwa mfano, vinywaji mbalimbali);
Mwishoni mwa somo, matoleo matatu ya fomula yameandikwa ambayo yanaunganisha idadi tatu: wingi, kiasi na msongamano wa mwili.
Kazi ya nyumbani ina shida kadhaa za kawaida za kuhesabu misa na kiasi cha mwili kulingana na msongamano wake.
Kazi ya ubunifu: kuunda "shida kutoka kwa maisha" kwa wanafunzi wa darasa, kutatua ambayo itatumia fomula zilizoandikwa.
(kwa mfano, pata wingi wa maji kwenye aquarium yenye kiasi cha lita 50; pata wingi wa barafu ambayo inaweza kuwekwa kwenye freezer na kiasi cha lita 20; kuleta kifurushi cha ice cream ambayo wingi na kiasi zinaonyeshwa, pata wiani ipasavyo;
Kazi zilizokamilika
KAZI ZA SHAHADA
Mengi tayari yamepita na sasa wewe ni mhitimu, ikiwa, bila shaka, unaandika thesis yako kwa wakati. Lakini maisha ni jambo ambalo sasa tu inakuwa wazi kwako kwamba, baada ya kuacha kuwa mwanafunzi, utapoteza furaha zote za wanafunzi, ambazo nyingi haujawahi kujaribu, kuweka kila kitu na kuahirisha hadi baadaye. Na sasa, badala ya kukamata, unafanyia kazi nadharia yako? Kuna suluhisho bora: pakua thesis unayohitaji kutoka kwa wavuti yetu - na mara moja utakuwa na wakati mwingi wa bure!
Tasnifu hizi zimetetewa kwa mafanikio katika vyuo vikuu vikuu vya Jamhuri ya Kazakhstan.
Gharama ya kazi kutoka tenge 20,000
KAZI ZA KOZI
Mradi wa kozi ni kazi kubwa ya kwanza ya vitendo. Ni kwa uandishi wa kozi ambapo maandalizi ya maendeleo ya miradi ya diploma huanza. Ikiwa mwanafunzi atajifunza kuwasilisha kwa usahihi yaliyomo kwenye mada katika mradi wa kozi na kuibadilisha kwa ustadi, basi katika siku zijazo hatakuwa na shida na kuandika ripoti, kutunga nadharia, au kufanya kazi zingine za vitendo. Ili kuwasaidia wanafunzi katika kuandika aina hii ya kazi ya mwanafunzi na kufafanua maswali yanayotokea wakati wa maandalizi yake, kwa kweli, sehemu hii ya habari iliundwa.
Gharama ya kazi kutoka tenge 2,500
DISERTATION ZA MASTER
Hivi sasa, katika taasisi za elimu za juu za Kazakhstan na nchi za CIS, kiwango cha elimu ya juu ya kitaaluma kinachofuata baada ya shahada ya bachelor ni ya kawaida sana - shahada ya bwana. Katika programu ya bwana, wanafunzi husoma kwa lengo la kupata shahada ya bwana, ambayo inatambuliwa katika nchi nyingi za dunia zaidi ya shahada ya kwanza, na pia inatambuliwa na waajiri wa kigeni. Matokeo ya masomo ya bwana ni utetezi wa thesis ya bwana.
Tutakupa nyenzo za kisasa za uchanganuzi na maandishi, bei inajumuisha nakala 2 za kisayansi na muhtasari.
Gharama ya kazi kutoka tenge 35,000
TAARIFA ZA MAZOEZI
Baada ya kukamilisha aina yoyote ya mafunzo ya wanafunzi (elimu, viwanda, kuhitimu kabla ya kuhitimu), ripoti inahitajika. Hati hii itakuwa uthibitisho wa kazi ya vitendo ya mwanafunzi na msingi wa kuunda tathmini kwa mazoezi. Kawaida, ili kuteka ripoti juu ya mafunzo ya ndani, unahitaji kukusanya na kuchambua habari kuhusu biashara, fikiria muundo na utaratibu wa kazi wa shirika ambalo mafunzo yanafanyika, chora mpango wa kalenda na ueleze vitendo vyako. shughuli.
Tutakusaidia kuandika ripoti juu ya mafunzo yako, kwa kuzingatia maalum ya shughuli za biashara fulani.
Ulijua, Je, ni uwongo gani wa dhana ya "utupu wa kimwili"?
Utupu wa kimwili - dhana ya fizikia ya relativistic quantum, ambayo wanamaanisha hali ya chini (ardhi) ya nishati ya shamba iliyohesabiwa, ambayo ina kasi ya sifuri, kasi ya angular na nambari nyingine za quantum. Wananadharia wa uhusiano huita ombwe la kimwili kuwa nafasi isiyo na jambo kabisa, iliyojaa uwanja usio na kipimo, na kwa hiyo tu wa kufikiria. Hali kama hiyo, kwa mujibu wa wana uhusiano, sio utupu kabisa, lakini nafasi iliyojaa chembe za phantom (halisi). Nadharia ya uwanja wa relativistic quantum inasema kwamba, kwa mujibu wa kanuni ya kutokuwa na uhakika ya Heisenberg, virtual, yaani, dhahiri (inayoonekana kwa nani?), Chembe huzaliwa mara kwa mara na kutoweka katika utupu wa kimwili: kinachojulikana kama oscillations ya uwanja wa sifuri hutokea. Chembe za kweli za utupu wa mwili, na kwa hivyo yenyewe, kwa ufafanuzi, hazina mfumo wa marejeleo, kwani vinginevyo kanuni ya Einstein ya uhusiano, ambayo nadharia ya uhusiano inategemea, ingekiukwa (ambayo ni, mfumo kamili wa kipimo kwa kumbukumbu. kwa chembe za utupu wa kimwili ingewezekana, ambayo kwa upande wake ingepinga waziwazi kanuni ya uhusiano ambayo SRT inategemea). Kwa hivyo, utupu wa kimwili na chembe zake sio vipengele vya ulimwengu wa kimwili, lakini vipengele tu vya nadharia ya uhusiano, ambayo haipo katika ulimwengu wa kweli, lakini tu katika fomula za uhusiano, wakati wa kukiuka kanuni ya causality (zinaonekana na zinaonekana). kutoweka bila sababu), kanuni ya usawa (chembe za kawaida zinaweza kuzingatiwa, kulingana na tamaa ya nadharia, iliyopo au haipo), kanuni ya upimaji wa kweli (haionekani, hawana ISO yao wenyewe).
Wakati mwanafizikia mmoja au mwingine anapotumia dhana ya "utupu wa kimwili," yeye haelewi upuuzi wa neno hili, au hana akili, kuwa mfuasi aliyefichwa au wazi wa itikadi ya uhusiano.
Njia rahisi ya kuelewa upuuzi wa dhana hii ni kurejea asili ya kutokea kwake. Ilizaliwa na Paul Dirac katika miaka ya 1930, ilipodhihirika kuwa kukataa etha katika hali yake safi, kama ilivyofanywa na mwanahisabati mkuu lakini mwanafizikia wa wastani, haikuwezekana tena. Kuna ukweli mwingi sana unaopinga hii.
Ili kutetea ulinganifu, Paul Dirac alianzisha dhana ya kifizikia na isiyo na mantiki ya nishati hasi, na kisha uwepo wa "bahari" ya nguvu mbili zinazolipa fidia kwa utupu - chanya na hasi, na "bahari" ya chembe zinazolipa kila moja. nyingine - virtual (yaani, dhahiri) elektroni na positroni katika utupu.
Idara ya Elimu ya Wilaya ya Intracity ya Prikubansky
Maonyesho ya Jiji la Ubora wa Ufundishaji
"Pedagogical Marathon 2008"
Kutatua shida za kiwango cha juu katika fizikia
Kuandaa wanafunzi kwa Mtihani wa Jimbo la Umoja
Kochegorova Tamara Veniaminovna
Mwalimu wa Fizikia, Shule ya Sekondari ya Taasisi ya Elimu ya Manispaa Namba 68
Krasnodar 2008
|
I. Utangulizi |
|
|
II. Mafunzo ya juu ya kutatua matatizo |
|
|
2.1 Mwingiliano wa miili |
|
|
2.1.1 Mwendo wa mitambo |
|
|
Matatizo No 1,2 |
|
|
2.1.2 Misa na msongamano wa miili |
|
|
Matatizo No 3-5 |
|
|
2.2 Shinikizo la vitu vikali, vimiminika na gesi |
|
|
2.2.1 Vyombo vya mawasiliano. Vyombo vya habari vya Hydraulic |
|
|
Matatizo No 6,7 |
|
|
2.2.2 Nguvu ya Archimedean. Masharti ya meli |
|
|
Matatizo No 8-10 |
|
|
2.3 Kazi ya mitambo. Nguvu. Nishati. Levers. Vitalu |
|
|
2.3.1 Kazi ya mitambo. Nguvu. Nishati. |
|
|
Matatizo No. 11-13 |
|
|
2.3.2 Levers. Vitalu. Muda wa nguvu |
|
|
Matatizo No 14-17 |
|
|
2.4 Matukio ya joto. Mabadiliko katika hali ya jumla ya suala |
|
|
Matatizo No 18-21 |
|
|
2.5 Matukio ya umeme. Kazi, nguvu, nishati ya sasa |
|
|
Matatizo No 22-24 |
|
|
Kinematics ya hatua ya nyenzo. Uhusiano harakati za mitambo |
|
|
Matatizo No. 25-28 |
|
|
2.7 Sheria za uhifadhi katika mechanics |
|
|
Matatizo nambari 29, 30 |
|
|
2.8 Optics |
|
|
2.8.1 optics ya kijiometri |
|
|
Matatizo No 31,32 |
|
|
2.8.2 Mawimbi ya macho |
|
|
Tatizo nambari 33 |
|
|
2.9 Mitambo ya quantum |
|
|
Matatizo No 34-36 |
|
|
3.0 Electrodynamics |
|
|
Matatizo No 37,38 |
|
|
III. Hitimisho |
|
|
Fasihi |
Kufundisha fizikia hutofautiana na masomo mengine katika aina mbalimbali za ufundishaji. Hizi ni pamoja na mihadhara, kazi ya vitendo na maabara. Jambo tofauti katika kufundisha fizikia ni uwezo wa mwalimu wa kufundisha wanafunzi jinsi ya kutatua matatizo ya kimwili.
Kazi ya mwalimu - mwanafizikia ni kutufundisha kuona ulimwengu unaotuzunguka, matukio yanayotuzunguka kupitia macho ya mchambuzi anayeweza kutambua uhusiano, kupata sababu na kuelezea athari. Hiyo ni, kuunda mawazo ya kimwili ndani ya mwanafunzi. Ili mwanafizikia mdogo aweze kutatua matatizo (hasa katika ngazi ya juu), ni muhimu kuendeleza ujuzi wake katika kuelezea jambo fulani la kimwili kwa kutumia kanuni na sheria za fizikia. Kama vile mwanamuziki anavyotoa sauti anazohitaji kutoka kwa ala, vivyo hivyo mwanafunzi lazima, kutoka katika akiba yake ndogo ya sheria na kanuni, achague zile zinazohitajika ili kueleza jambo hili au lile.
Kila tatizo katika fizikia ni mfano wa jambo fulani la kimwili. Na ni muhimu kwamba mwanafunzi afikirie kwa njia ya mfano jambo hili kwa namna ya kielelezo kilichorahisishwa cha kimwili, ambacho ana uwezo wa kuelezea kihisabati. Wakati mfumo wa equations umeundwa ambao unaelezea kikamilifu mfano fulani wa kimwili wa jambo hilo, basi ni juu ya hisabati. Walakini, njia za kutatua mifumo ya milinganyo inayoundwa na sheria na fomula za fizikia na kutoka kwa uhusiano ulioainishwa katika taarifa ya shida mara nyingi huenda zaidi ya ujuzi unaofundishwa katika hisabati ya shule. Kwa hiyo, kazi nyingine ya mwalimu wa fizikia ni kufundisha mbinu maalum za hisabati wakati wa kutatua matatizo ya kimwili.
II. Mafunzo ya juu ya kutatua matatizo
2.1 Mwingiliano wa miili.
2.1.1 Mwendo wa mitambo
Kazi nambari 1
Mashua husafiri kando ya mto kutoka hatua A hadi B kwa saa 3, na kurudi - saa 6.
Je, itachukua muda gani boti hii kusafiri umbali wa AB kwenda chini na injini ikiwa imezimwa?
Imetolewa: Suluhisho
t 1 = saa 3 Wacha tueleze umbali uliosafiri kwa kesi zote 3:
t 2 = saa 6 kutoka A hadi B kando ya mto (1)
S 1 = S 2 = kutoka B hadi A dhidi ya mtiririko wa mto (2)
= S 3 = S kutoka A hadi B kando ya mkondo wa sasa na injini imezimwa (3)
Hebu kuashiria V R - kasi ya mtiririko wa mto
t 3 - ? V - kasi ya mashua
Tunapata mfumo wa equations:
S=(V+V R ) t 1 (1)
S=(V-V R ) t 2 (2)
S= V R t 3 (3)
na kuitatua kwa kiasi V, V R Na t 3 kwa njia mbadala.
Kwanza, kutoka kwa equation (1) tunaelezea V
na ubadilishe thamani hii katika mlinganyo (2):
,
(4)
Sasa usemi V R(4) tunabadilisha katika equation (3) na kutoka hapa tunapata t 3 - wakati wa chini na injini imezimwa:
Jibu: t 3 = 12 h
Kazi nambari 2
Meli ya magari ilikuwa inakwenda na sasa kwa kasi ya kilomita 15 / h, na dhidi ya sasa kwa kasi ya 10 km / h. Meli ilisafiri kwa kasi gani hadi huko na kurudi ikiwa umbali kati ya gati hizo mbili ni kilomita 8?
Wakati wa kutatua matatizo ili kuamua kasi ya wastani ya harakati, lazima ukumbuke formula 
Imetolewa: Suluhisho
V 1 = 15km/h
V 2
= 10km/h
(1)
S = S 1 = S 2 = Haja ya kupata t 1 Na t 2 :
=
kilomita 8 
,
V Jumatano - ? Kubadilisha maadili t 1 Na t 2 katika equation (1)
Jibu: V Jumatano = 12 km/h
2.1.2 Misa na msongamano wa miili.
Kazi nambari 3
Pata kiasi cha cavity ya mpira wa chuma wa kutupwa wenye uzito wa kilo 2.8. Kiasi cha mpira ni 500 cm3.
Imetolewa: Suluhisho la SI
T = 2.8kg Ili kupata kiasi cha patiti kwenye mpira V sakafu
V w = 500cm 3 0.0005m 3 haja ya kupata kiasi cha chuma kutupwa V h ,
= 7000 kg/m 3
na kutoka kwa kiasi cha mpira V w ondoa kiasi
Chuma cha kutupwa V h :
V sakafu - ?
Jibu: V sakafu = 0.0001 m 3
Kazi nambari 4
Je! ni uzito gani wa gari la kulia ikiwa imepata kasi kubwa mara 0.5 kuliko gari la kushoto, ambalo uzito wake na mzigo ni 450 g?
Imetolewa: Suluhisho la SI
T l = 450g 0.45kg Ili kutatua tatizo hili, sheria hutumiwa
V P = 0,5 V l mwingiliano wa mwili:
T P
-?
(1)
Kutoka kwa equation (1) tunapata T P :
Jibu: T P = 0.9 kg
Tatizo #5
Ni nini kinachopaswa kuwa uwiano wa kiasi cha maji na pombe ili mchanganyiko wao uwe na wiani 
= 0.9 g/cm 3? Wakati wa kuchanganya pombe na maji, kiasi cha mchanganyiko hupungua. Kiasi cha mchanganyiko ni 0.97 ya kiasi cha awali cha maji na pombe. Msongamano wa maji 
= 1g/cm3, msongamano wa pombe 
= 0.8g/cm3.
Imetolewa: Suluhisho
= 0.9g/cm 3 Hebu tuandike equation inayounganisha vipengele
V sentimita = 0,97 (V ushirikiano + V V ) mchanganyiko kabla na baada ya kuchanganya;
= 1.0 g/cm 3 kwa kuzingatia hali ya shida:
= 0.8 g/cm 3
(1)
Wacha tugawanye mlinganyo (1) katika usemi 
na upate uwiano unaohitajika:
Hiyo., 
, i.e. ili kuandaa mchanganyiko na wiani wa 0.9 g / cm 3 unahitaji kuchukua sehemu 58 za maji na sehemu 100 za pombe.
Jibu: 
= 0,58
2.2 Shinikizo la vitu vikali, vimiminika na gesi.
2.2.1 Vyombo vya mawasiliano. Vyombo vya habari vya Hydraulic
Tatizo #6
Kuna zebaki katika vyombo vya mawasiliano ya cylindrical na kipenyo sawa na urefu sawa.
Katika moja ya vyombo, safu ya maji ya juu hutiwa juu ya zebaki 
= 32 cm.
Je, viwango vya zebaki katika vyombo vyote viwili vitapatikana vipi ikiwa vyombo vyote viwili vitajazwa mafuta ya taa hadi juu?
Uzito wa maji = 1g/cm3, zebaki 
= 13.6 g/cm 3, mafuta ya taa
=0.8 g/cm 3
Imetolewa: Suluhisho
= 32cm Ili kutatua tatizo hili ni muhimu katika takwimu
= 1.0 g/cm 3 onyesha jinsi maji yatapatikana kwenye magoti
= 13.6 g/cm 3 vyombo vya mawasiliano, vinapojazwa hadi juu
= 0.8 g/cm 3 mafuta ya taa. Shinikizo lililoundwa kwenye goti la kushoto
Imesawazishwa na shinikizo lililoundwa kulia
- ?
goti
Kwa hivyo tunaweza kuandika
equation ya usawa katika vyombo hivi:
Gawa masharti yote ya mlinganyo kwa q ,
tunapata: (1)
Wacha tubadilishe misemo ifuatayo katika (1): 
Na
(2)
Tunatatua equation (2) kwa heshima na 
:
Kwa hivyo, urefu wa zebaki katika goti la kulia la vyombo vya mawasiliano ni kubwa kuliko kushoto kwa 0.5 cm.
Jibu: = 0 .5cm
Tatizo namba 7
Pistoni ndogo ya vyombo vya habari vya hydraulic, chini ya ushawishi wa nguvu ya 0.5 kN, imeshuka kwa 30 cm. Wakati huo huo, pistoni kubwa ilipanda 6 cm ni nguvu gani inayofanya kwenye pistoni kubwa?
Imetolewa: Suluhisho la SI
= 0.5kN 500N Fomula ya vyombo vya habari vya hydraulic:
= 30cm 0.3m
(1)
= 6cm 0.06m Kiasi cha kioevu kinachotiririka kutoka kwa ndogo
Magoti ya vyombo vya habari vya hydraulic kwa kasi ya juu
-?
kazi yake ni sawa na ujazo wa kioevu hicho
anafika kwenye goti kubwa:
, A 
(2) na 
(3)
Wacha tueleze kutoka kwa milinganyo (2) na (3) 
Na 
na ubadilishe katika mlinganyo (1):
;
;
(4)
Tunaelezea kutoka (4): 
Jibu: = 2500N
2.2.2 Nguvu ya Archimedean. Masharti ya meli
Tatizo namba 8
Mpira wa shaba wenye cavity ya ndani hupima hewa
= 0.264N, ndani ya maji 
= 0.221N.
Kuamua kiasi cha cavity ya ndani ya mpira. Chukua wiani wa shaba sawa na = 8.8 g/cm3.
Imetolewa: Suluhisho la SI
q= 10N/kg Hebu tueleze kiasi cha shaba 
kupitia misa T
= 0.264N na msongamano wa shaba: 
= 0.221N Hebu tueleze wingi wa shaba T kutoka kwa uzito wa mpira
= 8.8 g/cm 3
8800 kg/m 3
hewani: 
Kuongezeka kwa shimo nyeusi kulianza katika unajimu mwishoni mwa miaka ya 50 na mapema 60s. Miaka ilipita, mengi yakawa wazi zaidi katika fumbo hili. Kuepukika kwa kuzaliwa kwa shimo nyeusi baada ya kifo cha nyota kubwa ikawa wazi; aligundua quasars, katikati ambayo labda kuna mashimo meusi makubwa. Hatimaye, shimo jeusi la kwanza la asili ya nyota liligunduliwa katika chanzo cha X-ray katika kundinyota Cygnus. Wanafizikia wa kinadharia waligundua mali ya kushangaza ya shimo nyeusi wenyewe, hatua kwa hatua walizoea kuzimu hizi za mvuto ambazo zinaweza kumeza tu vitu, kuongezeka kwa ukubwa, na inaonekana kuhukumiwa kuwapo kwa milele.
Hakukuwa na dalili ya ugunduzi mpya mkubwa. Lakini ugunduzi kama huo, ambao uliwashangaza wataalam wenye uzoefu, uligonga kama bolt kutoka kwa bluu.
Ilibadilika kuwa shimo nyeusi sio za milele hata kidogo! Wanaweza kutoweka kama matokeo ya michakato ya quantum inayotokea katika uwanja wenye nguvu wa mvuto. Itabidi tuanze hadithi kwa kiasi fulani kutoka mbali ili kufanya kiini cha ugunduzi huu kuwa wazi zaidi.
Wacha tuanze na utupu. Kwa mwanafizikia, utupu sio tupu hata kidogo. Hakuna neno lililokusudiwa. Imeanzishwa kwa muda mrefu kuwa utupu "kabisa", yaani, "hakuna chochote, hakuna chochote," kwa kanuni haiwezi kuwepo. Wanafizikia wanaitaje utupu? Utupu ndio unabaki wakati chembe zote, quanta zote za uwanja wowote wa asili huondolewa. Lakini basi hakutakuwa na chochote, msomaji atasema (ikiwa hajapendezwa na fizikia kwa muda mrefu). Hapana, inageuka kuwa itabaki! Kinachobaki, kama wanafizikia wanasema, ni bahari ya watu ambao hawajazaliwa, kinachojulikana kama chembe na antiparticles. Hakuna njia ya "kuondoa" chembe pepe. Kwa kutokuwepo kwa mashamba ya nje, yaani, bila uhamisho wa nishati, hawawezi kugeuka kuwa chembe halisi.
Kwa muda mfupi tu, katika kila sehemu ya nafasi tupu, jozi huonekana - chembe na antiparticle na mara moja huunganisha tena, kutoweka, kurudi kwenye hali yao ya "embryonic". Kwa kweli, lugha yetu iliyorahisishwa inatoa picha fulani tu ya michakato ya quantum inayotokea. Uwepo wa bahari ya chembe-antiparticles kwa muda mrefu umeanzishwa na majaribio ya moja kwa moja ya kimwili. Hatutazungumza juu ya hili hapa, vinginevyo bila shaka tungepotoka sana kutoka kwa mstari mkuu wa hadithi.
Ili kuepuka puns zisizokusudiwa, wanafizikia huita utupu kuwa utupu. Tutafanya vivyo hivyo.
Sehemu yenye nguvu ya kutosha au inayopishana (kwa mfano, sumakuumeme) inaweza kusababisha mabadiliko ya chembe za utupu kuwa chembe halisi na antiparticles.
Wananadharia na majaribio wameonyesha kupendezwa na michakato kama hii kwa muda mrefu. Hebu tuchunguze mchakato wa kuzaliwa kwa chembe halisi kwa uwanja unaobadilishana. Ni hasa mchakato huu ambao ni muhimu katika kesi ya uwanja wa mvuto. Inajulikana kuwa michakato ya quantum sio ya kawaida, mara nyingi isiyo ya kawaida kwa hoja kutoka kwa mtazamo wa "akili ya kawaida". Kwa hiyo, kabla ya kuzungumza juu ya kuundwa kwa chembe kwa uwanja wa mvuto unaobadilishana, tutatoa mfano rahisi kutoka kwa mechanics. Itafanya kile kinachofuata kuwa wazi zaidi.
Hebu fikiria pendulum. Kusimamishwa kwake hutupwa juu ya kuzuia; kwa kuimarisha kamba au kupunguza, unaweza kubadilisha urefu wa kusimamishwa. Hebu sukuma pendulum. Ataanza kusitasita. Kipindi cha oscillation kinategemea tu urefu wa kusimamishwa: muda mrefu wa kusimamishwa, muda mrefu wa oscillation. Sasa tutavuta kamba polepole sana. Urefu wa pendulum utapungua, na kipindi kitapungua, lakini aina mbalimbali (amplitude) ya oscillations itaongezeka. Polepole kurudi kamba kwenye nafasi yake ya awali. Kipindi kitarudi kwa thamani yake ya awali, na amplitude ya oscillations pia itabaki sawa. Ikiwa tutapuuza upunguzaji wa oscillations kwa sababu ya msuguano, basi nishati iliyomo kwenye oscillations itabaki sawa katika hali ya mwisho - sawa na ilivyokuwa kabla ya mzunguko mzima wa kubadilisha urefu wa pendulum. Lakini unaweza kubadilisha urefu wa pendulum kwa njia ambayo baada ya kurudi urefu wa awali, amplitude ya oscillations yake itabadilika. Ili kufanya hivyo, unahitaji kupiga kamba na mzunguko mara mbili ya mzunguko wa pendulum. Hivi ndivyo tunavyofanya wakati wa kubembea kwenye bembea. Tunapunguza na kupiga miguu yetu kwa wakati na swings zetu, na upeo wa swing huongezeka. Bila shaka, unaweza kuacha swing ikiwa unapiga miguu yako si kwa wakati na swings, lakini kwa mwendo wa "counterclockwise".
Vivyo hivyo, unaweza "kuzungusha" mawimbi ya umeme kwenye resonator. Hili ni jina la cavity yenye kuta za kioo zinazoonyesha mawimbi ya sumakuumeme. Ikiwa kuna wimbi la umeme katika cavity vile na kuta za kioo na pistoni ya kioo, basi kwa kusonga pistoni na kurudi na mzunguko mara mbili ya mzunguko wa wimbi la umeme, tutabadilisha amplitude ya wimbi. Kwa kusonga pistoni katika "saa" na oscillations ya wimbi, unaweza kuongeza amplitude, na kwa hiyo ukubwa, wa wimbi la umeme, na kwa kusonga pistoni kwa "counterclockwise", unaweza kupunguza wimbi. Lakini ikiwa unasonga bastola kwa machafuko - kwa busara na kwa "tact-tact" - basi kwa wastani wimbi litaimarishwa kila wakati, ambayo ni, nishati "husukumwa" kwenye oscillations ya sumakuumeme.
Hebu sasa katika cavity yetu - resonator kuna mawimbi ya masafa yote iwezekanavyo. Haijalishi jinsi tunavyosonga pistoni, daima kuna wimbi ambalo pistoni huenda kwa wakati. Amplitude na nguvu ya wimbi hili itaongezeka. Lakini nguvu ya wimbi kubwa zaidi, ndivyo inavyozidi kuwa na photons-quanta ya uwanja wa sumakuumeme. Kwa hivyo, harakati ya pistoni, kubadilisha saizi ya resonator, husababisha kuzaliwa kwa picha mpya.
Baada ya kufahamiana na mifano hii rahisi, wacha turudi kwenye utupu, kwenye bahari hii ya kila aina ya chembe za kawaida. Kwa urahisi, tutazungumza kwa sasa kuhusu aina moja tu ya chembe - fotoni pepe - chembe za uwanja wa sumakuumeme. Inabadilika kuwa mchakato sawa na mabadiliko ya saizi ya resonator ambayo tulizingatia, ambayo katika fizikia ya kitamaduni husababisha kuongezeka kwa oscillations zilizopo (mawimbi), katika fizikia ya quantum inaweza kusababisha "amplification" ya oscillations virtual. ni, kwa ubadilishaji wa chembe pepe kuwa halisi. Kwa hivyo, mabadiliko katika uwanja wa mvuto kwa wakati unapaswa kusababisha kuzaliwa kwa fotoni na mzunguko unaolingana na wakati wa mabadiliko ya shamba. Kawaida athari hizi hazizingatiwi, kwani uwanja wa mvuto ni dhaifu. Walakini, katika nyanja zenye nguvu hali inabadilika.
Mfano mwingine: uwanja wa umeme wenye nguvu sana husababisha kuzaliwa kwa jozi za chembe za kushtakiwa - elektroni na positrons - kutoka kwa utupu.
Wacha turudi kutoka kwa safari yetu fupi kwenye fizikia ya utupu hadi shimo nyeusi. Je, chembechembe zinaweza kuzaliwa kutoka kwa utupu karibu na shimo nyeusi?
Ndiyo wanaweza. Hii imejulikana kwa muda mrefu, na hakuna kitu cha kusisimua kuhusu hilo. Kwa hivyo, mwili unaochajiwa na umeme unapobanwa na kubadilishwa kuwa shimo jeusi lililochajiwa, uwanja wa umeme huongezeka sana hivi kwamba huzaa elektroni na positroni. Michakato kama hiyo ilisomwa na msomi M. Markov na wanafunzi wake. Lakini kuzaliwa vile kwa chembe kunawezekana bila shimo nyeusi, unahitaji tu kuongeza shamba la umeme kwa thamani ya kutosha kwa njia yoyote. Hakuna kitu maalum kwa shimo nyeusi hapa.
Msomi Ya. Zeldovich alionyesha kuwa chembe pia huzaliwa katika ergosphere ya shimo nyeusi inayozunguka, ikichukua nishati ya mzunguko kutoka kwake. Jambo hili ni sawa na mchakato uliogunduliwa na R. Penrose.
Michakato hii yote husababishwa na shamba karibu na shimo nyeusi na kusababisha mabadiliko katika nyanja hizi, lakini hazipunguzi shimo nyeusi yenyewe, wala hazipunguzi ukubwa wa eneo ambalo mwanga na mionzi yoyote na chembe hazipunguzi. kutoroka.
Novikov I.D.