మెటీరియల్ పాయింట్ వృత్తం చుట్టూ ఏకరీతిగా కదలనివ్వండి. అప్పుడు దాని వేగం యొక్క మాడ్యులస్ మారదు ($v=const$). కానీ దీని అర్థం మెటీరియల్ పాయింట్ యొక్క త్వరణం సున్నా అని కాదు. వేగం వెక్టార్ బిందువు యొక్క పథానికి టాంజెన్షియల్‌గా నిర్దేశించబడుతుంది. వృత్తం చుట్టూ తిరిగేటప్పుడు, వేగం దాని దిశను నిరంతరం మారుస్తుంది. పాయింట్ త్వరణంతో కదులుతుందని దీని అర్థం.
ప్రశ్నలోని శరీరం యొక్క పథానికి చెందిన A మరియు B పాయింట్లను పరిశీలిద్దాం. ఈ పాయింట్ల కోసం వేగ మార్పు వెక్టార్ దీనికి సమానం:
\[\Delta \overline(v)=(\overline(v))"-\overline(v)\left(1\right).\]
A మరియు B పాయింట్ల మధ్య కదలిక సమయం తక్కువగా ఉంటే, ఆర్క్ AB తీగ AB నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది. AOB మరియు BMN త్రిభుజాలు ఒకేలా ఉంటాయి, కాబట్టి:
\[\frac(\Delta v)(v)=\frac(\Delta l)(r)=\alpha \left(2\right).\]
మేము సగటు త్వరణం మాడ్యూల్‌ని ఇలా కనుగొంటాము:
\[\left\langle a\right\rangle =\frac(\Delta v)(\Delta t)=\frac(v\Delta l)(r\Delta t)\left(3\right).\]
తక్షణ త్వరణం యొక్క పరిమాణాన్ని $\Delta t\ to 0\ $ వద్ద $\left\langle a\right\rangle $ వద్ద పరిమితిని దాటడం ద్వారా పొందవచ్చు:
సగటు త్వరణం వెక్టర్ వేగం వెక్టర్‌కు సమానమైన కోణాన్ని చేస్తుంది:
\[\beta =\frac(\pi +\alpha )(2)\ఎడమ(5\కుడి).\]
$\Delta t\to 0\ $ కోణం $\alpha \ to 0.$ వద్ద ఇది తక్షణ త్వరణం వెక్టర్ వేగం వెక్టార్‌తో $\frac(\pi )(2)$ కోణాన్ని చేస్తుంది.
ఒక వృత్తం చుట్టూ ఏకరీతిగా కదులుతున్న మెటీరియల్ పాయింట్ చలన పథం మధ్యలో (వేగం వెక్టర్‌కు లంబంగా) త్వరణాన్ని కలిగి ఉందని మేము కనుగొన్నాము, దాని పరిమాణం వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థంతో విభజించబడిన స్క్వేర్డ్ వేగానికి సమానం. ఈ త్వరణాన్ని సెంట్రిపెటల్ లేదా సాధారణ అంటారు, ఇది సాధారణంగా $(\overline(a))_n$ ద్వారా సూచించబడుతుంది.
ఇక్కడ $\omega $ అనేది మెటీరియల్ పాయింట్ యొక్క కదలిక యొక్క కోణీయ వేగం ($v=\omega \cdot r$).
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క నిర్వచనం
నిర్వచనం
కాబట్టి, సెంట్రిపెటల్ త్వరణం(సాధారణ సందర్భంలో) అనేది మెటీరియల్ పాయింట్ యొక్క మొత్తం త్వరణం యొక్క ఒక భాగం, ఇది కర్విలినియర్ కదలిక సమయంలో వేగం వెక్టర్ యొక్క దిశ ఎంత త్వరగా మారుతుందో వివరిస్తుంది. మొత్తం త్వరణం యొక్క మరొక భాగం టాంజెన్షియల్ యాక్సిలరేషన్, ఇది వేగంలో మార్పుకు బాధ్యత వహిస్తుంది.
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం దీనికి సమానం:
\[(\overline(a))_n=\frac(v^2)(r^2)\overline(r\ )\left(7\ right),\]
ఇక్కడ $e_r=\frac(\overline(r\ ))(r)$ అనేది పథం యొక్క వక్రత కేంద్రం నుండి పరిశీలనలో ఉన్న బిందువుకు దర్శకత్వం వహించిన యూనిట్ వెక్టర్.
మొదటి సారి, సెంట్రిపెటల్ త్వరణం కోసం సరైన సూత్రాలు H. హ్యూజెన్స్ ద్వారా పొందబడ్డాయి.
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క ఇంటర్నేషనల్ సిస్టమ్ ఆఫ్ యూనిట్స్ యూనిట్ మీటర్ స్క్వేర్డ్ సెకనుతో విభజించబడింది:
\[\left=\frac(m)(s^2).\]
పరిష్కారాలతో సమస్యల ఉదాహరణలు
ఉదాహరణ 1
వ్యాయామం.డిస్క్ స్థిర అక్షం చుట్టూ తిరుగుతుంది. డిస్క్ యొక్క వ్యాసార్థం యొక్క భ్రమణ కోణాన్ని మార్చే చట్టం సమీకరణాన్ని సెట్ చేస్తుంది: $\varphi =5t^2+7\ (rad)$. భ్రమణ ప్రారంభం నుండి నాల్గవ సెకను ముగిసే సమయానికి భ్రమణ అక్షం నుండి $r=$0.5 మీ దూరంలో ఉన్న డిస్క్ యొక్క పాయింట్ A యొక్క సెంట్రిపెటల్ త్వరణం ఎంత?
పరిష్కారం.డ్రాయింగ్ చేద్దాం.
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క మాడ్యులస్ దీనికి సమానం: \
మేము పాయింట్ యొక్క భ్రమణ కోణీయ వేగాన్ని ఇలా కనుగొంటాము:
\[\omega =\frac(d\varphi )(dt)\ (1.2)\]
సమయాన్ని బట్టి భ్రమణ కోణాన్ని మార్చడానికి సమీకరణం:
\[\omega =\frac(d\left(5t^2+7\right))(dt)=10t\ \left(1.3\right).\]
నాల్గవ సెకను ముగింపులో, కోణీయ వేగం:
\[\omega \left(t=4\right)=10\cdot 4=40\ \left(\frac(rad)(s)\right).\]
వ్యక్తీకరణ (1.1) ఉపయోగించి మేము సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క విలువను కనుగొంటాము:
సమాధానం.$a_n=800\frac(m)(s^2)$.
ఉదాహరణ 2
వ్యాయామం.మెటీరియల్ పాయింట్ యొక్క చలనం సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి పేర్కొనబడింది: $\ఓవర్‌లైన్(r)\left(t\right)=0.5\ (\overline(i)(\cos \left(\omega t\right)+\overline( j) (\sin (\omega t)\ )\ ))$, ఇక్కడ $\omega =2\ \frac(rad)(s)$. ఒక బిందువు యొక్క సాధారణ త్వరణం యొక్క పరిమాణం ఎంత?
పరిష్కారం.సమస్యను పరిష్కరించడానికి ఒక ఆధారంగా, మేము రూపంలో సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క నిర్వచనాన్ని తీసుకుంటాము:
సమస్య యొక్క పరిస్థితుల నుండి పాయింట్ యొక్క పథం ఒక వృత్తం అని స్పష్టమవుతుంది. పారామెట్రిక్ రూపంలో, సమీకరణం: $\overline(r)\left(t\right)=0.5\ (\overline(i)(\cos \left(\omega t\right)+\overline(j)(\ sin (\omega t)\ )\ ))$, ఇక్కడ $\omega =2\ \frac(rad)(s)$ని ఇలా సూచించవచ్చు:
\[\left\( \begin(array)(c) x=0.5(\cos \left(2t\right);;\ ) \\ y=0.5(\sin \left(2t\right) .\ ) \ ముగింపు(శ్రేణి) \కుడి.\]
పథ వ్యాసార్థాన్ని ఇలా కనుగొనవచ్చు:
వేగం భాగాలు సమానంగా ఉంటాయి:
\ \
స్పీడ్ మాడ్యూల్‌ని పొందండి:
స్పీడ్ విలువ మరియు సర్కిల్ యొక్క వ్యాసార్థాన్ని వ్యక్తీకరణ (2.2)గా మార్చండి, మనకు ఇవి ఉన్నాయి:
సమాధానం.$a_n=2\frac(m)(s^2)$.
దాని నుండి వెలువడే రెండు కిరణాలు ఒక కోణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. దీని విలువను రేడియన్లు మరియు డిగ్రీలు రెండింటిలోనూ నిర్వచించవచ్చు. ఇప్పుడు, సెంటర్ పాయింట్ నుండి కొంత దూరంలో, మానసికంగా ఒక వృత్తాన్ని గీయండి. కోణం యొక్క కొలత, రేడియన్లలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, అప్పుడు ఆర్క్ L యొక్క పొడవు యొక్క గణిత నిష్పత్తి, రెండు కిరణాల ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది, కేంద్ర బిందువు మరియు వృత్తం యొక్క రేఖ (R) మధ్య దూరం విలువకు, అంటే:
మేము ఇప్పుడు వివరించిన వ్యవస్థను పదార్థంగా ఊహించినట్లయితే, అప్పుడు మనం కోణం మరియు వ్యాసార్థం యొక్క భావనను మాత్రమే కాకుండా, సెంట్రిపెటల్ త్వరణం, భ్రమణం మొదలైనవాటిని కూడా వర్తింపజేయవచ్చు. వాటిలో ఎక్కువ భాగం భ్రమణ వృత్తంలో ఉన్న బిందువు యొక్క ప్రవర్తనను వివరిస్తాయి. మార్గం ద్వారా, ఒక ఘన డిస్క్ కూడా సర్కిల్ల సమితి ద్వారా సూచించబడుతుంది, దీని వ్యత్యాసం కేంద్రం నుండి దూరం మాత్రమే.
అటువంటి భ్రమణ వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలలో ఒకటి దాని కక్ష్య కాలం. ఇది ఏకపక్ష వృత్తంలోని బిందువు దాని ప్రారంభ స్థానానికి తిరిగి వచ్చే సమయ విలువను సూచిస్తుంది లేదా ఇది కూడా నిజం, 360 డిగ్రీలు. స్థిరమైన భ్రమణ వేగంతో, కరస్పాండెన్స్ T = (2*3.1416) / Ug సంతృప్తి చెందుతుంది (ఇకపై Ug కోణం).
భ్రమణ వేగం 1 సెకనులో చేసిన పూర్తి విప్లవాల సంఖ్యను సూచిస్తుంది. స్థిరమైన వేగంతో మనకు v = 1/T వస్తుంది.
సమయం మరియు అని పిలవబడే భ్రమణ కోణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అంటే, మనం వృత్తంపై ఒక ఏకపక్ష బిందువు Aని మూలంగా తీసుకుంటే, సిస్టమ్ తిరిగేటప్పుడు, ఈ పాయింట్ t సమయంలో A1కి కదులుతుంది, A-కేంద్రం మరియు A1-కేంద్రం మధ్య కోణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. సమయం మరియు కోణాన్ని తెలుసుకోవడం, మీరు కోణీయ వేగాన్ని లెక్కించవచ్చు.
మరియు వృత్తం, కదలిక మరియు వేగం ఉన్నందున, సెంట్రిపెటల్ త్వరణం కూడా ఉందని అర్థం. ఇది కర్విలినియర్ కదలిక విషయంలో కదలికను వివరించే భాగాలలో ఒకదానిని సూచిస్తుంది. "సాధారణ" మరియు "సెంట్రిపెటల్ త్వరణం" అనే పదాలు ఒకేలా ఉంటాయి. వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, యాక్సిలరేషన్ వెక్టర్ సిస్టమ్ యొక్క కేంద్రం వైపు మళ్లినప్పుడు సర్కిల్‌లో కదలికను వివరించడానికి రెండవది ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల, శరీరం (పాయింట్) ఎలా కదులుతుందో మరియు దాని సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని ఖచ్చితంగా తెలుసుకోవడం ఎల్లప్పుడూ అవసరం. దీని నిర్వచనం క్రింది విధంగా ఉంది: ఇది వేగం యొక్క మార్పు రేటు, దీని వెక్టర్ వెక్టర్ యొక్క దిశకు లంబంగా దర్శకత్వం వహించబడుతుంది మరియు తరువాతి దిశను మారుస్తుంది. హ్యూజెన్స్ ఈ సమస్యను అధ్యయనం చేసినట్లు ఎన్సైక్లోపీడియా పేర్కొంది. అతను ప్రతిపాదించిన సెంట్రిపెటల్ త్వరణం సూత్రం ఇలా కనిపిస్తుంది:
Acs = (v*v) / r,
ఇక్కడ r అనేది ప్రయాణించిన మార్గం యొక్క వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం; v - కదిలే వేగం.
సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని లెక్కించడానికి ఉపయోగించే ఫార్ములా ఇప్పటికీ ఔత్సాహికుల మధ్య తీవ్ర చర్చకు కారణమవుతుంది. ఉదాహరణకు, ఒక ఆసక్తికరమైన సిద్ధాంతం ఇటీవల గాత్రదానం చేయబడింది.
హ్యూజెన్స్, వ్యవస్థను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, శరీరం R వ్యాసార్థం యొక్క వృత్తంలో కదులుతుంది అనే వాస్తవం నుండి కొనసాగింది, ప్రారంభ బిందువు A వద్ద కొలుస్తారు v వేగంతో. జడత్వం వెక్టర్ వెంట దర్శకత్వం వహించినందున, ఒక పథం సరళ రేఖ రూపంలో పొందబడుతుంది. AB. అయితే, సెంట్రిపెటల్ ఫోర్స్ పాయింట్ C వద్ద వృత్తంపై శరీరాన్ని కలిగి ఉంటుంది. మనం కేంద్రాన్ని Oగా గుర్తించి, AB, BO (BS మరియు CO మొత్తం), అలాగే AO అనే పంక్తులను గీస్తే, మనకు త్రిభుజం వస్తుంది. పైథాగరస్ చట్టం ప్రకారం:
BS=(a*(t*t)) / 2, ఇక్కడ a అనేది త్వరణం; t - సమయం (a*t*t అనేది వేగం).
మనం ఇప్పుడు పైథాగరియన్ సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తే, అప్పుడు:
R2+t2+v2 = R2+(a*t2*2*R) / 2+ (a*t2/2)2, ఇక్కడ R అనేది వ్యాసార్థం మరియు గుణకార చిహ్నం లేని ఆల్ఫాన్యూమరిక్ స్పెల్లింగ్ డిగ్రీ.
t సమయం తక్కువగా ఉన్నందున, దానిని గణనలలో విస్మరించవచ్చని హ్యూజెన్స్ అంగీకరించారు. మునుపటి సూత్రాన్ని మార్చిన తర్వాత, ఆమె బాగా తెలిసిన Acs = (v*v) / rకి వచ్చింది.
అయితే, సమయం స్క్వేర్‌గా తీసుకోబడినందున, ఒక పురోగతి పుడుతుంది: పెద్ద t, లోపం ఎక్కువ. ఉదాహరణకు, 0.9 కోసం దాదాపు మొత్తం విలువ 20% లెక్కించబడలేదు.
ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రానికి సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క భావన ముఖ్యమైనది, కానీ, స్పష్టంగా, ఈ సమస్యను ముగించడం చాలా తొందరగా ఉంది.
సరళ వేగం ఏకరీతిగా దిశను మారుస్తుంది కాబట్టి, వృత్తాకార చలనాన్ని ఏకరీతిగా పిలవలేము, అది ఏకరీతిగా వేగవంతం అవుతుంది.
కోణీయ వేగం
సర్కిల్‌లో ఒక పాయింట్‌ని ఎంచుకుందాం 1 . వ్యాసార్థాన్ని నిర్మించుకుందాం. సమయం యూనిట్‌లో, పాయింట్ పాయింట్‌కి కదులుతుంది 2 . ఈ సందర్భంలో, వ్యాసార్థం కోణాన్ని వివరిస్తుంది. కోణీయ వేగం యూనిట్ సమయానికి వ్యాసార్థం యొక్క భ్రమణ కోణానికి సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటుంది.
కాలం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ
భ్రమణ కాలం టి- ఇది శరీరం ఒక విప్లవం చేసే సమయం.
భ్రమణ ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది సెకనుకు విప్లవాల సంఖ్య.
ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు పీరియడ్ సంబంధం ద్వారా పరస్పరం సంబంధం కలిగి ఉంటాయి
కోణీయ వేగంతో సంబంధం
సరళ వేగం
సర్కిల్‌లోని ప్రతి పాయింట్ ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో కదులుతుంది. ఈ వేగాన్ని లీనియర్ అంటారు. లీనియర్ వెలాసిటీ వెక్టార్ యొక్క దిశ ఎల్లప్పుడూ సర్కిల్‌కు టాంజెంట్‌తో సమానంగా ఉంటుంది.ఉదాహరణకు, గ్రౌండింగ్ మెషిన్ కింద నుండి స్పార్క్స్ కదులుతుంది, తక్షణ వేగం యొక్క దిశను పునరావృతం చేస్తుంది.
ఒక విప్లవం చేసే సర్కిల్‌పై ఒక పాయింట్‌ను పరిగణించండి, గడిపిన సమయం కాలం టి. ఒక బిందువు ప్రయాణించే మార్గం చుట్టుకొలత.
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం
వృత్తంలో కదులుతున్నప్పుడు, త్వరణం వెక్టర్ ఎల్లప్పుడూ వేగం వెక్టర్‌కు లంబంగా ఉంటుంది, వృత్తం మధ్యలో ఉంటుంది.
మునుపటి సూత్రాలను ఉపయోగించి, మేము ఈ క్రింది సంబంధాలను పొందవచ్చు
వృత్తం మధ్యలో నుండి వెలువడే ఒకే సరళ రేఖపై ఉన్న పాయింట్లు (ఉదాహరణకు, ఇవి చక్రాల చువ్వలపై ఉండే బిందువులు కావచ్చు) ఒకే కోణీయ వేగాలు, కాలం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటాయి. అంటే, అవి ఒకే విధంగా తిరుగుతాయి, కానీ వేర్వేరు సరళ వేగంతో ఉంటాయి. ఒక బిందువు కేంద్రం నుండి ఎంత ఎక్కువ ఉంటే, అది వేగంగా కదులుతుంది.
భ్రమణ చలనానికి వేగాల జోడింపు చట్టం కూడా చెల్లుతుంది. బాడీ లేదా ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్ యొక్క కదలిక ఏకరీతిగా లేకుంటే, తక్షణ వేగాలకు చట్టం వర్తిస్తుంది. ఉదాహరణకు, తిరిగే రంగులరాట్నం అంచున నడిచే వ్యక్తి యొక్క వేగం రంగులరాట్నం యొక్క అంచు యొక్క భ్రమణ యొక్క సరళ వేగం మరియు వ్యక్తి యొక్క వేగం యొక్క వెక్టార్ మొత్తానికి సమానం.
భూమి రెండు ప్రధాన భ్రమణ కదలికలలో పాల్గొంటుంది: రోజువారీ (దాని అక్షం చుట్టూ) మరియు కక్ష్య (సూర్యుని చుట్టూ). భూమి సూర్యుని చుట్టూ తిరిగే కాలం 1 సంవత్సరం లేదా 365 రోజులు. భూమి తన అక్షం చుట్టూ పడమర నుండి తూర్పుకు తిరుగుతుంది, ఈ భ్రమణ కాలం 1 రోజు లేదా 24 గంటలు. అక్షాంశం అనేది భూమధ్యరేఖ యొక్క విమానం మరియు భూమి యొక్క కేంద్రం నుండి దాని ఉపరితలంపై ఒక బిందువు వరకు ఉన్న దిశ మధ్య కోణం.
న్యూటన్ రెండవ నియమం ప్రకారం, ఏదైనా త్వరణానికి కారణం శక్తి. కదిలే శరీరం సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని అనుభవిస్తే, ఈ త్వరణానికి కారణమయ్యే శక్తుల స్వభావం భిన్నంగా ఉండవచ్చు. ఉదాహరణకు, శరీరం దానికి కట్టబడిన తాడుపై వృత్తాకారంలో కదులుతున్నట్లయితే, నటనా శక్తి సాగే శక్తి.
ఒక డిస్క్‌పై పడుకున్న శరీరం దాని అక్షం చుట్టూ ఉన్న డిస్క్‌తో తిరుగుతుంటే, అటువంటి శక్తి రాపిడి శక్తి. శక్తి దాని చర్యను నిలిపివేస్తే, శరీరం సరళ రేఖలో కదులుతూనే ఉంటుంది
A నుండి B వరకు సర్కిల్‌పై ఒక బిందువు యొక్క కదలికను పరిగణించండి. సరళ వేగం సమానంగా ఉంటుంది v ఎమరియు v బివరుసగా. త్వరణం అనేది యూనిట్ సమయానికి వేగంలో మార్పు. వెక్టర్స్ మధ్య వ్యత్యాసాన్ని కనుగొనండి.
ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయడంలో సమస్య
టిక్కెట్టు 4
స్థిరమైన సంపూర్ణ వేగంతో వృత్తంలో కదలిక; కాలం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ; సెంట్రిపెటల్ త్వరణం.
శరీరం ఒక వృత్తంలో ఏకరీతిగా కదులుతున్నప్పుడు, వేగం మాడ్యూల్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు కదలిక సమయంలో వేగం వెక్టార్ యొక్క దిశ మారుతుంది. ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలికను వ్యాసార్థం యొక్క భ్రమణ కోణాన్ని పేర్కొనడం ద్వారా వివరించవచ్చు. భ్రమణ కోణం రేడియన్లలో కొలుస్తారు. వ్యాసార్థం φ యొక్క భ్రమణ కోణం యొక్క నిష్పత్తిని ఈ భ్రమణం చేసే సమయానికి కోణీయ వేగం అంటారు: ω = φ / t . లీనియర్ స్పీడ్ అనేది ప్రయాణించిన మార్గం l యొక్క పొడవు మరియు సమయ విరామం tకి నిష్పత్తి:v = l/t. సరళ మరియు కోణీయ వేగం మధ్య ఈ క్రింది సంబంధం ఉంది:v =ω · ఆర్. శరీరం ఒక వృత్తంలో కదులుతున్నప్పుడు, వేగం యొక్క దిశ మారుతుంది, కాబట్టి, శరీరం త్వరణంతో కదులుతుంది, దీనిని సెంట్రిపెటల్ అంటారు:a =v 2 /R. వృత్తాకార కదలిక కాలం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. కాలం ఒక విప్లవం యొక్క సమయం. ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది సెకనుకు విప్లవాల సంఖ్య. కాలం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ మధ్య సంబంధం ఉంది:T = 1/v . కోణీయ వేగం ద్వారా ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వ్యవధిని కనుగొనవచ్చు: ω =2 π υ = 2 π / టి.
2. ద్రావణాలలో విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ల కరుగుతుంది: ఫెరడే చట్టం; మోనోవాలెంట్ అయాన్ యొక్క ఛార్జ్ యొక్క నిర్ణయం; విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క సాంకేతిక అనువర్తనాలు.
ఎలక్ట్రోలైట్స్- లవణాలు, ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల సజల ద్రావణాలు. విద్యుద్విశ్లేషణ విచ్ఛేదనం- ధ్రువ నీటి అణువుల విద్యుత్ క్షేత్రం ప్రభావంతో ఎలక్ట్రోలైట్ల రద్దు సమయంలో ఎలక్ట్రోలైట్ అణువులను అయాన్లుగా కుళ్ళిపోయే ప్రక్రియ. డిస్సోసియేషన్ డిగ్రీ, అనగా అయాన్లుగా విడిపోయే ద్రావణంలోని అణువుల నిష్పత్తి ఉష్ణోగ్రత, ద్రావణ సాంద్రత మరియు ద్రావకం యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో, డిస్సోసియేషన్ యొక్క డిగ్రీ పెరుగుతుంది మరియు తత్ఫలితంగా, సానుకూలంగా మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్ల ఏకాగ్రత పెరుగుతుంది. వేర్వేరు సంకేతాల అయాన్లు కలిసినప్పుడు, అవి మళ్లీ తటస్థ అణువులుగా ఏకం చేయగలవు - తిరిగి కలపండి. సజల ద్రావణాలలో ఛార్జ్ క్యారియర్‌లు లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ల కరుగులు సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్లు. సజల ద్రావణాలలో ఛార్జ్ బదిలీ లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ కరిగిపోవడం అయాన్లచే నిర్వహించబడుతుంది కాబట్టి, అటువంటి వాహకతను అయానిక్ అంటారు. ద్రావణాలలో విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ల కరుగుతుంది- ఇది కాథోడ్‌కు సానుకూల అయాన్ల క్రమం మరియు యానోడ్‌కు ప్రతికూల అయాన్ల కదలిక.
విద్యుద్విశ్లేషణరెడాక్స్ ప్రతిచర్యలతో అనుబంధించబడిన ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద స్వచ్ఛమైన పదార్థాన్ని విడుదల చేసే ప్రక్రియ.
ఫారడే విద్యుద్విశ్లేషణ నియమాన్ని రూపొందించాడు: m = q · t.
ఎలక్ట్రోడ్లపై ఎలక్ట్రోలైట్ నుండి విడుదలయ్యే పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశి ఎక్కువగా మారుతుంది, ఎలక్ట్రోలైట్ q ద్వారా ఎక్కువ ఛార్జ్ పంపబడుతుంది, లేదా I · t, ఇక్కడ నేను ప్రస్తుత బలం, t అనేది ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా వెళ్ళే సమయం. . ఈ నిష్పత్తును సమానత్వం m =k · I · tగా మార్చే గుణకం k, పదార్ధం యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ సమానమైనదిగా పిలువబడుతుంది.
విద్యుద్విశ్లేషణ ఉపయోగించబడుతుంది:
1. గాల్వనోప్లాస్టీ, అనగా. ఉపశమన వస్తువులను కాపీ చేయడం.
2. గాల్వనోస్టేజీ, అనగా. మెటల్ ఉత్పత్తులకు మరొక మెటల్ (క్రోమ్, నికెల్, బంగారం) యొక్క పలుచని పొరను వర్తింపజేయడం.
3. మలినాలనుండి లోహాల శుద్దీకరణ (మెటల్ రిఫైనింగ్).
4. మెటల్ ఉత్పత్తుల ఎలెక్ట్రోపాలిషింగ్. ఈ సందర్భంలో, ఉత్పత్తి ప్రత్యేకంగా ఎంచుకున్న ఎలక్ట్రోలైట్లో యానోడ్ పాత్రను పోషిస్తుంది. ఉత్పత్తి యొక్క ఉపరితలంపై మైక్రోరౌనెస్ (ప్రోట్రూషన్స్) పై, విద్యుత్ సంభావ్యత పెరుగుతుంది, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్లో వారి ప్రాధాన్యత రద్దుకు దోహదం చేస్తుంది.
5. కొన్ని వాయువులను (హైడ్రోజన్, క్లోరిన్) పొందడం.
6. ధాతువు నుండి లోహాలను పొందడం కరుగుతుంది. అల్యూమినియం ఈ విధంగా తవ్వబడుతుంది.
గ్యాస్ చట్టాలను వర్తింపజేయడంలో సమస్య.
టికెట్ 5
1. న్యూటన్ యొక్క మొదటి నియమం: ఇనర్షియల్ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్.
న్యూటన్ మొదటి నియమం:ఇతర శరీరాలు దానిపై పని చేయకపోతే లేదా ఇతర శరీరాల చర్యలు ఒకదానికొకటి భర్తీ చేస్తే శరీరం దాని వేగాన్ని మార్చకుండా ఉండే రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లు ఉన్నాయి. ఇటువంటి సూచన వ్యవస్థలు అంటారు జడత్వం లేని. అందువలన, ఇతర శరీరాలచే పని చేయని అన్ని శరీరాలు ఒకదానికొకటి కదులుతాయి. స్నేహితుడికి బంధువు సమానంగా మరియు నేరుగామరియు దేనితోనైనా అనుబంధించబడిన ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్ వాటిలో, జడత్వం. న్యూటన్ యొక్క మొదటి నియమాన్ని కొన్నిసార్లు జడత్వం యొక్క నియమం అని పిలుస్తారు(జడత్వం - శరీరం యొక్క వేగం మారకుండా ఉండే దృగ్విషయం శరీరం లేదా వాటి పరిహారంపై బాహ్య ప్రభావాలు లేకపోవడం).
2. సెమీకండక్టర్లలో ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్: బాహ్య పరిస్థితులపై సెమీకండక్టర్ల నిరోధకతపై ఆధారపడటం; సెమీకండక్టర్స్ యొక్క అంతర్గత వాహకత; దాత మరియు అంగీకరించే మలినాలను; r-p-పరివర్తన; సెమీకండక్టర్ డయోడ్లు.
సెమీకండక్టర్స్ ఉన్నాయి కండక్టర్లు మరియు డైఎలెక్ట్రిక్స్ మధ్య రెసిస్టివిటీ మధ్యస్థంగా ఉండే పదార్థాలు. మలినాలు లేనప్పుడు స్వచ్ఛమైన సెమీకండక్టర్ల వాహకత అంతర్గత వాహకత అంటారు , ఇది సెమీకండక్టర్ యొక్క లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది కాబట్టి. అంతర్గత వాహకత యొక్క రెండు విధానాలు ఉన్నాయి - ఎలక్ట్రానిక్ మరియు రంధ్రం. ఎలక్ట్రానిక్ వాహకత సెమీకండక్టర్‌ను వేడి చేయడం వల్ల లేదా బాహ్య క్షేత్రాల ప్రభావంతో పరమాణువు యొక్క వాలెన్స్ షెల్‌ను విడిచిపెట్టిన ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ఇంటర్‌టామిక్ ప్రదేశంలో దర్శకత్వం వహించిన కదలిక ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. దానిని రంధ్రం అంటారు ఒక పరమాణువులో ఖాళీగా ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్ స్థితి, ఒక ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ కనిపించినప్పుడు ఏర్పడిన, ఒక ధనాత్మక చార్జ్ కలిగి ఉంటుంది, పొరుగు అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్, ఒక రంధ్రం వైపు ఆకర్షించబడి, దానిలోకి దూకగలదు (పునఃసంయోగం). ఈ సందర్భంలో, ఒక కొత్త రంధ్రం దాని అసలు స్థానంలో ఏర్పడుతుంది, ఇది అదే విధంగా క్రిస్టల్ చుట్టూ కదులుతుంది.
రంధ్రం వాహకత పొరుగు అణువుల ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌ల మధ్య ఖాళీ ప్రదేశాలకు (రంధ్రాలు) వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల నిర్దేశిత కదలిక ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది.
సెమీకండక్టర్ల యొక్క అంతర్గత వాహకత సాధారణంగా తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఉచిత ఛార్జీల సంఖ్య తక్కువగా ఉంటుంది.
సెమీకండక్టర్‌లోని మలినాలు - ప్రధాన సెమీకండక్టర్‌లో ఉన్న విదేశీ రసాయన మూలకాల పరమాణువులు. స్వచ్ఛమైన సెమీకండక్టర్‌లో మలినాలను మోతాదులో ప్రవేశపెట్టడం వల్ల దాని వాహకతను ఉద్దేశపూర్వకంగా మార్చడం సాధ్యమవుతుంది. అశుద్ధ వాహకత - సెమీకండక్టర్ల వాహకత, వాటి క్రిస్టల్ లాటిస్‌లోకి మలినాలను ప్రవేశపెట్టడం వల్ల. అశుద్ధ అణువుల ఏకాగ్రతను మార్చడం ద్వారా, మీరు ఒకటి లేదా మరొక సంకేతం యొక్క ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల సంఖ్యను గణనీయంగా మార్చవచ్చు. ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల సంకేతం అశుద్ధ పరమాణువుల వాలెన్స్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. దాత మరియు అంగీకరించే మలినాలు ఉన్నాయి . ప్రధాన సెమీకండక్టర్ (ఉదాహరణకు, ఆర్సెనిక్) వాలెన్స్ కంటే దాత అశుద్ధ పరమాణువుల విలువ ఎక్కువగా ఉంటుంది. అంగీకార అశుద్ధ పరమాణువుల విలువ ప్రధాన సెమీకండక్టర్ (ఉదాహరణకు, ఇండియం) యొక్క వాలెన్స్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. దాత అశుద్ధతతో కూడిన సెమీకండక్టర్‌ను n-రకం సెమీకండక్టర్ అంటారు , ఇది ప్రధానంగా ఎలక్ట్రానిక్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి.
అంగీకార అశుద్ధతతో కూడిన సెమీకండక్టర్‌ను p-టైప్ సెమీకండక్టర్ అంటారు , రంధ్రం సానుకూల చార్జ్ కలిగి ఉన్నందున. అశుద్ధ సెమీకండక్టర్ల సంపర్క ప్రదేశంలో ఒక ప్రత్యేక పొర ఏర్పడుతుంది R- n - పరివర్తన -రెండు అశుద్ధ సెమీకండక్టర్ల సంపర్క పొర p- మరియు n-రకం. pn జంక్షన్ యొక్క లక్షణ లక్షణందాని వన్-వే కండక్టివిటీ: ఇది దాదాపు ఒక దిశలో మాత్రమే విద్యుత్తును దాటుతుంది. ఈ బ్లాకింగ్ లేయర్ యొక్క ఫీల్డ్ స్ట్రెంగ్త్ n- నుండి p-సెమీకండక్టర్‌కి (ప్లస్ నుండి మైనస్ వరకు) మళ్లించబడుతుంది, ఇది ఛార్జీలను మరింతగా విభజించకుండా చేస్తుంది. అడ్డంకి పొర- పరివర్తన వద్ద విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టించే వ్యతిరేక విద్యుత్ ఛార్జీల డబుల్ లేయర్, ఛార్జీల ఉచిత విభజనను నిరోధిస్తుంది.
సెమీకండక్టర్ డయోడ్ - ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చడానికి pn జంక్షన్ మరియు రెండు టెర్మినల్‌లను కలిగి ఉన్న ఎలక్ట్రికల్ సిస్టమ్ యొక్క మూలకం.
దాదాపుగా ఒక దిశలో మాత్రమే కరెంట్‌ను పాస్ చేయగల pn జంక్షన్ యొక్క సామర్ధ్యం ఒక ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని (డయోడ్ సహాయంతో) మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, అది దాని దిశను ఒక దిశలో ప్రత్యక్ష (మరింత ఖచ్చితంగా పల్సేటింగ్) కరెంట్‌గా మారుస్తుంది.
ట్రాన్సిస్టర్ - ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చడానికి రెండు pn జంక్షన్‌లు మరియు మూడు టెర్మినల్స్‌తో కూడిన సెమీకండక్టర్ పరికరం. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ని ఎలక్ట్రిసిటీగా మార్చడానికి లేదా యాంప్లిఫై చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది. పథకాలు.
ట్రాన్సిస్టర్ డోపాంట్ సెమీకండక్టర్ల యొక్క మూడు సన్నని పొరలను ఏర్పరుస్తుంది: ఉద్గారిణి, బేస్ మరియు కలెక్టర్. ఉద్గారిణి అనేది ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల మూలం మరియు ఇది n-రకం సెమీకండక్టర్‌తో తయారు చేయబడింది. బేస్ ట్రాన్సిస్టర్‌లోని కరెంట్‌ను నియంత్రిస్తుంది; ఇది p-రకం సెమీకండక్టర్ యొక్క పలుచని పొర (సుమారు 10 మైక్రాన్ల మందం). ఉద్గారిణి నుండి ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల ప్రవాహాన్ని బేస్ ద్వారా అడ్డగించే కలెక్టర్, n-రకం సెమీకండక్టర్‌తో తయారు చేయబడింది. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుత్ డోలనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ట్రాన్సిస్టర్ జనరేటర్లలో ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. సెమీకండక్టర్స్ పరిమాణంలో చిన్నవి, కాబట్టి అవి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి, వాటి అంతర్భాగంగా ఉంటాయి. కంప్యూటర్లు, రేడియో, టెలివిజన్, స్పేస్ కమ్యూనికేషన్లు మరియు ఆటోమేషన్ సిస్టమ్‌లు ఈ సర్క్యూట్‌ల ఆధారంగా సృష్టించబడతాయి మరియు ఒక మిలియన్ డయోడ్లు మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
3. ప్రయోగాత్మక పని: "సైక్రోమీటర్ ఉపయోగించి గాలి తేమను కొలవడం."
టికెట్ 6
1. న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం: ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి యొక్క భావన, బలాల సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం; న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం యొక్క సూత్రీకరణ; సాపేక్షత యొక్క శాస్త్రీయ సూత్రం.
పరస్పర చర్యలు పరిమాణాత్మకంగా మరియు గుణాత్మకంగా ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, ఒక స్ప్రింగ్ ఎంత వైకల్యంతో ఉంటే, దాని కాయిల్స్ యొక్క పరస్పర చర్య అంత ఎక్కువగా ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది. లేదా ఛార్జీల వంటి రెండు దగ్గరగా ఉంటే, అవి బలంగా ఆకర్షిస్తాయి. పరస్పర చర్య యొక్క సరళమైన సందర్భాలలో, పరిమాణాత్మక లక్షణం శక్తి. శరీరాల త్వరణానికి శక్తి కారణం (నిశ్చల సూచన ఫ్రేమ్‌లో). ఫోర్స్ అనేది వెక్టర్ భౌతిక పరిమాణం, ఇది పరస్పర చర్య సమయంలో శరీరాలు పొందిన త్వరణం యొక్క కొలత. అనేక శక్తుల ఫలితం ఒక శక్తి, దీని చర్య అది భర్తీ చేసే శక్తుల చర్యకు సమానం. ఫలితంగా శరీరానికి వర్తించే అన్ని శక్తుల వెక్టార్ మొత్తం.
న్యూటన్ రెండవ నియమం:శరీరంపై పనిచేసే అన్ని శక్తుల వెక్టార్ మొత్తం శరీర ద్రవ్యరాశి మరియు ఈ శరీరానికి అందించబడిన త్వరణం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం: F= m a
1 న్యూటన్ శక్తి 1 కిలోల బరువున్న శరీరానికి 1 m/s 2 త్వరణాన్ని అందిస్తుంది.
అందువలన, అన్ని శరీరాలకు ఆస్తి ఉంటుంది జడత్వం,శరీరం యొక్క వేగాన్ని తక్షణమే మార్చలేము అనే వాస్తవాన్ని కలిగి ఉంటుంది. శరీరం యొక్క జడత్వం యొక్క కొలత దాని బరువు:శరీర ద్రవ్యరాశి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, దానికి అదే త్వరణాన్ని అందించడానికి ఎక్కువ శక్తిని ప్రయోగించాలి.
2. అయస్కాంత క్షేత్రం: అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క భావన; అయస్కాంత ప్రేరణ; మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ లైన్స్, అయస్కాంత ప్రవాహం; ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో చార్జ్డ్ కణాల కదలిక.
కరెంట్‌తో కండక్టర్ల మధ్య పరస్పర చర్యలు, అంటే కదిలే విద్యుత్ ఛార్జీల మధ్య పరస్పర చర్యలు అంటారు అయస్కాంత. కరెంట్-వాహక కండక్టర్లు ఒకదానిపై ఒకటి పనిచేసే శక్తులను అంటారు అయస్కాంత శక్తులు.
అయస్కాంత క్షేత్రం కదిలే విద్యుత్ చార్జ్డ్ కణాల మధ్య పరస్పర చర్య జరిగే పదార్థం యొక్క ప్రత్యేక రూపం.
అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క లక్షణాలు:
1. అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహం (కదిలే ఛార్జీలు) ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.
2. ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ (కదిలే ఛార్జీలు)పై దాని ప్రభావం ద్వారా అయస్కాంత క్షేత్రం కనుగొనబడుతుంది.
విద్యుత్ క్షేత్రం వలె, అయస్కాంత క్షేత్రం నిజంగా ఉనికిలో ఉంది, దాని గురించి మనకున్న జ్ఞానంతో సంబంధం లేకుండా.
అయస్కాంత ప్రేరణ IN- కరెంట్-వాహక కండక్టర్ (వెక్టర్ పరిమాణం)పై శక్తిని ప్రయోగించడానికి అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క సామర్థ్యం. T (టెస్లా)లో కొలుస్తారు.
మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క దిశను తీసుకుంటారు :
- అయస్కాంత క్షేత్రంలో స్వేచ్ఛగా ఉంచబడిన అయస్కాంత సూది యొక్క దక్షిణ ధ్రువం S నుండి ఉత్తరం N వరకు దిశ. ఈ దిశ కరెంట్‌తో క్లోజ్డ్ లూప్‌కు సానుకూల సాధారణ దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.
- మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క దిశను ఉపయోగించి సెట్ చేయబడింది గిమ్లెట్ నియమాలు:
గిమ్లెట్ యొక్క అనువాద కదలిక దిశ కండక్టర్‌లోని కరెంట్ దిశతో సమానంగా ఉంటే, అప్పుడు జిమ్లెట్ హ్యాండిల్ యొక్క భ్రమణ దిశ మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.
మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ లైన్లు - అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క గ్రాఫికల్ ప్రాతినిధ్యం.
మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ టాంజెంట్ వెంట దర్శకత్వం వహించే ఏ బిందువులోనైనా ఒక రేఖ - అయస్కాంత ప్రేరణ రేఖ. ఏకరీతి క్షేత్రం సమాంతర రేఖలు, ఏకరీతి కాని క్షేత్రం వక్ర రేఖలు. ఎక్కువ పంక్తులు, ఈ ఫీల్డ్ యొక్క బలం ఎక్కువ. సంవృత రేఖలతో కూడిన ఫీల్డ్‌లను వోర్టెక్స్ ఫీల్డ్‌లు అంటారు. అయస్కాంత క్షేత్రం ఒక సుడి క్షేత్రం.
అయస్కాంత ప్రవాహం - ప్రాంతం మరియు వెక్టర్ మధ్య కోణం యొక్క కొసైన్ మరియు ఉపరితలంపై సాధారణం ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క పరిమాణం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానమైన విలువ.
ఆంపియర్ శక్తి - అయస్కాంత క్షేత్రంలో కండక్టర్‌పై పనిచేసే శక్తి ప్రస్తుత బలం, కండక్టర్ విభాగం యొక్క పొడవు మరియు అయస్కాంత ప్రేరణ మరియు కండక్టర్ విభాగం మధ్య కోణం యొక్క సైన్ ద్వారా మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్ యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం.
ఇక్కడ l అనేది కండక్టర్ యొక్క పొడవు, B అనేది మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ వెక్టర్, I అనేది ప్రస్తుత బలం.
లౌడ్ స్పీకర్లు మరియు స్పీకర్లలో ఆంపియర్ ఫోర్స్ ఉపయోగించబడుతుంది.
ఆపరేటింగ్ సూత్రం: మైక్రోఫోన్ నుండి లేదా రేడియో రిసీవర్ అవుట్‌పుట్ నుండి ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానమైన ఫ్రీక్వెన్సీతో కాయిల్ ద్వారా ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది. ఆంపియర్ ఫోర్స్ చర్యలో, కాయిల్ ప్రస్తుత హెచ్చుతగ్గులతో సమయానికి లౌడ్ స్పీకర్ యొక్క అక్షం వెంట ఊగిసలాడుతుంది. ఈ కంపనాలు డయాఫ్రాగమ్‌కు ప్రసారం చేయబడతాయి మరియు డయాఫ్రాగమ్ యొక్క ఉపరితలం ధ్వని తరంగాలను విడుదల చేస్తుంది.
లోరెంజ్ ఫోర్స్ - అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి కదిలే చార్జ్డ్ కణంపై పనిచేసే శక్తి.
లోరెంజ్ ఫోర్స్. కరెంట్ అనేది ఎలెక్ట్రిక్ ఛార్జీల యొక్క ఆర్డర్ కదలికను సూచిస్తుంది కాబట్టి, కండక్టర్‌లో కదిలే వ్యక్తిగత ఛార్జీలపై పనిచేసే శక్తుల ఫలితంగా ఆంపియర్ ఫోర్స్ అని భావించడం సహజం. అయస్కాంత క్షేత్రంలో కదులుతున్న చార్జ్‌పై ఒక శక్తి వాస్తవానికి పనిచేస్తుందని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది. ఈ బలాన్ని లోరెంజ్ ఫోర్స్ అంటారు. శక్తి యొక్క మాడ్యూల్ F l సూత్రం ద్వారా కనుగొనబడింది
ఇక్కడ B అనేది ఛార్జ్ కదిలే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ యొక్క మాడ్యులస్, q మరియు v అనేది ఛార్జ్ యొక్క సంపూర్ణ పరిమాణం మరియు దాని వేగం, మరియు a అనేది వెక్టర్స్ v మరియు B మధ్య కోణం.
ఈ శక్తి వెక్టర్స్ v మరియు B లకు లంబంగా ఉంటుంది, దాని దిశ వెంట ఉంటుంది ఎడమ చేతి పాలన : నాలుగు పొడిగించిన వేళ్లు సానుకూల చార్జ్ యొక్క కదలిక దిశతో సమానంగా ఉండేలా చేతిని ఉంచినట్లయితే, అయస్కాంత క్షేత్ర ఇండక్షన్ లైన్లు అరచేతిలోకి ప్రవేశిస్తాయి, అప్పుడు 900 దూరంలో సెట్ చేయబడిన బొటనవేలు శక్తి యొక్క దిశను చూపుతుంది. ప్రతికూల కణం విషయంలో, శక్తి యొక్క దిశ వ్యతిరేకం.
లోరెంజ్ శక్తి కణం యొక్క వేగానికి లంబంగా ఉన్నందున, అది పని చేయదు.
లోరెంజ్ ఫోర్స్ టెలివిజన్లు మరియు మాస్ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది.
ఆపరేటింగ్ సూత్రం: పరికరం యొక్క వాక్యూమ్ చాంబర్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడుతుంది. విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా వేగవంతం చేయబడిన చార్జ్డ్ కణాలు (ఎలక్ట్రాన్లు లేదా అయాన్లు), ఒక ఆర్క్‌ను వివరించిన తరువాత, ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్‌పై పడతాయి, అక్కడ అవి పథం యొక్క వ్యాసార్థాన్ని గొప్ప ఖచ్చితత్వంతో కొలవడానికి వీలు కల్పించే ట్రేస్‌ను వదిలివేస్తాయి. ఈ వ్యాసార్థం అయాన్ యొక్క నిర్దిష్ట ఛార్జ్‌ని నిర్ణయిస్తుంది. అయాన్ యొక్క ఛార్జ్ తెలుసుకోవడం, దాని ద్రవ్యరాశిని గుర్తించడం సులభం.
3. ప్రయోగాత్మక పని: "ఉష్ణోగ్రత మరియు నీటి శీతలీకరణ సమయం యొక్క గ్రాఫ్‌ను నిర్మించడం."
టిక్కెట్టు 7
1. న్యూటన్ యొక్క మూడవ నియమం: సూత్రీకరణ; చర్య మరియు ప్రతిచర్య శక్తుల లక్షణాలు: మాడ్యూల్, దిశ, అప్లికేషన్ పాయింట్, స్వభావం.
న్యూటన్ యొక్క మూడవ నియమం:శరీరాలు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి, ఒక సరళ రేఖ వెంట దర్శకత్వం వహించిన శక్తులు, పరిమాణంలో సమానంగా మరియు వ్యతిరేక పరిమాణంలో ఉంటాయి
దిశ:F 12 = - F 21.
న్యూటన్ యొక్క మూడవ నియమంలో చేర్చబడిన శక్తులు ఉన్నాయి అదే భౌతిక స్వభావంమరియు ఒకరికొకరు పరిహారం ఇవ్వకండిఎందుకంటే వివిధ శరీరాలకు వర్తించబడుతుంది. అందువలన, శక్తులు ఎల్లప్పుడూ జంటగా ఉంటాయి: ఉదాహరణకు, భూమి నుండి ఒక వ్యక్తిపై పనిచేసే గురుత్వాకర్షణ శక్తి, న్యూటన్ III చట్టం ప్రకారం, ఒక వ్యక్తి భూమిని ఆకర్షించే శక్తికి సంబంధించినది. ఈ శక్తులు పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటాయి, కానీ భూమి యొక్క త్వరణం ఒక వ్యక్తి యొక్క త్వరణం కంటే చాలా రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దాని ద్రవ్యరాశి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
2.విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క ఫెరడే నియమం; లెంజ్ నియమం; స్వీయ ప్రేరణ దృగ్విషయం; ఇండక్టెన్స్; అయస్కాంత క్షేత్ర శక్తి.
ఫెరడే 1831లో emfని స్థాపించారు. ఇండక్షన్ అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని మార్చే పద్ధతిపై ఆధారపడి ఉండదు మరియు దాని మార్పు యొక్క వేగం ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది, అనగా.
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం : కండక్టర్‌లోని ప్రేరేపిత emf అనేది కండక్టర్ ద్వారా కవర్ చేయబడిన ప్రాంతం గుండా వెళుతున్న అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటుకు సమానం. ఫార్ములాలోని మైనస్ గుర్తు లెంజ్ నియమం యొక్క గణిత వ్యక్తీకరణ.
మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ అనేది బీజగణిత పరిమాణం అని తెలుసు. సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాంతంలోకి చొచ్చుకుపోయే అయస్కాంత ప్రవాహం సానుకూలంగా ఉందని అనుకుందాం. ఈ ఫ్లక్స్ పెరిగినప్పుడు, ఒక emf ఏర్పడుతుంది. ఇండక్షన్, దీని ప్రభావంతో ప్రేరేపిత ప్రవాహం కనిపిస్తుంది, దాని స్వంత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని బాహ్య క్షేత్రం వైపు మళ్లిస్తుంది, అనగా. ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం ప్రతికూలంగా ఉంటుంది. ఆకృతి ప్రాంతంలో చొచ్చుకొనిపోయే ప్రవాహం తగ్గితే, అప్పుడు, అనగా. ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ బాహ్య క్షేత్రం యొక్క దిశతో సమానంగా ఉంటుంది.
ప్రయోగాలలో ఒకదాన్ని పరిశీలిద్దాం ప్రేరేపిత కరెంట్‌ను గుర్తించడానికి ఫెరడే చేత నిర్వహించబడింది మరియు అందువల్ల emf. ప్రేరణ. ఒక అయస్కాంతం చాలా సున్నితమైన విద్యుత్ కొలిచే పరికరానికి (గాల్వనోమీటర్) అనుసంధానించబడిన సోలేనోయిడ్‌లోకి నెట్టబడినా లేదా లాగబడినా, అయస్కాంతం కదులుతున్నప్పుడు, గాల్వనోమీటర్ సూది యొక్క విక్షేపం గమనించబడుతుంది, ఇది ప్రేరేపిత కరెంట్ యొక్క సంభవనీయతను సూచిస్తుంది. అయస్కాంతానికి సంబంధించి సోలనోయిడ్ కదులుతున్నప్పుడు అదే విషయం గమనించబడుతుంది. అయస్కాంతం మరియు సోలనోయిడ్ ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటే, అప్పుడు ప్రేరేపిత విద్యుత్తు ఏర్పడదు. పై అనుభవం నుండి ఇది అనుసరిస్తుంది ముగింపు, ఈ శరీరాల పరస్పర కదలికతో, సోలేనోయిడ్ యొక్క మలుపుల ద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పు సంభవిస్తుంది, ఇది ఉద్భవిస్తున్న emf వల్ల కలిగే ప్రేరేపిత ప్రవాహం యొక్క రూపానికి దారితీస్తుంది. ప్రేరణ.
ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క దిశ లెంజ్ నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది : ప్రేరేపిత కరెంట్ ఎల్లప్పుడూ ఒక దిశను కలిగి ఉంటుంది, అది సృష్టించే అయస్కాంత క్షేత్రం ఈ కరెంట్ కలిగించే అయస్కాంత ప్రవాహంలో మార్పును నిరోధిస్తుంది.
ఈ నియమం ప్రకారం, అయస్కాంత ప్రవాహం పెరిగేకొద్దీ, ఫలితంగా ప్రేరేపిత కరెంట్ ఒక దిశను కలిగి ఉంటుంది, దాని ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం బాహ్య క్షేత్రానికి వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది, అయస్కాంత ప్రవాహం పెరుగుదలను ప్రతిఘటిస్తుంది. అయస్కాంత ప్రవాహంలో తగ్గుదల, దీనికి విరుద్ధంగా, ఇండక్షన్ కరెంట్ యొక్క రూపానికి దారితీస్తుంది, ఇది బాహ్య క్షేత్రంతో దిశలో ఏకకాలంలో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది.
విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క అప్లికేషన్ సాంకేతికతలో, పరిశ్రమలో, పవర్ ప్లాంట్లలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి, ఇండక్షన్ ఎలక్ట్రిక్ ఫర్నేస్‌లలో వాహక పదార్థాలను (లోహాలు) వేడి చేయడం మరియు కరిగించడం మొదలైనవి.
3. ప్రయోగాత్మక పని: "థ్రెడ్ యొక్క పొడవుపై గణిత లోలకం యొక్క ఉచిత డోలనాల కాలం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ఆధారపడటం యొక్క అధ్యయనం."
టికెట్ 8
1. శరీర ప్రేరణ. మొమెంటం పరిరక్షణ చట్టం: శరీర మొమెంటం మరియు ఫోర్స్ ఇంపల్స్; శరీర మొమెంటం మరియు ఫోర్స్ ఇంపల్స్‌లో మార్పుల భావనలను ఉపయోగించి న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం యొక్క వ్యక్తీకరణ; మొమెంటం పరిరక్షణ చట్టం; జెట్ ప్రొపల్షన్.
శరీరం యొక్క మొమెంటంను వెక్టర్ భౌతిక పరిమాణం అని పిలుస్తారు, ఇది శరీరాల అనువాద చలనం యొక్క పరిమాణాత్మక లక్షణం. ప్రేరణ p అని సూచించబడింది. శరీరం యొక్క మొమెంటం శరీర ద్రవ్యరాశి మరియు దాని వేగం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం: p = m v. మొమెంటం వెక్టార్ p యొక్క దిశ శరీర వేగం వెక్టార్ v యొక్క దిశతో సమానంగా ఉంటుంది. ప్రేరణ యూనిట్ కేజీ m/s.
శరీరాల వ్యవస్థ యొక్క మొమెంటం కోసం, పరిరక్షణ చట్టం సంతృప్తి చెందింది, ఇది క్లోజ్డ్ ఫిజికల్ సిస్టమ్‌లకు మాత్రమే చెల్లుతుంది. సాధారణంగా, క్లోజ్డ్ సిస్టమ్ అనేది దానిలో భాగం కాని శరీరాలు మరియు క్షేత్రాలతో శక్తి మరియు ద్రవ్యరాశిని మార్పిడి చేయని వ్యవస్థ. మెకానిక్స్‌లో, క్లోజ్డ్ సిస్టమ్ అనేది బాహ్య శక్తులు పనిచేయని లేదా ఈ శక్తుల చర్యకు పరిహారం ఇవ్వని వ్యవస్థ. ఈ సందర్భంలో, p1 = p2, ఇక్కడ p1 అనేది సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ ప్రేరణ, మరియు p2 అనేది చివరిది. సిస్టమ్‌లో చేర్చబడిన రెండు శరీరాల విషయంలో, ఈ వ్యక్తీకరణకు రూపం ఉంటుందిm 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1´ + m 2 v 2´,
ఇక్కడ m1 మరియు m2 శరీర ద్రవ్యరాశి, మరియు v1 మరియు v2 అనేది పరస్పర చర్యకు ముందు ఉన్న వేగాలు, v1´ మరియు v2´ అనేది పరస్పర చర్య తర్వాత వేగాలు. ఈ సూత్రం గణిత వ్యక్తీకరణమొమెంటం పరిరక్షణ చట్టం:
క్లోజ్డ్ ఫిజికల్ సిస్టమ్ యొక్క మొమెంటం ఈ సిస్టమ్‌లో జరిగే ఏదైనా పరస్పర చర్యల సమయంలో సంరక్షించబడుతుంది.
మెకానిక్స్‌లో, మొమెంటం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం మరియు న్యూటన్ నియమాలు పరస్పరం అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. t సమయంలో ఒక శక్తి m ద్రవ్యరాశి శరీరంపై పని చేసి, దాని కదలిక వేగం v0 నుండి vకి మారితే, శరీరం యొక్క చలనం a యొక్క త్వరణం సమానంగా ఉంటుంది, శక్తి F కోసం న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం ఆధారంగా, మనం వ్రాయవచ్చు, అది అనుసరిస్తుంది
, ఇక్కడ Ft అనేది వెక్టార్ భౌతిక పరిమాణం, ఇది ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో శరీరంపై శక్తి యొక్క చర్యను వర్ణిస్తుంది మరియు దాని చర్య సమయంలో శక్తి యొక్క ఉత్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది, దీనిని శక్తి యొక్క ప్రేరణ అని పిలుస్తారు. శక్తి ప్రేరణ యొక్క SI యూనిట్ N*s.
మొమెంటం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం జెట్ ప్రొపల్షన్‌ను సూచిస్తుంది.
జెట్ ప్రొపల్షన్ - ఇది శరీరం నుండి దాని భాగాన్ని వేరు చేసిన తర్వాత సంభవించే శరీరం యొక్క కదలిక.
m ద్రవ్యరాశి శరీరాన్ని విశ్రాంతిగా ఉండనివ్వండి. దానిలో కొంత భాగం m1 ద్రవ్యరాశితో శరీరం నుండి v1 వేగంతో వేరు చేయబడింది. అప్పుడు మిగిలిన భాగం ν2 వేగంతో వ్యతిరేక దిశలో కదులుతుంది, మిగిలిన భాగం యొక్క ద్రవ్యరాశి m2. నిజమే, విభజనకు ముందు శరీరంలోని రెండు భాగాల ప్రేరణల మొత్తం సున్నాకి సమానంగా ఉంటుంది మరియు విడిపోయిన తర్వాత సున్నాకి సమానంగా ఉంటుంది:
జెట్ ప్రొపల్షన్ అభివృద్ధికి చాలా క్రెడిట్ K.E. సియోల్కోవ్స్కీ
2. ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్. ఉచిత విద్యుదయస్కాంత డోలనాలు: ఉచిత డోలనాల డంపింగ్; విద్యుదయస్కాంత డోలనాల కాలం.
విద్యుదయస్కాంత డోలనాలు ఛార్జ్, కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్‌లో ఆవర్తన మార్పు.
ఈ మార్పులు హార్మోనిక్ చట్టం ప్రకారం జరుగుతాయి:
ఛార్జ్ కోసం q =q m ·cos ω 0 ·t; ప్రస్తుత i = i m ·cos ω 0 ·t; వోల్టేజ్ కోసం u =u m cos ω 0 t, ఎక్కడ
q - ఛార్జ్ మార్పు, C (కూలంబ్), u - వోల్టేజ్ మార్పు, V (వోల్ట్), i - ప్రస్తుత మార్పు, A (ఆంపియర్), q m - ఛార్జ్ వ్యాప్తి, i m - ప్రస్తుత వ్యాప్తి; u m - వోల్టేజ్ వ్యాప్తి; ω 0 - సైక్లిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ, రాడ్/సె; t - సమయం.
కంపనాలను వర్ణించే భౌతిక పరిమాణాలు:
1. పీరియడ్ అనేది ఒక పూర్తి డోలనం యొక్క సమయం. T, s
2. ఫ్రీక్వెన్సీ - 1 సెకనులో పూర్తి చేసిన డోలనాల సంఖ్య, Hz
3. చక్రీయ పౌనఃపున్యం - 2 π సెకన్లలో పూర్తి చేసిన డోలనాల సంఖ్య, రాడ్/సె.
విద్యుదయస్కాంత డోలనాలు ఉచితం లేదా బలవంతంగా ఉంటాయి:
ఉచిత ఇమెయిల్ అయస్కాంత డోలనాలు ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్‌లో ఉత్పన్నమవుతాయి మరియు తడిగా ఉంటాయి. బలవంతంగా ఇమెయిల్‌లు అయస్కాంత డోలనాలు జనరేటర్ ద్వారా సృష్టించబడతాయి.
ఇ.ఎల్.ఎమ్. ఇండక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ యొక్క సర్క్యూట్‌లో డోలనాలు తలెత్తుతాయి, అప్పుడు ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం కాయిల్‌కి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ క్షేత్రం కెపాసిటర్ ప్లేట్ల మధ్య ఖాళీలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. ఓసిలేటరీ సర్క్యూట్ అనేది కాయిల్ మరియు కెపాసిటర్ మధ్య క్లోజ్డ్ కనెక్షన్. సర్క్యూట్‌లోని డోలనాలు హార్మోనిక్ చట్టం ప్రకారం కొనసాగుతాయి మరియు డోలనాల కాలం థామ్సన్ సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.T = 2·π·
e.l.m. వ్యవధిని పెంచడం పెరుగుతున్న ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్‌తో హెచ్చుతగ్గులు ఇండక్టెన్స్ పెరిగేకొద్దీ, కరెంట్ కాలక్రమేణా నెమ్మదిగా పెరుగుతుంది మరియు నెమ్మదిగా సున్నాకి పడిపోతుంది అనే వాస్తవం ద్వారా వివరించబడింది. మరియు పెద్ద సామర్థ్యం, కెపాసిటర్‌ను రీఛార్జ్ చేయడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది.
3. ప్రయోగాత్మక పని: "ప్లాస్టిక్ యొక్క వక్రీభవన సూచిక యొక్క నిర్ణయం."
ఈ గ్రహం మీద మన ఉనికిని అనుమతిస్తుంది. సెంట్రిపెటల్ త్వరణం అంటే ఏమిటో మనం ఎలా అర్థం చేసుకోవచ్చు? ఈ భౌతిక పరిమాణం యొక్క నిర్వచనం క్రింద ప్రదర్శించబడింది.
పరిశీలనలు
ఒక వృత్తంలో కదిలే శరీరం యొక్క త్వరణం యొక్క సరళమైన ఉదాహరణ తాడుపై రాయిని తిప్పడం ద్వారా గమనించవచ్చు. మీరు తాడును లాగండి, మరియు తాడు రాయిని మధ్యలోకి లాగుతుంది. ప్రతి క్షణంలో, తాడు రాయికి కొంత కదలికను అందిస్తుంది మరియు ప్రతిసారీ కొత్త దిశలో ఉంటుంది. బలహీనమైన కుదుపుల శ్రేణిగా మీరు తాడు యొక్క కదలికను ఊహించవచ్చు. ఒక కుదుపు - మరియు తాడు దాని దిశను మారుస్తుంది, మరొక కుదుపు - మరొక మార్పు, మరియు ఒక వృత్తంలో. మీరు అకస్మాత్తుగా తాడును విడుదల చేస్తే, జెర్కింగ్ ఆగిపోతుంది మరియు దానితో వేగం యొక్క దిశలో మార్పు ఆగిపోతుంది. రాయి వృత్తానికి టాంజెంట్ దిశలో కదులుతుంది. ప్రశ్న తలెత్తుతుంది: "ఈ తక్షణమే శరీరం ఏ త్వరణంతో కదులుతుంది?"
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం కోసం ఫార్ములా
అన్నింటిలో మొదటిది, ఒక వృత్తంలో శరీరం యొక్క కదలిక సంక్లిష్టంగా ఉంటుందని గమనించాలి. రాయి ఏకకాలంలో రెండు రకాల కదలికలలో పాల్గొంటుంది: శక్తి ప్రభావంతో అది భ్రమణ కేంద్రం వైపు కదులుతుంది మరియు అదే సమయంలో వృత్తానికి ఒక టాంజెంట్ వెంట, ఈ కేంద్రం నుండి దూరంగా కదులుతుంది. న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం ప్రకారం, తాడుపై రాయిని పట్టుకున్న శక్తి తాడుతో పాటు భ్రమణ కేంద్రం వైపు మళ్ళించబడుతుంది. యాక్సిలరేషన్ వెక్టర్ కూడా అక్కడ దర్శకత్వం వహించబడుతుంది.
కొంత సమయం తర్వాత t మన రాయి, V వేగంతో ఏకరీతిగా కదులుతూ, పాయింట్ A నుండి పాయింట్ Bకి చేరుకుందని అనుకుందాం. శరీరం పాయింట్ Bని దాటిన సమయంలో, సెంట్రిపెటల్ ఫోర్స్ దానిపై పని చేయడం ఆగిపోయిందని అనుకుందాం. ఆ తర్వాత, కొంత వ్యవధిలో, అది K పాయింట్‌కి చేరుకుంటుంది. ఇది టాంజెంట్‌పై ఉంటుంది. అదే సమయంలో శరీరంపై సెంట్రిపెటల్ శక్తులు మాత్రమే పనిచేస్తే, t సమయంలో, అదే త్వరణంతో కదులుతూ, అది వృత్తం యొక్క వ్యాసాన్ని సూచించే సరళ రేఖలో ఉన్న పాయింట్ O వద్ద ముగుస్తుంది. రెండు విభాగాలు వెక్టర్స్ మరియు వెక్టర్ జోడింపు నియమానికి కట్టుబడి ఉంటాయి. t వ్యవధిలో ఈ రెండు కదలికలను సంగ్రహించడం ఫలితంగా, మేము ఆర్క్ AB వెంట ఫలిత కదలికను పొందుతాము.
సమయ విరామం t ని అతితక్కువగా చిన్నదిగా తీసుకుంటే, ఆర్క్ AB తీగ AB నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆర్క్ వెంట కదలికను తీగతో పాటు కదలికతో భర్తీ చేయడం సాధ్యపడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, తీగ వెంట రాయి యొక్క కదలిక రెక్టిలినియర్ మోషన్ యొక్క చట్టాలకు కట్టుబడి ఉంటుంది, అనగా, AB ప్రయాణించిన దూరం రాయి యొక్క వేగం మరియు దాని కదలిక సమయానికి సమానంగా ఉంటుంది. AB = V x t.
a అక్షరం ద్వారా కావలసిన సెంట్రిపెటల్ త్వరణాన్ని సూచిస్తాము. అప్పుడు సెంట్రిపెటల్ త్వరణం ప్రభావంతో మాత్రమే ప్రయాణించే మార్గాన్ని ఏకరీతి వేగవంతమైన కదలిక కోసం సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు:
దూరం AB అనేది వేగం మరియు సమయం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానం, అంటే AB = V x t,
AO - సరళ రేఖలో కదలడానికి ఏకరీతి వేగవంతమైన చలన సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ముందుగా లెక్కించబడుతుంది: AO = 2/2 వద్ద.
ఈ డేటాను ఫార్ములాగా మార్చడం మరియు దానిని మార్చడం, మేము సెంట్రిపెటల్ త్వరణం కోసం సరళమైన మరియు సొగసైన సూత్రాన్ని పొందుతాము:
పదాలలో, దీనిని ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించవచ్చు: ఒక వృత్తంలో కదిలే శరీరం యొక్క సెంట్రిపెటల్ త్వరణం శరీరం తిరిగే వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థం ద్వారా వర్గీకరించబడిన సరళ వేగం యొక్క భాగానికి సమానం. ఈ సందర్భంలో సెంట్రిపెటల్ ఫోర్స్ క్రింది చిత్రం వలె కనిపిస్తుంది.
కోణీయ వేగం
కోణీయ వేగం వృత్తం యొక్క వ్యాసార్థంతో విభజించబడిన సరళ వేగానికి సమానం. సంభాషణ ప్రకటన కూడా నిజం: V = ωR, ఇక్కడ ω కోణీయ వేగం
మేము ఈ విలువను ఫార్ములాలో ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, కోణీయ వేగం కోసం సెంట్రిఫ్యూగల్ త్వరణం కోసం మేము వ్యక్తీకరణను పొందవచ్చు. ఇది ఇలా కనిపిస్తుంది:
వేగాన్ని మార్చకుండా త్వరణం
ఇంకా, కేంద్రం వైపు త్వరణం ఉన్న శరీరం ఎందుకు వేగంగా కదలదు మరియు భ్రమణ కేంద్రానికి దగ్గరగా ఎందుకు కదలదు? సమాధానం త్వరణం యొక్క సూత్రీకరణలోనే ఉంది. వృత్తాకార చలనం వాస్తవమని వాస్తవాలు చూపిస్తున్నాయి, కానీ దానిని నిర్వహించడానికి కేంద్రం వైపు మళ్లించబడిన త్వరణం అవసరం. ఈ త్వరణం వల్ల కలిగే శక్తి ప్రభావంతో, చలన పరిమాణంలో మార్పు సంభవిస్తుంది, దీని ఫలితంగా కదలిక యొక్క పథం నిరంతరం వక్రంగా ఉంటుంది, అన్ని సమయాలలో వేగం వెక్టర్ యొక్క దిశను మారుస్తుంది, కానీ దాని సంపూర్ణ విలువను మార్చకుండా . ఒక వృత్తంలో కదులుతున్నప్పుడు, మన దీర్ఘకాల రాయి లోపలికి పరుగెత్తుతుంది, లేకుంటే అది స్పర్శంగా కదులుతూనే ఉంటుంది. సమయం యొక్క ప్రతి క్షణం, టాంజెంట్‌గా వెళుతున్నప్పుడు, రాయి మధ్యలో ఆకర్షిస్తుంది, కానీ దానిలో పడదు. సెంట్రిపెటల్ త్వరణానికి మరొక ఉదాహరణ నీటిపై చిన్న వృత్తాలు చేసే వాటర్ స్కీయర్. అథ్లెట్ యొక్క బొమ్మ వంగి ఉంటుంది; అతను పడిపోతున్నట్లు అనిపిస్తుంది, కదులుతూ మరియు ముందుకు వంగి ఉన్నాడు.
అందువలన, వేగం మరియు త్వరణం వెక్టర్స్ ఒకదానికొకటి లంబంగా ఉన్నందున, త్వరణం శరీరం యొక్క వేగాన్ని పెంచదని మేము నిర్ధారించగలము. వేగం వెక్టార్‌కు జోడించబడితే, త్వరణం కదలిక దిశను మాత్రమే మారుస్తుంది మరియు శరీరాన్ని కక్ష్యలో ఉంచుతుంది.
భద్రతా కారకాన్ని మించిపోయింది
మునుపటి ప్రయోగంలో మేము విరిగిపోని ఖచ్చితమైన తాడుతో వ్యవహరిస్తున్నాము. కానీ మా తాడు చాలా సాధారణమైనది అని చెప్పండి మరియు అది విచ్ఛిన్నమయ్యే శక్తిని కూడా మీరు లెక్కించవచ్చు. ఈ శక్తిని లెక్కించడానికి, రాయి యొక్క భ్రమణ సమయంలో అనుభవించే లోడ్తో తాడు యొక్క బలాన్ని సరిపోల్చడం సరిపోతుంది. అధిక వేగంతో రాయిని తిప్పడం ద్వారా, మీరు దానికి ఎక్కువ మొత్తంలో చలనాన్ని అందిస్తారు మరియు అందువల్ల ఎక్కువ త్వరణాన్ని అందిస్తారు.
సుమారు 20 మిమీల జనపనార తాడు వ్యాసంతో, దాని తన్యత బలం సుమారు 26 కి.ఎన్. తాడు పొడవు ఎక్కడా కనిపించకపోవడం గమనార్హం. 1 మీ వ్యాసార్థం ఉన్న తాడుపై 1 కిలోల భారాన్ని తిప్పడం ద్వారా, దానిని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి అవసరమైన సరళ వేగం 26 x 10 3 = 1 kg x V 2 / 1 m అని మనం లెక్కించవచ్చు. అందువలన, ప్రమాదకరమైన వేగం మించి √ 26 x 10 3 = 161 m/sకి సమానంగా ఉంటుంది.
గురుత్వాకర్షణ
ప్రయోగాన్ని పరిశీలిస్తున్నప్పుడు, గురుత్వాకర్షణ ప్రభావాన్ని మేము విస్మరించాము, ఎందుకంటే అటువంటి అధిక వేగంతో దాని ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కానీ పొడవాటి తాడును విప్పేటప్పుడు, శరీరం మరింత సంక్లిష్టమైన పథాన్ని వివరిస్తుంది మరియు క్రమంగా భూమికి చేరుకుంటుంది.
ఖగోళ వస్తువులు
మేము వృత్తాకార చలన నియమాలను అంతరిక్షంలోకి బదిలీ చేస్తే మరియు వాటిని ఖగోళ వస్తువుల కదలికకు వర్తింపజేస్తే, మనకు చాలా కాలంగా తెలిసిన అనేక సూత్రాలను మళ్లీ కనుగొనవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఒక శరీరం భూమికి ఆకర్షింపబడే శక్తి సూత్రం ద్వారా తెలుస్తుంది:
మా విషయంలో, కారకం g అనేది మునుపటి ఫార్ములా నుండి ఉద్భవించిన అదే సెంట్రిపెటల్ త్వరణం. ఈ సందర్భంలో మాత్రమే, రాయి పాత్ర భూమికి ఆకర్షించబడిన ఖగోళ శరీరం ద్వారా ఆడబడుతుంది మరియు తాడు యొక్క పాత్ర గురుత్వాకర్షణ శక్తి ద్వారా ఆడబడుతుంది. గ్రా కారకం మన గ్రహం యొక్క వ్యాసార్థం మరియు దాని భ్రమణ వేగం పరంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది.
ఫలితాలు
సెంట్రిపెటల్ త్వరణం యొక్క సారాంశం కక్ష్యలో కదిలే శరీరాన్ని ఉంచడానికి కష్టమైన మరియు కృతజ్ఞత లేని పని. స్థిరమైన త్వరణంతో, శరీరం దాని వేగం యొక్క విలువను మార్చనప్పుడు ఒక విరుద్ధమైన సందర్భం గమనించబడుతుంది. శిక్షణ లేని మనస్సుకు, అటువంటి ప్రకటన చాలా విరుద్ధమైనది. అయినప్పటికీ, కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ కదలికను లెక్కించేటప్పుడు మరియు కాల రంధ్రం చుట్టూ నక్షత్రం యొక్క భ్రమణ వేగాన్ని లెక్కించేటప్పుడు, సెంట్రిపెటల్ త్వరణం ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.