Ve hareket zamanını, kat edilen mesafeyi bulabilirsiniz:
İfadeyi bu formülde yerine koymak V ortalama = V/2, alınan yolu bulacağız eşittir hızlandırılmış hareket dinlenmeden:
Formül (4.1)'de yerine koyarsak, ifade V ortalama = V 0/2, frenleme sırasında katedilen yolu elde ederiz:
Son iki formül hızları içerir V 0 ve V. İfadeyi değiştirme V=at formül (4.2)'ye dönüştürülür ve ifade V 0 =at - formül (4.3)'te şunu elde ederiz:
Ortaya çıkan formül, hem dinlenme durumundan eşit şekilde hızlanan hareket için hem de vücut yolun sonunda durduğunda hızı azalan hareket için geçerlidir. Her iki durumda da kat edilen mesafe, hareket zamanının karesiyle orantılıdır (ve tekdüze harekette olduğu gibi sadece zamanla değil). Bu modeli ilk kuran G. Galileo'ydu.
Tablo 2'de düzgün ivmeli doğrusal hareketi tanımlayan temel formüller verilmektedir. 
Galileo'nun, (diğer birçok keşfiyle birlikte) düzgün ivmeli hareket teorisinin ana hatlarını çizdiği kitabını görme şansı olmadı. Ne zaman yayınlandı? 74 yaşındaki bilim adamı zaten kördü. Galileo görüşünün kaybını çok ağır karşıladı. "Tahmin edebilirsiniz" diye yazmıştı, "gözlemlerime ve açık delillerime göre insanların bilim sandığı şeylerle karşılaştırıldığında yüz bin kat genişlemiş olan bu gökyüzünün, bu dünyanın ve Evrenin, bu kadar genişlediğini fark ettiğimde ne kadar üzülüyorum." Bütün geçmiş yüzyıllar artık benim için o kadar azalmış ve küçülmüş ki.”
Beş yıl önce Galileo Engizisyon tarafından yargılanmıştı. Dünyanın yapısına ilişkin görüşleri (ve merkezi yerin Dünya değil Güneş tarafından işgal edildiği Kopernik sistemine bağlıydı) uzun süredir kilise bakanları tarafından beğenilmiyordu. 1614 yılında Dominikli rahip Caccini, Galileo'nun kafir olduğunu ve matematiğin şeytanın icadı olduğunu ilan etti. Ve 1616'da Engizisyon resmen şöyle ilan etti: "Kopernik'e atfedilen, Dünya'nın Güneş'in etrafında döndüğü, Güneş'in Evrenin merkezinde durduğu, Doğu'dan Batı'ya doğru hareket etmediği yönündeki doktrin iğrençtir." Kutsal Yazı ve bu nedenle ne savunulabilir ne de gerçek olarak kabul edilebilir." Kopernik'in kendi dünya sistemini özetleyen kitabı yasaklandı ve Galileo "sakinleşmezse hapse atılacağı" konusunda uyarıldı.
Ancak Galileo "sakinleşmedi." Bilim adamı, "Dünyada bilgi konusundaki cehaletten daha büyük bir nefret yoktur" diye yazdı. Ve 1632'de çıkıyor ünlü kitap"İki hakkında diyalog büyük sistemler dünya - Ptolemaik ve Kopernik", burada Kopernik sistemi lehine çok sayıda argüman verdi. Ancak, birkaç ay sonra Papa'nın emriyle bu eserin yalnızca 500 kopyası satıldı.
Kitabın yayıncısı Rimsky'ye bu eserin satışını durdurma emri verildi.
Aynı yılın sonbaharında Galileo, Engizisyon'dan Roma'da görünme emri aldı ve bir süre sonra 69 yaşındaki hasta bilim adamı bir sedyeyle başkente götürüldü. Burada, Engizisyon hapishanesinde. Galileo dünyanın yapısına ilişkin görüşlerinden vazgeçmek zorunda kaldı ve 22 Haziran 1633'te bir Roma manastırında Minerva Galileo önceden hazırlanmış feragat metnini okuyup imzaladı.
"Ben, Floransalı merhum Vincenzo Galilei'nin oğlu, 70 yaşındaki Galileo Galilei, bizzat mahkemeye getirdim ve siz Hazretlerinin, en saygıdeğer bey kardinallerin, Hıristiyanlık çapında sapkınlığa karşı genel sorgulayıcıların önünde diz çöktüm; önümde kutsal olan İncil'e ve ona el uzatarak yemin ederim ki her zaman inandım, şimdi de inanıyorum ve Tanrı'nın yardımıyla Kutsal Katolik ve Apostolik Roma Kilisesi'nin tanıdığı, tanımladığı ve vaaz ettiği her şeye inanmaya devam edeceğim.
Mahkeme kararına göre Galileo'nun kitabı yasaklandı ve kendisi de hapis cezasına çarptırıldı. belirsiz süre Ancak Papa, Galileo'yu affetti ve hapis cezasının yerine Arcetri'ye taşındı ve burada ev hapsindeyken 1636'da "Mekanik ve Yerel Hareket ile ilgili iki yeni bilim dalı ile ilgili konuşmalar ve matematiksel kanıtlar" kitabını yazdı. Kitabın el yazması Hollanda'ya nakledildi ve orada 1638'de basıldı. Galileo bu kitapla uzun yıllarını özetledi. fiziksel araştırma Aynı yıl Galileo tamamen kör oldu. Büyük bilim adamının başına gelen talihsizlikten bahseden Viviani (Galileo'nun öğrencisi) şunları yazdı: “Gözlerinden şiddetli akıntı geldi, öyle ki birkaç ay sonra tamamen gözsüz kaldı. - evet diyorum, gözleri olmadan, ki bu da kısa zaman Bu dünyada, geçmiş yüzyıllardaki tüm insan gözlerinin görüp gözlemleyebildiğinden daha fazlasını gördüm."
Galileo'yu ziyaret eden Floransalı engizisyoncu, Roma'ya yazdığı mektupta onu çok ciddi bir durumda bulduğunu belirtmişti. Papa, bu mektuba dayanarak Galileo'nun geri dönmesine izin verdi. Ev Floransa'da kendisine hemen bir emir verildi: “Gerçek bir hapishanede ömür boyu hapis cezası ve aforoz altında, şehre girmeyin ve kim olursa olsun, ikili hakkındaki lanet görüş hakkında hiç kimseyle konuşmayın. Dünyanın hareketi.”
Galileo uzun süre evde kalmadı. Birkaç ay sonra tekrar Arcetri'ye gelmesi emredildi. 8 Ocak 1642'de sabah saat dörtte, Galileo öldü.
1. Düzgün hızlanan hareketin düzgün hareketten farkı nedir? 2. Düzgün hızlanan hareket için yol formülünün düzgün hareket için yol formülünden farkı nedir? 3. G. Galileo'nun hayatı ve çalışmaları hakkında ne biliyorsunuz? Hangi yılda doğdu?
İnternet sitelerinden okuyucular tarafından gönderildi
8. sınıf fizikten materyaller, sınıflara göre fizikten ödevler ve cevaplar, fizik derslerine hazırlık notları, fizik 8. sınıf ders notları için planlar
Ders içeriği ders notları destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri etkileşimli teknolojiler Pratik görevler ve alıştırmalar kendi kendine test atölyeleri, eğitimler, vakalar, görevler ödev tartışmalı konular retorik sorularöğrencilerden İllüstrasyonlar ses, video klipler ve multimedya fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, şakalar, çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler özetler makaleler meraklı beşikler için püf noktaları ders kitapları temel ve ek terimler sözlüğü diğer Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesiDers kitabındaki hataların düzeltilmesi ders kitabındaki bir parçanın güncellenmesi, dersteki yenilik unsurları, eski bilgilerin yenileriyle değiştirilmesi Sadece öğretmenler için mükemmel dersler takvim planı bir yıl boyunca metodolojik öneriler tartışma programları Entegre DerslerMekanik hareket
Mekanik hareket bir cismin uzaydaki konumunun, durağan olduğunu düşündüğümüz başka bir cisme göre zaman içinde değiştirme sürecidir.
Geleneksel olarak hareketsiz olarak kabul edilen bir cisim, bir referans cismidir.
Referans kuruluşu başka bir cismin konumunun belirlendiği bir cisimdir.
Referans sistemi bir referans gövdesi, ona sıkı bir şekilde bağlı bir koordinat sistemi ve hareket zamanını ölçen bir cihazdır.
Hareket yörüngesi
Vücut yörüngesi seçilen referans sistemine göre hareket eden bir cisim (maddi bir nokta olarak kabul edilir) tarafından tanımlanan sürekli bir çizgidir.
Kat edilen mesafe
Kat edilen mesafe -skaler miktar, uzunluğa eşit Bir cismin bir süre boyunca kat ettiği yörüngenin yayı.
Hareketli
Bedeni hareket ettirerek bir cismin başlangıç konumunu sonraki konumuna bağlayan yönlendirilmiş düz çizgi parçası olarak adlandırılır vektör miktarı.
Ortalama ve anlık hareket hızı. Hızın yönü ve modülü.
Hız - fiziksel miktar Koordinat değişiminin hızını karakterize eden.
Ortalama sürüş hızı- fiziksel bir miktardır orana eşit Bir noktanın bu hareketin meydana geldiği zaman aralığına hareketinin vektörü. Vektör yönü ortalama hız, yer değiştirme vektörünün yönü ile çakışır ∆S
Anlık hız fiziksel bir niceliktir sınıra eşit onun için çabaladığı ortalama hız zaman aralığında sonsuz bir azalma ile ∆t. Vektör anlık hız yörüngeye teğet olarak yönlendirilir. Modül yolun zamana göre birinci türevine eşittir.
Düzgün hızlandırılmış harekete sahip yol formülü.
Düzgün hızlandırılmış hareket-
Bu, ivmenin büyüklük ve yönde sabit olduğu bir harekettir.
Hareketin hızlanması
Hareketin hızlanması - bir cismin hızındaki değişim oranını, yani hızın zamana göre birinci türevini belirleyen bir vektör fiziksel niceliği.
Teğetsel ve normal ivmeler.
Teğetsel (teğetsel) ivme hareket yörüngesinin belirli bir noktasında yörüngeye teğet boyunca yönlendirilen ivme vektörünün bileşenidir. Teğetsel ivme, eğrisel hareket sırasında hız modülündeki değişimi karakterize eder.
Yön vektör teğetsel ivme A cismin yörüngesi olan teğet çember ile aynı eksende yer alır. 
Normal hızlanma- bu, vücudun yörüngesi üzerinde belirli bir noktada hareket yörüngesinin normali boyunca yönlendirilen ivme vektörünün bileşenidir.
Vektör
dik doğrusal hız yörüngenin eğrilik yarıçapı boyunca yönlendirilen hareket.
Eşit şekilde hızlandırılmış hareket için hız formülü
Newton'un ilk yasası (veya eylemsizlik yasası)
Yalıtılmış ötelemeli olarak hareket eden cisimlerin hızlarını büyüklük ve yön bakımından değişmeden koruduğu bu tür referans sistemleri vardır.
Atalet sistemi geri sayım maddi bir noktanın bağımsız olduğu bir referans sistemidir. dış etkiler, ya hareketsiz durumda ya da doğrusal ve düzgün bir şekilde (yani sabit bir hızda) hareket ediyor.
Doğada dört tane var etkileşim türü
1. Yerçekimi (yerçekimi kuvveti), kütlesi olan cisimler arasındaki etkileşimdir.
2. Elektromanyetik - sürtünme ve esneklik gibi mekanik kuvvetlerden sorumlu olan elektrik yüklü cisimler için geçerlidir.
3. Güçlü - kısa menzilli etkileşim, yani çekirdeğin boyutu kadar bir mesafede hareket eder.
4. Zayıf. Bu etkileşim, temel parçacıklar arasındaki bazı etkileşim türlerinden, bazı β bozunma türlerinden ve atomun içinde, atom çekirdeğinde meydana gelen diğer işlemlerden sorumludur.
Ağırlık - öyle niceliksel özellikler vücudun inert özellikleri. Vücudun dış etkilere nasıl tepki verdiğini gösterir.
Kuvvet - Bir cismin diğeri üzerindeki etkisinin niceliksel bir ölçüsüdür.
Newton'un ikinci yasası.
Cismin üzerine etki eden kuvvet, vücut kütlesi ile bu kuvvetin verdiği ivmenin çarpımına eşittir: F=ma
Ölçülen süre
Fiziksel miktar, ürüne eşit vücut kütlesinin hareket hızına denir vücut dürtüsü (veya hareket miktarı). Bir cismin momentumu vektörel bir büyüklüktür. SI dürtü birimi kilogram-metre bölü saniye (kg m/s).
Newton'un ikinci yasasının bir cismin momentumundaki değişiklik yoluyla ifadesi
Düzgün hareket – bu sabit hızda harekettir, yani hız değişmediğinde (v = sabit) ve hızlanma veya yavaşlama meydana gelmediğinde (a = 0).
Düz çizgi hareketi – bu düz bir çizgide, yani bir yörüngede harekettir doğrusal hareket- bu düz bir çizgi.
Düzgün hızlandırılmış hareket - ivmenin büyüklük ve yön bakımından sabit olduğu hareket.
Newton'un üçüncü yasası. Örnekler.
Gücün omuzu.
Gücün omuzu hayali bir O noktasından kuvvete dik olan uzunluğudur. Kurgusal merkezi, O noktasını keyfi olarak seçeceğiz ve her kuvvetin bu noktaya göre momentlerini belirleyeceğiz. Bazı kuvvetlerin momentlerini belirlemek için bir O noktasını seçmek, diğer kuvvetlerin momentlerini bulmak için onu başka bir yerde seçmek imkansızdır!
Rastgele bir yerde O noktasını seçiyoruz ve artık yerini değiştirmiyoruz. O zaman yerçekimi kolu şekildeki dik uzunluğun (bölüm d) uzunluğudur.
Cisimlerin eylemsizlik momenti.
Atalet momenti J(kgm 2) – parametreye benzer fiziksel anlam kütle ileri hareket. Sabit bir dönme ekseni etrafında dönen cisimlerin atalet ölçüsünü karakterize eder. Kütlesi m olan bir maddi noktanın eylemsizlik momenti, kütlenin ve noktadan dönme eksenine olan uzaklığın karesinin çarpımına eşittir: .
Bir cismin eylemsizlik momenti eylemsizlik momentlerinin toplamıdır maddi noktalar bu bedeni oluşturan. Vücut ağırlığı ve büyüklüğü cinsinden ifade edilebilir
Steiner'in teoremi.
Atalet momenti J keyfi sabit bir eksene göre vücut toplamına eşit bu cismin eylemsizlik momenti Jc Vücudun kütle merkezinden geçen, kendisine paralel bir eksene göre ve vücut kütlesinin çarpımı M mesafenin karesi başına D eksenler arasında:
Jc- cismin kütle merkezinden geçen bir eksene göre bilinen eylemsizlik momenti,
J- göreli olarak arzu edilen atalet momenti paralel eksen,
M- vücut ağırlığı,
D- belirtilen eksenler arasındaki mesafe.
Açısal momentumun korunumu kanunu. Örnekler.
Sabit bir eksen etrafında dönen bir cisme etki eden kuvvetlerin momentlerinin toplamı sıfıra eşitse açısal momentum korunur (açısal momentumun korunumu kanunu):
.
Açısal momentumun korunumu yasası, üç serbestlik derecesine sahip, hızla dönen bir cisim olan dengeli bir jiroskopla yapılan deneylerde çok açıktır (Şekil 6.9).
 |
Buz dansçılarının dönüş hızını değiştirmek için kullandıkları açısal momentumun korunumu yasasıdır. Yoksa ünlü örnek– Zhukovsky tezgahı (Şekil 6.11).
Güç işi.
Kuvvet işi -dönüşüm sırasında kuvvet ölçüsü mekanik hareket başka bir hareket biçimine dönüşür.
Kuvvetlerin çalışması için formül örnekleri.
yerçekimi işi; eğimli bir yüzey üzerinde yerçekimi işi
elastik kuvvet işi
Sürtünme kuvveti işi
Vücudun mekanik enerjisi.
Mekanik enerji sistemin durumunun bir fonksiyonu olan ve sistemin iş yapma yeteneğini karakterize eden fiziksel bir niceliktir.
Salınım özellikleri
Faz sistemin durumunu (koordinat, hız, ivme, enerji vb.) belirler.
Döngüsel frekans
salınım aşamasındaki değişim oranını karakterize eder.
Başlangıç durumu salınım sistemi karakterize eder başlangıç aşaması
Salınım genliği A- bu denge konumundan en büyük yer değiştirmedir
Dönem T- bu, noktanın bir tam salınım gerçekleştirdiği zaman dilimidir.
Salınım frekansı birim zaman t başına tam salınımların sayısıdır.
Frekans, döngüsel frekans ve salınım periyodu şu şekilde ilişkilidir:
Fiziksel sarkaç.
Fiziksel sarkaç - Kütle merkeziyle çakışmayan bir eksen etrafında salınabilen katı bir cisim.
Elektrik yükü.
Elektrik yükü parçacıkların veya cisimlerin elektromanyetik kuvvet etkileşimlerine girme özelliğini karakterize eden fiziksel bir niceliktir.
Elektrik yükü genellikle harflerle temsil edilir Q veya Q.
Bilinen tüm deneysel gerçeklerin toplamı, şunları yapmamızı sağlar: aşağıdaki sonuçlar:
· İki çeşit vardır elektrik ücretleri geleneksel olarak pozitif ve negatif olarak adlandırılır.
· Yükler bir vücuttan diğerine (örneğin doğrudan temas yoluyla) aktarılabilir. Vücut kütlesinden farklı olarak elektrik yükü doğuştan gelen bir özellik değildir. verilen vücut. Aynı vücut farklı koşullar farklı bir ücrete sahip olabilir.
· Benzer yükler iter, farklı yükler çeker. Bu aynı zamanda temel bir farklılığı da ortaya koyuyor elektromanyetik kuvvetler yerçekimsel olanlardan. Yerçekimi kuvvetleri her zaman çekim güçleridir.
Coulomb yasası.
Bir boşluktaki iki sabit nokta elektrik yükü arasındaki etkileşim kuvvetinin modülü, bu yüklerin büyüklüklerinin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır.
G, aralarındaki mesafedir, k, SI cinsinden birim sistemi seçimine bağlı olarak orantı katsayısıdır.
Bir boşluktaki yüklerin etkileşim kuvvetinin bir ortama göre kaç kat daha büyük olduğunu gösteren değere ortamın dielektrik sabiti E denir. Dielektrik sabiti e olan bir ortam için Coulomb yasası yazılır aşağıdaki gibi:
SI'da k katsayısı genellikle şu şekilde yazılır:
Elektrik sabiti, sayısal olarak eşit
Elektrik kullanma sabit yasa Kolye şuna benziyor:
Elektrostatik alan.
Elektrostatik alan - Uzayda sabit olan ve zamanla değişmeyen (elektrik akımlarının yokluğunda) elektrik yüklerinin yarattığı alan. Elektrik alanı özel tür Elektrik yükleriyle ilişkili olan ve yüklerin birbirleri üzerindeki etkilerini ileten madde.
Ana Özellikler elektrostatik alan:
· tansiyon
potansiyel
Yüklü cisimlerin alan kuvveti için formül örnekleri.
1. Düzgün yüklü küresel bir yüzey tarafından oluşturulan elektrostatik alanın yoğunluğu.
R yarıçaplı küresel bir yüzeyin (Şekil 13.7) düzgün dağılmış bir q yükünü taşımasına izin verin, yani. kürenin herhangi bir noktasındaki yüzey yük yoğunluğu aynı olacaktır.
Küresel yüzeyimizi r>R yarıçaplı simetrik bir S yüzeyine kapatalım. Gerilim vektörünün S yüzeyinden akısı şuna eşit olacaktır:
Gauss teoremine göre
Buradan
Bu ilişkinin alan gücü formülüyle karşılaştırılması puan ücreti yüklü kürenin dışındaki alan kuvvetinin, kürenin tüm yükünün merkezinde yoğunlaşmış olmasıyla aynı olduğu sonucuna varabiliriz.
R yarıçaplı yüklü bir kürenin yüzeyinde bulunan noktalar için yukarıdaki denkleme benzer şekilde şunu yazabiliriz:
Yüklü bir küresel yüzeyin içinde yer alan B noktasından yarıçapı r olan bir S küresi çizelim. 2. Topun elektrostatik alanı. Hacim yoğunluğuyla eşit olarak yüklenen R yarıçaplı bir topumuz olsun. Topun dışında, merkezinden r mesafesinde (r>R) bulunan herhangi bir A noktasındaki alan, topun merkezinde bulunan bir nokta yükünün alanına benzer. Daha sonra topun dışında ve yüzeyinde (r=R) Topun içinde, merkezinden r mesafesinde (r>R) bulunan B noktasında, alan yalnızca r yarıçaplı kürenin içinde bulunan yük tarafından belirlenir. Gerilim vektörünün bu küre boyunca akışı şuna eşittir: Öte yandan Gauss teoremine uygun olarak Karşılaştırmadan son ifadeler yapmalı Nerede - geçirgenlik topun içinde. 3. Düzgün yüklü sonsuz doğrusal bir ipliğin (veya silindirin) alan kuvveti. R yarıçaplı içi boş silindirik bir yüzeyin sabit bir doğrusal yoğunlukla yüklendiğini varsayalım. Koaksiyel işlemi gerçekleştirelim silindirik yüzey yarıçap Bu yüzey boyunca gerilim vektörünün akışı Gauss teoremine göre Son iki ifadeden, düzgün yüklü bir ipliğin yarattığı alan gücünü belirliyoruz: Düzlemin sonsuz genişliğe sahip olduğunu ve birim alan başına yükün σ'ya eşit olduğunu varsayalım. Simetri yasalarından, alanın düzleme dik olan her yere yönlendirildiği ve başka dış yük yoksa düzlemin her iki tarafındaki alanların aynı olması gerektiği sonucu çıkar. Yüklü düzlemin bir kısmını hayali bir silindirik kutuyla sınırlayalım, böylece kutu ikiye bölünsün, bileşenleri birbirine dik olsun ve her biri S alanına sahip olan iki taban yüklü düzleme paralel olsun (Şekil 1.10). Toplam vektör akışı; gerginlikler vektöre eşit, birinci tabanın alanı S artı karşı tabandan geçen akı vektörüyle çarpılır. Gerilim akışı yan yüzey silindir sıfıra eşit, Çünkü gerilim çizgileri onlarla kesişmez. Buradan Ancak o zaman eşit yüklü sonsuz bir düzlemin alan kuvveti şuna eşit olacaktır: Bu ifade koordinatları içermediğinden elektrostatik alan tekdüze olacak ve alanın herhangi bir noktasındaki yoğunluğu aynı olacaktır. 5. İki sonsuzun yarattığı alan gücü paralel düzlemler, aynı yoğunluklarda farklı şekilde yüklenir. Böylece, Plakanın dışında her birinden gelen vektörler ona doğru yönlendirilir. zıt taraflar ve karşılıklı olarak yok edilirler. Bu nedenle plakaları çevreleyen uzaydaki alan şiddeti sıfır E=0 olacaktır. Elektrik akımı. Elektrik akımı - yüklü parçacıkların yönlendirilmiş (düzenli) hareketi Dış güçler. Dış kuvvetler- bir doğru akım kaynağı içindeki elektrik yüklerinin hareketine neden olan elektriksel olmayan kuvvetler. Coulomb kuvvetleri dışındaki tüm kuvvetler dış kuvvetler olarak kabul edilir.
E.m.f. Gerilim. Elektromotor kuvvet(EMF) - doğrudan veya alternatif akım kaynaklarındaki üçüncü taraf (potansiyel olmayan) kuvvetlerin çalışmasını karakterize eden fiziksel bir miktar. Kapalı bir iletkende EMF devresi bir birimi hareket ettirmek için bu kuvvetlerin yaptığı işe eşit pozitif yük kontur boyunca. EMF gerilim yoluyla ifade edilebilir elektrik alanı dış güçler Gerilim (U)
yükü hareket ettirmek için elektrik alanın yaptığı işin oranına eşittir SI gerilim birimi: Mevcut güç. Mevcut güç (I)-
içinden geçen q yükünün oranına eşit skaler miktar enine kesit iletken, akımın aktığı süre boyunca. Akım gücü, birim zamanda iletkenin kesitinden ne kadar yükün geçtiğini gösterir. Akım yoğunluğu. Akım yoğunluğu j -
modülü, akımın yönüne dik belirli bir alandan akan akımın bu alanın büyüklüğüne oranına eşit olan bir vektör. Akım yoğunluğunun SI birimi amper/per'dir. metrekare(A/m2). Ohm kanunu. Akım voltajla doğru orantılı, dirençle ters orantılıdır. Joule-Lenz yasası. geçerken elektrik akımı Bir iletken boyunca iletkende üretilen ısı miktarı, akımın karesi, iletkenin direnci ve elektrik akımının iletkenden geçtiği süre ile doğru orantılıdır.
Manyetik etkileşim- bu, hareketli elektrik yüklerinin düzeninin etkileşimidir. Manyetik alan. Manyetik alan- bu, hareketli elektrik yüklü parçacıklar arasında etkileşimin meydana geldiği özel bir madde türüdür. Lorentz kuvveti ve Amper kuvveti. Lorentz kuvveti– dışarıdan etki eden kuvvet manyetik alan hızla hareket eden bir pozitif yük üzerinde (burada pozitif yük taşıyıcılarının sıralı hareketinin hızı). Lorentz kuvvet modülü: Amper gücü manyetik alanın akım taşıyan bir iletkene etki ettiği kuvvettir. Amper kuvvet modülü, iletkendeki akım gücünün, manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğü, iletkenin uzunluğu ve manyetik indüksiyon vektörü ile iletkendeki akımın yönü arasındaki açının sinüsü ile çarpımına eşittir. . Manyetik indüksiyon vektörü iletkene dik ise amper kuvveti maksimumdur. Manyetik indüksiyon vektörü iletkene paralel ise, manyetik alanın akım taşıyan iletken üzerinde hiçbir etkisi yoktur; Ampere'nin kuvveti sıfırdır. Ampere kuvvetinin yönü sol el kuralıyla belirlenir. Biot-Savart-Laplace yasası. Biot-Savart-Laplace Yasası- Herhangi bir akımın manyetik alanı, akımların ayrı bölümleri tarafından oluşturulan alanların vektör toplamı olarak hesaplanabilir. Formülasyon İzin vermek DC bir vakumda bulunan bir γ konturu boyunca akar - alanın arandığı nokta, daha sonra bu noktadaki manyetik alan indüksiyonu integral ile ifade edilir (SI sisteminde) Yön, içinde bulundukları düzleme dik ve yani diktir ve manyetik indüksiyon çizgisine teğet ile çakışır. Bu yön, manyetik indüksiyon hatlarını bulma kuralıyla bulunabilir (sağdaki vida kuralı): vida başının dönme yönü, jiletin öteleme hareketi elemandaki akımın yönüne karşılık geliyorsa yönü verir. . Vektörün büyüklüğü ifadeyle belirlenir (SI sisteminde) Vektör potansiyeli integral tarafından verilir (SI sisteminde) Döngü endüktansı. SI endüktans birimleri: Manyetik alan enerjisi. Elektromanyetik indüksiyon - değiştirirken kapalı bir devrede elektrik akımının ortaya çıkması olgusu manyetik akı, içinden geçiyor. Lenz'in kuralı. Lenz'in kuralı Kapalı bir döngüde meydana gelen indüklenen akım manyetik alanı, buna neden olan manyetik akıdaki değişime karşı koyar. Maxwell'in ilk denklemi Maxwell'in ikinci denklemi: Elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik radyasyon- uzayda yayılan bozulma (durum değişikliği) elektromanyetik alan. 3.1. Dalga
- Bunlar zamanla uzayda yayılan titreşimlerdir. Boyuna dalgalar, ortamın parçacıkları, bozukluğun yayılma vektörü boyunca yönlendirilerek salındığında ortaya çıkar. Enine dalgalar yayılır vektöre dik etki yönü. Kısaca: Bir ortamda bir rahatsızlığın neden olduğu deformasyon kayma, esneme ve sıkışma şeklinde kendini gösteriyorsa o zaman hakkında konuşuyoruz hem boyuna hem de uzunlamasına olan katı bir gövde hakkında enine dalgalar. Bir değişimin ortaya çıkması imkansızsa, ortam herhangi biri olabilir. Her dalga belirli bir hızda hareket eder. Altında dalga hızı
Rahatsızlığın yayılma hızını anlayın. Bir dalganın hızı (belirli bir ortam için) sabit bir değer olduğundan, dalganın kat ettiği mesafe, hızın ve yayılma süresinin çarpımına eşittir. Bu nedenle, dalga boyunu bulmak için dalganın hızını içindeki salınım periyoduyla çarpmanız gerekir: Dalgaboyu
- salınımların aynı fazda meydana geldiği, uzayda birbirine en yakın iki nokta arasındaki mesafe. Dalga boyu, dalganın uzaysal periyoduna, yani sabit fazlı bir noktanın salınım periyoduna eşit bir zaman aralığında "aldığı" mesafeye karşılık gelir, dolayısıyla Dalga numarası(aynı zamanda denir mekansal frekans) oranı 2'dir π
radyandan dalga boyuna: uzaysal analog dairesel frekans. Tanım: dalga numarası k, dalga fazının büyüme hızıdır φ
uzaysal koordinata göre. 3.2. Düzlem dalga
- önü düzlem şeklinde olan bir dalga. Düzlem dalganın ön tarafının boyutu sınırsızdır, faz hız vektörü öne diktir. Düzlem dalga, dalga denkleminin özel bir çözümü ve uygun bir modeldir: böyle bir dalga doğada mevcut değildir, çünkü bir düzlem dalganın önü 'de başlar ve 'de biter ki bu açıkça var olamaz. Herhangi bir dalganın denklemi bir çözümdür diferansiyel denklem dalga denir. Fonksiyonun dalga denklemi şu şekilde yazılır: · - Laplace operatörü; · - gerekli işlev; · - istenen noktanın vektörünün yarıçapı; · - dalga hızı; · - zaman. dalga yüzeyi
- yer aynı fazda genelleştirilmiş koordinatta bozulma yaşayan noktalar. Özel durum dalga yüzeyi - dalga cephesi. A) Düzlem dalga
dalga yüzeyleri bir koleksiyon olan bir dalgadır paralel arkadaş dost uçaklar B) Küresel dalga
dalga yüzeyleri eşmerkezli kürelerden oluşan bir dalgadır. kiriş- çizgi, normal ve dalga yüzeyi. Dalga yayılma yönü ışınların yönünü ifade eder. Dalga yayılma ortamı homojen ve izotrop ise ışınlar düzdür (dalga düzlem ise paralel düz çizgilerdir). Fizikte ışın kavramı genellikle sadece geometrik optik ve akustik, çünkü bu yönlerde çalışılmayan etkiler ortaya çıktığında ışın kavramının anlamı kaybolur. 3.3. Enerji özellikleri dalgalar
Dalganın yayıldığı ortam, enerjilerden oluşan mekanik enerjiye sahiptir. salınım hareketi tüm parçacıkları. Kütlesi m 0 olan bir parçacığın enerjisi aşağıdaki formülle bulunur: E 0 = m 0 Α 2ω 2/2. Ortamın birim hacmi n = içerir P/m 0 parçacıklar (ρ
- ortamın yoğunluğu). Bu nedenle ortamın birim hacminin enerjisi w р = nЕ 0 = ρ
Α 2ω 2 /2. Yığın Yoğunluğu enerji(W р) - hacminin bir biriminde bulunan ortam parçacıklarının titreşim hareketinin enerjisi: Enerji akışı(F) - bir dalganın belirli bir yüzeyden birim zamanda aktardığı enerjiye eşit bir değer: Dalga yoğunluğu veya enerji akısı yoğunluğu(I) - dalganın yayılma yönüne dik bir birim alan boyunca bir dalga tarafından aktarılan enerji akışına eşit bir değer: 3.4. Elektromanyetik dalga
Elektromanyetik dalga- elektromanyetik alanın uzayda yayılma süreci. Oluşma koşulu elektromanyetik dalgalar. Manyetik alandaki değişiklikler, iletkendeki akım gücü değiştiğinde meydana gelir ve iletkendeki akım gücü, içindeki elektrik yüklerinin hareket hızı değiştiğinde, yani. yükler ivmeyle hareket ettiğinde. Sonuç olarak, elektromanyetik dalgalar, elektrik yüklerinin hızlandırılmış hareketinden ortaya çıkmalıdır. Şarj hızı sıfır olduğunda yalnızca bir elektrik alanı vardır. Şu tarihte: sabit hız yük bir elektromanyetik alan yaratır. Bir yükün hızlandırılmış hareketi ile uzayda sonlu bir hızla yayılan bir elektromanyetik dalga yayılır. Elektromanyetik dalgalar madde içinde yayılır. terminal hızı. Burada ε ve μ maddenin dielektrik ve manyetik geçirgenlikleridir, ε 0 ve μ 0 elektrik ve manyetik sabitlerdir: ε 0 = 8,85419·10 –12 F/m, μ 0 = 1,25664·10 –6 H/m. Elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı (ε = μ = 1): Ana özellikler Elektromanyetik radyasyon genellikle frekans, dalga boyu ve polarizasyon olarak kabul edilir. Dalga boyu radyasyonun yayılma hızına bağlıdır. Elektromanyetik radyasyonun boşluktaki grup yayılma hızı ışığın hızına eşittir; diğer ortamlarda bu hız daha azdır. Elektromanyetik radyasyon genellikle frekans aralıklarına bölünür (tabloya bakınız). Aralıklar arasında keskin geçişler yoktur; bazen üst üste gelirler ve aralarındaki sınırlar keyfidir. Radyasyonun yayılma hızı sabit olduğundan, salınımlarının frekansı vakumdaki dalga boyuyla sıkı bir şekilde ilişkilidir. Dalga girişimi. Tutarlı dalgalar. Dalga tutarlılığı koşulları. Işığın optik yol uzunluğu (OPL). O.d.p. farkı arasındaki ilişki Dalgaların neden olduğu salınımların fazlarında farklılık olan dalgalar. Genlik ortaya çıkan salınım iki dalga karıştığında. İki dalganın girişimi sırasında genliğin maksimum ve minimum koşulları. İki dar uzun paralel yarıkla aydınlatıldığında düz ekrandaki girişim saçakları ve girişim deseni: a) kırmızı ışık, b) beyaz ışık.
Böylece diğer taraftan Gauss teoremine göre
Şekil 13.13'ten görülebileceği gibi, iki sonsuz paralel düzlem arasındaki alan kuvveti yüzey yoğunlukları yükler ve , plakalar tarafından oluşturulan alan kuvvetlerinin toplamına eşittir, yani.
devrenin bir bölümünde taşınan yük miktarına.
İndüktans
- fiziksel akımın 1 saniyede 1 Amper değişmesi durumunda devrede oluşan kendinden endüktif emk'ye sayısal olarak eşit bir değer.
Endüktans ayrıca aşağıdaki formül kullanılarak da hesaplanabilir:
burada Ф devre boyunca manyetik akı, I devredeki akım gücüdür.
Manyetik alanın enerjisi vardır. Tıpkı yüklü bir kapasitörün rezervinin olması gibi elektrik enerjisi akımın aktığı bobinde bir manyetik enerji rezervi vardır.
2. Yer değiştiren herhangi bir manyetik alan, bir girdap elektrik alanı oluşturur (elektromanyetik indüksiyonun temel yasası).
Mekanik dalgalar yalnızca bazı ortamlarda (maddelerde) yayılabilir: gazda, sıvıda, katıda. Dalgaların kaynağı, çevredeki alanda çevresel deformasyon yaratan salınan cisimlerdir. Gerekli bir koşul elastik dalgaların ortaya çıkması, onu engelleyen güç ortamının, özellikle de esnekliğin bozulduğu anda ortaya çıkmasıdır. Komşu parçacıkları birbirlerinden uzaklaştıklarında birbirine yaklaştırma, birbirlerine yaklaştıklarında ise birbirlerinden uzaklaştırma eğilimindedirler. Rahatsızlığın kaynağından uzaktaki parçacıklara etki eden elastik kuvvetler, onları dengeden çıkarmaya başlar. Boyuna dalgalar yalnızca gaz ve sıvı ortamların karakteristiğidir, ancak enine– aynı zamanda katılar için de: Bunun nedeni, bu ortamları oluşturan parçacıkların, aksine katı bir şekilde sabitlenmedikleri için serbestçe hareket edebilmeleridir. katılar. Buna göre enine titreşimler temelde imkansızdır.
