Физика анықтамасындағы нүкте дегеніміз не. механикалық қозғалыс

МАТЕРИАЛДЫҚ НҰҚТА- жоғалып кететін шағын өлшемді денені білдіретін, бірақ белгілі бір массасы бар классикалық механиканың модельдік концепциясы (абстракция).

Бір жағынан, материалдық нүкте механиканың ең қарапайым объектісі болып табылады, өйткені оның кеңістіктегі орны тек үш санмен анықталады. Мысалы, біздің материалдық нүктеміз орналасқан кеңістіктегі нүктенің үш декарттық координатасы.

Екінші жағынан, материалдық нүкте механиканың негізгі анықтамалық объектісі болып табылады, өйткені ол үшін механиканың негізгі заңдары тұжырымдалады. Механиканың барлық басқа объектілері - материалдық денелер мен орталар - материалдық нүктелердің сол немесе басқа жиынтығы ретінде ұсынылуы мүмкін. Мысалы, кез келген денені кішкене бөліктерге «кесіп» алуға және олардың әрқайсысын сәйкес массасы бар материалдық нүкте ретінде алуға болады.

Дене қозғалысы туралы мәселені қойғанда нақты денені материалдық нүктемен «ауыстыру» мүмкін болған кезде, тұжырымдалған есептің шешімі жауап беруі керек сұрақтарға байланысты.

Материалдық нүкте моделін қолдану мәселесіне әртүрлі тәсілдер бар.

Олардың бірі эмпирикалық. Материалдық нүкте моделі қозғалатын денелердің өлшемдері осы денелердің салыстырмалы орын ауыстыруларының шамасымен салыстырғанда шамалы болған жағдайда қолданылады деп саналады. Мысал ретінде Күн жүйесі. Егер Күнді қозғалмайтын материалдық нүкте деп есептесек және ол бүкіләлемдік тартылыс заңы бойынша басқа материалдық нүкте-планетаға әсер етеді деп есептесек, онда нүкте-планета қозғалысы мәселесінің белгілі шешімі бар. Нүкте қозғалысының ықтимал траекторияларының ішінде Күн жүйесінің планеталары үшін эмпирикалық түрде бекітілген Кеплер заңдары орындалатындары бар.

Осылайша, планеталардың орбиталық қозғалыстарын сипаттау кезінде материалдық нүкте моделі жеткілікті қанағаттанарлық. (Алайда, Күн мен Айдың тұтылуы сияқты құбылыстардың математикалық моделін құру Күннің, Жердің және Айдың нақты өлшемдерін есепке алуды талап етеді, дегенмен бұл құбылыстар орбиталық қозғалыстармен анық байланысты.)

Күн диаметрінің ең жақын планета – Меркурий орбитасының диаметріне қатынасы ~ 1 10 -2 , ал Күнге жақын планеталардың диаметрлерінің олардың орбиталарының диаметрлеріне қатынасы ~ 1. ÷ 2 10 -4 . Бұл сандар басқа есептердегі дене өлшемдерін елемеу үшін және, демек, материалдық нүкте үлгісінің қолайлылығы үшін ресми критерий бола ала ма? Тәжірибе көрсеткендей, олай емес.

Мысалы, кішкентай оқ л= 1 ÷ 2 см ұшу қашықтығы Л= 1 ÷ 2 км, яғни. қатынасы, дегенмен, ұшу жолы (және қашықтығы) оқтың массасына ғана емес, сонымен қатар оның пішініне және оның айналуына байланысты. Сондықтан, тіпті кішкентай оқ, қатаң айтқанда, материалдық нүкте деп санауға болмайды. Егер сыртқы баллистика мәселелерінде снаряд денесі көбінесе материалдық нүкте болып есептелсе, онда бұл, әдетте, дененің нақты сипаттамаларын эмпирикалық түрде ескеретін бірқатар қосымша шарттарды ескерумен бірге жүреді.

Егер біз астронавтикаға жүгінсек, онда ғарыш кемесі (ҒК) жұмысшы орбитаға шығарылғанда, оның ұшу траекториясын одан әрі есептеулерде ол материалдық нүкте болып саналады, өйткені ҒҚ пішініндегі ешқандай өзгеріс оның ғарышқа айтарлықтай әсер етпейді. траектория. Тек кейде траекторияны түзету кезінде реактивті қозғалтқыштардың ғарышта дәл бағдарлануын қамтамасыз ету қажет болады.

Түсу бөлімі Жер бетіне ~100 км қашықтықта жақындағанда, ол бірден денеге «айнылады», өйткені ол «бүйірден» атмосфераның тығыз қабаттарына енгендіктен, купе астронавттарды және қайтарылған материалдарды ғарышкерлерге жеткізетінін анықтайды. Жердегі қалаған нүкте ..

Материалдық нүктенің моделі микроәлемнің элементар бөлшектер, атом ядролары, электрон және т.б. сияқты физикалық объектілерінің қозғалысын сипаттау үшін іс жүзінде жарамсыз болып шықты.

Материалдық нүкте моделін қолдану мәселесіне тағы бір көзқарас ұтымды болып табылады. Жеке денеге қолданылатын жүйенің импульсінің өзгеру заңына сәйкес дененің массасының центрі С кейбір (оны эквивалент деп атаймыз) материалдық нүктемен бірдей үдеуі бар, оған бірдей күштер әсер етеді. дене, яғни.

Жалпы айтқанда, алынған күшті қосынды түрінде көрсетуге болады , мұнда тек және (радиус векторы және С нүктесінің жылдамдығы) және - және дененің бұрыштық жылдамдығына және оның бағытына байланысты.

Егер а Ф 2 = 0, онда жоғарыдағы қатынас эквивалентті материалдық нүктенің қозғалыс теңдеуіне айналады.

Бұл жағдайда дененің масса центрінің қозғалысы дененің айналмалы қозғалысына тәуелсіз деп аталады. Осылайша, материалдық нүктелік модельді пайдалану мүмкіндігі математикалық қатаң (және эмпирикалық емес) негіздеуді алады.

Әрине, іс жүзінде жағдай Ф 2 = 0 сирек және әдетте Ф 2 № 0, бірақ солай болуы мүмкін Ф 2 салыстырғанда біршама аз Фбір . Сонда эквивалентті материалдық нүктенің моделі дененің қозғалысын сипаттаудағы кейбір жуықтау деп айтуға болады. Мұндай жуықтау дәлдігінің бағасын математикалық жолмен алуға болады және егер бұл бағалау «тұтынушы» үшін қолайлы болып шықса, онда денені баламалы материалдық нүктемен ауыстыру қолайлы, әйтпесе мұндай ауыстыру елеулі қателер.

Бұл дене алға жылжыған кезде де орын алуы мүмкін және кинематика тұрғысынан оны қандай да бір эквиваленттік нүктемен «ауыстыруға» болады.

Әрине, материалдық нүкте моделі «Неліктен Ай Жерге тек бір жағымен қарайды?» деген сұрақтарға жауап беруге жарамайды. Ұқсас құбылыстар дененің айналмалы қозғалысымен байланысты.

Виталий Самсонов

Анықтама

Материалдық нүкте деп оның қозғалысын сипаттау кезінде өлшемдерін, пішінін, айналуын және ішкі құрылымын ескермеуге болатын макроскопиялық денені айтады.

Берілген денені материалдық нүкте ретінде қарастыруға бола ма деген сұрақ бұл дененің өлшеміне емес, шешілетін есептің шарттарына байланысты. Мысалы, Жердің радиусы Жерден Күнге дейінгі қашықтықтан әлдеқайда аз және оның орбиталық қозғалысын массасы Жердің массасына тең және оның тік бөлігінде орналасқан материалдық нүктенің қозғалысы ретінде жақсы сипаттауға болады. орталық. Дегенмен, Жердің өз осінің айналасындағы күнделікті қозғалысын қарастырғанда, оны материалдық нүктемен ауыстырудың мағынасы жоқ. Материалдық нүкте моделінің белгілі бір денеге қолданылуы дененің өзінің өлшеміне емес, оның қозғалыс шарттарына байланысты. Атап айтқанда, ілгерілемелі қозғалыс кезінде жүйенің массалар центрінің қозғалысы туралы теоремаға сәйкес кез келген қатты денені орны дененің массалар центрімен сәйкес келетін материалдық нүкте деп санауға болады.

Материалдық нүктенің массасы, орны, жылдамдығы және кейбір басқа физикалық қасиеттері уақыттың кез келген нақты сәтіндегі оның әрекетін толығымен анықтайды.

Материалдық нүктенің кеңістіктегі орны геометриялық нүктенің орны ретінде анықталады. Классикалық механикада материалдық нүктенің массасы уақыт бойынша тұрақты және оның қозғалысы мен басқа денелермен әрекеттесу ерекшеліктеріне тәуелсіз деп есептеледі. Классикалық механиканың құрылысына аксиоматикалық көзқараста аксиомалардың бірі ретінде мыналар қабылданған:

Аксиома

Материалдық нүкте массасы деп аталатын скалярмен байланысты геометриялық нүкте: $(r,m)$, мұнда $r$ — кейбір декарттық координаталар жүйесіне қатысты Евклид кеңістігіндегі вектор. Масса нүктенің кеңістіктегі немесе уақыттағы орнына тәуелсіз, тұрақты деп есептеледі.

Механикалық энергияны материалдық нүкте оның кеңістіктегі қозғалысының кинетикалық энергиясы және (немесе) өріспен әрекеттесуінің потенциалдық энергиясы түрінде ғана сақтай алады. Бұл автоматты түрде материалдық нүктенің деформацияға (абсолютті қатты денені ғана материалдық нүкте деп атауға болады) және өз осінің айналасында айналуға және кеңістікте осы ось бағытының өзгеруіне қабілетсіз екенін білдіреді. Сонымен бірге материалдық нүктемен сипатталатын дене қозғалысының моделі өте кең қолданылады, ол оның кейбір лездік айналу центрінен және осы нүктені центрмен байланыстыратын түзудің бағытын белгілейтін Эйлер екі бұрышынан арақашықтықты өзгертуден тұрады. механиканың көптеген салаларында.

Идеал модель – материалдық нүктенің қозғалысын зерттеу арқылы нақты денелердің қозғалыс заңдылықтарын зерттеу әдісі механикада негізгі болып табылады. Кез келген макроскопиялық денені массалары оның бөліктерінің массасына тең болатын өзара әрекеттесетін g материалдық нүктелердің жиынтығы ретінде көрсетуге болады. Бұл бөліктердің қозғалысын зерттеу материалдық нүктелердің қозғалысын зерттеуге дейін қысқарады.

Материалдық нүкте ұғымын қолданудың шектеулерін мына мысалдан көруге болады: жоғары температурада сиректелген газда молекулалар арасындағы әдеттегі қашықтықпен салыстырғанда әрбір молекуланың өлшемі өте аз. Оларды елемеуге болады және молекуланы материалдық нүкте деп санауға болады. Бірақ бұл әрдайым бола бермейді: молекуланың тербелісі мен айналуы молекуланың «ішкі энергиясының» маңызды резервуары болып табылады, оның «сыйымдылығы» молекуланың өлшемімен, оның құрылымымен және химиялық қасиеттерімен анықталады. Жақсы жуықтау кезінде бір атомды молекуланы (инерттік газдар, металл булары және т.б.) кейде материалдық нүкте ретінде қарастыруға болады, бірақ мұндай молекулаларда жеткілікті жоғары температураның өзінде молекулалық соқтығыстардың әсерінен электронды қабаттардың қозуы байқалады, кейіннен эмиссия бойынша.

1-жаттығу

а) гаражға кірген автокөлік;

б) Воронеж – Ростов тас жолындағы машина?

а) гаражға кіретін автокөлікті материалдық нүкте ретінде қабылдауға болмайды, өйткені бұл жағдайда автомобильдің өлшемдері маңызды;

б) Воронеж-Ростов тас жолындағы автокөлікті материалдық нүкте ретінде алуға болады, өйткені автомобильдің өлшемдері қалалар арасындағы қашықтыққа қарағанда әлдеқайда аз.

Оны материалдық нүкте ретінде алуға болады ма:

а) мектептен үйге қайтып келе жатқанда 1 км жаяу жүретін бала;

б) жаттығу жасайтын бала.

а) Мектептен қайтып келе жатқан ұл бала үйге дейін 1 км қашықтықты жаяу жүріп өткенде, бұл қозғалыстағы баланы заттық нүкте ретінде қарастыруға болады, өйткені оның өлшемі жүріп өткен қашықтыққа қарағанда шағын.

б) сол бала таңғы жаттығуларды орындаса, оны материалдық нүкте деп санауға болмайды.

Материалдық нүкте

Материалдық нүкте(бөлшек) – механикадағы ең қарапайым физикалық модель – өлшемдері нөлге тең идеал дене, сонымен қатар берілген есептің болжамдары шегінде басқа өлшемдермен немесе қашықтықтармен салыстырғанда дененің өлшемдерін шексіз аз деп санауға болады. оқу. Материалдық нүктенің кеңістіктегі орны геометриялық нүктенің орны ретінде анықталады.

Тәжірибеде материалдық нүкте деп бұл мәселені шешу кезінде көлемі мен пішінін елемеуге болатын массасы бар дене түсініледі.

Дененің түзу сызықты қозғалысы кезінде оның орнын анықтау үшін бір координат осі жеткілікті.

Ерекшеліктер

Кез келген белгілі бір уақыт мезетіндегі материалдық нүктенің массасы, орны және жылдамдығы оның мінез-құлқы мен физикалық қасиеттерін толығымен анықтайды.

Салдары

Механикалық энергияны материалдық нүкте оның кеңістіктегі қозғалысының кинетикалық энергиясы және (немесе) өріспен әрекеттесуінің потенциалдық энергиясы түрінде ғана сақтай алады. Бұл автоматты түрде материалдық нүктенің деформацияға (абсолютті қатты денені ғана материалдық нүкте деп атауға болады) және өз осінің айналасында айналуға және кеңістікте осы ось бағытының өзгеруіне қабілетсіз екенін білдіреді. Сонымен қатар, заттық нүктемен сипатталған дене қозғалысының моделі, оның қандай да бір лездік айналу центрінен және осы нүктені центрмен байланыстыратын түзудің бағытын белгілейтін Эйлер екі бұрышынан арақашықтықты өзгертуден тұратын моделі өте кең. механиканың көптеген салаларында қолданылады.

Шектеулер

Материалдық нүкте ұғымын қолданудың шектеулерін мына мысалдан көруге болады: жоғары температурада сиректелген газда молекулалар арасындағы әдеттегі қашықтықпен салыстырғанда әрбір молекуланың өлшемі өте аз. Оларды елемеуге болады және молекуланы материалдық нүкте деп санауға болады. Бірақ бұл әрдайым бола бермейді: молекуланың тербелісі мен айналуы молекуланың «ішкі энергиясының» маңызды резервуары болып табылады, оның «сыйымдылығы» молекуланың өлшемімен, оның құрылымымен және химиялық қасиеттерімен анықталады. Жақсы жуықтау кезінде бір атомды молекуланы (инерттік газдар, металдар булары және т.б.) кейде материалдық нүкте ретінде қарастыруға болады, бірақ мұндай молекулалардың өзінде жеткілікті жоғары температурада молекулалық соқтығыстардың салдарынан электронды қабықтардың қозуы байқалады, содан кейін эмиссия бойынша.

Ескертпелер

Викимедиа қоры. 2010 ж.

• механикалық қозғалыс
• Абсолютті қатты дене

Басқа сөздіктерде «Материалдық нүкте» деген не екенін қараңыз:

МАТЕРИАЛДЫҚ НҰҚТАмассасы бар нүкте болып табылады. Механикада материалдық нүкте ұғымы дененің қозғалысын зерттеуде оның өлшемдері мен пішіні рөл атқармайтын, тек массасы ғана маңызды болған жағдайларда қолданылады. Кез келген дерлік денені материалдық нүкте ретінде қарастыруға болады, егер ... ... Үлкен энциклопедиялық сөздік

МАТЕРИАЛДЫҚ НҰҚТА- массасы бар нүкте ретінде қарастырылатын объектіні белгілеу үшін механикада енгізілген ұғым. Оң жақтағы M. t. орны геомның орны ретінде анықталады. нүктелер, бұл механикадағы есептерді шешуді айтарлықтай жеңілдетеді. Іс жүзінде денені ...... деп санауға болады. Физикалық энциклопедия

материалдық нүкте- Массасы бар нүкте. [Ұсынылған терминдер жинағы. 102-шығарылым. Теориялық механика. КСРО Ғылым академиясы. Ғылыми-техникалық терминология комитеті. 1984] Тақырыптар теориялық механика EN бөлшектер DE materialle Punkt FR нүктелік материал … Техникалық аудармашының анықтамалығы

МАТЕРИАЛДЫҚ НҰҚТА Қазіргі энциклопедия

МАТЕРИАЛДЫҚ НҰҚТА- механикада: шексіз кішкентай дене. Орыс тіліне енген шетел сөздерінің сөздігі. Чудинов А.Н., 1910 ... Орыс тілінің шетел сөздерінің сөздігі

Материалдық нүкте- МАТЕРИАЛДЫҚ НҰҚҚА, өлшемі мен пішінін ескермеуге болатын денені белгілеу үшін механикада енгізілген ұғым. Материалдық нүктенің кеңістіктегі орны геометриялық нүктенің орны ретінде анықталады. Денені материал деп санауға болады ...... Иллюстрацияланған энциклопедиялық сөздік

материалдық нүкте- механикада көлемі шексіз, массасы бар объект үшін енгізілген ұғым. Материалдық нүктенің кеңістіктегі орны механикадағы есептерді шешуді жеңілдететін геометриялық нүктенің орны ретінде анықталады. Кез келген дерлік дене ...... энциклопедиялық сөздік

Материалдық нүкте- массасы бар геометриялық нүкте; материалдық нүкте - массасы бар және өлшемдері жоқ материалдық дененің дерексіз бейнесі ... Қазіргі жаратылыстанудың бастаулары

материалдық нүкте- materialusis taškas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. массалық нүкте; материалдық нүкте вок. Массенпункт, м; materieller Punkt, m rus. материалдық нүкте, f; нүктелік масса, fpranc. нүктелік масса, м; point matériel, m … Fizikos terminų žodynas

материалдық нүкте- Массасы бар нүкте ... Политехникалық терминологиялық түсіндірме сөздік

Кітаптар

• Кестелер жинағы. Физика. 9-сынып (20 кесте), . 20 парақтан тұратын оқу альбомы. Материалдық нүкте. қозғалатын дене координаталары. Жеделдету. Ньютон заңдары. Бүкіләлемдік тартылыс заңы. Түзу сызықты және қисық сызықты қозғалыс. Дене қозғалысы...

Жетінші сыныптың физика курсынан дененің механикалық қозғалысы оның басқа денелерге қатысты уақыт бойынша қозғалысы екенін есте ұстаймыз. Осындай мәліметтерге сүйене отырып, дененің қозғалысын есептеу үшін қажетті құралдар жиынтығын болжауға болады.

Біріншіден, бізге есептерімізді жасайтын нәрсе керек. Әрі қарай, біз осы «бір нәрсеге» қатысты дененің орнын қалай анықтайтынымызды келісуіміз керек. Ақырында, уақытты қандай да бір жолмен түзету керек болады. Осылайша, дененің белгілі бір сәтте қайда болатынын есептеу үшін бізге анықтамалық жүйе қажет.

Физикадағы анықтамалық жүйе

Физикада анықтамалық жүйе деп анықтамалық дененің жиыны, анықтамалық денемен байланысты координаттар жүйесі және сағат немесе уақытты өлшеуге арналған басқа құрылғы. Сонымен бірге, кез келген анықтамалық жүйе шартты және салыстырмалы екенін әрқашан есте ұстау керек. Кез келген қозғалыс мүлдем басқа сипаттамаларға ие болатын басқа анықтамалық шеңберді қабылдауға әрқашан болады.

Салыстырмалылық жалпы алғанда физикадағы кез келген дерлік есептеулерде ескерілуі керек маңызды аспект болып табылады. Мысалы, біз кез келген уақытта қозғалатын дененің нақты координаталарын анықтау мүмкіндігінен көп жағдайда алыспыз.

Атап айтқанда, біз Мәскеуден Владивостокқа дейінгі теміржол желісінің бойына әрбір жүз метр сайын сағаттары бар бақылаушыларды орналастыра алмаймыз. Бұл жағдайда дененің жылдамдығы мен орналасуын шамамен белгілі бір уақыт кезеңіне есептейміз.

Бірнеше жүздеген, мыңдаған шақырымдық бағыттағы пойыздың орнын анықтау кезінде бір метрге дейінгі дәлдікке мән бермейміз. Бұл үшін физикада жуықтаулар бар. Сондай жуықтаулардың бірі – «материалдық нүкте» ұғымы.

Физикадағы материалдық нүкте

Физикадағы материалдық нүкте оның өлшемі мен пішінін елемеуге болатын жағдайларда денені білдіреді. Материалдық нүкте бастапқы дененің массасына ие деп есептеледі.

Мысалы, ұшақтың Новосібірден Новополоцкке ұшатын уақытын есептегенде, біз ұшақтың өлшемі мен пішініне мән бермейміз. Оның қандай жылдамдықпен дамитынын және қалалар арасындағы қашықтықты білу жеткілікті. Желге төзімділікті белгілі бір биіктікте және белгілі бір жылдамдықта есептеу қажет болған жағдайда, біз сол ұшақтың пішіні мен өлшемдерін нақты білмей-ақ жасай алмаймыз.

Кез келген денені дерлік материялық нүкте деп санауға болады, егер дененің жүріп өткен қашықтығы оның өлшемімен салыстырғанда үлкен болса да, дененің барлық нүктелері бірдей қозғалғанда. Мысалы, дүкеннен қиылысқа дейін бірнеше метр жол жүрген көлікті осы қашықтықпен салыстыруға болады. Бірақ мұндай жағдайда да оны материалдық нүкте деп санауға болады, өйткені автомобильдің барлық бөліктері бірдей жолмен және бірдей қашықтықта қозғалды.

Бірақ сол көлікті гаражға орналастыру қажет болған жағдайда, оны енді материалдық нүкте деп санауға болмайды. Оның өлшемі мен пішінін ескеру керек. Бұл да салыстырмалылықты, яғни біз нақты есептеулер жасайтын нәрсеге қатысты ескеру қажет болған мысалдар.

Дененің механикалық қозғалысы – уақыт өте келе оның басқа денелерге қатысты кеңістіктегі орнының өзгеруі. Ол механиктің денелерінің қозғалысын зерттейді. Абсолютті қатты дененің қозғалысы (қозғалыс пен әрекеттесу кезінде деформацияланбайды), оның барлық нүктелері белгілі бір уақыт моментінде бірдей қозғалады трансляциялық қозғалыс деп аталады; оны сипаттау үшін қажет және жеткілікті. дененің бір нүктесінің қозғалысын сипаттаңыз. Дененің барлық нүктелерінің траекториялары бір түзудің центрінде орналасқан шеңберлерден тұратын және шеңберлердің барлық жазықтықтары осы түзуге перпендикуляр болатын қозғалыс айналмалы қозғалыс деп аталады. Берілген жағдайларда пішіні мен өлшемдерін елемеуге болатын денені материалдық нүкте деп атайды. Бұл немқұрайлылық

Дененің өлшемдері оның жүріп өткен жолымен немесе берілген дененің басқа денелерге дейінгі қашықтығымен салыстырғанда аз болған кезде кішірейтуге рұқсат етіледі. Дененің қозғалысын сипаттау үшін оның координаттарын кез келген уақытта білу керек. Бұл механиктердің негізгі міндеті.

2. Қозғалыстың салыстырмалылығы. Анықтамалық жүйе. Өлшем бірлік.

Материалдық нүктенің координаталарын анықтау үшін анықтамалық денені таңдау және онымен координаталар жүйесін байланыстыру және уақыт сілтемесінің басын орнату қажет. Координаталар жүйесі және уақыт анықтамасының шығу тегінің көрсеткіші дененің қозғалысы қарастырылатын эталондық жүйені құрайды. Жүйе тұрақты жылдамдықпен қозғалуы керек (немесе тыныштықта болуы керек, бұл әдетте бір нәрсені білдіреді). Дененің траекториясы, жүріп өткен жолы және орын ауыстыруы анықтамалық жүйені таңдауға байланысты, яғни. механикалық қозғалыс салыстырмалы. Ұзындық бірлігі метр, яғни жарықтың вакуумда секундтарда жүріп өткен жолы. Секунд - цезий-133 атомының сәулелену периодтарына тең уақыт бірлігі.

3. Траектория. Жол және қозғалыс. Лезде жылдамдық.

Дененің траекториясы - қозғалыстағы материалдық нүкте арқылы кеңістікте сипатталған сызық. Жол – материалды нүктенің бастапқы орнынан соңғы орын ауыстыруына дейінгі траектория қимасының ұзындығы. Радиус векторы – координат басы мен кеңістіктегі нүктені қосатын вектор. Орын ауыстыру - уақыт бойынша өткен траектория қимасының бастапқы және соңғы нүктелерін қосатын вектор. Жылдамдық – берілген уақытта қозғалыс жылдамдығы мен бағытын сипаттайтын физикалық шама. Орташа жылдамдық ретінде анықталады. Жердің орташа жылдамдығы дененің белгілі бір уақыт аралығында жүріп өткен жолының осы аралыққа қатынасына тең. . Лездік жылдамдық (вектор) қозғалатын нүктенің радиус векторының бірінші туындысы болып табылады. . Лездік жылдамдық траекторияға тангенциалды бағытта, орташа жылдамдық секант бойымен бағытталған. Лездік жер жылдамдығы (скаляр) - уақыт бойынша жолдың бірінші туындысы, шамасы бойынша лездік жылдамдыққа тең

4. Бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс. Бірқалыпты қозғалыстағы кинематикалық шамалардың уақытқа тәуелділік графиктері.Жылдамдықтарды қосу.

Тұрақты модулі және бағыты жылдамдығы бар қозғалыс бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс деп аталады. Бірқалыпты түзу сызықты қозғалыста дене кез келген тең уақыт аралықтарында бірдей қашықтықты жүреді. Егер жылдамдық тұрақты болса, онда жүріп өткен жол келесідей есептеледі. Жылдамдықтарды қосудың классикалық заңы былай тұжырымдалған: қозғалмайтын деп алынған материалдық нүктенің тірек жүйеге қатысты жылдамдығы қозғалыстағы жүйедегі нүктенің жылдамдықтарының векторлық қосындысына және жылдамдыққа тең. қозғалатын жүйенің бекітілгенге қатысты.

5. Жеделдету. Бірқалыпты үдетілген түзу сызықты қозғалыс. Бірқалыпты үдетілген қозғалыстағы кинематикалық шамалардың уақытқа тәуелділігінің графиктері.

Дененің тең уақыт аралықтарында тең емес қозғалыстар жасайтын қозғалыс біркелкі емес қозғалыс деп аталады. Біркелкі емес трансляциялық қозғалыс кезінде дененің жылдамдығы уақыт өте өзгереді. Үдеу (вектор) – жылдамдықтың абсолютті шамада және бағытта өзгеру жылдамдығын сипаттайтын физикалық шама. Лездік үдеу (вектор) – жылдамдықтың уақытқа қатысты бірінші туындысы. .Бірқалыпты үдеу деп шамасы мен бағыты бойынша тұрақты үдеумен қозғалысты айтады. Бірқалыпты үдетілген қозғалыс кезіндегі жылдамдық келесідей есептеледі.

Осы жерден бірқалыпты үдетілген қозғалыстағы жолдың формуласы келесідей шығарылады

Бірқалыпты үдетілген қозғалыс үшін жылдамдық пен жол теңдеулерінен алынған формулалар да жарамды.

6. Денелердің еркін түсуі. Ауырлық күшінің үдеуі.

Дененің құлауы – оның ауырлық күшіндегі қозғалысы (???) . Денелердің вакуумде құлауы еркін түсу деп аталады. Еркін құлау кезінде денелердің физикалық ерекшеліктеріне қарамастан бірдей қозғалатыны эксперименталды түрде анықталды. Денелердің вакуумда Жерге түсу үдеуі еркін түсу үдеуі деп аталады және былайша белгіленеді.

7. Шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалыс. Дененің шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалысы кезіндегі үдеу (центрге тартқыш үдеу)

Траекторияның жеткілікті аз бөлігіндегі кез келген қозғалысты шамамен шеңбер бойымен біркелкі қозғалыс ретінде қарастыруға болады. Шеңбердегі бірқалыпты қозғалыс процесінде жылдамдықтың мәні тұрақты болып қалады, ал жылдамдық векторының бағыты өзгереді.<рисунок>.. Шеңбер бойымен қозғалғанда үдеу векторы жылдамдық векторына перпендикуляр (тангенциалды бағытталған), шеңбердің центріне бағытталған. Дене шеңбер бойымен толық айналым жасайтын уақыт аралығы период деп аталады. . Уақыт бірлігіндегі айналым санын көрсететін периодтың кері шамасы жиілік деп аталады. Осы формулаларды қолданып, мынаны шығара аламыз немесе . Бұрыштық жылдамдық (айналу жылдамдығы) ретінде анықталады . Дененің барлық нүктелерінің бұрыштық жылдамдығы бірдей және тұтастай айналмалы дененің қозғалысын сипаттайды. Бұл жағдайда дененің сызықтық жылдамдығы , ал үдеуі - түрінде өрнектеледі.

Қозғалыстардың тәуелсіздігі принципі дененің кез келген нүктесінің қозғалысын екі қозғалыстың қосындысы ретінде қарастырады - трансляциялық және айналмалы.

8. Ньютонның бірінші заңы. Инерциялық санақ жүйесі.

Сыртқы әсерлерсіз дененің жылдамдығын сақтау құбылысы инерция деп аталады. Ньютонның бірінші заңы, яғни инерция заңы деп те аталады: «Осындай санақ жүйелері бар, оларға қатысты үдемелі қозғалатын денелер, егер оларға басқа денелер әсер етпесе, жылдамдығын тұрақты сақтайды». Сыртқы әсерлерсіз денелер түзу және бірқалыпты қозғалатын салыстырмалы санақ жүйелері инерциялық санақ жүйелері деп аталады. Жермен байланысты эталондық жүйелер жердің айналуын елемеген жағдайда инерциялық деп саналады.

9. Масса. Күш. Ньютонның екінші заңы. Күштердің құрамы. Ауырлық орталығы.

Дененің жылдамдығын өзгерту себебі әрқашан оның басқа денелермен әрекеттесуінде. Екі дене әрекеттескенде жылдамдықтар әрқашан өзгереді, яғни. үдеткіштер алынады. Кез келген әрекеттесу үшін екі дененің үдеулерінің қатынасы бірдей. Дененің үдеуі басқа денелермен әрекеттесуіне байланысты қасиетін инерция деп атайды. Инерцияның сандық өлшемі - дене салмағы. Өзара әрекеттесетін денелердің массаларының қатынасы үдеу модульдерінің кері қатынасына тең. Ньютонның екінші заңы қозғалыстың кинематикалық сипаттамасы – үдеу мен әсерлесудің динамикалық сипаттамасы – күштер арасындағы байланысты белгілейді. , немесе, дәлірек айтқанда, , яғни. материалдық нүктенің импульсінің өзгеру жылдамдығы оған әсер ететін күшке тең. Бір денеге бірнеше күштің бір мезгілде әсер етуімен дене үдеумен қозғалады, бұл осы күштердің әрқайсысының әсерінен бөлек пайда болатын үдеулердің векторлық қосындысы. Денеге бір нүктеге әсер ететін күштер векторларды қосу ережесі бойынша қосылады. Бұл ереже күштердің әрекетінің тәуелсіздігі принципі деп аталады. Массалар центрі деп массасы тұтас жүйенің массаларының қосындысына тең материалдық нүкте сияқты қозғалатын қатты дененің немесе қатты денелер жүйесінің осындай нүктесін айтады, оған әсер етеді. дене сияқты нәтижелі күш. . Бұл өрнекті уақыт бойынша интегралдау арқылы массалар центрінің координаталары үшін өрнектерді алуға болады. Ауырлық центрі - кеңістіктегі кез келген позицияда осы дененің бөлшектеріне әсер ететін барлық ауырлық күштерінің нәтижесінің әсер ету нүктесі. Егер дененің сызықтық өлшемдері Жер өлшемімен салыстырғанда аз болса, онда массалар центрі ауырлық центрімен сәйкес келеді. Ауырлық центрі арқылы өтетін кез келген оське қатысты барлық қарапайым ауырлық күштерінің моменттерінің қосындысы нөлге тең.

10. Ньютонның үшінші заңы.

Екі дененің кез келген әрекеттесуінде алынған үдеулердің модульдерінің қатынасы тұрақты және массалардың кері қатынасына тең. Өйткені денелер әрекеттескенде, үдеу векторлары қарама-қарсы бағытқа ие болады, біз оны жаза аламыз . Ньютонның екінші заңы бойынша бірінші денеге әсер ететін күш , ал екіншісіне. Осылайша, . Ньютонның үшінші заңы денелердің бір-біріне әсер ететін күштерін анықтайды. Егер екі дене бір-бірімен әсерлесетін болса, онда олардың арасында пайда болатын күштер әртүрлі денелерге әсер етеді, шамасы бірдей, бағыты бойынша қарама-қарсы, бір түзудің бойымен әрекет етеді және бірдей сипатта болады.

11. Серпімділік күштері. Гук заңы.

Дененің деформациясынан туындайтын және осы деформация кезінде дене бөлшектерінің орын ауыстыруына қарама-қарсы бағытта бағытталған күш серпімділік күші деп аталады. Штангамен жүргізілген тәжірибе дененің өлшемдерімен салыстырғанда аз деформациялар үшін серпімділік күшінің модулі проекцияда шыбықтың бос ұшының орын ауыстыру векторының модуліне тура пропорционал болатынын көрсетті. Бұл қатынасты Р.Гук орнатқан, оның заңын былай тұжырымдаған: дененің деформациялануынан туындайтын серпімділік күші дененің дене бөлшектерінің қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытта созылуына пропорционал. деформация. Коэффицент кдененің қаттылығы деп аталады және дененің пішіні мен материалына байланысты. Ол метрге Ньютонмен көрсетіледі. Серпімділік күштері электромагниттік әсерлесулерден туындайды.

12. Үйкеліс күштері, сырғанау үйкеліс коэффициенті. Тұтқыр үйкеліс (???)

Денелердің салыстырмалы қозғалысы болмаған кезде денелердің өзара әрекеттесу шекарасында пайда болатын күшті статикалық үйкеліс күші деп атайды. Статикалық үйкеліс күші абсолютті мәні бойынша денелердің жанасу бетіне тангенциалды және оған қарама-қарсы бағытталған сыртқы күшке тең. Бір дененің екінші дененің бетінде бірқалыпты қозғалысы кезінде сыртқы күштің әсерінен денеге абсолютті мәні бойынша қозғаушы күшке тең және бағыты бойынша қарама-қарсы күш әсер етеді. Бұл күш сырғанау үйкеліс күші деп аталады. Сырғымалы үйкеліс күшінің векторы жылдамдық векторына қарсы бағытталған, сондықтан бұл күш әрқашан дененің салыстырмалы жылдамдығының төмендеуіне әкеледі. Үйкеліс күштері, сондай-ақ серпімділік күші электромагниттік сипатқа ие және жанасатын денелердің атомдарының электр зарядтарының өзара әрекеттесуінен туындайды. Статикалық үйкеліс күшінің модулінің ең үлкен мәні қысым күшіне пропорционал болатыны тәжірибе жүзінде анықталды. Сондай-ақ статикалық үйкеліс күші мен сырғанау үйкеліс күшінің ең үлкен мәні, үйкеліс күштері мен дененің беттегі қысымы арасындағы пропорционалдық коэффициенттері сияқты шамамен тең.

13. Гравитациялық күштер. Бүкіләлемдік тартылыс заңы. Ауырлық. Дененің салмағы.

Денелердің массасына қарамастан бірдей үдеумен құлайтынынан, оларға әсер ететін күш дененің массасына пропорционал болатыны шығады. Жердің барлық денелеріне әсер ететін бұл тартылыс күші гравитация деп аталады. Ауырлық күші денелер арасындағы кез келген қашықтыққа әсер етеді. Барлық денелер бір-біріне тартылады, ауырлық күші массалардың көбейтіндісіне тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал. Бүкіләлемдік тартылыс күштерінің векторлары денелердің масса центрлерін қосатын түзу бойымен бағытталған. , G – Гравитациялық тұрақты, -ге тең. Дененің салмағы - бұл дененің ауырлық күші әсерінен тірекке әсер ететін немесе суспензияны созатын күші. Дене салмағы абсолютті мәні бойынша тең және Ньютонның үшінші заңы бойынша тірек серпімділік күшіне бағыты бойынша қарама-қарсы. Ньютонның екінші заңы бойынша денеге басқа күш әсер етпесе, дененің ауырлық күші серпімділік күшімен теңестіріледі. Нәтижесінде қозғалмайтын немесе біркелкі қозғалатын көлденең тірекке дененің салмағы ауырлық күшіне тең болады. Егер тірек үдеумен қозғалса, онда Ньютонның екінші заңы бойынша , одан алынған. Бұл үдеу бағыты еркін түсу үдеуінің бағытымен сәйкес келетін дененің салмағы тыныштықтағы дене салмағынан аз дегенді білдіреді.

14. Ауырлық күшінің әсерінен дененің вертикаль бойымен қозғалуы. Жасанды серіктердің қозғалысы. Салмақсыздық. Бірінші ғарыштық жылдамдық.

Денені жер бетіне параллель лақтырған кезде, бастапқы жылдамдық неғұрлым жоғары болса, ұшу қашықтығы соғұрлым үлкен болады. Жоғары жылдамдықта ауырлық векторының бағытының өзгеруінен көрінетін жердің сфералық қасиетін де ескеру қажет. Жылдамдықтың белгілі бір шамасында дене бүкіләлемдік тартылыс күшінің әсерінен Жерді айналып қозғала алады. Бірінші ғарыштық жылдамдық деп аталатын бұл жылдамдықты дененің шеңбердегі қозғалыс теңдеуінен анықтауға болады. Екінші жағынан, Ньютонның екінші заңынан және бүкіләлемдік тартылыс заңынан мынандай нәтиже шығады. Осылайша, қашықтықта Рмассасы аспан денесінің центрінен Мбірінші ғарыштық жылдамдығы тең. Дененің жылдамдығы өзгерген кезде оның орбитасының пішіні шеңберден эллипске дейін өзгереді. Екінші ғарыштық жылдамдыққа жеткенде, орбитаға тең параболалық болады.

15. Дене импульсі. Импульстің сақталу заңы. Реактивті қозғалыс.

Ньютонның екінші заңы бойынша дене тыныштықта немесе қозғалыста болғанына қарамастан, оның жылдамдығының өзгеруі тек басқа денелермен әрекеттескенде ғана болады. Массасы бар денеде болса мбіраз уақытқа ткүш әрекет етеді және оның қозғалыс жылдамдығы -ден -ге дейін өзгереді, онда дененің үдеуі -ге тең болады. Ньютонның екінші заңына сүйене отырып, күшті былай жазуға болады. Күш пен оның әсер ету уақытының көбейтіндісіне тең физикалық шама күш импульсі деп аталады. Күш импульсі күштің ұзақтығы бірдей болса, бірдей күштердің әсерінен барлық денелер үшін бірдей өзгеретін шама бар екенін көрсетеді. Дененің массасы мен оның қозғалыс жылдамдығының көбейтіндісіне тең бұл шаманы дененің импульсі деп атайды. Дененің импульсінің өзгеруі осы өзгерісті тудырған күштің импульсіне тең.Екі денені алайық, массалары және , және жылдамдықтарымен қозғалады. Ньютонның үшінші заңы бойынша денелердің өзара әрекеттесуі кезінде оларға әсер ететін күштер абсолютті мәні бойынша тең және бағыты бойынша қарама-қарсы, яғни. оларды ретінде белгілеуге болады. Өзара әрекеттесу кезінде моменттегі өзгерістер үшін біз жаза аламыз. Осы өрнектерден біз мынаны аламыз , яғни әрекеттесуге дейінгі екі дененің импульстарының векторлық қосындысы әрекеттесуден кейінгі импульстардың векторлық қосындысына тең. Неғұрлым жалпы түрде импульстің сақталу заңы келесідей естіледі: Егер, онда.

16. Механикалық жұмыстар. Қуат. Кинетикалық және потенциалдық энергия.

жұмыс БІРАҚтұрақты күш – және векторлары арасындағы бұрыштың косинусына көбейтілген күш пен орын ауыстыру модульдерінің көбейтіндісіне тең физикалық шама. . Жұмыс скаляр шама болып табылады және егер орын ауыстыру мен күш векторларының арасындағы бұрыш одан үлкен болса, теріс болуы мүмкін. Жұмыстың өлшем бірлігі джоуль деп аталады, 1 джоуль оның қолданылу нүктесі 1 метрге жылжығанда 1 Ньютон күшінің атқаратын жұмысына тең. Қуат – бұл жұмыстың осы жұмыс орындалған уақыт кезеңіне қатынасына тең физикалық шама. . Қуат бірлігі ватт деп аталады, 1 ватт 1 секундта 1 джоуль жұмыс істейтін қуатқа тең. Оны массалық денеде делік мкүш әрекет етеді (ол әдетте бірнеше күштердің нәтижесі болуы мүмкін), оның әсерінен дене вектор бағытында қозғалады. Ньютонның екінші заңы бойынша күш модулі ана, ал орын ауыстыру векторының модулі үдеумен және бастапқы және соңғы жылдамдықтармен байланысты. Осы жерден жұмыс істеу формуласы алынады . Дене массасы мен жылдамдық квадратының көбейтіндісінің жартысына тең физикалық шама кинетикалық энергия деп аталады. Денеге түсірілген нәтижелік күштердің жұмысы кинетикалық энергияның өзгеруіне тең. Дене массасының еркін түсу үдеу модулінің көбейтіндісіне тең физикалық шама және дене нөлдік потенциалы бар беттің үстіне көтерілген биіктік дененің потенциалдық энергиясы деп аталады. Потенциалды энергияның өзгеруі дененің қозғалуындағы ауырлық күшінің жұмысын сипаттайды. Бұл жұмыс қарама-қарсы таңбамен қабылданған потенциалдық энергияның өзгеруіне тең. Жер бетінен төмен орналасқан дене теріс потенциалдық энергияға ие. Тек жоғары көтерілген денелер ғана емес потенциалдық энергия. Серіппе деформацияланған кезде серпімділік күшінің атқаратын жұмысын қарастырайық. Серпімділік күші деформацияға тура пропорционал және оның орташа мәні тең болады , жұмыс күш пен деформацияның көбейтіндісіне тең , немесе . Дененің қаттылығы мен деформация квадратының көбейтіндісінің жартысына тең физикалық шама деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы деп аталады. Потенциалды энергияның маңызды сипаттамасы дененің басқа денелермен әрекеттесусіз оған ие бола алмайтындығы.

17. Механикадағы энергияның сақталу заңдары.

Потенциалдық энергия өзара әрекеттесетін денелерді, кинетикалық - қозғалатын денелерді сипаттайды. Ол да, екіншісі де денелердің өзара әрекеттесуінің нәтижесінде пайда болады. Егер бірнеше денелер бір-бірімен тек тартылыс күштерімен және серпімділік күштерімен әрекеттессе және оларға ешқандай сыртқы күштер әсер етпесе (немесе олардың нәтижесі нөлге тең болса), онда денелердің кез келген әрекеттесуі үшін серпімді немесе тартылыс күштерінің жұмысы өзгеріске тең болады. қарама-қарсы таңбамен алынған потенциалдық энергияда . Сонымен бірге кинетикалық энергия теоремасы бойынша (дененің кинетикалық энергиясының өзгеруі сыртқы күштердің жұмысына тең) бірдей күштердің жұмысы кинетикалық энергияның өзгеруіне тең. . Осы теңдіктен тұйық жүйені құрайтын және бір-бірімен ауырлық және серпімділік күштерімен әрекеттесетін денелердің кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысы тұрақты болып қалатыны шығады. Денелердің кинетикалық және потенциалдық энергияларының қосындысын толық механикалық энергия деп атайды. Бір-бірімен гравитациялық және серпімділік күштерімен әрекеттесетін денелердің тұйық жүйесінің толық механикалық энергиясы өзгеріссіз қалады. Ауырлық және серпімділік күштерінің жұмысы бір жағынан кинетикалық энергияның артуына, ал екінші жағынан потенциалдық энергияның азаюына тең, яғни жұмыс айналдырылған энергияға тең. бір пішіннен екіншісіне.

18. Қарапайым механизмдер (көлбеу жазықтық, рычаг, блок) олардың қолданылуы.

Массасы үлкен денені дене салмағынан әлдеқайда аз күштің әсерінен жылжыту үшін көлбеу жазықтық қолданылады. Егер көлбеу жазықтықтың бұрышы а-ға тең болса, онда денені жазықтық бойымен жылжыту үшін -ге тең күш қолдану керек. Бұл күштің үйкеліс күшін ескермей дене салмағына қатынасы жазықтықтың көлбеу бұрышының синусына тең. Бірақ күш-қуат артқанда, жұмыста пайда жоқ, өйткені жол көбейеді. Бұл нәтиже энергияның сақталу заңының салдары болып табылады, өйткені ауырлық жұмысы дененің көтерілу траекториясына тәуелді емес.

Рычаг тепе-теңдікте болады, егер оны сағат тілімен айналдыратын күштер моменті иінтіректі сағат тіліне қарсы айналдыратын il моментіне тең болса. Егер рычагқа түсірілген күш векторларының бағыттары күштердің әсер ету нүктелері мен айналу осін қосатын ең қысқа түзулерге перпендикуляр болса, онда тепе-теңдік шарттары пішінді қабылдайды. Егер, онда рычаг күшін арттыруды қамтамасыз етеді. Күштің артуы жұмыста пайда бермейді, өйткені a бұрышы арқылы айналдырғанда, күш жұмыс істейді, ал күш жұмыс істейді. Өйткені шартқа сәйкес, онда.

Блок күштің бағытын өзгертуге мүмкіндік береді. Жылжымайтын блоктың әртүрлі нүктелеріне түсетін күштердің иықтары бірдей, сондықтан жылжымайтын блок беріктікке өсім бермейді. Қозғалмалы блоктың көмегімен жүкті көтерген кезде беріктіктің екі есе жоғарылауы алынады, өйткені. гравитация иіні кабельдің керілуінің жартысы. Бірақ кабельді ұзындыққа тартқанда лжүктеме көтеріледі л/2, сондықтан бекітілген блок жұмыста пайда бермейді.

19. Қысым. Сұйықтар мен газдар үшін Паскаль заңы.

Бетке перпендикуляр әсер ететін күш модулінің осы беттің ауданына қатынасына тең физикалық шама қысым деп аталады. Қысым бірлігі Паскаль болып табылады, ол 1 шаршы метр аумаққа 1 Ньютон күш түсіретін қысымға тең. Барлық сұйықтықтар мен газдар оларға жасалған қысымды барлық бағытта өткізеді.

20. Коммуникациялық ыдыстар. Гидравликалық пресс. Атмосфералық қысым. Бернулли теңдеуі.

Цилиндрлік ыдыста ыдыстың түбіне түсетін қысым күші сұйық бағананың салмағына тең. Ыдыс түбіндегі қысым , тереңдіктегі қысым осыдан hтең. Дәл осындай қысым ыдыстың қабырғаларына әсер етеді. Бірдей биіктіктегі сұйықтық қысымдарының теңдігі кез келген пішіндегі байланысқан ыдыстарда тыныштықтағы біртекті сұйықтықтың бос беттерінің бірдей деңгейде болуына әкеледі (болмау шамалы капиллярлық күштер жағдайында). Біртекті емес сұйықтық жағдайында тығызырақ сұйықтықтың бағанының биіктігі азырақ сұйықтықтың биіктігінен аз болады. Гидравликалық машина Паскаль заңы негізінде жұмыс істейді. Ол әртүрлі аймақтардың поршеньдерімен жабылған екі байланыс ыдысынан тұрады. Бір поршеньге сыртқы күш әсерінен пайда болған қысым Паскаль заңы бойынша екінші поршеньге беріледі. . Гидравликалық машина оның үлкен поршеньінің ауданы кішігірімінің ауданынан үлкенірек болса, сонша рет қуат береді.

Сығылмайтын сұйықтың қозғалмайтын қозғалысында үздіксіздік теңдеуі дұрыс. Тұтқырлықты (яғни оның бөлшектері арасындағы үйкелісті) елемеуге болатын идеалды сұйықтық үшін энергияның сақталу заңының математикалық өрнегі Бернулли теңдеуі болып табылады. .

21. Торричелли тәжірибесі.Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеруі.

Ауырлық күшінің әсерінен атмосфераның жоғарғы қабаттары астындағыларға қысым жасайды. Бұл қысым Паскаль заңы бойынша барлық бағытта беріледі. Бұл қысым жер бетінде ең үлкен және ауа бағанының бетінен атмосфераның шекарасына дейінгі салмағына байланысты. Биіктіктің жоғарылауымен атмосфераның бетіне басатын қабаттарының массасы азаяды, сондықтан атмосфералық қысым биіктікте төмендейді. Теңіз деңгейінде атмосфералық қысым 101 кПа. Бұл қысымды биіктігі 760 мм сынап бағанасы жасайды. Егер түтік вакуум пайда болатын сұйық сынапқа түсірілсе, онда атмосфералық қысымның әсерінен ондағы сынап сұйық бағананың қысымы ашық ауадағы сыртқы атмосфералық қысымға тең болатындай биіктікке көтеріледі. сынаптың беті. Атмосфералық қысым өзгерген кезде түтіктегі сұйықтық бағанының биіктігі де өзгереді.

22. Сұйықтар мен газдар күнінің архимед күші. Жүру шарттары тел.

Сұйықтық пен газдағы қысымның тереңдікке тәуелділігі сұйықтыққа немесе газға батырылған кез келген денеге әсер ететін қалқымалы күштің пайда болуына әкеледі. Бұл күш Архимед күші деп аталады. Егер дене сұйықтыққа батырылған болса, онда ыдыстың бүйір қабырғаларындағы қысымдар бір-бірімен теңестіріледі және төменнен және жоғарыдан түсетін қысымның нәтижесі архимед күші болып табылады. , яғни. Сұйыққа (газға) батырылған денені итеретін күш дене ығыстырған сұйықтықтың (газдың) салмағына тең. Архимед күші ауырлық күшіне қарама-қарсы бағытталған, сондықтан сұйықтықта өлшегенде дененің салмағы вакуумдағыдан аз болады. Сұйықтықтағы денеге ауырлық күші мен архимед күші әсер етеді. Ауырлық күші модулі бойынша үлкен болса – дене батады, аз болса – жүзеді, тең – кез келген тереңдікте тепе-теңдікте бола алады. Бұл күштердің қатынасы дене мен сұйықтың (газдың) тығыздықтарының қатынасына тең.

23. Молекулалық-кинетикалық теорияның негізгі ережелері және олардың тәжірибелік негіздемесі. Броундық қозғалыс. Салмағы және өлшемімолекулалар.

Молекулярлық-кинетикалық теория - заттың ең кішкентай бөлшектері ретінде атомдар мен молекулалардың болуы туралы түсінікті пайдалана отырып, заттың құрылымы мен қасиеттерін зерттейді. МКТ-ның негізгі ережелері: зат атомдар мен молекулалардан тұрады, бұл бөлшектер ретсіз қозғалады, бөлшектер бір-бірімен әрекеттеседі. Атомдар мен молекулалардың қозғалысы және олардың өзара әрекеттесуі механика заңдарына бағынады. Алдымен молекулалардың өзара әрекеттесуінде олар бір-біріне жақындағанда тартымды күштер басым болады. Олардың арасындағы белгілі бір қашықтықта абсолютті мәндегі тартылыс күшінен асатын итеруші күштер пайда болады. Молекулалар мен атомдар тартылыс пен тебілу күштері бір-бірін теңестіретін орындарда кездейсоқ тербеліс жасайды. Сұйықтықта молекулалар тек тербеліп қана қоймайды, сонымен қатар бір тепе-теңдік күйден екінші тепе-теңдік күйге (сұйықтық) секіреді. Газдарда атомдар арасындағы қашықтық молекулалардың өлшемдерінен (сығылу және созылу) әлдеқайда үлкен. Р.Браун 19 ғасырдың басында қатты бөлшектердің сұйықта ретсіз қозғалатынын анықтады. Бұл құбылысты тек МКТ түсіндіре алады. Кездейсоқ қозғалатын сұйық немесе газ молекулалары қатты бөлшекпен соқтығысады және оның қозғалыс жылдамдығының бағыты мен модулін өзгертеді (әрине, олардың бағытын да, жылдамдығын да өзгертеді). Бөлшектердің өлшемі неғұрлым кіші болса, соғұрлым импульстің өзгеруі байқалады. Кез келген зат бөлшектерден тұрады, сондықтан заттың мөлшері бөлшектердің санына пропорционал деп саналады. Заттың шама бірлігін моль деп атайды. Моль 0,012 кг көміртегінің құрамында қанша атом болса, сонша атомы бар заттың мөлшеріне тең 12 С. Молекулалар санының зат мөлшеріне қатынасы Авогадро тұрақтысы деп аталады: . Заттың мөлшерін молекулалар санының Авогадро тұрақтысына қатынасы ретінде табуға болады. молярлық масса Мзаттың массасының қатынасына тең шама деп аталады мзаттың мөлшеріне. Мольдік масса бір мольге килограмммен көрсетіледі. Молярлық массаны молекуланың массасы арқылы көрсетуге болады м0 : .

24. Идеал газ. Идеал газдың молекулалық-кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі.

Газ күйіндегі заттың қасиеттерін түсіндіру үшін идеал газ моделі қолданылады. Бұл модель мынаны болжайды: ыдыстың көлемімен салыстырғанда газ молекулаларының өлшемдері шамалы, молекулалар арасында тартымды күштер болмайды, олар бір-бірімен және ыдыстың қабырғаларымен соқтығысқанда кері итеруші күштер әрекет етеді. Газ қысымы құбылысының сапалы түсіндірмесі идеал газдың молекулалары ыдыстың қабырғаларымен соқтығысқанда олармен серпімді денелер ретінде әрекеттеседі. Молекула ыдыстың қабырғасымен соқтығысқан кезде жылдамдық векторының қабырғаға перпендикуляр оське проекциясы қарама-қарсыға өзгереді. Сондықтан соқтығыс кезінде жылдамдық проекциясы -дан өзгереді –mv xбұрын mv x, ал импульстің өзгерісі . Соқтығыс кезінде молекула қабырғаға Ньютонның үшінші заңы бойынша бағытына қарама-қарсы күшке тең күшпен әрекет етеді. Молекулалар өте көп және жеке молекулалар тарапынан әсер ететін күштердің геометриялық қосындысының орташа мәні ыдыстың қабырғаларына газ қысымының күшін құрайды. Газ қысымы қысым күшінің модулінің ыдыс қабырғасының ауданына қатынасына тең: p=F/S. Газ текше ыдыста деп есептейік. Бір молекуланың импульсі 2-ге тең mv, бір молекула қабырғаға орташа күшпен әсер етеді 2мв/Дт. Уақыт D ттамырдың бір қабырғасынан екіншісіне жылжу 2л/в, Демек, . Барлық молекулалардың тамыр қабырғасына қысым күші олардың санына пропорционалды, яғни. . Молекулалар қозғалысының толық кездейсоқтығына байланысты олардың әр бағыттағы қозғалысы тең ықтимал және молекулалардың жалпы санының 1/3 бөлігіне тең. Осылайша, . Ауданы бар текшенің бетіне қысым әсер ететіндіктен л 2, сонда қысым бірдей болады. Бұл теңдеу молекулалық-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі деп аталады. Молекулалардың орташа кинетикалық энергиясын белгілей отырып, аламыз.

25. Температура, оны өлшеу. Абсолютті температура шкаласы. Газ молекулаларының жылдамдығы.

Идеал газ үшін негізгі MKT теңдеуі микро- және макроскопиялық параметрлер арасындағы байланысты орнатады. Екі дене жанасқанда олардың макроскопиялық параметрлері өзгереді. Бұл өзгеріс тоқтаған кезде жылулық тепе-теңдік орнады деп айтылады. Жылулық тепе-теңдік күйіндегі денелер жүйесінің барлық бөліктерінде бірдей болатын физикалық параметр дене температурасы деп аталады. Эксперимент жылулық тепе-теңдік күйіндегі кез келген газ үшін қысым мен көлем көбейтіндісінің молекулалар санына қатынасы бірдей болатынын көрсетті. . Бұл мәнді температура өлшемі ретінде қабылдауға мүмкіндік береді. Өйткені n=N/V, онда МКТ-ның негізгі теңдеуін ескере отырып, демек, шама молекулалардың орташа кинетикалық энергиясының үштен екісіне тең. , қайда к– шкалаға байланысты пропорционалдылық коэффициенті. Бұл теңдеудің сол жағындағы параметрлер теріс емес. Демек, оның тұрақты көлемдегі қысымы нөлге тең болатын газ температурасы абсолютті нөлдік температура деп аталады. Бұл коэффициенттің мәнін қысымы, көлемі, молекулалар саны және температурасы белгілі заттың екі белгілі күйінен табуға болады. . Коэффицент к, Больцман тұрақтысы деп аталады, тең . Ол температура мен орташа кинетикалық энергия арасындағы қатынас теңдеулерінен шығады, яғни. молекулалардың кездейсоқ қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы абсолютті температураға пропорционал. , . Бұл теңдеу молекулалардың бірдей температурасы мен концентрациясында кез келген газдардың қысымы бірдей болатынын көрсетеді.

26. Идеал газ күйінің теңдеуі (Менделеев-Клапейрон теңдеуі). Изотермиялық, изохоралық және изобарлық процестер.

Қысымның концентрация мен температураға тәуелділігін пайдалана отырып, газдың макроскопиялық параметрлері – көлем, қысым және температура арасындағы байланысты табуға болады. . Бұл теңдеу күйдің идеалды газ теңдеуі (Менделеев-Клапейрон теңдеуі) деп аталады.

Изотермиялық процесс – тұрақты температурада жүретін процесс. Идеал газ күйінің теңдеуінен шығатыны, тұрақты температурада, газдың массасы мен құрамында қысым мен көлемнің көбейтіндісі тұрақты болып қалуы керек. Изотерманың графигі (изотермиялық процестің қисығы) гипербола. Бұл теңдеу Бойль-Мариот заңы деп аталады.

Изохоралық процесс – газдың тұрақты көлемі, массасы және құрамы кезінде жүретін процесс. Осы шарттарда , мұндағы газ қысымының температуралық коэффициенті. Бұл теңдеу Чарльз заңы деп аталады. Изохоралық процесс теңдеуінің графигі изохоралық деп аталады және ол координат басынан өтетін түзу болып табылады.

Изобарлық процесс – газдың тұрақты қысымында, массасы мен құрамында болатын процесс. Изохоралық процесс сияқты, изобарлық процестің теңдеуін алуға болады . Бұл процесті сипаттайтын теңдеу Гей-Люссак заңы деп аталады. Изобарлық процесс теңдеуінің графигі изобар деп аталады және ол координат басынан өтетін түзу болып табылады.

27. Ішкі энергия. Термодинамикадағы жұмыс.

Егер молекулалардың өзара әрекеттесуінің потенциалдық энергиясы нөлге тең болса, онда ішкі энергия барлық газ молекулаларының қозғалыс кинетикалық энергияларының қосындысына тең болады. . Сондықтан температура өзгерген кезде газдың ішкі энергиясы да өзгереді. Идеал газ күйінің теңдеуін энергия теңдеуіне қойып, ішкі энергия газ қысымы мен көлемінің көбейтіндісіне тура пропорционал екенін аламыз. . Дененің ішкі энергиясы басқа денелермен әрекеттескенде ғана өзгереді. Денелердің механикалық әрекеттесуі (макроскопиялық әрекеттесу) жағдайында берілген энергияның өлшемі жұмыс болып табылады. БІРАҚ. Жылу беруде (микроскопиялық әрекеттесу) тасымалданатын энергияның өлшемі жылу мөлшері болып табылады Q. Оқшауланбаған термодинамикалық жүйеде ішкі энергияның өзгеруі D Уберілген жылу мөлшерінің қосындысына тең Qжәне сыртқы күштердің жұмысы БІРАҚ. Жұмыс орнына БІРАҚсыртқы күштермен орындалатын болса, жұмысты қарастыру ыңғайлырақ А`жүйе арқылы сыртқы денелерде орындалады. A=-A`. Сонда термодинамиканың бірінші заңы, немесе түрінде өрнектеледі. Бұл кез келген машина сыртқы денелердегі жұмысты тек сырттан жылуды қабылдау арқылы орындай алатынын білдіреді. Qнемесе ішкі энергияның төмендеуі D У. Бұл заң бірінші текті мәңгілік қозғалыс машинасын жасауды жоққа шығарады.

28. Жылу мөлшері. Заттың меншікті жылу сыйымдылығы. Жылу процестеріндегі энергияның сақталу заңы (термодинамиканың бірінші бастамасы).

Жылудың бір денеден екінші денеге жұмыс істемей берілу процесі жылу алмасу деп аталады. Жылу алмасу нәтижесінде денеге берілетін энергия жылу мөлшері деп аталады. Егер жылу алмасу процесі жұмыспен бірге жүрмесе, онда термодинамиканың бірінші заңы негізінде. Дененің ішкі энергиясы дененің массасына және оның температурасына пропорционал . Мән біргеменшікті жылу сыйымдылығы деп аталады, өлшем бірлігі . Меншікті жылу сыйымдылығы 1 кг затты 1 градусқа қыздыру үшін қанша жылу беру керектігін көрсетеді. Меншікті жылу сыйымдылығы бір мәнді сипаттама емес, жылу беру кезінде дененің атқаратын жұмысына байланысты.

Сыртқы күштердің жұмысының нөлге теңдігі жағдайында екі дене арасындағы жылу алмасуды жүзеге асыруда және басқа денелерден жылу оқшаулауда энергияның сақталу заңы бойынша . Егер ішкі энергияның өзгеруі жұмыспен бірге жүрмесе, онда , немесе , қайдан . Бұл теңдеу жылу балансының теңдеуі деп аталады.

29. Термодинамиканың бірінші бастамасының изопроцестерге қолданылуы. адиабаталық процесс. Жылулық процестердің қайтымсыздығы.

Көптеген машиналарда жұмыс істейтін негізгі процестердің бірі жұмыс істеу үшін газды кеңейту болып табылады. Егер көлемнен газдың изобарлық кеңеюі кезінде V 1көлеміне дейін V 2цилиндр поршеньінің орын ауыстыруы болды л, содан кейін жұмыс жасаңыз Атамаша газ тең, немесе . Жұмыс болып табылатын изобар мен изотерма астындағы аудандарды салыстырсақ, изотермиялық процесс кезінде газдың бірдей кеңеюімен бірдей бастапқы қысымда жұмыс аз орындалады деген қорытындыға келуге болады. Изобарлық, изохоралық және изотермиялық процестерден басқа деп аталатындар бар. адиабаталық процесс. Егер жылу берілмейтін болса, процесс адиабаталық деп аталады. Газдың жылдам кеңею немесе сығу процесін адиабатаға жақын деп санауға болады. Бұл процесте жұмыс ішкі энергияның өзгеруіне байланысты орындалады, яғни. , сондықтан адиабаталық процесс кезінде температура төмендейді. Газды адиабаталық сығымдау кезінде газ температурасы көтерілетіндіктен, газ қысымы изотермиялық процеске қарағанда көлемнің азаюымен тезірек артады.

Жылу алмасу процестері өздігінен бір бағытта ғана жүреді. Жылу әрқашан суық денеге беріледі. Термодинамиканың екінші заңы термодинамикалық процесті жүзеге асыруға болмайтынын, нәтижесінде жылу бір денеден екінші денеге, ыстықырақ, басқа өзгеріссіз өтетінін айтады. Бұл заң екінші текті мәңгілік қозғалыс машинасын жасауды жоққа шығарады.

30. Жылу қозғалтқыштарының жұмыс істеу принципі. жылу қозғалтқышының тиімділігі.

Жылу қозғалтқыштарында жұмыс әдетте кеңейетін газ арқылы орындалады. Кеңейу кезінде жұмыс істейтін газ жұмыс сұйықтығы деп аталады. Газдың кеңеюі қыздырған кезде оның температурасы мен қысымының жоғарылауы нәтижесінде пайда болады. Жұмыс сұйықтығы жылу мөлшерін алатын құрылғы Qжылытқыш деп аталады. Машина жұмыс істегеннен кейін жылу беретін құрылғы тоңазытқыш деп аталады. Біріншіден, қысым изохоралық түрде көтеріледі, изобарлық түрде кеңейеді, изохоралық түрде салқындайды, изобаралық түрде жиырылады.<рисунок с подъемником>. Жұмыс циклінің нәтижесінде газ бастапқы күйіне оралады, оның ішкі энергиясы өзінің бастапқы мәнін алады. Соны білдіреді. Термодинамиканың бірінші заңына сәйкес, . Бір циклде дененің атқаратын жұмысы тең Q.Дененің бір циклде алатын жылу мөлшері қыздырғыштан алынған және тоңазытқышқа берілетін жылу мөлшері арасындағы айырмашылыққа тең. Демек, . Машинаның ПӘК – бұл жұмсалған пайдалы энергияның жұмсалған энергияға қатынасы. .

31. Булану және конденсация. Қаныққан және қанықпаған жұптар. Ауаның ылғалдылығы.

Жылу қозғалысының кинетикалық энергиясының біркелкі бөлінбеуі осыған әкеледі. Кез келген температурада кейбір молекулалардың кинетикалық энергиясы қалғандарымен байланысуының потенциалдық энергиясынан асып кетуі мүмкін. Булану - бұл молекулалардың сұйық немесе қатты дененің бетінен шығу процесі. Булану салқындатумен бірге жүреді, өйткені жылдамырақ молекулалар сұйықтықтан шығады. Тұрақты температурада жабық ыдыста сұйықтың булануы газ күйіндегі молекулалардың концентрациясының жоғарылауына әкеледі. Біраз уақыттан кейін булану және сұйықтыққа қайтып келетін молекулалар саны арасында тепе-теңдік пайда болады. Өзінің сұйықтығымен динамикалық тепе-теңдіктегі газ тәрізді зат қаныққан бу деп аталады. Қаныққан бу қысымынан төмен қысымдағы бу қанықпаған деп аталады. Қаныққан бу қысымы тұрақты температурадағы көлемге (-ден) тәуелді емес. Молекулалардың тұрақты концентрациясында қаныққан будың қысымы идеал газдың қысымынан тезірек артады, өйткені молекулалар саны температураға қарай артады. Берілген температурадағы су буының қысымының сол температурадағы қаныққан бу қысымына қатынасы, пайызбен көрсетілген салыстырмалы ылғалдылық деп аталады. Температура неғұрлым төмен болса, қаныққан бу қысымы соғұрлым төмен болады, сондықтан белгілі бір температураға дейін салқындаған кезде бу қаныққан болады. Бұл температура шық нүктесі деп аталады. tp.

32. Кристалды және аморфты денелер. Қатты денелердің механикалық қасиеттері. Серпімді деформациялар.

Аморфты денелер – физикалық қасиеттері барлық бағытта бірдей болатындар (изотропты денелер). Физикалық қасиеттердің изотропиясы молекулалардың кездейсоқ орналасуымен түсіндіріледі. Молекулалары реттелген қатты денелерді кристалдар деп атайды. Кристалдық денелердің физикалық қасиеттері әртүрлі бағытта бірдей емес (анизотропты денелер). Кристалдардың қасиеттерінің анизотропиясы реттелген құрылыммен әрекеттесу күштерінің әртүрлі бағытта бірдей болмауымен түсіндіріледі. Денеге сыртқы механикалық әсер атомдардың тепе-теңдік күйінен ығысуын тудырады, бұл дененің пішіні мен көлемінің өзгеруіне әкеледі - деформация. Деформацияны абсолютті созылумен, деформацияға дейінгі және одан кейінгі ұзындықтардың айырмашылығына тең немесе салыстырмалы ұзарумен сипаттауға болады. Дене деформацияланған кезде серпімді күштер пайда болады. Серпімділік модулінің дененің көлденең қимасының ауданына қатынасына тең физикалық шама механикалық кернеу деп аталады. Кішкентай деформацияларда кернеу салыстырмалы ұзаруға тура пропорционал болады. Пропорционалдық факторы Етеңдеуде серпімділік модулі (Юнг модулі) деп аталады. Берілген материал үшін серпімділік модулі тұрақты , қайда. Деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы керілу немесе қысу кезінде жұмсалған жұмысқа тең. Осы жерден .

Гук заңы шағын деформациялар үшін ғана орындалады. Ол әлі де орындалатын максималды кернеу пропорционалды шек деп аталады. Бұл шектен тыс кернеу пропорционалды түрде артуын тоқтатады. Белгілі бір кернеу деңгейіне дейін деформацияланған дене жүктемені алып тастағаннан кейін оның өлшемдерін қалпына келтіреді. Бұл нүкте дененің серпімділік шегі деп аталады. Серпімділік шегінен асып кеткенде пластикалық деформация басталады, онда дене бұрынғы пішінін қалпына келтірмейді. Пластикалық деформация аймағында кернеу дерлік өспейді. Бұл құбылыс материал ағыны деп аталады. Шығарылу нүктесінен тыс кернеу соңғы күш деп аталатын нүктеге дейін көтеріледі, содан кейін кернеу дене бұзылғанша төмендейді.

33. Сұйықтардың қасиеттері. Беттік керілу. капиллярлық құбылыстар.

Сұйықтықтағы молекулалардың еркін қозғалу мүмкіндігі сұйықтықтың сұйықтығын анықтайды. Сұйық күйдегі дененің тұрақты пішіні болмайды. Сұйықтықтың пішіні ыдыстың пішінімен және беттік керілу күштерімен анықталады. Сұйықтықтың ішінде молекулалардың тартымды күштері өтеледі, бірақ бетіне жақын емес. Бетіне жақын орналасқан кез келген молекула сұйықтықтың ішіндегі молекулалармен тартылады. Бұл күштердің әсерінен молекулалар бос бет барлық мүмкін болатын минимумға айналғанша бетіне тартылады. Өйткені Егер шардың берілген көлем үшін минималды беті болса, онда басқа күштердің аздаған әрекетімен бет сфералық кесінді пішінін алады. Ыдыстың шетіндегі сұйықтықтың беті мениск деп аталады. Ылғалдау құбылысы қиылысу нүктесіндегі бет пен мениск арасындағы жанасу бұрышымен сипатталады. Ұзындығы D қимасындағы беттік керілу күшінің шамасы л-ге тең. Бетінің қисаюы сұйықтыққа белгілі жанасу бұрышы мен радиусына тең артық қысым жасайды . s коэффициенті беттік керілу коэффициенті деп аталады. Капилляр - ішкі диаметрі кішкентай түтік. Толық сулану кезінде беттік керілу күші дененің беті бойымен бағытталады. Бұл жағдайда сұйықтықтың капилляр арқылы көтерілуі осы күштің әсерінен ауырлық күші беттік керілу күшін теңестіргенше жалғасады, tk. , содан кейін.

34. Электр заряды. Зарядталған денелердің өзара әрекеттесуі. Кулон заңы. Электр зарядының сақталу заңы.

Атомдарды байланыстыратын күштердің табиғатын механика да, МКТ да түсіндіре алмайды. Атомдар мен молекулалардың өзара әрекеттесу заңдылықтарын электр зарядтары ұғымы негізінде түсіндіруге болады.<Опыт с натиранием ручки и притяжением бумажки>Бұл тәжірибеде табылған денелердің өзара әрекеттесуі электромагниттік деп аталады және электр зарядтарымен анықталады. Зарядтардың тарту және тойтару қабілеті зарядтардың екі түрі бар - оң және теріс деген болжаммен түсіндіріледі. Зарядтары бірдей денелер бірін-бірі тебеді, ал зарядтары әртүрлі заттар тартылады. Заряд бірлігі кулон – ток күші 1 ампер болғанда өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 1 секундта өтетін заряд. Сырттан келетін электр зарядтары кірмейтін және ешбір әрекеттесу кезінде электр зарядтары өшпейтін тұйық жүйеде барлық денелердің зарядтарының алгебралық қосындысы тұрақты болады. Электростатиканың негізгі заңы, Кулон заңы деп те аталады, екі зарядтың өзара әрекеттесу күшінің модулі зарядтардың модульдерінің көбейтіндісіне тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал екенін айтады. Күш зарядталған денелерді қосатын түзу бойымен бағытталған. Зарядтардың таңбасына байланысты итеру немесе тарту күші. Тұрақты кКулон заңының өрнегінде тең . Бұл коэффициенттің орнына деп аталатын. коэффициентімен байланысты электрлік тұрақты кқайдан алынған өрнек. Қозғалмайтын электр зарядтарының әрекеттесуі электростатикалық деп аталады.

35. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі. Электр өрістерінің суперпозиция принципі.

Әрбір зарядтың айналасында қысқа қашықтыққа әсер ету теориясына негізделген электр өрісі бар. Электр өрісі – кеңістікте үнемі болатын және басқа зарядтарға әрекет етуге қабілетті материалдық объект. Электр өрісі кеңістікте жарық жылдамдығымен таралады. Сынақ зарядына электр өрісі әсер ететін күштің (өріс конфигурациясына әсер етпейтін нүктелік оң шағын заряд) осы зарядтың мәніне қатынасына тең физикалық шама электр өрісінің кернеулігі деп аталады. Кулон заңын пайдалана отырып, зарядтың тудыратын өріс кернеулігінің формуласын алуға болады qқашықтықта rзарядтан . Өрістің күші оның әрекет ететін зарядына байланысты емес. Егер зарядталатын болса qбірнеше зарядтардың электр өрістері бір уақытта әрекет етеді, содан кейін алынған күш әрбір өрістен бөлек әрекет ететін күштердің геометриялық қосындысына тең болады. Бұл электр өрістерінің суперпозиция принципі деп аталады. Электр өрісінің кернеулігі сызығы - әрбір нүктедегі жанама күш векторымен сәйкес келетін сызық. Кернеу сызықтары оң зарядтардан басталып, теріс зарядтармен аяқталады немесе шексіздікке барады. Кеңістіктің кез келген нүктесінде интенсивтілігі барлығына бірдей болатын электр өрісі біркелкі электр өрісі деп аталады. Шамамен біртекті өрісті екі параллель қарама-қарсы зарядталған металл пластиналар арасында қарастыруға болады. Зарядтың біркелкі таралуымен qаумақтың бетінде Сзарядтың беттік тығыздығы. Зарядтың беттік тығыздығы s болатын шексіз жазықтық үшін өрістің күші кеңістіктің барлық нүктелерінде бірдей және оған тең .

36. Зарядты жылжытқандағы электростатикалық өрістің жұмысы. Потенциалды айырмашылық.

Зарядты электр өрісі арқылы қашықтыққа жылжытқанда, орындалған жұмыс тең болады . Ауырлық күшінің жұмысындағыдай, Кулон күшінің жұмысы зарядтың траекториясына тәуелді емес. Орын ауыстыру векторының бағыты 180 0 өзгерген кезде өріс күштерінің жұмысы таңбасын керісінше өзгертеді. Осылайша, зарядты тұйық контур бойымен жылжытқанда электростатикалық өріс күштерінің жұмысы нөлге тең. Тұйық траектория бойынша күштерінің жұмысы нөлге тең өріс потенциалдық өріс деп аталады.

Массасы бар дене сияқты мгравитация өрісінде дененің массасына пропорционал потенциалдық энергиясы бар, электростатикалық өрістегі электр зарядының потенциалдық энергиясы бар Wp, зарядқа пропорционал. Электростатикалық өріс күштерінің жұмысы қарама-қарсы таңбамен қабылданған зарядтың потенциалдық энергиясының өзгеруіне тең. Электростатикалық өрістің бір нүктесінде әртүрлі зарядтар әртүрлі потенциалдық энергияға ие болуы мүмкін. Бірақ берілген нүкте үшін потенциалдық энергияның зарядқа қатынасы тұрақты шама болып табылады. Бұл физикалық шама электр өрісінің потенциалы деп аталады, осыдан зарядтың потенциалдық энергиясы берілген нүкте мен зарядтағы потенциалдың көбейтіндісіне тең. Потенциал – скаляр шама, бірнеше өрістердің потенциалы осы өрістердің потенциалдарының қосындысына тең. Денелердің өзара әрекеттесуі кезіндегі энергия өзгерісінің өлшемі жұмыс болып табылады. Заряд қозғалған кезде электростатикалық өріс күштерінің жұмысы қарама-қарсы таңбалы энергияның өзгеруіне тең, демек. Өйткені жұмыс потенциалдар айырмасына тәуелді және олардың арасындағы траекторияға тәуелді емес, онда потенциалдар айырмасын электростатикалық өрістің энергетикалық сипаттамасы деп санауға болады. Егер зарядтан шексіз қашықтықта потенциал нөлге тең қабылданса, онда қашықтықта rзарядтан, ол формуламен анықталады .

Оң зарядты өрістің бір нүктесінен екінші нүктесіне жылжытқанда кез келген электр өрісінің атқаратын жұмысының зарядтың мәніне қатынасы жұмыс қайдан келетін осы нүктелер арасындағы кернеу деп аталады. Электростатикалық өрісте кез келген екі нүкте арасындағы кернеу осы нүктелер арасындағы потенциалдар айырмасына тең. Кернеу бірлігі (және потенциалдар айырмасы) вольт деп аталады, . 1 вольт – өріс 1 кулондық зарядты жылжыту үшін 1 джоуль жұмыс істейтін кернеу. Бір жағынан зарядты жылжыту жұмысы күш пен орын ауыстырудың көбейтіндісіне тең. Екінші жағынан, оны жол учаскелері арасындағы белгілі кернеуден табуға болады. Осы жерден. Электр өрісінің кернеулігінің бірлігі метрге вольт ( мен/м).

Конденсатор - диэлектрлік қабатпен бөлінген екі өткізгіштер жүйесі, олардың қалыңдығы өткізгіштердің өлшемдерімен салыстырғанда аз. Пластиналар арасындағы өріс кернеулігі пластиналардың әрқайсысының екі есе күшіне тең, пластиналардың сыртында ол нөлге тең. Пластиналардың біреуінің зарядының пластиналар арасындағы кернеуге қатынасына тең физикалық шама конденсатордың сыйымдылығы деп аталады. Электр сыйымдылығының бірлігі - фарад, конденсатордың сыйымдылығы 1 фарад, пластиналардың арасында 1 кулонмен зарядталған кезде кернеу 1 вольт болады. Қатты конденсатордың пластиналарының арасындағы өріс кернеулігі оның пластиналарының беріктігінің қосындысына тең. , және бері біртекті өріс үшін қанағаттандырылады, содан кейін , яғни. сыйымдылық пластиналардың ауданына тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтыққа кері пропорционал. Пластиналардың арасына диэлектрик енгізілгенде оның сыйымдылығы е есе артады, мұндағы e - енгізілген материалдың диэлектрлік өтімділігі.

38. Диэлектрлік тұрақты. Электр өрісінің энергиясы.

Диэлектрлік өткізгіштік – вакуумдағы электр өрісінің модулінің біртекті диэлектриктегі электр өрісінің модуліне қатынасын сипаттайтын физикалық шама. Электр өрісінің жұмысы тең, бірақ конденсатор зарядталған кезде оның кернеуі жоғарылайды 0 бұрын У, сондықтан . Демек, конденсатордың потенциалдық энергиясы -ге тең.

39. Электр тогы. Ағымдағы күш. Электр тогының болу шарттары.

Электр тогы – электр зарядтарының реттелген қозғалысы. Токтың бағыты оң зарядтардың қозғалысы ретінде қабылданады. Электр зарядтары электр өрісінің әсерінен реттелген түрде қозғала алады. Демек, токтың болуының жеткілікті шарты өрістің және бос заряд тасымалдаушылардың болуы болып табылады. Бір-біріне қарама-қарсы зарядталған екі дене арқылы электр өрісін құруға болады. Заряд коэффициенті D q, D уақыт аралығы үшін өткізгіштің көлденең қимасы арқылы беріледі тбұл интервал ток күші деп аталады. Егер ток күші уақытқа байланысты өзгермесе, онда ток тұрақты деп аталады. Өткізгіште ток ұзақ уақыт болуы үшін ток тудыратын жағдайлардың өзгеріссіз болуы қажет.<схема с один резистором и батареей>. Ток көзінің ішінде зарядтың қозғалуына әсер ететін күштер сыртқы күштер деп аталады. Гальваникалық ұяшықта (және кез келген аккумулятор - мысалы???)олар химиялық реакцияның күштері, тұрақты ток машинасында - Лоренц күші.

40. Тізбек қимасы үшін Ом заңы. өткізгіш кедергісі. Өткізгіштер кедергісінің температураға тәуелділігі. Асқын өткізгіштік. Өткізгіштерді тізбектей және параллель қосу.

Электр тізбегі қимасының ұштары арасындағы кернеудің ток күшіне қатынасы тұрақты шама болып табылады және кедергі деп аталады. Кедергі бірлігі 0 Ом, 1 Ом кедергісі 1 ампер ток күші кезінде кернеу 1 вольт болатын тізбектің осындай бөліміне ие. Кедергі ұзындыққа тура пропорционал және көлденең қима ауданына кері пропорционал, мұндағы r – электрлік кедергі, берілген жағдайда берілген зат үшін тұрақты мән. Қыздырған кезде металдардың меншікті кедергісі сызықтық заң бойынша артады, мұндағы r 0 – 0 0 С кезіндегі меншікті кедергі, а – әрбір металға тән кедергінің температуралық коэффициенті. Абсолютті нөлге жақын температурада заттардың кедергісі нөлге дейін күрт төмендейді. Бұл құбылыс асқын өткізгіштік деп аталады. Асқын өткізгіш материалдарда токтың өтуі өткізгішті қыздыру арқылы жоғалтпай жүреді.

Тізбек бөлімі үшін Ом заңы теңдеу деп аталады. Өткізгіштерді тізбектей қосқанда ток күші барлық өткізгіштерде бірдей, ал тізбектің ұштарындағы кернеу тізбектей жалғанған барлық өткізгіштердегі кернеулердің қосындысына тең. . Өткізгіштер тізбектей жалғанған кезде жалпы кедергі элементтердің кедергілерінің қосындысына тең болады. Параллель қосылымда тізбектің әрбір секциясының ұштарындағы кернеу бірдей, ал ток күші бөлек бөліктерге таралады. Осы жерден. Өткізгіштерді параллель қосқанда жалпы кедергінің кері шамасы параллель жалғанған барлық өткізгіштердің қарсылықтарының қосындысына тең болады.

41. Жұмыс және ток күші. Электр қозғаушы күш. Толық тізбек үшін Ом заңы.

Электр тогын тудыратын электр өрісі күштерінің жұмысы токтың жұмысы деп аталады. Жұмыс БІРАҚкедергісі бар аймақтағы ток Руақытында D т-ге тең. Электр тогының қуаты жұмыстың аяқталу уақытына қатынасына тең, яғни. . Жұмыс, әдеттегідей, джоульмен, қуат - ваттпен көрсетіледі. Электр өрісінің әсерінен тізбек бөлігінде жұмыс жасалмаса және химиялық реакциялар жүрмесе, онда жұмыс өткізгіштің қызуына әкеледі. Бұл жағдайда жұмыс тогы бар өткізгіштің бөлетін жылу мөлшеріне тең (Джоуль-Ленц заңы).

Электр тізбегінде жұмыс тек сыртқы секцияда ғана емес, сонымен қатар аккумуляторда да орындалады. Ток көзінің электр кедергісі ішкі кедергі деп аталады r. Тізбектің ішкі бөлігінде тең жылу мөлшері бөлінеді. Тұйық контур бойымен қозғалған кезде электростатикалық өріс күштерінің жалпы жұмысы нөлге тең, сондықтан барлық жұмыс тұрақты кернеуді ұстап тұратын сыртқы күштердің есебінен орындалады. Сыртқы күштердің жұмысының берілген зарядқа қатынасы көздің электр қозғаушы күші деп аталады, мұндағы D q- аударылатын төлем. Егер тұрақты токтың өтуі нәтижесінде тек өткізгіштердің қызуы орын алса, онда энергияның сақталу заңы бойынша , яғни. . Электр тізбегіндегі ток күші ЭҚК-ге тура пропорционал және тізбектің кедергісіне кері пропорционал.

42. Жартылай өткізгіштер. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі және оның температураға тәуелділігі. Жартылай өткізгіштердің меншікті және қоспалық өткізгіштігі.

Көптеген заттар металдар сияқты ток өткізбейді, бірақ сонымен бірге олар диэлектриктер емес. Жартылай өткізгіштердің айырмашылығының бірі қыздырғанда немесе жарықтандырғанда олардың меншікті кедергісі өспейді, керісінше төмендейді. Бірақ олардың негізгі іс жүзінде қолданылатын қасиеті біржақты өткізгіштік болып шықты. Жартылай өткізгішті кристалда жылулық қозғалыс энергиясының біркелкі бөлінбеуіне байланысты кейбір атомдар иондалады. Бөлінген электрондарды қоршаған атомдар ұстай алмайды, өйткені олардың валенттік байланыстары қаныққан. Бұл бос электрондар металда қозғалып, электронды өткізгіштік тогын жасай алады. Сонымен қатар, қабығынан электрон шығып кеткен атом ионға айналады. Бұл ион көршінің атомын басып алу арқылы бейтараптандырылады. Осындай ретсіз қозғалыстың нәтижесінде оң зарядтың қозғалысы ретінде сыртқы көрінетін ионы жетіспейтін орынның қозғалысы пайда болады. Бұл саңылау өткізгіштік тогы деп аталады. Идеал жартылай өткізгіш кристалда ток еркін электрондар мен тесіктердің бірдей санының қозғалысы арқылы пайда болады. Өткізудің бұл түрі ішкі өткізгіштік деп аталады. Температура төмендеген сайын атомдардың орташа энергиясына пропорционал бос электрондар саны азаяды және жартылай өткізгіш диэлектрикке ұқсас болады. Жартылай өткізгішке кейде өткізгіштікті жақсарту үшін қоспалар қосылады, олар донор (саңылаулар санын көбейтпей электрондар санын көбейту) және акцептор (электрон санын көбейтпей саңылаулар санын көбейту). Электрондар саны саңылау санынан асатын жартылай өткізгіштер электронды жартылай өткізгіштер немесе n-типті жартылай өткізгіштер деп аталады. Саңылаулар саны электрондар санынан асатын жартылай өткізгіштер саңылау жартылай өткізгіштер немесе p-типті жартылай өткізгіштер деп аталады.

43. Жартылай өткізгішті диод. Транзистор.

Жартылай өткізгішті диодтан тұрады pnауысу, яғни. өткізгіштігі әртүрлі екі қосылған жартылай өткізгіштерден. Біріктірілген кезде электрондар диффузияланады Р-жартылай өткізгіш. Бұл электронды жартылай өткізгіште донорлық қоспаның компенсацияланбаған оң иондарының, ал саңылау жартылай өткізгішінде диффузиялық электрондарды ұстаған акцепторлық қоспаның теріс иондарының пайда болуына әкеледі. Екі қабаттың арасында электр өрісі пайда болады. Электрондық өткізгіштігі бар аймаққа оң заряд, ал тесік өткізгіштігі бар аймаққа теріс заряд берілсе, онда блоктау өрісі артады, ток күші күрт төмендейді және кернеуден дерлік тәуелсіз болады. Қосудың бұл әдісі блоктау деп аталады, ал диодта ағып жатқан ток кері деп аталады. Егер саңылау өткізгіштігі бар аймаққа оң заряд, ал электронды аймаққа теріс заряд қолданылса, блоктау өрісі әлсірейді, бұл жағдайда диод арқылы өтетін ток тек сыртқы тізбектің кедергісіне байланысты. Қосудың бұл әдісі өткізу қабілеті деп аталады, ал диодта өтетін ток тікелей деп аталады.

Жартылай өткізгіш триод деп те аталатын транзистор екіден тұрады pn(немесе п-б) ауысулар. Кристаллдың ортаңғы бөлігі негіз деп аталады, ең шеткілері - эмитент пен коллектор. Негізінде тесік өткізгіштігі бар транзисторлар транзисторлар деп аталады. p-n-pөту. Транзисторды жүргізу үшін p-n-p-түрі, коллекторға эмитентке қатысты теріс полярлық кернеу беріледі. Негізгі кернеу оң немесе теріс болуы мүмкін. Өйткені саңылаулар көбірек болса, онда түйіспе арқылы өтетін негізгі ток саңылаулардың диффузиялық ағыны болады. Р- аймақтар. Егер эмитентке шағын тікелей кернеу берілсе, онда ол арқылы саңылау тогы өтеді. Р- аумақтар n-аудан (базалық). Бірақ содан бері негізі тар, содан кейін саңылаулар ол арқылы ұшады, өріс арқылы жеделдетіліп, коллекторға түседі. (???, мен бір нәрсені дұрыс түсінбедім ...). Транзистор токты тарата алады, осылайша оны күшейтеді. Коллектор тізбегіндегі токтың өзгеруінің базалық тізбектегі ток күшінің өзгеруіне қатынасы, қалғандарының бәрі тең болса, тұрақты шама, интегралдық базалық токтың берілу коэффициенті деп аталады. Сондықтан базалық тізбектегі токты өзгерту арқылы коллектор тізбегіндегі токтың өзгерістерін алуға болады. (???)

44. Газдардағы электр тогы. Газ разрядтарының түрлері және олардың қолданылуы.Плазма туралы түсінік.

Жарық немесе жылудың әсерінен газ ток өткізгішке айналуы мүмкін. Сыртқы әсер ету жағдайында газ арқылы токтың өту құбылысы өздігінен жүрмейтін электр разряды деп аталады. Температураның әсерінен газ иондарының түзілу процесі термиялық иондану деп аталады. Жарық сәулелену әсерінен иондардың пайда болуы фотоионизация болып табылады. Молекулаларының едәуір бөлігі ионданған газды плазма деп атайды. Плазма температурасы бірнеше мың градусқа жетеді. Плазма электрондары мен иондары электр өрісінің әсерінен қозғалуға қабілетті. Газдың қысымы мен табиғатына байланысты өріс кернеулігінің жоғарылауымен онда сыртқы ионизаторлардың әсерінсіз разряд пайда болады. Бұл құбылыс өздігінен жүретін электр разряды деп аталады. Электрон атомды соққанда оны иондауы үшін оның энергиясы иондану жұмысынан кем болмауы керек. Бұл энергияны электрон оның еркін жолындағы газдағы сыртқы электр өрісінің күштерінің әсерінен алуға болады, яғни. . Өйткені орташа бос жол аз, өздігінен разряд тек жоғары өріс кернеулерінде мүмкін. Төмен газ қысымында жарқырау разряды пайда болады, бұл сиректеу кезінде газ өткізгіштігінің жоғарылауымен түсіндіріледі (орташа бос жол артады). Егер өздігінен разрядтағы ток күші өте жоғары болса, онда электронды әсерлер катод пен анодтың қызуын тудыруы мүмкін. Катод бетінен жоғары температурада электрондар шығарылады, бұл газдағы разрядты сақтайды. Мұндай разрядты доға деп атайды.

45. Вакуумдағы электр тогы. Термиондық эмиссия. Катодты-сәулелік түтік.

Вакуумда бос заряд тасымалдаушылар жоқ, сондықтан сыртқы әсерсіз вакуумда ток болмайды. Бұл электродтардың біреуі жоғары температураға дейін қызған жағдайда пайда болуы мүмкін. Қыздырылған катод өз бетінен электрондарды шығарады. Қызған денелердің бетінен бос электрондардың шығу құбылысы термиондық эмиссия деп аталады. Термиондық эмиссияны қолданатын ең қарапайым құрылғы электровакуумдық диод болып табылады. Анод металл пластинадан тұрады, катод жұқа ширатылған сымнан жасалған. Катодты қыздырған кезде оның айналасында электронды бұлт пайда болады. Егер сіз катодты аккумулятордың оң терминалына, ал анодты теріс терминалға қоссаңыз, онда диодтың ішіндегі өріс электрондарды катодқа қарай жылжытады және ток болмайды. Егер қарама-қарсы қосылса - анодты плюске, ал катодты минусқа - онда электр өрісі электрондарды анодқа қарай жылжытады. Бұл диодтың бір жақты өткізгіштік қасиетін түсіндіреді. Катодтан анодқа өтетін электрондар ағынын электромагниттік өріс көмегімен басқаруға болады. Ол үшін диод модификацияланады және анод пен катод арасына тор қосылады. Алынған құрылғы триод деп аталады. Егер торға теріс потенциал берілсе, онда тор мен катод арасындағы өріс электронның қозғалуына кедергі жасайды. Егер сіз оң жақсаңыз, онда өріс электрондардың қозғалысына жол бермейді. Катод шығаратын электрондарды электр өрістері арқылы жоғары жылдамдыққа дейін үдетуге болады. Электрондық сәулелердің электромагниттік өріс әсерінен ауытқу қабілеті ЭРТ-да қолданылады.

46. ​​Токтардың магниттік әрекеттесуі. Магниттік өріс. Магнит өрісіндегі тогы бар өткізгішке әсер ететін күш. Магнит өрісінің индукциясы.

Өткізгіштер арқылы бір бағытта ток өтсе, онда олар тартады, ал тең болса, кері тебеді. Демек, өткізгіштер арасында электр өрісінің болуымен түсіндірілмейтін кейбір өзара әрекеттесу бар, өйткені. Жалпы, өткізгіштер электрлік бейтарап болып табылады. Магнит өрісі қозғалатын электр зарядтары арқылы пайда болады және тек қозғалатын зарядтарға әсер етеді. Магнит өрісі материяның ерекше түрі және кеңістікте үздіксіз. Өткізгіш арқылы электр тогының өтуі ортаға қарамастан магнит өрісінің пайда болуымен бірге жүреді. Өткізгіштердің магниттік әрекеттесуі ток күшінің шамасын анықтау үшін қолданылады. 1 ампер - ұзындығы ¥ екі параллель өткізгіш арқылы өтетін ток күші және бір-бірінен 1 метр қашықтықта орналасқан шағын көлденең қимасы, бұл кезде магнит ағыны ұзындығының әрбір метріне тең төмен әсерлесу күшін тудырады. . Тогы бар өткізгішке магнит өрісі әсер ететін күш ампер күші деп аталады. Магнит өрісінің ток бар өткізгішке әсер ету қабілетін сипаттау үшін магниттік индукция деп аталатын шама бар. Магниттік индукция модулі тогы бар өткізгішке әсер ететін Ампер күшінің ең үлкен мәнінің өткізгіштегі ток күші мен оның ұзындығына қатынасына тең. Индукция векторының бағыты сол қол ережесімен анықталады (қолда өткізгіш, бас бармақта күш, алақанда индукция). Магниттік индукцияның өлшем бірлігі тесла болып табылады, ол осындай магнит ағынының индукциясына тең, онда 1 ампер ток кезінде 1 метр өткізгішке 1 Ньютонның максимал Ампер күші әсер етеді. Кез келген нүктесінде магнит индукциясы векторы тангенциалды бағытталған түзуді магниттік индукция сызығы деп атайды. Егер қандай да бір кеңістіктің барлық нүктелерінде индукция векторының абсолютті мәні мен бағыты бірдей болса, онда бұл бөліктегі өріс біртекті деп аталады. Тогы бар өткізгіштің магнит индукциясы векторына қатысты көлбеу бұрышына байланысты Ампер күші бұрыштың синусына пропорционал өзгереді.

47. Ампер заңы.Магнит өрісінің қозғалатын зарядқа әсері. Лоренц күші.

Магнит өрісінің өткізгіштегі токқа әсері оның қозғалатын зарядтарға әсер ететінін көрсетеді. Ағымдағы күш Iөткізгіштегі концентрацияға байланысты nбос зарядталған бөлшектер, жылдамдық vолардың реттелген қозғалысы мен ауданы Сөрнек бойынша өткізгіштің көлденең қимасы , мұндағы qбір бөлшектің заряды болып табылады. Бұл өрнекті Ампер күшінің формуласына қойып, аламыз . Өйткені nSlұзындығы өткізгіштегі бос бөлшектердің санына тең л, содан кейін жылдамдықпен қозғалатын бір зарядталған бөлшекке өріс жағынан әсер ететін күш vмагниттік индукция векторына а бұрышында Бтең . Бұл күш Лоренц күші деп аталады. Оң заряд үшін Лоренц күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады. Біртекті магнит өрісінде магнит өрісінің индукциясы сызықтарына перпендикуляр қозғалатын бөлшек Лоренц күшінің әсерінен центрге тартқыш үдеу алады. және шеңбер бойымен қозғалады. Шеңбердің радиусы және айналу периоды өрнектермен анықталады . Айналым периодының радиус пен жылдамдықтан тәуелсіздігі зарядталған бөлшектердің үдеткішінде – циклотронда қолданылады.

48. Заттың магниттік қасиеттері. Ферромагнетиктер.

Электромагниттік әсерлесу зарядтар орналасқан ортаға байланысты. Егер сіз үлкен орамның жанына кішкене орамды іліп қойсаңыз, ол ауытқиды. Үлкенге темір өзек кіргізілсе, онда ауытқу артады. Бұл өзгеріс ядро ​​енгізілген сайын индукцияның өзгеретінін көрсетеді. Сыртқы магнит өрісін едәуір арттыратын заттарды ферромагнетиктер деп атайды. Ортадағы магнит өрісінің индуктивтілігінің вакуумдегі өріс индуктивтілігінен қанша есе ерекшеленетінін көрсететін физикалық шаманы магниттік өткізгіштік деп атайды. Барлық заттар магнит өрісін күшейтпейді. Парамагнетиктер бағыты бойынша сыртқымен сәйкес келетін әлсіз өріс жасайды. Диамагнетиктер өз өрісімен сыртқы өрісті әлсіретеді. Ферромагнетизм электронның магниттік қасиеттерімен түсіндіріледі. Электрон қозғалатын заряд, сондықтан өзінің магнит өрісі бар. Кейбір кристалдарда электрондардың магнит өрістерінің параллельді бағытталуы үшін жағдайлар бар. Осының нәтижесінде ферромагниттік кристалдың ішінде домендер деп аталатын магниттелген аймақтар пайда болады. Сыртқы магнит өрісі ұлғайған сайын домендер өздерінің бағдарларын реттейді. Индукцияның белгілі бір мәнінде домендердің бағдарлануының толық реттілігі орын алады және магниттік қанығу орнайды. Ферромагнетикті сыртқы магнит өрісінен алып тастағанда, барлық домендер бағдарын жоғалтпайды, ал дене тұрақты магнитке айналады. Домен бағдарының реті атомдардың термиялық тербелісімен бұзылуы мүмкін. Заттың ферромагнетик болуды тоқтататын температурасы Кюри температурасы деп аталады.

49. Электромагниттік индукция. магнит ағыны. Электромагниттік индукция заңы. Ленц ережесі.

Жабық контурда магнит өрісі өзгерген кезде электр тогы пайда болады. Бұл ток индуктивті ток деп аталады. Тізбекке енетін магнит өрісінің өзгеруімен тұйық контурда токтың пайда болу құбылысын электромагниттік индукция деп атайды. Тұйық тізбектегі токтың пайда болуы электростатикалық емес сипаттағы сыртқы күштердің болуын немесе индукциялық ЭҚК пайда болуын көрсетеді. Электромагниттік индукция құбылысының сандық сипаттамасы индукциялық ЭҚК мен магнит ағыны арасындағы байланысты орнату негізінде берілген. магнит ағыны Фбеті арқылы өткен бет ауданының көбейтіндісіне тең физикалық шама деп аталады Смагниттік индукция векторының модуліне Бжәне оның арасындағы бұрыштың косинусы бойынша а және бетке нормаль. Магнит ағынының өлшем бірлігі 1 секундта біркелкі нөлге дейін азайған кезде 1 вольт ЭҚК туғызатын ағынға тең Вебер болып табылады. Индукциялық токтың бағыты контурға енетін ағынның ұлғаюына немесе азаюына, сондай-ақ контурға қатысты өріс бағытына байланысты. Ленц ережесінің жалпы тұжырымы: тұйық контурда пайда болатын индуктивті токтың бағыты бар, ол контурмен шектелген аймақ арқылы жасаған магнит ағыны осы токты тудыратын магнит ағынының өзгеруін өтеуге бейім болады. Электромагниттік индукция заңы: Тұйық контурдағы индукцияның ЭҚК осы контурмен шектелген бет арқылы магнит ағынының өзгеру жылдамдығына тура пропорционал және Ленцті ескере отырып, осы ағынның өзгеру жылдамдығына тең. ереже. тұратын катушкадағы ЭҚК өзгерткенде nбірдей бұрылыстар, жалпы эмк nбір катушкадағы ЭҚК есе көп. Біртекті магнит өрісі үшін магнит ағынының анықтамасына сүйене отырып, егер 1 шаршы метр тізбектегі ағын 1 вебер болса, индукция 1 тесла болады. Тұрақты өткізгіште электр тогының пайда болуы магниттік әсерлесумен түсіндірілмейді, өйткені Магнит өрісі тек қозғалатын зарядтарға әсер етеді. Магнит өрісі өзгерген кезде пайда болатын электр өрісі құйынды электр өрісі деп аталады. Құйынды өріс күштерінің зарядтардың қозғалысына жұмысы индукция ЭҚК болып табылады. Құйын өрісі зарядтармен байланыспайды және тұйық сызық болып табылады. Бұл өріс күштерінің тұйық контур бойымен жұмысы нөлден өзгеше болуы мүмкін. Электромагниттік индукция құбылысы магнит ағынының көзі тыныштықта және өткізгіш қозғалғанда да болады. Бұл жағдайда индукциялық ЭҚК себебі, тең , - Лоренц күші.

50. Өзіндік индукция құбылысы. Индуктивтілік. Магнит өрісінің энергиясы.

Өткізгіш арқылы өтетін электр тогы оның айналасында магнит өрісін тудырады. магнит ағыны Фконтур арқылы магнит индукциясы векторына пропорционал AT, ал индукция, өз кезегінде, өткізгіштегі ток күші. Сондықтан магнит ағыны үшін біз жаза аламыз. Пропорционалдық коэффициенті индуктивтілік деп аталады және өткізгіштің қасиеттеріне, оның өлшемдеріне және ол орналасқан ортаға байланысты. Ток күші 1 ампер болғанда магнит ағыны 1 вебер болса, индуктивтіліктің өлшем бірлігі генри, индуктивтілігі 1 генри. Катушкадағы ток күші өзгерген кезде, осы токпен жасалған магнит ағыны өзгереді. Магнит ағынының өзгеруі катушкадағы ЭҚК индукциясының пайда болуын тудырады. Осы контурдағы ток күшінің өзгеруі нәтижесінде катушкадағы ЭҚК индукциясының пайда болу құбылысы өздігінен индукция деп аталады. Ленц ережесіне сәйкес өзіндік индукцияның ЭҚК тізбекті қосқанда жоғарылауды болдырмайды, ал тізбекті өшіргенде азаяды. Индуктивті катушкада пайда болатын өзіндік индукцияның ЭҚК Л, электромагниттік индукция заңы бойынша тең . Желіні көзден ажыратқанда, сызықтық заң бойынша ток азаяды делік. Сонда өзіндік индукцияның ЭҚК тең тұрақты мәнге ие болады . кезінде ттізбектің сызықты төмендеуі кезінде заряд өтеді. Бұл жағдайда электр тогының жұмысы тең болады . Бұл жұмыс энергия нұры үшін жасалады В мкатушканың магнит өрісі.

51. Гармоникалық тербелістер. Тербелістердің амплитудасы, периоды, жиілігі және фазасы.

Механикалық тербеліс деп денелердің белгілі бір уақыт аралығында дәл немесе шамамен бірдей қайталанатын қозғалысын айтады. Қарастырылған денелер жүйесіндегі денелер арасында әрекет ететін күштерді ішкі күштер деп атайды. Жүйенің денелеріне басқа денелерден әсер ететін күштер сыртқы күштер деп аталады. Еркін тербелістер ішкі күштердің әсерінен пайда болған тербелістер деп аталады, мысалы, жіптегі маятник. Сыртқы күштердің әсерінен тербелістер мәжбүрлі тербелістер болып табылады, мысалы, қозғалтқыштағы поршень. Тербелістердің барлық түрлеріне тән ортақ белгі – белгілі бір уақыт интервалынан кейін қозғалыс процесінің қайталануы. Теңдеумен сипатталған тербелістер гармоникалық деп аталады. . Атап айтқанда, деформацияға пропорционал бір қалпына келтіру күші бар жүйеде пайда болатын тербеліс гармоникалық болып табылады. Дене қозғалысы қайталанатын ең аз интервал тербеліс периоды деп аталады. Т. Тербеліс периодының кері шамасы болып табылатын және уақыт бірлігіндегі тербеліс санын сипаттайтын физикалық шама жиілік деп аталады. Жиілік герцпен өлшенеді, 1 Гц = 1 с -1. 2p секундта тербеліс санын анықтайтын циклдік жиілік ұғымы да қолданылады. Тепе-теңдік күйінен максималды ығысу модулі амплитуда деп аталады. Косинус белгісінің астындағы шама тербеліс фазасы, j 0 тербелістің бастапқы фазасы. Туындылар да гармоникалық түрде өзгереді, және , және жалпы механикалық энергия ерікті ауытқумен X(бұрыш, координат, т.б.) болып табылады , қайда БІРАҚжәне ATжүйе параметрлерімен анықталатын тұрақтылар. Бұл өрнекті саралап, сыртқы күштердің жоқтығын ескере отырып, нені , қайдан деп жазуға болады.

52. Математикалық маятник. Серіппедегі жүктің тербелісі. Математикалық маятниктің тербеліс периоды және серіппедегі салмақ.

Созылмайтын жіпке ілінген, дененің массасымен салыстырғанда массасы шамалы болатын шағын өлшемді денені математикалық маятник деп атайды. Тік позиция – бұл ауырлық күші серпімділік күшімен теңестірілетін тепе-теңдік жағдайы. Маятниктің тепе-теңдік күйінен аздаған ауытқулары кезінде тепе-теңдік күйге бағытталған нәтижелі күш пайда болады және оның тербелісі гармоникалық болады. Математикалық маятниктің кішкене бұрылу бұрышындағы гармоникалық тербеліс периоды -ге тең. Бұл формуланы шығару үшін маятник үшін Ньютонның екінші заңын жазамыз. Маятникке ауырлық күші және жіптің керілуі әсер етеді. Олардың аздаған ауытқу бұрышындағы нәтижесі . Демек, , қайда .

Серіппеге ілінген дененің гармоникалық тербелістері кезінде серпімділік күші Гук заңы бойынша тең болады. Ньютонның екінші заңы бойынша.

53. Гармоникалық тербеліс кезіндегі энергияның түрленуі. Мәжбүрлі тербеліс. Резонанс.

Математикалық маятник тепе-теңдік күйінен ауытқыған кезде оның потенциалдық энергиясы артады, өйткені жерге дейінгі қашықтық артады. Тепе-теңдік жағдайына көшкен кезде маятниктің жылдамдығы артады, ал кинетикалық энергиясы жоғарылайды, бұл потенциалдық резервтің азаюына байланысты. Тепе-теңдік күйінде кинетикалық энергия максималды, потенциалдық энергия минималды болады. Максималды ауытқу позициясында - керісінше. Көктеммен – бірдей, бірақ Жердің гравитациялық өрісіндегі потенциалдық энергия емес, серіппенің потенциалдық энергиясы алынады. Еркін тербеліс әрқашан сөндірілетін болып шығады, яғни. амплитудасының төмендеуімен, өйткені энергия қоршаған денелермен әрекеттесуге жұмсалады. Бұл жағдайда энергия шығыны бір уақыттағы сыртқы күштердің жұмысына тең. Амплитудасы күштің өзгеру жиілігіне байланысты. Ол жүйенің табиғи тербеліс жиілігімен сәйкес келетін сыртқы күштің тербеліс жиілігінде өзінің максималды амплитудасына жетеді. Сипатталған жағдайларда еріксіз тербеліс амплитудасының ұлғаю құбылысы резонанс деп аталады. Резонанста сыртқы күш периодтағы максималды оң жұмысты орындайтындықтан, резонанс жағдайын жүйеге максималды энергия беру шарты ретінде анықтауға болады.

54. Серпімді ортадағы тербелістердің таралуы. Көлденең және бойлық толқындар. Толқын ұзындығы. Толқын ұзындығының оның таралу жылдамдығына қатынасы. Дыбыс толқындары. Дыбыс жылдамдығы. Ультрадыбыстық

Ортаның бір жеріндегі тербелістердің қозуы көршілес бөлшектердің еріксіз тербелістерін тудырады. Тербелістердің кеңістікте таралу процесі толқын деп аталады. Тербеліс таралу бағытына перпендикуляр болатын толқындар көлденең толқындар деп аталады. Толқынның таралу бағыты бойынша тербеліс пайда болатын толқындар бойлық толқындар деп аталады. Бойлық толқындар барлық ортада, көлденең толқындар – қатты денелерде деформация кезінде серпімді күштердің әсерінен немесе беттік керілу күштері мен ауырлық күштерінде пайда болуы мүмкін. Кеңістіктегі тербелістердің таралу жылдамдығы v толқынның жылдамдығы деп аталады. Бірдей фазаларда тербелетін бір-біріне жақын нүктелер арасындағы қашықтық l толқын ұзындығы деп аталады. Толқын ұзындығының жылдамдық пен периодқа тәуелділігі , немесе түрінде өрнектеледі. Толқындар пайда болған кезде олардың жиілігі көздің тербеліс жиілігімен, ал жылдамдығы таралатын ортамен анықталады, сондықтан бірдей жиіліктегі толқындар әртүрлі орталарда әртүрлі ұзындықтарға ие болуы мүмкін. Ауадағы қысылу және сиректеу процестері барлық бағытта таралады және дыбыс толқындары деп аталады. Дыбыс толқындары бойлық. Дыбыс жылдамдығы, кез келген толқынның жылдамдығы сияқты, ортаға байланысты. Ауада дыбыс жылдамдығы 331 м/с, суда - 1500 м/с, болатта - 6000 м/с. Дыбыс қысымы дыбыс толқыны тудыратын газ немесе сұйықтықтағы қосымша қысым. Дыбыс қарқындылығы толқындардың таралу бағытына перпендикуляр учаскенің бірлік ауданы арқылы уақыт бірлігінде дыбыс толқындары тасымалдайтын энергиямен өлшенеді және бір шаршы метрге ваттпен өлшенеді. Дыбыс қарқындылығы оның қаттылығын анықтайды. Дыбыс биіктігі тербеліс жиілігімен анықталады. Ультрадыбыс және инфрадыбыс сәйкесінше 20 килогерц және 20 герц жиіліктегі есту шегінен тыс жатқан дыбыс тербелісі деп аталады.

55. Тізбектегі еркін электромагниттік тербелістер. Тербелмелі контурдағы энергияның түрленуі. Тізбектегі тербелістердің табиғи жиілігі.

Электрлік тербелмелі контур деп тұйық контурға қосылған конденсатор мен катушкадан тұратын жүйені айтады. Катушканы конденсаторға қосқанда, катушкада ток пайда болады және электр өрісінің энергиясы магнит өрісінің энергиясына айналады. Конденсатор бірден разрядталмайды, өйткені. бұған катушкадағы өзіндік индукцияның ЭҚК кедергі жасайды. Конденсатор толығымен разрядталғанда, өздігінен индукциялық ЭҚК токтың азаюына жол бермейді, ал магнит өрісінің энергиясы электр энергиясына айналады. Бұл жағдайда пайда болатын ток конденсаторды зарядтайды, ал пластиналардағы зарядтың белгісі түпнұсқаға қарама-қарсы болады. Осыдан кейін процесс барлық энергия тізбек элементтерін қыздыруға жұмсалғанша қайталанады. Осылайша, тербелмелі контурдағы магнит өрісінің энергиясы электр энергиясына және керісінше айналады. Жүйенің толық энергиясы үшін мына қатынастарды жазуға болады: , осыдан уақыттың ерікті сәті үшін . Белгілі болғандай, толық тізбек үшін . Бұл идеалды жағдайда R"0, соңында біз аламыз немесе . Бұл дифференциалдық теңдеудің шешімі функция болып табылады , қайда. w мәні контурдағы тербелістердің өзіндік айналмалы (циклдік) жиілігі деп аталады.

56. Мәжбүрлі электрлік тербелістер. Айнымалы электр тогы. Альтернатор. айнымалы ток қуаты.

Электр тізбектеріндегі айнымалы ток олардағы еріксіз электромагниттік тербелістердің қозуының нәтижесі болып табылады. Жазық орамның ауданы болсын Сжәне индукция векторы Бкатушка жазықтығына перпендикуляр j бұрыш жасайды. магнит ағыны ФБұл жағдайда катушканың ауданы арқылы өрнекпен анықталады. Катушка n жиілікпен айналғанда, j бұрышы заңға сәйкес өзгереді., содан кейін ағынның өрнегі пішінді алады. Магниттік ағынның өзгеруі минус ағынның өзгеру жылдамдығына тең индукциялық ЭҚК жасайды. Демек, индукцияның ЭҚК-нің өзгеруі гармоникалық заң бойынша болады. Генератордың шығысынан алынған кернеу орамалардың айналымдарының санына пропорционал. Гармоникалық заң бойынша кернеу өзгергенде өткізгіштегі өріс кернеулігі сол заңға сәйкес өзгереді. Өрістің әсерінен жиілігі мен фазасы кернеу тербелістерінің жиілігі мен фазасына сәйкес келетін нәрсе пайда болады. Тізбектегі токтың ауытқуы қолданылатын айнымалы кернеудің әсерінен туындайтын мәжбүрлі. Ток пен кернеудің фазалары сәйкес келсе, айнымалы токтың қуаты немесе тең болады . Квадрат косинустың периодтағы орташа мәні 0,5-ке тең, сондықтан . Ток күшінің тиімді мәні - айнымалы ток сияқты өткізгіште бірдей жылу мөлшерін бөлетін тұрақты ток күші. Амплитудада Imaxтоктың гармоникалық тербелістері, тиімді кернеуі тең. Кернеудің ток мәні де оның амплитудалық мәнінен бірнеше есе аз.Тербеліс фазалары сәйкес келген кездегі токтың орташа қуаты тиімді кернеу мен ток күші арқылы анықталады.

5 7. Активті, индуктивті және сыйымдылық кедергісі.

белсенді қарсылық Рқуаттың өрнектен алынатын ток күшінің квадратына қатынасына тең физикалық шама деп аталады. Төмен жиілікте ол іс жүзінде жиілікке тәуелді емес және өткізгіштің электр кедергісіне сәйкес келеді.

Айнымалы ток тізбегіне катушка қосылсын. Содан кейін, ток күші заңға сәйкес өзгерген кезде, катушкада өздігінен индукциялық ЭҚ пайда болады. Өйткені катушканың электрлік кедергісі нөлге тең, онда ЭҚК сыртқы генератормен жасалған катушка ұштарындағы кернеу минусқа тең (??? Тағы қандай генератор???). Сондықтан токтың өзгеруі кернеудің өзгеруін тудырады, бірақ фазалық ығысумен . Өнім кернеу ауытқуларының амплитудасы болып табылады, яғни. . Катушкадағы кернеу тербелістерінің амплитудасының ток тербелістерінің амплитудасына қатынасы индуктивті реактивтілік деп аталады. .

Тізбекте конденсатор болсын. Ол қосылған кезде, ол кезеңнің төрттен бір бөлігін зарядтайды, содан кейін бірдей мөлшерде, содан кейін бірдей нәрсені, бірақ полярлықтың өзгеруімен зарядтайды. Конденсатордағы кернеу гармоникалық заңға сәйкес өзгергенде оның пластиналарының заряды -ға тең. Тізбектегі ток заряд өзгергенде пайда болады: , катушкадағы жағдайға ұқсас, ток тербелістерінің амплитудасы тең . Амплитуданың ток күшіне қатынасына тең шама сыйымдылық деп аталады .

58. Айнымалы ток үшін Ом заңы.

Резистордан, катушкадан және тізбектей жалғанған конденсатордан тұратын тізбекті қарастырайық. Кез келген уақытта берілген кернеу әрбір элементтегі кернеулердің қосындысына тең. Барлық элементтердегі ағымдағы ауытқулар заңға сәйкес болады. Резистордағы кернеудің ауытқуы токтың ауытқуымен фазада болады, конденсатордағы кернеудің ауытқуы фазадағы ток тербелісінен артта қалады, катушкадағы кернеудің ауытқуы токтың фазалық ауытқуына әкеледі. (неге олар артта қалды?). Демек, кернеулер қосындысының қосындыға теңдік шартын былай жазуға болады. Векторлық диаграмманы пайдалана отырып, тізбектегі кернеу амплитудасы , немесе , яғни . . Тізбектің кедергісі белгіленеді . Кернеудің де гармоникалық заң бойынша өзгеретіні диаграммадан көрініп тұр . Бастапқы j фазасын формула арқылы табуға болады . Айнымалы ток тізбегіндегі лездік қуат мынаған тең. Квадрат косинустың периодтағы орташа мәні 0,5 болғандықтан, . Егер тізбекте катушкалар мен конденсатор болса, онда айнымалы ток үшін Ом заңы бойынша. Мән қуат коэффициенті деп аталады.

59. Электр тізбегіндегі резонанс.

Сыйымдылық және индуктивті кедергілер қолданылатын кернеудің жиілігіне байланысты. Сондықтан тұрақты кернеу амплитудасында ток күшінің амплитудасы жиілікке байланысты. Мұндай жиілік мәнінде катушкалар мен конденсатордағы кернеулердің қосындысы нөлге тең болады, өйткені олардың тербелістері фаза бойынша қарама-қарсы. Нәтижесінде резонанстағы активті кедергідегі кернеу толық кернеуге тең болып шығады, ал ток күші максималды мәнге жетеді. Резонанста индуктивті және сыйымдылық кедергілерін өрнектейміз: , Демек . Бұл өрнек резонанс кезінде катушкалар мен конденсатордағы кернеу ауытқуларының амплитудасы қолданылатын кернеу ауытқуларының амплитудасынан асып кетуі мүмкін екенін көрсетеді.

60. Трансформатор.

Трансформатор бұрылу саны әртүрлі екі катушкадан тұрады. Катушкалардың біріне кернеу берілгенде, онда ток пайда болады. Егер кернеу гармоникалық заң бойынша өзгерсе, ток күші де сол заң бойынша өзгереді. Катушка арқылы өтетін магнит ағыны . Бірінші катушканың әрбір айналымында магнит ағыны өзгерген кезде өзіндік индукциялық ЭҚК пайда болады. Өнім бір айналымдағы ЭҚК амплитудасы, бастапқы катушкадағы жалпы ЭҚК. Екінші реттік катушка бірдей магнит ағынымен тесілген, сондықтан. Өйткені магнит ағындары бірдей болады. Орамның белсенді кедергісі индуктивті реактивтілікпен салыстырғанда аз, сондықтан кернеу шамамен ЭҚК-ге тең. Осы жерден. Коэффицент Кімгетүрлендіру коэффициенті деп аталады. Сондықтан сымдар мен өзектердің қыздыру шығындары аз Ф1" F 2. Магнит ағыны орамдағы токқа және айналымдар санына пропорционал. Демек, яғни. . Анау. трансформатор ішіндегі кернеуді арттырады Кімгеесе, токты бірдей мөлшерге азайтады. Шығындарды ескермегенде екі тізбектегі ток күші бірдей.

61. Электромагниттік толқындар. Олардың таралу жылдамдығы. Электромагниттік толқындардың қасиеттері.

Тізбектегі магнит ағынының кез келген өзгерісі ондағы индукциялық токтың пайда болуын тудырады. Оның пайда болуы магнит өрісінің кез келген өзгерісімен құйынды электр өрісінің пайда болуымен түсіндіріледі. Құйынды электр пеші кәдімгідей қасиетке ие - магнит өрісін тудыру. Осылайша, басталғаннан кейін магниттік және электрлік өрістердің өзара генерациялау процесі үздіксіз жалғасады. Электромагниттік толқындарды құрайтын электрлік және магниттік өрістер басқа толқындық процестерден айырмашылығы, вакуумда да болуы мүмкін. Интерференциялық тәжірибелерден электромагниттік толқындардың таралу жылдамдығы анықталды, ол шамамен . Жалпы жағдайда ерікті ортадағы электромагниттік толқынның жылдамдығы формула бойынша есептеледі. Электрлік және магниттік компоненттердің энергия тығыздығы бір-біріне тең: , қайда. Электромагниттік толқындардың қасиеттері басқа толқындық процестерге ұқсас. Екі ортаның интерфейсінен өткенде олар жартылай шағылады, жартылай сынады. Олар диэлектриктің бетінен шағылыспайды, бірақ металдардан толығымен дерлік шағылады. Электромагниттік толқындар интерференция (Герц тәжірибесі), дифракция (алюминий пластина), поляризация (тор) қасиеттеріне ие.

62. Радиобайланыстың принциптері. Ең қарапайым радиоқабылдағыш.

Радиобайланысты жүзеге асыру үшін электромагниттік толқындардың сәулелену мүмкіндігін қамтамасыз ету қажет. Конденсатор пластиналарының арасындағы бұрыш неғұрлым үлкен болса, ЭМ толқындары кеңістікте соғұрлым еркін таралады. Шындығында, ашық тізбек катушка мен ұзын сым - антеннадан тұрады. Антеннаның бір ұшы жерге тұйықталған, екіншісі жер бетінен жоғары көтерілген. Өйткені Электромагниттік толқындардың энергиясы жиіліктің төртінші дәрежесіне пропорционал болғандықтан, дыбыс жиіліктерінің айнымалы токының тербелісі кезінде ЭМ толқындары іс жүзінде болмайды. Сондықтан модуляция принципі қолданылады - жиілік, амплитуда немесе фаза. Модуляцияланған тербелістердің ең қарапайым генераторы суретте көрсетілген. Тізбектің тербеліс жиілігі заң бойынша өзгерсін. Модуляцияланған дыбыс тербелістерінің жиілігі де өзгерсін , және В<(бұл нақты не???)(G – қарсылықтың кері шамасы). Бұл өрнектегі кернеу мәндерін ауыстырып, мұндағы , біз аламыз. Өйткені резонанс кезінде резонанс жиілігінен алыс жиіліктер, содан кейін үшін өрнектен кесіледі менекінші, үшінші және бесінші терминдер жойылады; .

Қарапайым радиоқабылдағышты қарастырайық. Ол антеннадан, айнымалы конденсаторы бар тербелмелі контурдан, детектор диодынан, резистордан және телефоннан тұрады. Тербелмелі контурдың жиілігі конденсатордағы тербеліс амплитудасы максимум болатындай етіп, тасымалдаушы жиілігімен сәйкес келетіндей таңдалады. Бұл барлық алынған жиілікті таңдауға мүмкіндік береді. Тізбектен модуляцияланған жоғары жиілікті тербелістер детекторға келеді. Детектордан өткеннен кейін ток әр жарты цикл сайын конденсаторды зарядтайды, ал келесі жарты циклде диод арқылы ток өтпеген кезде конденсатор резистор арқылы разрядталады. (мен дұрыс түсіндім бе???).

64. Механикалық және электрлік тербелістердің ұқсастығы.

Механикалық және электрлік тербелістердің ұқсастығы келесідей: