Што е точка во дефиницијата на физиката. механичко движење

МАТЕРИЈАЛНА ТОЧКА- модел концепт (апстракција) на класичната механика, кој означува тело со исчезнувачки мали димензии, но со одредена маса.

Од една страна, материјалната точка е наједноставниот предмет на механиката, бидејќи нејзината позиција во просторот се одредува со само три броја. На пример, три Декартови координати на точката во просторот каде што се наоѓа нашата материјална точка.

Од друга страна, материјалната точка е главниот референтен објект на механиката, бидејќи токму за неа се формулираат основните закони на механиката. Сите други објекти на механиката - материјални тела и средини - можат да се претстават како еден или друг збир на материјални точки. На пример, секое тело може да се „пресече“ на мали делови и секој од нив да се земе како материјална точка со соодветната маса.

Кога е можно да се „замени“ вистинско тело со материјална точка кога се поставува проблемот на движење на телото, зависи од прашањата на кои решението на формулираниот проблем мора да одговори.

Постојат различни пристапи кон прашањето за користење на моделот на материјална точка.

Еден од нив е емпириски. Се верува дека моделот на материјална точка е применлив кога димензиите на подвижните тела се занемарливи во споредба со големината на релативните поместувања на овие тела. Илустрација е Сончевиот систем. Ако претпоставиме дека Сонцето е фиксна материјална точка и сметаме дека дејствува на друга материјална точка-планета според законот за универзална гравитација, тогаш проблемот со движењето на точка-планета има познато решение. Меѓу можните траектории на движењето на точката, постојат и оние на кои се исполнуваат законите на Кеплер, емпириски утврдени за планетите на Сончевиот систем.

Така, кога се опишуваат орбиталните движења на планетите, моделот на материјалната точка е сосема задоволителен. (Сепак, изградбата на математички модел на такви феномени како што се затемнувањето на Сонцето и Месечината бара да се земат предвид реалните големини на Сонцето, Земјата и Месечината, иако овие феномени очигледно се поврзани со движењата на орбитата.)

Односот на дијаметарот на Сонцето до дијаметарот на орбитата на најблиската планета - Меркур - е ~ 1 10 -2 , а односот на дијаметрите на планетите најблиску до Сонцето до дијаметарот на нивните орбити е ~ 1 ÷ 2 10 -4 . Дали овие бројки можат да послужат како формален критериум за занемарување на димензиите на телото во други проблеми и, следствено, за прифатливоста на моделот на материјална точка? Практиката покажува дека не е.

На пример, мал куршум л= 1 ÷ 2 cm растојание на летање Л= 1 ÷ 2 km, т.е. соодносот, сепак, патеката на летот (и опсегот) значително зависи не само од масата на куршумот, туку и од неговата форма и од тоа дали се ротира. Затоа, дури и мал куршум, строго кажано, не може да се смета за материјална точка. Ако во проблемите на надворешната балистика, телото на проектил често се смета за материјална точка, тогаш ова е придружено со резерви на голем број дополнителни услови, кои, по правило, емпириски ги земаат предвид реалните карактеристики на телото.

Ако се свртиме кон астронаутика, тогаш кога вселенското летало (SC) се лансира во работна орбита, во понатамошните пресметки на неговата траекторија на летот, тоа се смета за материјална точка, бидејќи никакви промени во обликот на SC нема забележителен ефект врз траекторија. Само понекогаш, при корекција на траекторијата, станува неопходно да се обезбеди точна ориентација на млазните мотори во вселената.

Кога одделот за спуштање се приближува до површината на Земјата на растојание од ~ 100 km, тој веднаш се „претвора“ во тело, бидејќи „настрана“ што влегува во густите слоеви на атмосферата одредува дали одделот ќе испорача астронаути и вратени материјали во посакуваната точка на Земјата.

Се покажа дека моделот на материјална точка е практично неприфатлив за опишување на движењата на таквите физички објекти на микросветот како елементарни честички, атомски јадра, електрон итн.

Друг пристап кон прашањето за користење на моделот на материјална точка е рационален. Според законот за промена на моментумот на системот, применет на посебно тело, центарот на масата C на телото го има истото забрзување како некоја (да ја наречеме еквивалентна) материјална точка, на која влијаат истите сили како телото, т.е.

Општо земено, добиената сила може да се претстави како збир, каде што зависи само од и (векторот на радиусот и брзината на точката C), и - и од аголната брзина на телото и неговата ориентација.

Ако Ф 2 = 0, тогаш горната релација се претвора во равенка на движење на еквивалентна материјална точка.

Во овој случај, се вели дека движењето на центарот на масата на телото е независно од ротационото движење на телото. Така, можноста за користење на моделот на материјална точка добива математичко ригорозно (а не само емпириско) оправдување.

Нормално, во пракса состојбата Ф 2 = 0 ретко и обично Ф 2 бр. 0, но може да испадне дека Ф 2 е малку мал во споредба со Феден . Тогаш можеме да кажеме дека моделот на еквивалентна материјална точка е одредена приближна вредност во опишувањето на движењето на телото. Проценката на точноста на таквото приближување може да се добие математички, и ако оваа проценка се покаже како прифатлива за „потрошувачот“, тогаш замената на телото со еквивалентна материјална точка е прифатлива, во спротивно таквата замена ќе доведе до значителни грешки.

Ова може да се случи и кога телото се движи напред и од гледна точка на кинематиката може да се „замени“ со некоја еквивалентна точка.

Секако, моделот на материјална точка не е погоден за одговарање на прашања како „зошто Месечината е свртена кон Земјата само со една од нејзините страни? Слични појави се поврзани со ротационото движење на телото.

Виталиј Самсонов

Дефиниција

Материјална точка е макроскопско тело чии димензии, форма, ротација и внатрешна структура може да се занемарат кога се опишува неговото движење.

Прашањето дали даденото тело може да се смета за материјална точка не зависи од големината на ова тело, туку од условите на проблемот што се решава. На пример, радиусот на Земјата е многу помал од растојанието од Земјата до Сонцето, а неговото орбитално движење може добро да се опише како движење на материјална точка со маса еднаква на масата на Земјата и која се наоѓа во нејзината центар. Меѓутоа, кога се разгледува дневното движење на Земјата околу сопствената оска, нејзиното заменување со материјална точка нема смисла. Применливоста на моделот на материјална точка за одредено тело не зависи толку од големината на самото тело, туку од условите на неговото движење. Конкретно, во согласност со теоремата за движењето на центарот на масата на системот за време на преводното движење, секое круто тело може да се смета за материјална точка, чија положба се совпаѓа со центарот на масата на телото.

Масата, положбата, брзината и некои други физички својства на материјалната точка во секој одреден момент од времето целосно го одредуваат неговото однесување.

Положбата на материјалната точка во просторот се дефинира како положба на геометриска точка. Во класичната механика, масата на материјалната точка се претпоставува дека е константна во времето и независна од какви било карактеристики на нејзиното движење и интеракција со други тела. Во аксиоматскиот пристап кон конструкцијата на класичната механика, како една од аксиомите се прифаќа следново:

Аксиома

Материјална точка е геометриска точка која е поврзана со скалар наречен маса: $(r,m)$, каде што $r$ е вектор во Евклидовиот простор наведен на некој Декартов координатен систем. Се претпоставува дека масата е константна, независно од положбата на точката во просторот или времето.

Механичката енергија може да се складира со материјална точка само во форма на кинетичката енергија на нејзиното движење во просторот и (или) потенцијалната енергија на интеракција со полето. Ова автоматски значи дека материјалната точка не е способна за деформација (само апсолутно круто тело може да се нарече материјална точка) и ротација околу сопствената оска и промени во насоката на оваа оска во просторот. Во исто време, моделот на движење на телото опишан со материјална точка, кој се состои во менување на неговото растојание од одреден моментален центар на ротација и два Ојлерови агли кои ја поставуваат насоката на линијата што ја поврзува оваа точка со центарот, е исклучително широко користен. во многу гранки на механиката.

Методот на проучување на законите за движење на реалните тела со проучување на движењето на идеален модел - материјална точка - е главен во механиката. Секое макроскопско тело може да биде претставено како збир од материјални точки што се во интеракција g, со маси еднакви на масите на неговите делови. Проучувањето на движењето на овие делови се сведува на проучување на движењето на материјалните точки.

Ограничувањата на примената на концептот на материјална точка може да се видат од овој пример: во редок гас на висока температура, големината на секоја молекула е многу мала во споредба со типичното растојание помеѓу молекулите. Се чини дека тие може да се занемарат и молекулата може да се смета за материјална точка. Сепак, тоа не е секогаш случај: вибрациите и ротациите на молекулата се важен резервоар на „внатрешната енергија“ на молекулата, чиј „капацитет“ се одредува според големината на молекулата, нејзината структура и хемиските својства. Во добра апроксимација, монатомската молекула (инертни гасови, метални пареи итн.) понекогаш може да се смета како материјална точка, но дури и кај таквите молекули на доволно висока температура, се забележува возбудување на електронските обвивки поради молекуларни судири. со емисија.

Вежба 1

а) автомобил кој влегува во гаражата;

б) автомобил на автопатот Воронеж - Ростов?

а) автомобилот што влегува во гаражата не може да се земе како материјална точка, бидејќи под овие услови димензиите на автомобилот се значајни;

б) автомобил на автопатот Воронеж-Ростов може да се земе како материјална точка, бидејќи димензиите на автомобилот се многу помали од растојанието помеѓу градовите.

Дали може да се земе како материјална точка:

а) момче кое оди 1 км додека се враќа од училиште;

б) момче кое прави вежби.

а) Кога момчето, враќајќи се од училиште, оди на растојание од 1 км до куќата, тогаш момчето во ова движење може да се смета за материјална точка, бидејќи неговата големина е мала во споредба со растојанието што го минува.

б) кога истото момче прави утрински вежби, тогаш не може да се смета за материјална поента.

Материјална точка

Материјална точка(честичка) - наједноставниот физички модел во механиката - идеално тело чии димензии се еднакви на нула, исто така може да се смета дека димензиите на телото се бескрајно мали во споредба со другите димензии или растојанија во рамките на претпоставките на проблемот што се проучува. Положбата на материјалната точка во просторот се дефинира како положба на геометриска точка.

Во пракса, материјална точка се подразбира како тело со маса, чија големина и облик може да се занемарат при решавање на овој проблем.

Со праволиниско движење на телото, една координатна оска е доволна за да се одреди неговата положба.

Особености

Масата, положбата и брзината на материјалната точка во секој одреден момент од времето целосно го одредуваат неговото однесување и физичките својства.

Последици

Механичката енергија може да се складира со материјална точка само во форма на кинетичката енергија на нејзиното движење во просторот и (или) потенцијалната енергија на интеракција со полето. Ова автоматски значи дека материјалната точка не е способна за деформација (само апсолутно круто тело може да се нарече материјална точка) и ротација околу сопствената оска и промени во насоката на оваа оска во просторот. Во исто време, моделот на движење на телото опишан со материјална точка, кој се состои во менување на неговото растојание од одреден моментален центар на ротација и два Ојлерови агли кои ја поставуваат насоката на линијата што ја поврзува оваа точка со центарот, е исклучително широко користен. во многу делови од механиката.

Ограничувања

Ограничувањата на примената на концептот на материјална точка може да се видат од овој пример: во редок гас на висока температура, големината на секоја молекула е многу мала во споредба со типичното растојание помеѓу молекулите. Се чини дека тие може да се занемарат и молекулата може да се смета за материјална точка. Сепак, тоа не е секогаш случај: вибрациите и ротациите на молекулата се важен резервоар на „внатрешната енергија“ на молекулата, чиј „капацитет“ се одредува според големината на молекулата, нејзината структура и хемиските својства. Во добра апроксимација, монатомската молекула (инертни гасови, метални пареи, итн.) понекогаш може да се смета како материјална точка, но дури и кај таквите молекули на доволно висока температура, се забележува возбудување на електронските обвивки поради молекуларни судири. со емисија.

Белешки

Фондацијата Викимедија. 2010 година.

• механичко движење
• Апсолутно круто тело

Погледнете што е „материјална точка“ во другите речници:

МАТЕРИЈАЛНА ТОЧКАе точка со маса. Во механиката, концептот на материјална точка се користи во случаи кога димензиите и обликот на телото не играат улога во проучувањето на неговото движење, туку само масата е важна. Речиси секое тело може да се смета за материјална точка, ако ... ... Голем енциклопедиски речник

МАТЕРИЈАЛНА ТОЧКА- концепт воведен во механиката за означување на објект, кој се смета за точка со маса. Положбата на M. t. десно е дефинирана како положба на геом. точки, што во голема мера го поедноставува решавањето на проблемите во механиката. Во пракса, телото може да се смета за ... ... Физичка енциклопедија

материјална точка- Точка со маса. [Збирка на препорачани термини. Број 102. Теоретска механика. Академија на науките на СССР. Комитет за научна и техничка терминологија. 1984] Теми теоретска механика EN честички DE materialle Punkt FR point matériel… Прирачник за технички преведувач

МАТЕРИЈАЛНА ТОЧКА Модерна енциклопедија

МАТЕРИЈАЛНА ТОЧКА- Во механиката: бескрајно мало тело. Речник на странски зборови вклучен во рускиот јазик. Чудинов А.Н., 1910 ... Речник на странски зборови на рускиот јазик

Материјална точка- МАТЕРИЈАЛНА ТОЧКА, концепт воведен во механиката за означување на тело, чија големина и облик може да се занемарат. Положбата на материјалната точка во просторот се дефинира како положба на геометриска точка. Телото може да се смета за материјално ... ... Илустриран енциклопедиски речник

материјална точка- концепт воведен во механиката за објект со бесконечно мала големина, кој има маса. Положбата на материјалната точка во просторот се дефинира како положба на геометриска точка, што го поедноставува решавањето на проблемите во механиката. Речиси секое тело може ... ... енциклопедиски речник

Материјална точка- геометриска точка со маса; материјалната точка е апстрактна слика на материјално тело кое има маса и нема димензии ... Почетоци на модерната природна наука

материјална точка- materialusis taškas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. масовна точка; материјална точка вок. Масенпункт, м; материјал Punkt, m rus. материјална точка, f; точка маса, fpranc. точка маса, m; точка материјал, m … Физички термини žodynas

материјална точка- Точка со маса ... Политехнички терминолошки објаснувачки речник

Книги

• Збир на маси. Физика. Одделение 9 (20 табели), . Едукативен албум од 20 листови. Материјална точка. движечките координати на телото. Забрзување. Њутнови закони. Законот за универзална гравитација. Праволиниско и криволинеарно движење. Движење на телото долж...

Од курсот по физика за седмо одделение, се сеќаваме дека механичкото движење на телото е неговото движење во времето во однос на другите тела. Врз основа на таквите информации, можеме да го претпоставиме потребниот сет на алатки за пресметување на движењето на телото.

Прво, ни треба нешто во однос на кое ќе ги правиме нашите пресметки. Следно, треба да се договориме како ќе ја одредиме положбата на телото во однос на ова „нешто“. И конечно, ќе треба некако да го поправите времето. Така, за да пресметаме каде ќе биде телото во одреден момент, потребна ни е референтна рамка.

Референтна рамка во физиката

Во физиката, референтен систем е збир на референтно тело, координатен систем поврзан со референтно тело и часовник или друг уред за мерење на времето. Во исто време, секогаш треба да се запамети дека секоја референтна рамка е условна и релативна. Секогаш е можно да се усвои друга референтна рамка, во однос на која секое движење ќе има сосема различни карактеристики.

Релативитетот е генерално важен аспект што треба да се земе предвид при речиси секоја пресметка во физиката. На пример, во многу случаи ние сме далеку од тоа да можеме да ги одредиме точните координати на телото во движење во кое било време.

Конкретно, не можеме да поставуваме набљудувачи со часовници на секои сто метри долж железничката линија од Москва до Владивосток. Во овој случај, ние ја пресметуваме брзината и локацијата на телото приближно за одреден временски период.

Не ни е грижа за точноста до еден метар при одредување на локацијата на воз на траса од неколку стотици или илјадници километри. За ова, постојат приближувања во физиката. Една од таквите приближувања е концептот на „материјална точка“.

Материјална точка во физиката

Материјална точка во физиката означува тело, во случаи кога неговата големина и облик може да се занемарат. Се претпоставува дека материјалната точка ја има масата на првобитното тело.

На пример, кога го пресметуваме времето што ќе му треба на авион да лета од Новосибирск до Новополотск, не ни е грижа за големината и обликот на авионот. Доволно е да се знае со која брзина се развива и растојанието меѓу градовите. Во случај кога треба да го пресметаме отпорот на ветерот на одредена висина и со одредена брзина, тогаш не можеме без точно познавање на обликот и димензиите на истиот авион.

Скоро секое тело може да се смета за материјална точка, било кога растојанието што го покрива телото е големо во споредба со неговата големина, или кога сите точки на телото се движат на ист начин. На пример, автомобил кој патувал неколку метри од продавницата до раскрсницата е сосема споредлив со ова растојание. Но, и во таква ситуација, тоа може да се смета за материјална точка, бидејќи сите делови на автомобилот се движеле на ист начин и на исто растојание.

Но, во случај кога треба да го поставиме истиот автомобил во гаражата, тоа веќе не може да се смета за материјална точка. Треба да се земе предвид неговата големина и форма. Ова се исто така примери кога е неопходно да се земе предвид релативноста, односно во однос на тоа што правиме конкретни пресметки.

Механичкото движење на телото е промена на неговата положба во просторот во однос на другите тела со текот на времето. Го проучува движењето на телата на механичарот. Движењето на апсолутно круто тело (не деформирано при движење и интеракција), во кое сите негови точки во даден временски момент се движат на ист начин, се нарекува транслаторно движење, за да се опише потребно е и доволно да се опише движење на една точка од телото. Движењето во кое траекториите на сите точки на телото се кругови центрирани на една права линија и сите рамнини на круговите се нормални на оваа права линија се нарекува ротационо движење. Телото чиј облик и димензии може да се занемарат во дадени услови се нарекува материјална точка. Ова е занемарување

Дозволено е да се направи намалување кога димензиите на телото се мали во однос на растојанието што го минува или растојанието на даденото тело до други тела. За да го опишете движењето на телото, треба да ги знаете неговите координати во секое време. Ова е главната задача на механиката.

2. Релативност на движењето. Референтен систем. Единици.

За да се одредат координатите на материјалната точка, потребно е да се избере референтно тело и да се поврзе координатен систем со него и да се постави потеклото на временската референца. Координатниот систем и укажувањето на потеклото на временската референца го формираат референтниот систем во однос на кој се разгледува движењето на телото. Системот мора да се движи со константна брзина (или да биде во мирување, што е генерално кажано истото). Траекторијата на телото, поминатото растојание и поместувањето зависат од изборот на референтниот систем, т.е. механичкото движење е релативно. Единицата за должина е метар, што е растојанието што го минува светлината во вакуум во секунди. Втората е единица време, еднаква на периодите на зрачење на атомот на цезиум-133.

3. Траекторија. Патека и движење. Инстант брзина.

Траекторијата на телото е линија опишана во просторот со подвижна материјална точка. Патека - должината на делот на траекторијата од почетното до последното поместување на материјалната точка. Радиус вектор - вектор што го поврзува потеклото и точката во просторот. Поместувањето е вектор кој ги поврзува почетните и крајните точки на делот на траекторијата поминат во времето. Брзината е физичка големина што ја карактеризира брзината и насоката на движење во дадено време. Просечната брзина е дефинирана како. Просечната брзина на тлото е еднаква на односот на патеката што ја минува телото во одреден временски период до овој интервал. . Моменталната брзина (вектор) е првиот извод на векторот на радиусот на подвижната точка. . Моменталната брзина е насочена тангенцијално на траекторијата, просечната брзина е насочена долж секантата. Моментална брзина на земјата (скаларна) - првиот дериват на патеката во однос на времето, еднаков по големина на моменталната брзина

4. Еднообразно праволиниско движење. Парцели на зависност на кинематичките величини од времето при еднообразно движење.Дополнување на брзини.

Движењето со постојан модуло и брзина на насока се нарекува еднообразно праволиниско движење. При еднообразно праволиниско движење, телото поминува еднакви растојанија во кои било еднакви временски интервали. Ако брзината е константна, тогаш поминатото растојание се пресметува како. Класичниот закон за собирање на брзини е формулиран на следниов начин: брзината на материјалната точка во однос на референтниот систем, земена како фиксна, е еднаква на векторскиот збир на брзините на точката во системот што се движи и брзината. на подвижниот систем во однос на фиксниот.

5. Забрзување. Еднакво забрзано праволиниско движење. Графикони на зависноста на кинематичките величини од времето при рамномерно забрзано движење.

Движењето во кое телото прави нееднакви движења во еднакви временски интервали се нарекува нерамномерно движење. Со нерамномерно преводно движење, брзината на телото се менува со текот на времето. Забрзувањето (вектор) е физичка величина која ја карактеризира брзината на промена на брзината во апсолутна вредност и во насока. Моментално забрзување (вектор) - првиот дериват на брзината во однос на времето. .Еднакво забрзано е движењето со забрзување, константно по големина и правец. Брзината при подеднакво забрзано движење се пресметува како.

Од тука, формулата за патеката со рамномерно забрзано движење е изведена како

Валидни се и формулите добиени од равенките на брзина и патека за рамномерно забрзано движење.

6. Слободен пад на телата. Забрзување на гравитацијата.

Падот на телото е неговото движење во полето на гравитација (???) . Падот на телата во вакуум се нарекува слободен пад. Експериментално е утврдено дека при слободен пад телата се движат на ист начин, без оглед на нивните физички карактеристики. Забрзувањето со кое телата паѓаат на Земјата во вакуум се нарекува забрзување на слободен пад и се означува

7. Еднообразно движење во круг. Забрзување при еднообразно движење на тело во круг (центрипетално забрзување)

Секое движење на доволно мал дел од траекторијата може приближно да се смета како еднообразно движење по круг. Во процесот на еднообразно движење во круг, вредноста на брзината останува константна, а насоката на векторот на брзината се менува.<рисунок>.. Векторот на забрзување при движење по круг е насочен нормално на векторот на брзина (насочен тангенцијално), до центарот на кругот. Временскиот интервал во кој телото прави целосна револуција во круг се нарекува период. . Реципроцитет на период, кој го покажува бројот на вртежи по единица време, се нарекува фреквенција. Применувајќи ги овие формули, можеме да заклучиме дека , или . Аголната брзина (брзина на ротација) се дефинира како . Аголната брзина на сите точки на телото е иста, и го карактеризира движењето на ротирачкото тело како целина. Во овој случај, линеарната брзина на телото се изразува како , а забрзувањето - како .

Принципот на независност на движењата го смета движењето на која било точка на телото како збир на две движења - транслаторни и ротациони.

8. Првиот Њутнов закон. Инертен референтен систем.

Феноменот на одржување на брзината на телото во отсуство на надворешни влијанија се нарекува инерција. Првиот закон на Њутн, познат и како закон за инерција, вели: „Постојат такви референтни рамки, во однос на кои телата кои прогресивно се движат ја одржуваат својата брзина константна доколку на нив не дејствуваат други тела“. Референтните рамки, во однос на кои телата во отсуство на надворешни влијанија се движат во права линија и рамномерно, се нарекуваат инерцијални референтни рамки. Референтните системи поврзани со земјата се сметаат за инерцијални, под услов да се занемари ротацијата на земјата.

9. Маса. Сила. Вториот закон на Њутн. Состав на сили. Центар на гравитација.

Причината за промена на брзината на телото е секогаш неговата интеракција со другите тела. Кога две тела комуницираат, брзините секогаш се менуваат, т.е. се стекнуваат акцелератори. Односот на забрзувањата на две тела е ист за секоја интеракција. Својството на телото од кое зависи неговото забрзување при интеракција со други тела се нарекува инерција. Квантитативна мерка за инерција е телесната тежина. Односот на масите на телата кои содејствуваат е еднаков на обратниот однос на модулите за забрзување. Вториот Њутнов закон воспоставува врска помеѓу кинематичката карактеристика на движењето - забрзувањето и динамичките карактеристики на заемното дејство - силите. , или, поточно, т.е. брзината на промена на импулсот на материјалната точка е еднаква на силата што делува на неа. Со истовремено дејство на повеќе сили на едно тело, телото се движи со забрзување, што е векторски збир на забрзувањата што би настанале под влијание на секоја од овие сили посебно. Силите кои делуваат на телото, применети на една точка, се собираат според правилото за собирање вектори. Оваа одредба се нарекува принцип на независност на дејствување на силите. Центар на маса е таква точка на круто тело или систем на крути тела што се движи на ист начин како материјална точка со маса еднаква на збирот на масите на целиот систем како целина, на која влијае истата резултантна сила како телото. . Со интегрирање на овој израз со текот на времето, може да се добијат изрази за координатите на центарот на масата. Центарот на гравитација е точка на примена на резултатот на сите гравитациони сили кои делуваат на честичките на ова тело на која било позиција во вселената. Ако линеарните димензии на телото се мали во споредба со големината на Земјата, тогаш центарот на масата се совпаѓа со центарот на гравитација. Збирот на моментите на сите елементарни сили на гравитација околу која било оска што минува низ центарот на гравитација е еднаков на нула.

10. Третиот Њутнов закон.

При секоја интеракција на две тела, односот на модулите на стекнатите забрзувања е константен и еднаков на обратниот однос на масите. Бидејќи кога телата комуницираат, векторите на забрзувањето имаат спротивна насока, можеме да го напишеме тоа . Според вториот закон на Њутн, силата што дејствува на првото тело е , а на второто. На овој начин,. Третиот Њутнов закон ги поврзува силите со кои телата дејствуваат едни на други. Ако две тела комуницираат едно со друго, тогаш силите што се појавуваат меѓу нив се применуваат на различни тела, се еднакви по големина, спротивни во насока, дејствуваат по иста права линија и имаат иста природа.

11. Сили на еластичност. Хуковиот закон.

Силата што произлегува од деформацијата на телото и е насочена во насока спротивна на движењето на честичките на телото при оваа деформација се нарекува еластична сила. Експериментите со прачката покажаа дека за мали деформации во споредба со димензиите на телото, модулот на еластичната сила е директно пропорционален на модулот на векторот на поместување на слободниот крај на шипката, кој во проекцијата изгледа како . Оваа врска е воспоставена од Р. Хук, неговиот закон е формулиран на следниов начин: еластичната сила што произлегува од деформацијата на телото е пропорционална на издолжувањето на телото во насока спротивна на насоката на движење на честичките на телото за време на деформација. Коефициент кнаречена ригидност на телото, а зависи од обликот и материјалот на телото. Се изразува во њутни на метар. Еластичните сили се должат на електромагнетни интеракции.

12. Сили на триење, коефициент на триење на лизгање. Вискозно триење (???)

Силата што се јавува на границата на заемното дејство на телата во отсуство на релативно движење на телата се нарекува статичка сила на триење. Статичката сила на триење е еднаква во апсолутна вредност на надворешната сила насочена тангенцијално на површината за контакт на телата и спротивна на неа во насока. Кога едно тело се движи подеднакво над површината на друго, под влијание на надворешна сила, на телото дејствува сила, еднаква во апсолутна вредност на движечката сила и спротивна во насока. Оваа сила се нарекува сила на триење на лизгање. Векторот на силата на триење на лизгање е насочен против векторот на брзината, така што оваа сила секогаш доведува до намалување на релативната брзина на телото. Силите на триење, како и силата на еластичност, се од електромагнетна природа и се јавуваат поради заемното дејство помеѓу електричните полнежи на атомите на телата што контактираат. Експериментално е утврдено дека максималната вредност на модулот на статичката сила на триење е пропорционална на силата на притисокот. Исто така, максималната вредност на статичката сила на триење и силата на триење на лизгање се приближно еднакви, како и коефициентите на пропорционалност помеѓу силите на триење и притисокот на телото на површината.

13. Гравитациони сили. Законот за универзална гравитација. Гравитација. Телесна тежина.

Од фактот дека телата, без оглед на нивната маса, паѓаат со исто забрзување, произлегува дека силата што дејствува врз нив е пропорционална со масата на телото. Оваа сила на привлекување што дејствува на сите тела од страната на Земјата се нарекува гравитација. Силата на гравитацијата дејствува на секое растојание помеѓу телата. Сите тела се привлекуваат едно кон друго, силата на универзалната гравитација е директно пропорционална на производот на масите и обратно пропорционална на квадратот на растојанието меѓу нив. Векторите на силите на универзалната гравитација се насочени по права линија што ги поврзува центрите на маса на телата. , G – Гравитациска константа, еднаква на . Тежината на телото е силата со која телото, поради гравитацијата, делува на носачот или ја истегнува суспензијата. Тежината на телото е еднаква во апсолутна вредност и спротивна во насока на еластичната сила на потпорот според третиот закон на Њутн. Според вториот Њутнов закон, ако на телото не дејствува друга сила, тогаш силата на гравитација на телото се балансира со силата на еластичноста. Како резултат на тоа, тежината на телото на фиксирана или рамномерно подвижна хоризонтална потпора е еднаква на силата на гравитацијата. Ако потпорот се движи со забрзување, тогаш според вториот Њутнов закон , од кој е изведен. Тоа значи дека тежината на телото чиј правец на забрзување се совпаѓа со насоката на забрзување на слободниот пад е помала од тежината на тело во мирување.

14. Движење на тело под дејство на гравитацијата по вертикалата. Движење на вештачки сателити. бестежинска состојба. Првата космичка брзина.

При фрлање на тело паралелно со површината на земјата, колку е поголема почетната брзина, толку ќе биде поголем опсегот на летот. При големи брзини, неопходно е да се земе предвид и сферичноста на земјата, што се рефлектира во промената на насоката на векторот на гравитацијата. Со одредена вредност на брзина, телото може да се движи околу Земјата под влијание на универзалната гравитациона сила. Оваа брзина, наречена прва космичка брзина, може да се одреди од равенката на движење на тело во круг. Од друга страна, од вториот Њутнов закон и законот за универзална гравитација произлегува дека. Така, на далечина Род центарот на небесното тело со маса Мпрвата космичка брзина е еднаква на. Кога се менува брзината на телото, обликот на неговата орбита се менува од круг во елипса. По достигнувањето на втората космичка брзина, еднаква на орбитата станува параболична.

15. Телесен моментум. Закон за зачувување на моментумот. Млазен погон.

Според вториот Њутнов закон, без оглед на тоа дали телото било во мирување или во движење, промена во неговата брзина може да се случи само при интеракција со други тела. Ако на тело од маса мза некое време тдејствува сила и брзината на нејзиното движење се менува од до, тогаш забрзувањето на телото е еднакво на . Врз основа на вториот Њутнов закон, силата може да се запише како . Физичката големина еднаква на производот на силата и времето на нејзиното дејство се нарекува импулс на силата. Импулсот на сила покажува дека постои величина што се менува подеднакво за сите тела под влијание на исти сили, ако времетраењето на силата е исто. Оваа вредност, еднаква на производот од масата на телото и брзината на неговото движење, се нарекува импулс на телото. Промената на моментумот на телото е еднаква на моментумот на силата што ја предизвикала оваа промена.Да земеме две тела, маси и , кои се движат со брзини и . Според третиот закон на Њутн, силите кои делуваат на телата за време на нивното заемодејство се еднакви по апсолутна вредност и спротивни во насока, т.е. тие можат да се означат како . За промени во моментот за време на интеракцијата, можеме да напишеме . Од овие изрази го добиваме тоа , односно векторскиот збир на импулсите на две тела пред интеракцијата е еднаков на векторскиот збир на импулсите по интеракцијата. Во поопшта форма, законот за зачувување на импулсот звучи вака: Ако, тогаш.

16. Машинска работа. Моќ. Кинетичка и потенцијална енергија.

работа НОпостојана сила е физичка големина еднаква на производот на модулите на сила и поместување, помножена со косинус на аголот помеѓу векторите и. . Работата е скаларна величина и може да биде негативна ако аголот помеѓу векторите на поместување и сила е поголем од. Работната единица се нарекува џул, 1 џул е еднаква на работата направена со сила од 1 њутн кога точката на нејзината примена се поместува за 1 метар. Моќта е физичка количина еднаква на односот на работата со временскиот период во кој е извршена оваа работа. . Единицата за моќност се нарекува ват, 1 ват е еднаква на моќноста со која се врши работа од 1 џул за 1 секунда. Да претпоставиме дека на тело со маса мдејствува сила (која генерално може да биде резултат на неколку сили), под чие влијание телото се движи во насока на векторот. Модулот на сила според вториот Њутнов закон е ма, а модулот на векторот на поместување е поврзан со забрзувањето и почетната и крајната брзина како. Од тука се добива формулата за работа . Физичка големина еднаква на половина од производот од масата на телото и квадратот на брзината се нарекува кинетичка енергија. Работата на резултантните сили што се применуваат на телото е еднаква на промената на кинетичката енергија. Физичкото количество еднакво на производот од масата на телото по модулот на забрзувањето на слободниот пад и висината до која телото е издигнато над површината со нула потенцијал се нарекува потенцијална енергија на телото. Промената на потенцијалната енергија ја карактеризира работата на гравитацијата при движењето на телото. Оваа работа е еднаква на промената на потенцијалната енергија, земена со спротивен знак. Тело под површината на земјата има негативна потенцијална енергија. Не само подигнатите тела имаат потенцијална енергија. Размислете за работата што ја врши еластичната сила кога пружината е деформирана. Еластичната сила е директно пропорционална на деформацијата, а нејзината просечна вредност ќе биде еднаква на , работата е еднаква на производот на сила и деформација , или . Физичка големина еднаква на половина од производот на крутоста на телото и квадратот на деформацијата се нарекува потенцијална енергија на деформираното тело. Важна карактеристика на потенцијалната енергија е тоа што телото не може да ја поседува без интеракција со други тела.

17. Закони за зачувување на енергијата во механиката.

Потенцијалната енергија ги карактеризира телата кои дејствуваат, кинетичката - се движи. И тоа и друго произлегуваат како резултат на интеракцијата на телата. Ако неколку тела комуницираат едни со други само со гравитациони сили и еластични сили, а на нив не дејствуваат надворешни сили (или нивниот резултат е нула), тогаш за какви било интеракции на тела, работата на еластичните или гравитационите сили е еднаква на промената во потенцијална енергија, земена со спротивен знак. Во исто време, според теоремата за кинетичка енергија (промената на кинетичката енергија на телото е еднаква на работата на надворешните сили), работата на истите сили е еднаква на промената на кинетичката енергија. . Од оваа еднаквост произлегува дека збирот на кинетичката и потенцијалната енергија на телата кои сочинуваат затворен систем и меѓусебно комуницираат со силите на гравитацијата и еластичноста останува константна. Збирот на кинетичката и потенцијалната енергија на телата се нарекува вкупна механичка енергија. Вкупната механичка енергија на затворениот систем на тела кои меѓусебно комуницираат со гравитациони и еластични сили останува непроменета. Работата на силите на гравитација и еластичност е еднаква, од една страна, на зголемување на кинетичката енергија, а од друга страна, на намалување на потенцијалната енергија, односно работата е еднаква на енергијата што се претворила од една во друга форма.

18. Едноставни механизми (наклонета рамнина, лост, блок) нивна примена.

Наклонета рамнина се користи така што тело со голема маса може да се придвижи со дејство на сила што е многу помала од тежината на телото. Ако аголот на навалената рамнина е еднаков на a, тогаш за да се движи телото по рамнината, потребно е да се примени сила еднаква на . Односот на оваа сила со тежината на телото, занемарувајќи ја силата на триење, е еднаков на синусот на аголот на наклон на рамнината. Но, со добивка во сила, нема добивка во работата, бидејќи патеката се множи. Овој резултат е последица на законот за зачувување на енергијата, бидејќи работата на гравитацијата не зависи од траекторијата на кревање на телото.

Рачката е во рамнотежа ако моментот на силите што ја вртат во насока на стрелките на часовникот е еднаков на моментот il што ја ротира рачката спротивно од стрелките на часовникот. Ако насоките на векторите на силите што се применуваат на рачката се нормални на најкратките прави линии што ги поврзуваат точките на примена на силите и оската на ротација, тогаш условите за рамнотежа добиваат форма. Ако, тогаш рачката обезбедува засилување на силата. Добивката во сила не дава добивка во работата, бидејќи кога се ротира низ агол a, силата работи, а силата работи. Бидејќи според условот тогаш .

Блокот ви овозможува да ја промените насоката на силата. Рамената на силите што се применуваат на различни точки на неподвижниот блок се исти, и затоа неподвижниот блок не дава засилување на силата. При подигнување на товар со помош на подвижен блок се добива двојно засилување на јачината, бидејќи. гравитациониот крак е половина од кракот на затегнатоста на кабелот. Но, кога го влечете кабелот во должина лтоварот се крева л/2, затоа, фиксниот блок, исто така, не дава добивка во работата.

19. Притисок. Паскалов закон за течности и гасови.

Физичката количина еднаква на односот на модулот на сила што делува нормално на површината до површината на оваа површина се нарекува притисок. Единицата за притисок е паскалот, кој е еднаков на притисокот што го врши сила од 1 њутн на површина од 1 квадратен метар. Сите течности и гасови го пренесуваат притисокот произведен врз нив во сите правци.

20. Садови за комуникација. Хидраулична преса. Атмосферски притисок. Бернулиова равенка.

Во цилиндричен сад, силата на притисок на дното на садот е еднаква на тежината на течната колона. Притисокот на дното на садот е , од каде притисокот на длабочина чеднакви . Истиот притисок делува и на ѕидовите на садот. Еднаквоста на притисоците на течноста на иста висина води до фактот дека кај садовите за комуникација од која било форма, слободните површини на хомогена течност во мирување се на исто ниво (во случај на занемарливо мали капиларни сили). Во случај на нехомогена течност, висината на колона од погуста течност ќе биде помала од висината на помалку густа. Хидрауличната машина работи врз основа на законот на Паскал. Се состои од два комуникациски садови затворени со клипови од различни области. Притисокот произведен од надворешна сила на еден клип се пренесува според законот на Паскал на вториот клип. . Хидрауличната машина дава зголемување на моќноста онолку пати колку што површината на нејзиниот голем клип е поголема од површината на малиот.

При стационарно движење на некомпресибилна течност важи равенката на континуитет. За идеална течност во која вискозноста (т.е. триењето помеѓу нејзините честички) може да се занемари, математичкиот израз за законот за зачувување на енергијата е Бернулиевата равенка .

21. Искуство на Торичели.Промена на атмосферскиот притисок со надморска височина.

Под влијание на гравитацијата, горните слоеви на атмосферата вршат притисок врз основните. Овој притисок, според законот на Паскал, се пренесува во сите правци. Овој притисок е најголем на површината на Земјата и се должи на тежината на воздушната колона од површината до границата на атмосферата. Со зголемување на надморската височина, масата на слоевите на атмосферата што притиска на површината се намалува, па затоа атмосферскиот притисок се намалува со висината. На ниво на морето, атмосферскиот притисок е 101 kPa. Овој притисок го врши жива колона висока 760 mm. Ако цевката се спушти во течна жива, во која се создава вакуум, тогаш под дејство на атмосферскиот притисок живата се крева во неа до таква висина на која притисокот на течната колона станува еднаков на надворешниот атмосферски притисок на отворено. површината на живата. Кога се менува атмосферскиот притисок, ќе се промени и висината на течната колона во цевката.

22. Архимедска сила на денот на течности и гасови. Услови за пловење тел.

Зависноста на притисокот во течноста и гасот од длабочината доведува до појава на пловна сила која дејствува на кое било тело потопено во течност или гас. Оваа сила се нарекува Архимедова сила. Ако телото е потопено во течност, тогаш притисоците на страничните ѕидови на садот се балансираат еден со друг, а резултатот на притисоците одоздола и одозгора е Архимедовата сила. , т.е. Силата што го турка телото потопено во течност (гас) е еднаква на тежината на течноста (гасот) поместена од телото. Архимедовата сила е насочена спротивно на силата на гравитацијата, затоа, кога се мери во течност, тежината на телото е помала отколку во вакуум. Телото во течност е под влијание на гравитацијата и Архимедовата сила. Ако силата на гравитација е поголема во модул - телото тоне, ако е помало - лебди, еднакво - може да биде во рамнотежа на која било длабочина. Овие соодноси на сили се еднакви на односот на густината на телото и течноста (гас).

23. Основни одредби на молекуларната кинетичка теорија и нивно експериментално поткрепување. Брауново движење. Тежина и големинамолекули.

Молекуларно-кинетичката теорија е проучување на структурата и својствата на материјата, користејќи го концептот за постоење на атоми и молекули како најмали честички на материјата. Главните одредби на МКТ: супстанцијата се состои од атоми и молекули, овие честички се движат случајно, честичките комуницираат едни со други. Движењето на атомите и молекулите и нивната интеракција подлежат на законите на механиката. Отпрвин, во интеракцијата на молекулите кога тие се приближуваат една кон друга, преовладуваат привлечните сили. На одредено растојание меѓу нив се појавуваат одбивни сили, кои ја надминуваат силата на привлекување во апсолутна вредност. Молекулите и атомите прават случајни вибрации за позициите каде што силите на привлекување и одбивност се балансираат една со друга. Во течност, молекулите не само што осцилираат, туку и скокаат од една позиција на рамнотежа во друга (флуидност). Кај гасовите, растојанијата меѓу атомите се многу поголеми од димензиите на молекулите (компресибилност и растегливост). Р. Браун на почетокот на 19 век открил дека цврстите честички се движат случајно во течност. Оваа појава можеше да ја објасни само МКТ. Случајно подвижните молекули на течност или гас се судираат со цврста честичка и ја менуваат насоката и модулот на брзината на нејзиното движење (додека, се разбира, се менуваат и нивната насока и брзина). Колку е помала големината на честичките, толку позабележлива е промената на моментумот. Секоја супстанција се состои од честички, затоа количината на супстанцијата се смета за пропорционална на бројот на честички. Единицата за количина на супстанцијата се нарекува крт. Мол е еднаков на количината на супстанција која содржи онолку атоми колку што има во 0,012 kg јаглерод 12 C. Односот на бројот на молекули до количината на супстанцијата се нарекува Авогадро константа: . Количината на супстанцијата може да се најде како однос на бројот на молекули со константата на Авогадро. моларна маса Мсе нарекува количина еднаква на односот на масата на супстанцијата мдо количината на супстанцијата. Моларната маса се изразува во килограми по мол. Моларната маса може да се изрази во однос на масата на молекулата m0 : .

24. Идеален гас. Основната равенка на молекуларно-кинетичката теорија на идеален гас.

Идеалниот модел на гас се користи за објаснување на својствата на материјата во гасовита состојба. Овој модел го претпоставува следново: молекулите на гас се занемарливи во споредба со волуменот на садот, нема атрактивни сили меѓу молекулите, а одбивни сили дејствуваат кога тие се судираат едни со други и ѕидовите на садот. Квалитативно објаснување на феноменот на притисокот на гасот е дека молекулите на идеалниот гас, кога се судираат со ѕидовите на садот, комуницираат со нив како еластични тела. Кога молекулата ќе се судри со ѕидот на садот, проекцијата на векторот на брзината на оската нормална на ѕидот се менува на спротивната. Затоа, за време на судир, проекцијата на брзината се менува од – mv xпред mv x, а промената на моментумот е . За време на судирот, молекулата делува на ѕидот со сила еднаква, според Њутновиот трет закон, на сила спротивна во насока. Има многу молекули, а просечната вредност на геометрискиот збир на сили што делуваат на дел од поединечните молекули ја формира силата на притисокот на гасот на ѕидовите на садот. Притисокот на гасот е еднаков на односот на модулот на силата на притисок до површината на ѕидот на садот: p=F/S. Да претпоставиме дека гасот е во кубен сад. Импулсот на една молекула е 2 mv, една молекула во просек делува на ѕидот со сила 2mv/Dt. Времето Д тдвижење од еден ѕид на сад до друг 2l/v, Следствено,. Силата на притисок врз ѕидот на садот на сите молекули е пропорционална на нивниот број, т.е. . Поради целосната случајност на движењето на молекулите, нивното движење во секоја од насоките е изедначено и еднакво на 1/3 од вкупниот број на молекули. На овој начин,. Бидејќи се врши притисок на лицето на коцка со површина л 2, тогаш притисокот ќе биде ист. Оваа равенка се нарекува основна равенка на молекуларната кинетичка теорија. Означувајќи за просечната кинетичка енергија на молекулите, добиваме.

25. Температура, нејзино мерење. Апсолутна температурна скала. Брзината на молекулите на гасот.

Основната МКТ равенка за идеален гас воспоставува врска помеѓу микро- и макроскопските параметри. Кога две тела доаѓаат во контакт, нивните макроскопски параметри се менуваат. Кога оваа промена престанала, се вели дека дошло до термичка рамнотежа. Физичкиот параметар кој е ист во сите делови на системот на тела во состојба на топлинска рамнотежа се нарекува телесна температура. Експериментите покажаа дека за секој гас во состојба на топлинска рамнотежа, односот на производот на притисокот и волуменот до бројот на молекули е ист. . Ова овозможува вредноста да се земе како мерка за температурата. Бидејќи n=N/V, тогаш, земајќи ја предвид основната равенка на МКТ, според тоа, вредноста е еднаква на две третини од просечната кинетичка енергија на молекулите. , каде к– коефициент на пропорционалност, во зависност од скалата. Параметрите од левата страна на оваа равенка се ненегативни. Оттука, температурата на гасот при која неговиот притисок при постојан волумен е нула се нарекува температура на апсолутна нула. Вредноста на овој коефициент може да се најде од две познати состојби на материјата со познат притисок, волумен, број на молекули и температура. . Коефициент к, наречена Болцманова константа, е еднаква на . Тоа произлегува од равенките на односот помеѓу температурата и просечната кинетичка енергија, т.е. просечната кинетичка енергија на случајното движење на молекулите е пропорционална на апсолутната температура. , . Оваа равенка покажува дека при иста температура и концентрација на молекули, притисокот на кој било гас е ист.

26. Равенка на состојба на идеален гас (равенка Менделеев-Клапејрон). Изотермални, изохорични и изобарни процеси.

Користејќи ја зависноста на притисокот од концентрацијата и температурата, може да се најде врска помеѓу макроскопските параметри на гасот - волумен, притисок и температура. . Оваа равенка се нарекува идеална гасна равенка на состојбата (равенка Менделеев-Клапејрон).

Изотермалниот процес е процес кој се одвива на константна температура. Од равенката на состојбата на идеален гас, произлегува дека при константна температура, маса и состав на гасот, производот на притисокот и волуменот треба да останат константни. Графикот на изотерма (крива на изотермичен процес) е хипербола. Равенката се нарекува Бојл-Мариот закон.

Изохорен процес е процес кој се јавува при константен волумен, маса и состав на гасот. Под овие услови , каде е температурниот коефициент на притисокот на гасот. Оваа равенка се нарекува Чарлсов закон. Графикот на равенката на изохорен процес се нарекува изохора и е права линија што минува низ потеклото.

Изобарен процес е процес кој се јавува при постојан притисок, маса и состав на гасот. На ист начин како и за изохоричниот процес, можеме да ја добиеме равенката за изобарниот процес . Равенката што го опишува овој процес се нарекува закон Геј-Лусак. Графикот на равенката на изобарен процес се нарекува изобар и е права линија што минува низ потеклото.

27. Внатрешна енергија. Работа во термодинамика.

Ако потенцијалната енергија на интеракцијата на молекулите е нула, тогаш внатрешната енергија е еднаква на збирот на кинетичките енергии на движење на сите молекули на гасот . Затоа, кога температурата се менува, се менува и внатрешната енергија на гасот. Заменувајќи ја равенката на состојбата на идеалниот гас во равенката за енергија, добиваме дека внатрешната енергија е директно пропорционална со производот на притисокот и волуменот на гасот. . Внатрешната енергија на телото може да се промени само кога е во интеракција со други тела. Во случај на механичка интеракција на тела (макроскопска интеракција), мерката на пренесената енергија е работата НО. При пренос на топлина (микроскопска интеракција), мерката на пренесената енергија е количината на топлина П. Во неизолиран термодинамички систем, промената на внатрешната енергија Д Уеднаков на збирот на пренесената количина на топлина Пи работата на надворешните сили НО. Наместо работа НОизведена од надворешни сили, попогодно е да се разгледа работата А`врши системот на надворешни тела. А=-А`. Тогаш првиот закон на термодинамиката се изразува како или. Тоа значи дека секоја машина може да работи на надворешни тела само со примање топлина однадвор. Пили намалување на внатрешната енергија Д У. Овој закон го исклучува создавањето на машина за постојано движење од прв вид.

28. Количина на топлина. Специфичен топлински капацитет на супстанцијата. Законот за зачувување на енергијата во термичките процеси (првиот закон на термодинамиката).

Процесот на пренос на топлина од едно тело на друго без работа се нарекува пренос на топлина. Енергијата пренесена во телото како резултат на пренос на топлина се нарекува количина на топлина. Ако процесот на пренос на топлина не е придружен со работа, тогаш врз основа на првиот закон за термодинамика. Внатрешната енергија на телото е пропорционална на масата на телото и неговата температура, затоа . Вредност Сосе нарекува специфичен топлински капацитет, единицата е . Специфичниот топлински капацитет покажува колку топлина треба да се пренесе за да се загрее 1 kg супстанција за 1 степен. Специфичниот топлински капацитет не е недвосмислена карактеристика и зависи од работата што ја врши телото при пренос на топлина.

При спроведување на пренос на топлина помеѓу две тела во услови на еднаквост на нула на работата на надворешните сили и во топлинска изолација од други тела, според законот за зачувување на енергијата . Ако промената на внатрешната енергија не е придружена со работа, тогаш , или , од каде . Оваа равенка се нарекува равенка на топлинска рамнотежа.

29. Примена на првиот термодинамички закон за изопроцеси. адијабатски процес. Неповратност на термичките процеси.

Еден од главните процеси што функционираат во повеќето машини е проширувањето на гасот за да се изврши работа. Ако при изобаричното ширење на гасот од волумен V 1до волумен V 2поместување на клипот на цилиндерот беше л, потоа работете Асовршен гас е еднаков на , или . Ако ги споредиме подрачјата под изобарот и изотермата, кои се дела, може да заклучиме дека со исто ширење на гасот при ист почетен притисок, во случај на изотермален процес, ќе се работи помалку. Покрај изобарните, изохоричните и изотермалните процеси, постои т.н. адијабатски процес. Процесот се вели дека е адијабатски ако нема пренос на топлина. Процесот на брзо проширување или компресија на гасот може да се смета за блиску до адијабатски. Во овој процес се работи поради промена на внатрешната енергија, т.е. , затоа, за време на адијабатскиот процес, температурата се намалува. Бидејќи температурата на гасот се зголемува за време на адијабатска компресија на гасот, притисокот на гасот се зголемува побрзо со намалување на волуменот отколку за време на изотермичен процес.

Процесите на пренос на топлина спонтано се случуваат само во една насока. Топлината секогаш се пренесува на постудено тело. Вториот закон за термодинамика вели дека термодинамичкиот процес не е изводлив, како резултат на кој топлината би се префрлила од едно на друго тело, потопло, без никакви други промени. Овој закон го исклучува создавањето на машина за постојано движење од втор вид.

30. Принципот на работа на топлинските мотори. ефикасност на топлинскиот мотор.

Во топлинските мотори, работата обично се врши од гасот што се шири. Гасот што работи за време на експанзијата се нарекува работна течност. Проширувањето на гасот се јавува како резултат на зголемување на неговата температура и притисок кога се загрева. Уред од кој работната течност прима количина на топлина Пнаречен грејач. Уредот на кој машината испушта топлина по работен удар се нарекува фрижидер. Прво, притисокот се зголемува изохорично, се шири изобарично, се лади изохорично, се собира изобарично.<рисунок с подъемником>. Како резултат на работниот циклус, гасот се враќа во почетната состојба, неговата внатрешна енергија ја зема првобитната вредност. Тоа значи дека. Според првиот закон на термодинамиката,. Работата што ја врши телото по циклус е еднаква на П.Количината на топлина што ја прима телото по циклус е еднаква на разликата помеѓу онаа што се добива од грејачот и се дава во фрижидерот. Следствено,. Ефикасноста на машината е односот на употребената корисна енергија и потрошената енергија. .

31. Испарување и кондензација. Заситени и незаситени парови. Влажност на воздухот.

До ова води нерамномерната распределба на кинетичката енергија на топлинското движење. Дека на која било температура кинетичката енергија на некои од молекулите може да ја надмине потенцијалната енергија на врзување со останатите. Испарувањето е процес со кој молекулите излегуваат од површината на течност или цврста состојба. Испарувањето е придружено со ладење, бидејќи побрзите молекули ја напуштаат течноста. Испарувањето на течност во затворен сад на константна температура доведува до зголемување на концентрацијата на молекулите во гасовита состојба. По некое време, се јавува рамнотежа помеѓу бројот на молекули кои испаруваат и се враќаат во течноста. Гасовитата супстанција во динамичка рамнотежа со нејзината течност се нарекува заситена пареа. Пареата при притисок под притисокот на заситената пареа се нарекува незаситена. Притисокот на заситената пареа не зависи од волуменот (од ) при константна температура. При константна концентрација на молекули, притисокот на заситената пареа се зголемува побрзо од притисокот на идеалниот гас, бидејќи бројот на молекули се зголемува со температурата. Односот на притисокот на водена пареа на дадена температура до притисокот на заситената пареа на истата температура, изразен во проценти, се нарекува релативна влажност. Колку е помала температурата, толку е помал притисокот на заситената пареа, па кога се лади до одредена температура, пареата станува заситена. Оваа температура се нарекува точка на росење. tp.

32. Кристални и аморфни тела. Механички својства на цврсти материи. Еластични деформации.

Аморфни тела се оние чии физички својства се исти во сите правци (изотропни тела). Изотропијата на физичките својства се објаснува со случајниот распоред на молекулите. Цврстите во кои се подредени молекулите се нарекуваат кристали. Физичките својства на кристалните тела не се исти во различни насоки (анизотропни тела). Анизотропијата на својствата на кристалите се објаснува со фактот дека со подредена структура, силите на интеракцијата не се исти во различни насоки. Надворешното механичко дејство врз телото предизвикува поместување на атомите од рамнотежна положба, што доведува до промена на обликот и волуменот на телото - деформација. Деформацијата може да се карактеризира со апсолутно издолжување, еднакво на разликата помеѓу должините пред и по деформацијата, или со релативно издолжување. Кога телото е деформирано, се појавуваат еластични сили. Физичка количина еднаква на односот на модулот на еластичност до површината на пресекот на телото се нарекува механички стрес. При мали деформации, напрегањето е директно пропорционално на релативното издолжување. Фактор на пропорционалност Ево равенката се нарекува модул на еластичност (Модул на Јанг). Модулот на еластичност е константен за даден материјал , каде. Потенцијалната енергија на деформираното тело е еднаква на работата потрошена при напнатост или компресија. Од тука .

Хуковиот закон е задоволен само за мали деформации. Максималниот напон на кој се уште се изведува се нарекува пропорционална граница. Надвор од оваа граница, напонот престанува да се зголемува пропорционално. До одредено ниво на стрес, деформираното тело ќе ги врати димензиите откако ќе се отстрани товарот. Оваа точка се нарекува еластична граница на телото. Кога ќе се надмине границата на еластичноста, започнува пластична деформација, во која телото не ја враќа претходната форма. Во регионот на пластична деформација, стресот речиси и да не се зголемува. Овој феномен се нарекува проток на материјали. Надвор од точката на попуштање, стресот се зголемува до точка наречена крајна сила, по што стресот се намалува додека телото не се скрши.

33. Својства на течности. Површински напон. капиларни појави.

Можноста за слободно движење на молекулите во течност ја одредува флуидноста на течноста. Телото во течна состојба нема постојан облик. Обликот на течноста се одредува според обликот на садот и силите на површинскиот напон. Внатре во течноста, привлечните сили на молекулите се компензираат, но не во близина на површината. Секоја молекула во близина на површината е привлечена од молекулите во течноста. Под дејство на овие сили, молекулите се вовлекуваат во површината додека слободната површина не стане минимум од сите можни. Бидејќи Ако топката има минимална површина за даден волумен, тогаш со мало дејство на други сили, површината добива форма на сферичен сегмент. Површината на течноста на работ на садот се нарекува менискус. Феноменот на мокрење се карактеризира со аголот на контакт помеѓу површината и менискусот на местото на пресекот. Големината на силата на површинскиот напон во дел со должина D ле еднакво на . Заобленоста на површината создава вишок притисок на течноста, еднаков на познатиот агол на контакт и радиус . Коефициентот s се нарекува коефициент на површински напон. Капилар е цевка со мал внатрешен дијаметар. Со целосно навлажнување, силата на површинскиот напон е насочена по површината на телото. Во овој случај, подигањето на течноста низ капиларот продолжува под дејство на оваа сила додека силата на гравитацијата не ја избалансира силата на површинскиот напон, tk. , тогаш.

34. Електрично полнење. Интеракција на наелектризирани тела. Кулонов закон. Законот за зачувување на електричното полнење.

Ниту механиката ниту МКТ не можат да ја објаснат природата на силите што ги врзуваат атомите. Законите на интеракцијата на атомите и молекулите може да се објаснат врз основа на концептот на електрични полнежи.<Опыт с натиранием ручки и притяжением бумажки>Интеракцијата на телата пронајдени во овој експеримент се нарекува електромагнетна и се одредува со електрични полнежи. Способноста на обвиненијата да привлекуваат и одбиваат се објаснува со претпоставката дека постојат два вида полнежи - позитивни и негативни. Телата со ист полнеж се одбиваат едни со други, а предметите со различен полнеж се привлекуваат. Единицата за полнење е приврзокот - полнењето што минува низ пресекот на проводникот за 1 секунда при јачина на струја од 1 ампер. Во затворен систем, во кој електричните полнежи не влегуваат однадвор и од кој електричните полнежи не излегуваат при никакви интеракции, алгебарскиот збир на полнежите на сите тела е константен. Основниот закон на електростатиката, познат и како Кулонов закон, вели дека модулот на силата на интеракцијата помеѓу два полнежи е директно пропорционален на производот на модулите на полнежите и обратно пропорционален на квадратот на растојанието меѓу нив. Силата е насочена по правата линија што ги поврзува наелектризираните тела. Дали е силата на одбивање или привлекување, во зависност од знакот на обвиненијата. Постојана кво изразот на Кулонов закон е еднаков на . Наместо овој коефициент, т.н. електрична константа поврзана со коефициентот кизраз од каде. Интеракцијата на фиксните електрични полнежи се нарекува електростатска.

35. Електрично поле. Јачина на електричното поле. Принципот на суперпозиција на електрични полиња.

Околу секое полнење, засновано на теоријата за дејство на краток домет, има електрично поле. Електричното поле е материјален објект кој постојано постои во вселената и е способен да дејствува на други полнежи. Електричното поле се шири во вселената со брзина на светлината. Физичко количество еднакво на односот на силата со која електричното поле делува на тест полнеж (точка позитивно мало полнење што не влијае на конфигурацијата на полето) до вредноста на овој полнеж се нарекува јачина на електричното поле. Користејќи го Кулонов закон, можно е да се добие формула за јачината на полето создадена од полнежот qна растојание род наплата . Јачината на полето не зависи од полнежот на кој делува. Ако се наплаќаат qелектричните полиња на неколку полнежи дејствуваат истовремено, тогаш добиената сила е еднаква на геометрискиот збир на силите што дејствуваат од секое поле посебно. Ова се нарекува принцип на суперпозиција на електрични полиња. Линијата на јачината на електричното поле е линијата, тангентата на која во секоја точка се совпаѓа со векторот на јачината. Линиите на затегнување започнуваат со позитивни полнежи и завршуваат на негативни, или одат до бесконечност. Електричното поле чиј интензитет е ист за сите во која било точка во вселената се нарекува еднообразно електрично поле. Приближно хомогено поле може да се смета помеѓу две паралелни спротивно наелектризирани метални плочи. Со униформа распределба на полнење qна површината на областа Сгустината на површинскиот полнеж е . За бесконечна рамнина со површинска густина на полнеж s, јачината на полето е иста во сите точки во просторот и е еднаква на .

36. Работата на електростатското поле при поместување на полнежот. Потенцијална разлика.

Кога полнењето се движи со електрично поле на растојание, извршената работа е еднаква на . Како и во случајот со работата на гравитацијата, работата на Кулоновата сила не зависи од траекторијата на полнежот. Кога насоката на векторот на поместување се менува за 180 0, работата на силите на полето го менува знакот на спротивното. Така, работата на силите на електростатското поле при движење на полнежот по затворено коло е еднаква на нула. Полето, чија работа на силите по затворена траекторија е еднаква на нула, се нарекува потенцијално поле.

Исто како тело од маса мво полето на гравитација има потенцијална енергија пропорционална на масата на телото, електричното полнење во електростатско поле има потенцијална енергија Вп, пропорционално на полнењето. Работата на силите на електростатското поле е еднаква на промената на потенцијалната енергија на полнежот, земена со спротивен знак. Во еден момент во електростатското поле, различни полнежи може да имаат различни потенцијални енергии. Но, односот на потенцијалната енергија за полнење за дадена точка е константна вредност. Оваа физичка големина се нарекува потенцијал на електрично поле, од каде потенцијалната енергија на полнежот е еднаква на производот на потенцијалот во дадена точка и полнежот. Потенцијалот е скаларна големина, потенцијалот на неколку полиња е еднаков на збирот на потенцијалите на овие полиња. Мерката за промена на енергијата при интеракцијата на телата е работа. Кога полнежот се движи, работата на силите на електростатското поле е еднаква на промената на енергијата со спротивен знак, затоа. Бидејќи работата зависи од потенцијалната разлика и не зависи од траекторијата меѓу нив, тогаш потенцијалната разлика може да се смета за енергетска карактеристика на електростатското поле. Ако потенцијалот на бесконечно растојание од полнежот се зема еднаков на нула, тогаш на растојание род полнењето, се одредува со формулата .

Односот на работата што ја врши кое било електрично поле кога се движи позитивен полнеж од една точка на полето во друга, до вредноста на полнежот се нарекува напон помеѓу овие точки, од каде што доаѓа работата. Во електростатско поле, напонот помеѓу кои било две точки е еднаков на потенцијалната разлика помеѓу овие точки. Единицата за напон (и потенцијална разлика) се нарекува волт, . 1 волт е напонот при кој полето работи 1 џул за да придвижи полнење за 1 кулом. Од една страна, работата на поместување на полнежот е еднаква на производот на силата и поместувањето. Од друга страна, може да се најде од познатиот напон помеѓу деловите на патеката. Од тука. Единицата за јачина на електричното поле е волти на метар ( јас сум).

Кондензатор - систем од два проводници одделени со диелектричен слој, чија дебелина е мала во споредба со димензиите на проводниците. Помеѓу плочите, јачината на полето е еднаква на двапати поголема од јачината на секоја од плочите, надвор од плочите е еднаква на нула. Физичка количина еднаква на односот на полнежот на една од плочите до напонот помеѓу плочите се нарекува капацитет на кондензаторот. Единицата за електричен капацитет е фарад, кондензатор има капацитет од 1 фарад, помеѓу чии плочи напонот е 1 волт кога плочите се полнат со 1 приврзок. Јачината на полето помеѓу плочите на цврстиот кондензатор е еднаква на збирот на јачината на неговите плочи. , и оттогаш за хомогено поле е задоволен, тогаш , т.е. капацитетот е директно пропорционален на површината на плочите и обратно пропорционален на растојанието меѓу нив. Кога диелектрик се внесува помеѓу плочите, неговата капацитивност се зголемува за фактор e, каде што e е диелектричната константа на внесениот материјал.

38. Диелектричната константа. Енергија на електричното поле.

Диелектричната пропустливост е физичка величина што го карактеризира односот на модулот на електричното поле во вакуум со модулот на електричното поле во хомоген диелектрик. Работата на електричното поле е еднаква, но кога кондензаторот е наполнет, неговиот напон се зголемува од 0 пред У, затоа . Според тоа, потенцијалната енергија на кондензаторот е еднаква на.

39. Електрична струја. Тековна сила. Услови за постоење на електрична струја.

Електричната струја е уредно движење на електричните полнежи. Насоката на струјата се зема како движење на позитивни полнежи. Електричните полнежи можат да се движат уредно под влијание на електричното поле. Затоа, доволен услов за постоење на струја е присуството на поле и бесплатни носители на полнење. Електрично поле може да се создаде од две поврзани спротивно наелектризирани тела. Сооднос на полнење Д q, пренесен низ пресекот на спроводникот за временскиот интервал Д тдо овој интервал се нарекува јачина на струјата. Ако јачината на струјата не се менува со текот на времето, тогаш струјата се нарекува константна. За да постои струја во проводникот подолго време, неопходно е условите што ја предизвикуваат струјата да бидат непроменети.<схема с один резистором и батареей>. Силите кои предизвикуваат движење на полнежот во тековниот извор се нарекуваат надворешни сили. Во галванска ќелија (и која било батерија - на пр.???)тие се сили на хемиска реакција, во машина со еднонасочна струја - силата Лоренц.

40. Закон на Ом за пресек на синџир. отпорност на проводникот. Зависноста на отпорноста на проводниците од температурата. Суперспроводливост. Сериско и паралелно поврзување на проводници.

Односот на напонот помеѓу краевите на дел од електричното коло до јачината на струјата е константна вредност и се нарекува отпор. Единицата на отпор е 0 оми, отпорот од 1 ом има таков дел од колото во кое, при јачина на струја од 1 ампер, напонот е 1 волт. Отпорот е директно пропорционален на должината и обратно пропорционален на површината на напречниот пресек, каде r е електричната отпорност, константна вредност за дадена супстанција во дадени услови. Кога се загрева, отпорноста на металите се зголемува според линеарен закон, каде што r 0 е отпорност на 0 0 С, a е температурен коефициент на отпор, специфичен за секој метал. На температури блиску до апсолутна нула, отпорноста на супстанциите нагло паѓа на нула. Овој феномен се нарекува суперспроводливост. Преминот на струја во суперспроводливите материјали се случува без загуба со загревање на проводникот.

Омовиот закон за дел од колото се нарекува равенка. Кога спроводниците се поврзани во серија, јачината на струјата е иста кај сите проводници, а напонот на краевите на колото е еднаков на збирот на напоните на сите проводници поврзани во серија. . Кога проводниците се поврзани во серија, вкупниот отпор е еднаков на збирот на отпорите на компонентите. Со паралелна врска, напонот на краевите на секој дел од колото е ист, а јачината на струјата се разгранува на посебни делови. Од тука. Кога проводниците се поврзани паралелно, реципроцитетот на вкупниот отпор е еднаков на збирот на реципроците на отпорите на сите паралелно поврзани спроводници.

41. Работа и моментална моќност. Електромоторна сила. Омовиот закон за целосно коло.

Работата на силите на електричното поле што создава електрична струја се нарекува работа на струјата. Работа НОструја во областа со отпор Рво времето Д те еднакво на . Моќта на електричната струја е еднаква на односот на работата до времето на завршување, т.е. . Работата се изразува, како и обично, во џули, моќноста - во вати. Ако не се работи на делот на колото под влијание на електрично поле и не се појават хемиски реакции, тогаш работата води до загревање на проводникот. Во овој случај, работата е еднаква на количината на топлина ослободена од проводникот што носи струја (Закон Џул-Ленц).

Во електричното коло, работата се врши не само во надворешниот дел, туку и во батеријата. Електричниот отпор на тековниот извор се нарекува внатрешен отпор р. Во внатрешниот дел на колото се ослободува количина на топлина еднаква на. Вкупната работа на силите на електростатското поле при движење по затворено коло е нула, така што целата работа се врши поради надворешни сили кои одржуваат постојан напон. Односот на работата на надворешните сили до пренесениот полнеж се нарекува електромоторна сила на изворот, каде што Д q- пренослив надоместок. Ако како резултат на поминување на еднонасочна струја настанало само загревање на проводниците, тогаш според законот за зачувување на енергијата , т.е. . Струјата во електричното коло е директно пропорционална на EMF и обратно пропорционална на импедансата на колото.

42. Полупроводници. Електричната спроводливост на полупроводниците и нејзината зависност од температурата. Внатрешна и нечистотија спроводливост на полупроводници.

Многу супстанции не спроведуваат струја како металите, но во исто време тие не се диелектрици. Една од разликите помеѓу полупроводниците е тоа што кога се загреваат или осветлуваат, нивната отпорност не се зголемува, туку се намалува. Но, нивната главна практично применлива сопственост се покажа како еднострана спроводливост. Поради нерамномерната распределба на енергијата на топлинското движење во полупроводнички кристал, некои атоми се јонизираат. Ослободените електрони не можат да бидат заробени од околните атоми, бидејќи нивните валентни врски се заситени. Овие слободни електрони можат да се движат наоколу во металот, создавајќи струја на спроводливост на електрони. Во исто време, атом, од чија обвивка излегол електрон, станува јон. Овој јон се неутрализира со фаќање атом на соседот. Како резултат на таквото хаотично движење, настанува движење на место на кое недостасува јон, што однадвор е видливо како движење на позитивен полнеж. Ова се нарекува струја на спроводливост на дупката. Во идеален полупроводнички кристал, струјата се генерира со движење на еднаков број слободни електрони и дупки. Овој тип на спроводливост се нарекува внатрешна спроводливост. Како што се намалува температурата, бројот на слободни електрони, кој е пропорционален на просечната енергија на атомите, се намалува и полупроводникот станува сличен на диелектрик. Нечистотиите понекогаш се додаваат во полупроводникот за да се подобри спроводливоста, кои се донатор (зголемување на бројот на електрони без зголемување на бројот на дупки) и акцептор (зголемување на бројот на дупки без зголемување на бројот на електрони). Полупроводниците каде што бројот на електрони го надминува бројот на дупки се нарекуваат електронски полупроводници или полупроводници од n-тип. Полупроводниците каде што бројот на дупки го надминува бројот на електрони се нарекуваат полупроводници со дупки или полупроводници од р-тип.

43. Полупроводничка диода. Транзистор.

Полупроводничка диода се состои од pnтранзиција, т.е. од два поврзани полупроводници со различен тип на спроводливост. Кога ќе се спојат, електроните дифузираат во Р- полупроводник. Ова доведува до појава на некомпензирани позитивни јони на нечистотијата на донорот во електронскиот полупроводник, и негативни јони на нечистотијата на акцепторот, кои ги заробиле дифузните електрони, во полупроводникот на дупката. Помеѓу двата слоја се развива електрично поле. Ако позитивно полнење се примени на регионот со електронска спроводливост, а негативен полнеж се примени на регионот со спроводливост на дупката, тогаш полето за блокирање ќе се зголеми, јачината на струјата нагло ќе падне и е речиси независна од напонот. Овој метод на вклучување се нарекува блокирање, а струјата што тече во диодата се нарекува обратна. Ако позитивно полнење се примени на регионот со спроводливост на дупката, а негативен полнеж се применува на регионот со електронски, тогаш полето за блокирање ќе ослабне, струјата низ диодата во овој случај зависи само од отпорноста на надворешното коло. Овој метод на вклучување се нарекува пропусната моќ, а струјата што тече во диодата се нарекува директна.

Транзистор, познат и како полупроводничка триода, се состои од два pn(или n-p) транзиции. Средниот дел на кристалот се нарекува основа, екстремните се емитер и колектор. Транзисторите во кои основата има спроводливост на дупки се нарекуваат транзистори. p-n-pтранзиција. Да се ​​вози транзистор p-n-p-тип, на колекторот се применува напон со негативен поларитет во однос на емитерот. Основниот напон може да биде позитивен или негативен. Бидејќи има повеќе дупки, тогаш главната струја низ спојот ќе биде дифузниот флукс на дупките од Р- области. Ако на емитерот се примени мал напон нанапред, тогаш низ него ќе тече струја од дупка, дифузна од Р- области во n-површина (основа). Но, бидејќи основата е тесна, а потоа дупките летаат низ неа, забрзани од полето, во колекторот. (???, овде нешто погрешно разбрав...). Транзисторот може да ја дистрибуира струјата, а со тоа да ја засилува. Односот на промената на струјата во колекторското коло до промената на струјата во основното коло, сите други работи се еднакви, е константна вредност, наречена интегрален коефициент на пренос на основната струја. Затоа, со промена на струјата во основното коло, можно е да се добијат промени во струјата во колекторското коло. (???)

44. Електрична струја во гасови. Видови испуштања на гас и нивната примена.Концептот на плазма.

Гасот под влијание на светлина или топлина може да стане струен проводник. Феноменот на поминување струја низ гас под услов на надворешно влијание се нарекува несамоодржливо електрично празнење. Процесот на формирање на гасни јони под влијание на температурата се нарекува термичка јонизација. Појавата на јони под влијание на светлосното зрачење е фотојонизација. Гасот во кој се јонизираат значителен дел од молекулите се нарекува плазма. Температурата во плазмата достигнува неколку илјади степени. Електроните и јоните на плазмата се способни да се движат под влијание на електричното поле. Со зголемување на јачината на полето, во зависност од притисокот и природата на гасот, во него се јавува празнење без влијание на надворешни јонизатори. Овој феномен се нарекува самоодржливо електрично празнење. За да може електронот да јонизира атом кога ќе го погоди, тој мора да има енергија не помала од работата на јонизацијата. Оваа енергија може да ја стекне електрон под влијание на силите на надворешното електрично поле во гасот на неговиот слободен пат, т.е. . Бидејќи просечната слободна патека е мала, само-празнењето е можно само при високи јачини на полето. При низок притисок на гасот, се формира празнење на сјај, што се објаснува со зголемување на спроводливоста на гасот за време на реткост (средната слободна патека се зголемува). Ако моменталната јачина во само-празнењето е многу висока, тогаш ударите на електроните може да предизвикаат загревање на катодата и анодата. Електроните се испуштаат од површината на катодата на висока температура, што го одржува празнењето во гасот. Овој тип на празнење се нарекува лак.

45. Електрична струја во вакуум. Термионска емисија. Катодна цевка.

Нема бесплатни носители на полнење во вакуум, затоа, без надворешно влијание, нема струја во вакуум. Може да се појави ако една од електродите се загрее на висока температура. Загреаната катода испушта електрони од својата површина. Феноменот на емисија на слободни електрони од површината на загреаните тела се нарекува термионска емисија. Наједноставниот уред кој користи термионска емисија е електровакуумската диода. Анодата се состои од метална плоча, катодата е направена од тенка намотана жица. Околу катодата кога се загрева се создава електронски облак. Ако ја поврзете катодата со позитивниот приклучок на батеријата, а анодата со негативниот, тогаш полето во диодата ќе ги префрли електроните кон катодата и нема да има струја. Ако го поврзете спротивното - анодата со плус, а катодата со минусот - тогаш електричното поле ќе ги придвижи електроните кон анодата. Ова го објаснува својството на еднострано спроведување на диодата. Протокот на електрони кои се движат од катодата до анодата може да се контролира со помош на електромагнетно поле. За да го направите ова, диодата се менува и се додава мрежа помеѓу анодата и катодата. Добиениот уред се нарекува триода. Ако на мрежата се примени негативен потенцијал, тогаш полето помеѓу решетката и катодата ќе го спречи електронот да се движи. Ако примените позитивно, тогаш полето ќе го спречи движењето на електроните. Електроните емитирани од катодата може да се забрзаат до големи брзини со помош на електрични полиња. Способноста на електронските зраци да отстапуваат под влијание на електромагнетните полиња се користи во CRT.

46. ​​Магнетна интеракција на струи. Магнетно поле. Силата што делува на проводник што носи струја во магнетно поле. Индукција на магнетно поле.

Ако струјата се помине низ проводниците во иста насока, тогаш тие се привлекуваат, а ако се еднакви, тогаш се одбиваат. Следствено, постои одредена интеракција помеѓу проводниците, што не може да се објасни со присуството на електрично поле, бидејќи. Во принцип, проводниците се електрично неутрални. Магнетното поле се создава со движење на електрични полнежи и делува само на подвижни полнежи. Магнетното поле е посебен вид материја и е континуирано во вселената. Поминувањето на електрична струја низ проводник е придружено со создавање на магнетно поле, без оглед на медиумот. Магнетната интеракција на проводниците се користи за одредување на големината на јачината на струјата. 1 ампер - јачината на струјата што минува низ два паралелни проводници ¥ со должина и на мал пресек, лоцирани на растојание од 1 метар еден од друг, при што магнетниот флукс предизвикува сила на интеракција надолу еднаква на секој метар должина . Силата со која магнетното поле дејствува на спроводникот што носи струја се нарекува амперска сила. За да се карактеризира способноста на магнетното поле да влијае на проводникот со струја, постои количина наречена магнетна индукција. Модулот за магнетна индукција е еднаков на односот на максималната вредност на амперската сила што делува на проводникот што носи струја до јачината на струјата во проводникот и неговата должина. Насоката на индукцискиот вектор се одредува со правилото на левата рака (на раката е проводник, на палецот е силата, во дланката е индукција). Единица за магнетна индукција е тесла, која е еднаква на индукцијата на таков магнетен флукс, во која максималната амперска сила од 1 Њутн дејствува на 1 метар од проводникот со струја од 1 ампер. Права во која било точка од која векторот на магнетната индукција е насочен тангенцијално се нарекува линија на магнетна индукција. Ако во сите точки на одреден простор индукцискиот вектор има иста вредност во апсолутна вредност и иста насока, тогаш полето во овој дел се нарекува хомогено. Во зависност од аголот на наклон на проводникот што носи струја во однос на векторот на магнетната индукција, силата на Ампер се менува пропорционално на синусот на аголот.

47. Амперовиот закон.Дејството на магнетното поле на движечки полнеж. Лоренцова сила.

Дејството на магнетното поле на струја во проводникот покажува дека тој делува на подвижни полнежи. Тековна сила Јасво спроводникот е поврзана со концентрацијата nбесплатни наелектризирани честички, брзина vнивното уредно движење и површина Спресек на проводникот со изразот , каде qе полнење на една честичка. Заменувајќи го овој израз во формулата на Амперовата сила, добиваме . Бидејќи nSlе еднаков на бројот на слободни честички во проводник со должина л, потоа силата што делува од страната на полето врз една наелектризирана честичка што се движи со брзина vпод агол a во однос на векторот на магнетна индукција Бе еднакво на . Оваа сила се нарекува Лоренцова сила. Насоката на Лоренцовата сила за позитивен полнеж се одредува со правилото на левата рака. Во еднообразно магнетно поле, честичката што се движи нормално на линиите на индукција на магнетното поле добива центрипетално забрзување под дејство на Лоренцовата сила и се движи во круг. Радиусот на кругот и периодот на револуција се одредуваат со изразите . Независноста на периодот на револуција од радиусот и брзината се користи во забрзувачот на наелектризираните честички - циклотронот.

48. Магнетни својства на материјата. Феромагнети.

Електромагнетната интеракција зависи од медиумот во кој се наоѓаат полнежите. Ако закачите мала намотка во близина на голема серпентина, таа ќе отстапи. Ако железното јадро се вметне во големо, тогаш отстапувањето ќе се зголеми. Оваа промена покажува дека индукцијата се менува како што се воведува јадрото. Супстанциите кои значително го зголемуваат надворешното магнетно поле се нарекуваат феромагнети. Физичката величина која покажува колку пати индуктивноста на магнетното поле во медиум се разликува од индуктивноста на полето во вакуум се нарекува магнетна пропустливост. Не сите супстанции го засилуваат магнетното поле. Парамагнетите создаваат слабо поле кое се совпаѓа во насока со надворешното. Дијамагнетите го ослабуваат надворешното поле со нивното поле. Феромагнетизмот се објаснува со магнетните својства на електронот. Електронот е движечки полнеж и затоа има свое магнетно поле. Во некои кристали постојат услови за паралелна ориентација на магнетните полиња на електроните. Како резултат на ова, магнетизираните региони, наречени домени, се појавуваат во внатрешноста на феромагнетниот кристал. Како што се зголемува надворешното магнетно поле, домените ја редат својата ориентација. При одредена вредност на индукција, се случува целосно подредување на ориентацијата на домените и настанува магнетна сатурација. Кога феромагнетот се отстранува од надворешното магнетно поле, не сите домени ја губат својата ориентација, а телото станува постојан магнет. Редоследот на ориентацијата на доменот може да биде нарушен од термички вибрации на атомите. Температурата на која супстанцијата престанува да биде феромагнет се нарекува температура Кири.

49. Електромагнетна индукција. магнетен тек. Законот за електромагнетна индукција. Правилото на Ленц.

Во затворено коло, кога се менува магнетното поле, се јавува електрична струја. Оваа струја се нарекува индуктивна струја. Феноменот на појава на струја во затворено коло со промени во магнетното поле кое продира низ колото се нарекува електромагнетна индукција. Појавата на струја во затворено коло укажува на присуство на надворешни сили од неелектростатска природа или појава на индукциски EMF. Даден е квантитативен опис на феноменот на електромагнетна индукција врз основа на воспоставување врска помеѓу индукцискиот EMF и магнетниот флукс. магнетен тек Фниз површината се нарекува физичка големина еднаква на производот на површината Спо модул на векторот на магнетна индукција Би по косинус на аголот a помеѓу него и нормалата на површината . Единицата на магнетниот тек е вебер, еднаков на флуксот, кој, кога рамномерно се намалува на нула за 1 секунда, предизвикува emf од 1 волт. Насоката на индукциската струја зависи од тоа дали флуксот што продира во колото се зголемува или намалува, како и од насоката на полето во однос на колото. Општата формулација на правилото на Ленц: индукциската струја што произлегува во затворено коло има таква насока што магнетниот тек создаден од него низ областа ограничена со колото има тенденција да ја компензира промената на магнетниот тек што ја предизвикува оваа струја. Закон за електромагнетна индукција: ЕМП на индукција во затворено коло е директно пропорционална на брзината на промена на магнетниот тек низ површината ограничена со ова коло и е еднаква на брзината на промена на овој флукс, притоа земајќи го предвид Lenz правило. При промена на ЕМП во калем кој се состои од nидентични вртења, вкупниот emf во nпати повеќе ЕМП во една серпентина. За еднообразно магнетно поле, врз основа на дефиницијата за магнетен флукс, следува дека индукцијата е 1 тесла ако флуксот низ коло од 1 квадратен метар е 1 вебер. Појавата на електрична струја во неподвижен спроводник не се објаснува со магнетна интеракција, бидејќи Магнетното поле делува само на подвижни полнежи. Електричното поле што се јавува кога магнетното поле се менува се нарекува вителско електрично поле. Работата на силите на вителското поле на движењето на полнежите е ЕМП на индукција. Полето на вител не е поврзано со полнежи и е затворена линија. Работата на силите на ова поле по затворена контура може да се разликува од нула. Феноменот на електромагнетна индукција се јавува и кога изворот на магнетниот тек е во мирување, а проводникот се движи. Во овој случај, причината за индукцискиот EMF, еднаква на , е силата на Лоренц.

50. Феноменот на самоиндукција. Индуктивност. Енергијата на магнетното поле.

Електричната струја што минува низ проводник создава магнетно поле околу него. магнетен тек Фниз контурата е пропорционална со векторот на магнетна индукција AT, и индукција, пак, јачината на струјата во проводникот. Затоа, за магнетниот тек, можеме да напишеме . Коефициентот на пропорционалност се нарекува индуктивност и зависи од својствата на проводникот, неговите димензии и средината во која се наоѓа. Единицата на индуктивност е Хенри, индуктивноста е 1 Хенри, ако при струја од 1 ампер магнетниот тек е 1 вебер. Кога јачината на струјата во серпентина се менува, магнетниот флукс создаден од оваа струја се менува. Промената на магнетниот тек предизвикува појава на EMF индукција во серпентина. Феноменот на појава на индукција на ЕМП во калем како резултат на промена на јачината на струјата во ова коло се нарекува самоиндукција. Во согласност со правилото Ленц, ЕМП на самоиндукција го спречува зголемувањето кога колото е вклучено и се намалува кога колото е исклучено. ЕМП на самоиндукција што произлегува во калем со индуктивност Л, според законот за електромагнетна индукција е еднаква на . Да претпоставиме дека кога мрежата е исклучена од изворот, струјата се намалува според линеарен закон. Тогаш ЕМП на самоиндукција има константна вредност еднаква на . За време на тво линеарно намалување на колото, ќе помине полнење. Во овој случај, работата на електричната струја е еднаква на . Оваа работа е направена за светлината на енергијата В ммагнетно поле на серпентина.

51. Хармонични вибрации. Амплитуда, период, фреквенција и фаза на осцилации.

Механичките вибрации се движења на телата кои се повторуваат точно или приближно исто во редовни интервали. Силите што дејствуваат помеѓу телата во разгледуваниот систем на тела се нарекуваат внатрешни сили. Силите кои делуваат на телата на системот од други тела се нарекуваат надворешни сили. Слободните осцилации се нарекуваат осцилации што се појавиле под влијание на внатрешни сили, на пример, нишало на конец. Осцилациите под дејство на надворешни сили се принудени осцилации, на пример, клипот во моторот. Заедничка карактеристика на сите видови осцилации е повторливоста на процесот на движење по одреден временски интервал. Осцилациите опишани со равенката се нарекуваат хармонични. . Особено, вибрациите што се јавуваат во систем со една сила на враќање пропорционална на деформацијата се хармонични. Минималниот интервал низ кој се повторува движењето на телото се нарекува период на осцилација. Т. Физичката величина која е реципрочна на периодот на осцилација и го карактеризира бројот на осцилации по единица време се нарекува фреквенција. Фреквенцијата се мери во херци, 1 Hz = 1 s -1. Се користи и концептот на циклична фреквенција, кој го одредува бројот на осцилации во 2p секунди. Модулот за максимално поместување од положбата на рамнотежа се нарекува амплитуда. Вредноста под знакот косинус е фазата на осцилациите, j 0 е почетната фаза на осцилациите. Дериватите исто така се менуваат хармонично, и , и вкупната механичка енергија со произволно отстапување X(агол, координати и сл.) е , каде НОи ATсе константи определени со системските параметри. Разликувајќи го овој израз и земајќи го предвид отсуството на надворешни сили, можно е да се запише што, од каде.

52. Математичко нишало. Вибрации на оптоварување на пружина. Период на осцилација на математичко нишало и тежина на пружина.

Телото со мала големина, обесено на нерастеглива нишка, чија маса е занемарлива во споредба со масата на телото, се нарекува математичко нишало. Вертикалната положба е позиција на рамнотежа, во која силата на гравитацијата е избалансирана со силата на еластичноста. Со мали отстапувања на нишалото од положбата на рамнотежа, настанува резултантна сила, насочена кон положбата на рамнотежа, а нејзините осцилации се хармонични. Периодот на хармоничните осцилации на математичкото нишало под мал агол на нишање е еднаков на . За да ја изведеме оваа формула, го пишуваме вториот Њутнов закон за нишалото. На нишалото делува силата на гравитацијата и напнатоста на жицата. Нивниот резултат при мал агол на отклон е . Следствено, , каде .

Со хармоничните вибрации на телото што е суспендирано на пружина, силата на еластичноста е еднаква според законот на Хук. Според вториот закон на Њутн.

53. Конверзија на енергија при хармониски вибрации. Принудени вибрации. Резонанца.

Кога математичкото нишало отстапува од положбата на рамнотежа, неговата потенцијална енергија се зголемува, бидејќи се зголемува растојанието до земјата. Кога се движите во положба на рамнотежа, брзината на нишалото се зголемува, а кинетичката енергија се зголемува, поради намалувањето на потенцијалната резерва. Во положбата на рамнотежа, кинетичката енергија е максимална, потенцијалната енергија е минимална. Во позиција на максимално отстапување - обратно. Со пролетта - иста, но не се зема потенцијалната енергија во Земјиното гравитационо поле, туку потенцијалната енергија на изворот. Слободните вибрации секогаш излегуваат дека се пригушени, т.е. со намалување на амплитудата, бидејќи енергијата се троши на интеракција со околните тела. Загубата на енергија во овој случај е еднаква на работата на надворешните сили во исто време. Амплитудата зависи од фреквенцијата на промената на силата. Својата максимална амплитуда ја достигнува при фреквенцијата на осцилациите на надворешната сила, што се совпаѓа со природната фреквенција на осцилациите на системот. Феноменот на зголемување на амплитудата на принудните осцилации под опишаните услови се нарекува резонанца. Бидејќи при резонанца, надворешната сила врши максимална позитивна работа за периодот, состојбата на резонанцијата може да се дефинира како услов за максимален пренос на енергија во системот.

54. Ширење на вибрации во еластична средина. Попречни и надолжни бранови. Бранова должина. Врска на брановата должина со брзината на нејзиното ширење. Звучни бранови. Брзина на звукот. Ултразвук

Побудувањето на осцилациите на едно место од медиумот предизвикува принудни осцилации на соседните честички. Процесот на ширење на вибрациите во вселената се нарекува бран. Брановите во кои вибрациите се јавуваат нормално на правецот на ширење се нарекуваат попречни бранови. Брановите во кои се јавуваат вибрации по правецот на ширење на бранот се нарекуваат надолжни бранови. Надолжните бранови можат да се појават во сите медиуми, попречни бранови - во цврсти тела под дејство на еластични сили при деформација или сили на површински напон и сили на гравитација. Брзината на ширење на осцилациите v во просторот се нарекува брзина на бранот. Растојанието l помеѓу точките најблиску една до друга, осцилирајќи во истите фази, се нарекува бранова должина. Зависноста на брановата должина од брзината и периодот се изразува како , или . Кога се појавуваат бранови, нивната фреквенција се определува од изворната фреквенција на осцилација, а брзината се одредува од медиумот каде што се шират, затоа брановите со иста фреквенција можат да имаат различни должини во различни медиуми. Процесите на компресија и реткост во воздухот се шират во сите правци и се нарекуваат звучни бранови. Звучните бранови се надолжни. Брзината на звукот, како и брзината на секој бран, зависи од медиумот. Во воздухот, брзината на звукот е 331 m/s, во вода - 1500 m/s, во челик - 6000 m/s. Звучниот притисок е дополнителен притисок во гас или течност предизвикан од звучен бран. Интензитетот на звукот се мери со енергијата што ја носат звучните бранови по единица време низ единечна површина на дел нормално на правецот на ширење на бранот и се мери во вати по квадратен метар. Интензитетот на звукот ја одредува неговата гласност. Висината на звукот се одредува според фреквенцијата на вибрациите. Ултразвукот и инфразвукот се нарекуваат звучни вибрации кои лежат надвор од границите на слухот со фреквенции од 20 килохерци и 20 херци, соодветно.

55. Слободни електромагнетни осцилации во колото. Конверзија на енергија во осцилаторно коло. Природна фреквенција на осцилации во колото.

Електрично осцилаторно коло е систем кој се состои од кондензатор и калем поврзани во затворено коло. Кога серпентина е поврзана со кондензатор, во серпентина се генерира струја и енергијата на електричното поле се претвора во енергија на магнетно поле. Кондензаторот не се испушта веднаш, бидејќи. ова е спречено со ЕМП на самоиндукција во серпентина. Кога кондензаторот е целосно испразнет, ​​самоиндукцијата ЕМП ќе спречи намалување на струјата, а енергијата на магнетното поле ќе се претвори во електрична енергија. Струјата што произлегува во овој случај ќе го наполни кондензаторот, а знакот за полнење на плочите ќе биде спротивен на оригиналот. После тоа, процесот се повторува додека целата енергија не се потроши за загревање на елементите на колото. Така, енергијата на магнетното поле во осцилаторното коло се претвора во електрична енергија и обратно. За вкупната енергија на системот, можно е да се напишат односите: , од каде за произволен момент на време . Како што е познато, за целосен синџир . Под претпоставка дека во идеален случај R" 0, конечно добиваме , или . Решението на оваа диференцијална равенка е функцијата , каде. Вредноста на w се нарекува сопствена кружна (циклична) фреквенција на осцилации во колото.

56. Принудени електрични осцилации. Наизменична електрична струја. Алтернатор. AC напојување.

Наизменичната струја во електричните кола е резултат на побудување на принудните електромагнетни осцилации во нив. Нека рамен калем има површина Си индукцискиот вектор Бправи агол j со нормалната на рамнината на намотката. магнетен тек Фниз областа на серпентина во овој случај се определува со изразот. Кога серпентина ротира со фреквенција n, аголот j се менува според законот ., тогаш изразот за протокот ќе добие форма. Промените во магнетниот тек создаваат индукциски емф еднаков на минус стапката на промена на флуксот. Според тоа, промената на ЕМП на индукција ќе се одвива според хармонискиот закон. Напонот земен од излезот на генераторот е пропорционален на бројот на вртења на намотување. Кога напонот се менува според хармонискиот закон јачината на полето во спроводникот варира според истиот закон. Под дејство на полето се јавува нешто чија фреквенција и фаза се совпаѓаат со фреквенцијата и фазата на напонските осцилации. Тековните флуктуации во колото се принудени, кои произлегуваат под влијание на применетиот наизменичен напон. Ако фазите на струјата и напонот се совпаѓаат, моќноста на наизменичната струја е еднаква на или . Средната вредност на квадратниот косинус во периодот е 0,5, така што . Ефективната вредност на јачината на струјата е јачината на еднонасочната струја, која ослободува иста количина на топлина во проводникот како и наизменичната струја. На амплитуда Имаксхармоничните осцилации на струјата, ефективниот напон е еднаков на. Тековната вредност на напонот е исто така неколку пати помала од неговата амплитудна вредност.Просечната моќност на струјата кога фазите на осцилација се совпаѓаат се одредува преку ефективниот напон и јачината на струјата.

5 7. Активен, индуктивен и капацитивен отпор.

активен отпор Рнаречена физичка големина еднаква на односот на моќноста кон квадратот на струјата, што се добива од изразот за моќност. При ниски фреквенции, практично не зависи од фреквенцијата и се совпаѓа со електричниот отпор на проводникот.

Нека се поврзе калем на коло на наизменична струја. Потоа, кога сегашната јачина се менува според законот, во серпентина се појавува самоиндукција emf. Бидејќи електричниот отпор на серпентина е нула, тогаш ЕМП е еднаков на минус напонот на краевите на серпентина, создаден од надворешен генератор (??? Кој друг генератор???). Затоа, промената на струјата предизвикува промена на напонот, но со фазно поместување . Производот е амплитудата на флуктуациите на напонот, т.е. . Односот на амплитудата на флуктуациите на напонот на серпентина до амплитудата на струјните флуктуации се нарекува индуктивна реактанса .

Нека има кондензатор во колото. Кога ќе се вклучи, се наплаќа четвртина од периодот, потоа се испушта истото, па истото, но со промена на поларитетот. Кога напонот преку кондензаторот се менува според хармонискиот закон полнењето на неговите плочи е еднакво на . Струјата во колото се јавува кога полнењето се менува: слично на случајот со калем, амплитудата на струјните осцилации е еднаква на . Вредноста еднаква на односот на амплитудата со моменталната јачина се нарекува капацитивност .

58. Закон на Ом за наизменична струја.

Размислете за коло кое се состои од отпорник, калем и кондензатор поврзани во серија. Во секое време, применетиот напон е еднаков на збирот на напоните на секој елемент. Тековните флуктуации во сите елементи се случуваат според законот. Флуктуациите на напонот низ отпорникот се во фаза со тековните флуктуации, флуктуациите на напонот низ кондензаторот заостануваат зад тековните флуктуации во фазата, флуктуациите на напонот низ серпентина ги водат тековните флуктуации во фаза за (зошто се позади?). Според тоа, условот за еднаквост на збирот на напрегањата со вкупниот број може да се запише како. Користејќи го векторскиот дијаграм, можете да видите дека амплитудата на напонот во колото е , или , т.е. . Импедансата на колото е означена . Од дијаграмот е очигледно дека и напонот флуктуира според хармонискиот закон . Почетната фаза j може да се најде со формулата . Моменталната моќност во AC колото е еднаква на. Бидејќи просечната вредност на квадратниот косинус во периодот е 0,5, . Ако во колото има калем и кондензатор, тогаш според Омовиот закон за наизменична струја. Вредноста се нарекува фактор на моќност.

59. Резонанца во електрично коло.

Капацитивните и индуктивните отпори зависат од фреквенцијата на применетиот напон. Затоа, при константна амплитуда на напон, амплитудата на јачината на струјата зависи од фреквенцијата. При таква вредност на фреквенцијата, при која, збирот на напоните на серпентина и кондензаторот станува еднаков на нула, бидејќи нивните осцилации се спротивни по фаза. Како резултат на тоа, напонот на активниот отпор при резонанца се покажува како еднаков на целосниот напон, а јачината на струјата ја достигнува својата максимална вредност. Ги изразуваме индуктивните и капацитивните отпори на резонанца: , Следствено . Овој израз покажува дека при резонанца, амплитудата на флуктуациите на напонот на серпентина и кондензаторот може да ја надмине амплитудата на применетите флуктуации на напонот.

60. Трансформатор.

Трансформаторот се состои од две калеми со различен број на вртења. Кога се применува напон на една од намотките, во неа се генерира струја. Ако напонот се менува според хармонискиот закон, тогаш според истиот закон ќе се промени и струјата. Магнетниот флукс што минува низ серпентина е . Кога магнетниот флукс се менува во секое вртење на првиот калем, се јавува самоиндукција emf. Производот е амплитудата на ЕМП во еден свиок, вкупниот ЕМП во примарниот калем. Според тоа, секундарната калем е пробиена од истиот магнетен флукс. Бидејќи тогаш магнетните текови се исти. Активниот отпор на ликвидацијата е мал во споредба со индуктивната реактанса, така што напонот е приближно еднаков на EMF. Од тука. Коефициент Донаречен сооднос на трансформација. Поради тоа, загубите за греење на жиците и јадрата се мали Ф1" F 2. Магнетниот тек е пропорционален на струјата во ликвидацијата и бројот на вртења. Оттука, т.е. . Оние. трансформаторот го зголемува напонот во Допати, намалувајќи ја струјата за иста количина. Тековната моќност во двете кола, занемарувајќи ги загубите, е иста.

61. Електромагнетни бранови. Брзината на нивното ширење. Својства на електромагнетните бранови.

Секоја промена на магнетниот тек во колото предизвикува појава на индукциона струја во него. Неговиот изглед се објаснува со појавата на вителско електрично поле со каква било промена на магнетното поле. Електричното огниште со вител го има истото својство како и обичното - да генерира магнетно поле. Така, откако ќе започне, процесот на меѓусебно создавање на магнетни и електрични полиња продолжува непречено. Електричните и магнетните полиња кои ги сочинуваат електромагнетните бранови можат да постојат и во вакуум, за разлика од другите бранови процеси. Од експериментите со пречки, беше утврдена брзината на ширење на електромагнетните бранови, што беше приближно. Во општиот случај, брзината на електромагнетниот бран во произволна средина се пресметува со формулата. Густината на енергијата на електричните и магнетните компоненти се еднакви една на друга: , каде. Карактеристиките на електромагнетните бранови се слични на оние на другите бранови процеси. При минување низ интерфејсот помеѓу два медиума, тие делумно се рефлектираат, делумно се прекршуваат. Тие не се рефлектираат од површината на диелектрикот, туку речиси целосно се рефлектираат од металите. Електромагнетните бранови имаат својства на интерференција (Херц експеримент), дифракција (алуминиумска плоча), поларизација (мрежа).

62. Принципи на радио комуникација. Наједноставниот радио приемник.

За спроведување на радио комуникација потребно е да се обезбеди можност за зрачење на електромагнетни бранови. Колку е поголем аголот помеѓу кондензаторските плочи, толку послободно ЕМ брановите се шират во вселената. Во реалноста, отвореното коло се состои од калем и долга жица - антена. Едниот крај на антената е заземјен, другиот е подигнат над површината на Земјата. Бидејќи Бидејќи енергијата на електромагнетните бранови е пропорционална на четвртата моќност на фреквенцијата, тогаш за време на осцилации на наизменична струја на звучните фреквенции, ЕМ брановите практично не се појавуваат. Затоа, се користи принципот на модулација - фреквенција, амплитуда или фаза. Наједноставниот генератор на модулирани осцилации е прикажан на сликата. Нека фреквенцијата на осцилација на колото се менува според законот. Нека фреквенцијата на модулираните звучни вибрации исто така се менува како , и В<(што по ѓаволите е тоа точно???)(G е реципроцитет на отпорот). Заменувајќи ги во овој израз вредностите на стресот, каде што , добиваме . Бидејќи при резонанца се отсечени фреквенциите далеку од фреквенцијата на резонанца, потоа од изразот за јасвториот, третиот и петтиот термин исчезнуваат; .

Размислете за едноставен радио приемник. Се состои од антена, осцилаторно коло со променлив кондензатор, детекторска диода, отпорник и телефон. Фреквенцијата на осцилаторното коло е избрана на таков начин што се совпаѓа со фреквенцијата на носителот, додека амплитудата на осцилациите на кондензаторот станува максимална. Ова ви овозможува да ја изберете саканата фреквенција од сите примени. Од колото, до детекторот пристигнуваат модулирани високофреквентни осцилации. Откако ќе го помине детекторот, струјата го полни кондензаторот на секој половина циклус, а следниот половина циклус, кога нема струја низ диодата, кондензаторот се испушта низ отпорникот. (Дали добро разбрав???).

64. Аналогија помеѓу механичките и електричните вибрации.

Аналогиите помеѓу механичките и електричните вибрации изгледаат вака: