Ուժ (ֆիզիկական քանակ): Մենք չափում ենք ուժը

«Իշխանություն» բառն այնքան ընդգրկուն է, որ նրան հստակ հասկացություն տալը գրեթե անհնարին խնդիր է։ Մկանային ուժից մինչև մտքի ուժի բազմազանությունը չի ներառում դրա մեջ ներդրված հասկացությունների ամբողջ շրջանակը: Ուժը համարվում է որպես ֆիզիկական քանակություն, ունի հստակ որոշակի արժեքև սահմանում։ Ուժի բանաձևը սահմանում է մաթեմատիկական մոդել՝ ուժի կախվածությունը հիմնական պարամետրերից:

Ուժային հետազոտության պատմությունը ներառում է պարամետրերից կախվածության սահմանումը և կախվածության փորձարարական ապացույցը։

Ուժը ֆիզիկայում

Ուժը մարմինների փոխազդեցության չափանիշ է։ Մարմինների փոխադարձ ազդեցությունը միմյանց վրա լիովին նկարագրում է գործընթացները, որոնք կապված են մարմինների արագության փոփոխության կամ դեֆորմացիայի հետ։

Որպես ֆիզիկական մեծություն ուժն ունի չափման միավոր (SI համակարգում՝ Նյուտոն) և դրա չափման սարք՝ դինամոմետր։ Ուժաչափի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է մարմնի վրա ազդող ուժը դինամոմետրի զսպանակի առաձգական ուժի հետ համեմատելու վրա։

1 նյուտոնի ուժ ընդունվում է այն ուժը, որի դեպքում 1 կգ զանգվածով մարմինը 1 վայրկյանում փոխում է իր արագությունը 1 մ-ով։

Ուժը սահմանվում է որպես.

• գործողության ուղղություն;
• կիրառման կետ;
• մոդուլ, բացարձակ արժեք:

Նկարագրելով փոխազդեցությունը, անպայման նշեք այս պարամետրերը:

Բնական փոխազդեցությունների տեսակները՝ գրավիտացիոն, էլեկտրամագնիսական, ուժեղ, թույլ։ Գրավիտացիոն ձգողականությունիր բազմազանությամբ՝ ձգողականությամբ) գոյություն ունի զանգված ունեցող ցանկացած մարմին շրջապատող գրավիտացիոն դաշտերի ազդեցության պատճառով։ Գրավիտացիոն դաշտերի ուսումնասիրությունն առայժմ ավարտված չէ։ Դաշտի աղբյուրը դեռ հնարավոր չէ գտնել։

Ավելի մեծ թվով ուժեր առաջանում են նյութը կազմող ատոմների էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության պատճառով։

ճնշման ուժ

Երբ մարմինը փոխազդում է Երկրի հետ, այն ճնշում է գործադրում մակերեսի վրա։ Որի ուժն ունի ձև՝ P = մգ, որոշվում է մարմնի զանգվածով (մ): Արագացում ազատ անկումէ) ունի տարբեր իմաստներերկրագնդի տարբեր լայնություններում:

Ուղղահայաց ճնշման ուժը մոդուլով հավասար է, իսկ հենակետում առաջացող առաձգական ուժին հակառակ ուղղությամբ: Ուժի բանաձևը փոխվում է՝ կախված մարմնի շարժումից։

Մարմնի քաշի փոփոխություն

Մարմնի գործողությունը հենարանի վրա Երկրի հետ փոխազդեցության պատճառով հաճախ կոչվում է մարմնի քաշ: Հետաքրքիր է, որ մարմնի քաշի չափը կախված է ուղղահայաց ուղղությամբ շարժման արագացումից: Այն դեպքում, երբ արագացման ուղղությունը հակառակ է ազատ անկման արագացմանը, նկատվում է քաշի աճ։ Եթե ​​մարմնի արագացումը համընկնում է ազատ անկման ուղղության հետ, ապա մարմնի քաշը նվազում է։ Օրինակ՝ բարձրացող վերելակում, վերելքի սկզբում մարդը որոշ ժամանակ զգում է քաշի ավելացում։ Պետք չէ պնդել, որ դրա զանգվածը փոխվում է։ Միևնույն ժամանակ մենք կիսում ենք «մարմնի քաշի» և դրա «զանգվածի» հասկացությունները։

Էլաստիկ ուժ

Երբ մարմնի ձևը փոխվում է (նրա դեֆորմացիան), առաջանում է մի ուժ, որը ձգտում է մարմինը վերադարձնել իր սկզբնական ձևին։ Այս ուժին տրվել է «առաձգական ուժ» անվանումը։ Այն առաջանում է մարմինը կազմող մասնիկների էլեկտրական փոխազդեցության արդյունքում։

Դիտարկենք ամենապարզ դեֆորմացիան՝ լարվածություն և սեղմում: Ձգումը ուղեկցվում է աճով գծային չափսերմարմիններ, սեղմում - դրանց կրճատում: Այս գործընթացները բնութագրող արժեքը կոչվում է մարմնի երկարացում: Նշենք այն «x»-ով։ Առաձգական ուժի բանաձևը ուղղակիորեն կապված է երկարացման հետ: Դեֆորմացիայի ենթարկված յուրաքանչյուր մարմին ունի իր երկրաչափական և ֆիզիկական պարամետրեր. Դեֆորմացիայի առաձգական դիմադրության կախվածությունը մարմնի հատկություններից և այն նյութից, որից այն պատրաստված է, որոշվում է առաձգականության գործակցով, կոչենք կոշտություն (k):

Առաձգական փոխազդեցության մաթեմատիկական մոդելը նկարագրված է Հուկի օրենքով։

Մարմնի դեֆորմացիայից առաջացող ուժն ուղղված է մարմնի առանձին մասերի տեղաշարժի ուղղությանը, ուղիղ համեմատական ​​է դրա երկարացմանը.

• F y = -kx (վեկտորային նշումով):

«-» նշանը ցույց է տալիս դեֆորմացիայի և ուժի հակառակ ուղղությունը:

Սկալյար տեսքով բացասական նշանբացակայում է. Առաձգական ուժը, որի բանաձևը հետևյալն է F y = kx, օգտագործվում է միայն առաձգական դեֆորմացիաների համար։

Մագնիսական դաշտի փոխազդեցությունը հոսանքի հետ

Ազդեցություն մագնիսական դաշտըվրա Դ.Կ.Այս դեպքում այն ​​ուժը, որով մագնիսական դաշտը գործում է դրանում տեղադրված հոսանք կրող հաղորդիչի վրա, կոչվում է Ամպերի ուժ։

Մագնիսական դաշտի փոխազդեցությունը ուժի դրսևորում է առաջացնում։ Ամպերի ուժը, որի բանաձևը F = IBlsinα է, կախված է (B), հաղորդիչի ակտիվ մասի երկարությունից (l), (I) հաղորդիչում և հոսանքի ուղղության և մագնիսականի միջև եղած անկյունից։ ինդուկցիա.

Վերջին կախվածության շնորհիվ կարելի է պնդել, որ մագնիսական դաշտի վեկտորը կարող է փոխվել, երբ հաղորդիչը պտտվում է կամ փոխվում է հոսանքի ուղղությունը։ Ձախ ձեռքի կանոնը թույլ է տալիս սահմանել գործողության ուղղությունը: Եթե ձախ ձեռքդիրքն այնպես, որ մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը մտնի ափի մեջ, չորս մատները ուղղվեն հաղորդիչի հոսանքի երկայնքով, այնուհետև թեքվեն 90 ° բութ մատըցույց է տալիս մագնիսական դաշտի ուղղությունը.

Մարդկության կողմից այս էֆեկտի օգտագործումը հայտնաբերվել է, օրինակ, էլեկտրական շարժիչներում: Ռոտորի պտույտը պայմանավորված է հզոր էլեկտրամագնիսով ստեղծված մագնիսական դաշտով: Ուժի բանաձևը թույլ է տալիս դատել շարժիչի հզորությունը փոխելու հնարավորությունը: Ընթացիկ կամ դաշտային ուժի աճով մեծանում է ոլորող մոմենտը, ինչը հանգեցնում է շարժիչի հզորության ավելացման:

Մասնիկների հետագծեր

Մագնիսական դաշտի փոխազդեցությունը լիցքի հետ լայնորեն կիրառվում է զանգվածային սպեկտրոգրաֆներում՝ տարրական մասնիկների ուսումնասիրության ժամանակ։

Դաշտի գործողությունն այս դեպքում առաջացնում է ուժի տեսք, որը կոչվում է Լորենցի ուժ։ Երբ որոշակի արագությամբ շարժվող լիցքավորված մասնիկը մտնում է մագնիսական դաշտ, որի բանաձևը ունի F = vBqsinα ձևը, ստիպում է մասնիկը շարժվել շրջանագծով։

Սրանում մաթեմատիկական մոդել v-ն մասնիկների արագության մոդուլն է, էլեկտրական լիցքորը - q, B-ը դաշտի մագնիսական ինդուկցիան է, α-ն անկյունն է արագության և մագնիսական ինդուկցիայի ուղղությունների միջև։

Մասնիկը շարժվում է շրջանով (կամ շրջանագծի աղեղով), քանի որ ուժը և արագությունը ուղղված են միմյանց 90 ° անկյան տակ: Գծային արագության ուղղության փոփոխությունը առաջացնում է արագացում:

Ձախ ձեռքի կանոնը, որը քննարկվել է վերևում, տեղի է ունենում նաև Լորենցի ուժն ուսումնասիրելիս. եթե ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը մտնի ափի մեջ, գծով ձգված չորս մատները ուղղվում են արագության երկայնքով։ դրական լիցքավորված մասնիկից, այնուհետև 90 °-ով թեքված բթամատը ցույց կտա ուժի ուղղությունը:

Պլազմային խնդիրներ

Մագնիսական դաշտի և նյութի փոխազդեցությունն օգտագործվում է ցիկլոտրոններում։ հետ կապված խնդիրներ լաբորատոր ուսումնասիրությունպլազմա, թույլ մի տվեք այն պարունակել փակ անոթներում: Բարձր կարող է գոյություն ունենալ միայն բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Մագնիսական դաշտերի միջոցով պլազման կարելի է պահել տիեզերքում մեկ տեղում՝ ոլորելով գազը օղակի տեսքով։ Վերահսկվողները կարելի է նաև ուսումնասիրել՝ մագնիսական դաշտերի միջոցով բարձր ջերմաստիճանի պլազման թելիկի մեջ պտտելով:

Մագնիսական դաշտի գործողության օրինակ vivoիոնացված գազի վրա՝ բևեռափայլ: Այս հոյակապ տեսարանը դիտվում է Արկտիկայի շրջանից այն կողմ՝ երկրի մակերևույթից 100 կմ բարձրության վրա։ Գազի խորհրդավոր գունագեղ փայլը կարելի էր բացատրել միայն 20-րդ դարում: Երկրի մագնիսական դաշտը բևեռների մոտ չի կարող կանխել արևային քամու ներթափանցումը մթնոլորտ։ Մագնիսական ինդուկցիայի գծերի երկայնքով ուղղված ամենաակտիվ ճառագայթումը առաջացնում է մթնոլորտի իոնացում:

Լիցքի շարժման հետ կապված երևույթներ

Պատմականորեն հաղորդիչում հոսանքի հոսքը բնութագրող հիմնական մեծությունը կոչվում է հոսանքի ուժ։ Հետաքրքիր է, որ այս հասկացությունը ֆիզիկայի ուժի հետ կապ չունի: Հոսանքի ուժգնությունը, որի բանաձևը ներառում է ժամանակի մեկ միավորի միջով անցնող լիցքը լայնակի հատվածդիրիժորը նման է.

• I = q/t, որտեղ t-ը լիցքավորման q հոսքի ժամանակն է:

Փաստորեն, ընթացիկ ուժը լիցքի քանակն է: Նրա չափման միավորը Ամպերն է (A), ի տարբերություն N-ի։

Ուժի աշխատանքի որոշում

Նյութի վրա ուժի ազդեցությունը ուղեկցվում է աշխատանքի կատարմամբ: Ուժի աշխատանքը ֆիզիկական մեծություն է, որը թվայինորեն հավասար է դրա գործողության տակ անցած ուժի և տեղաշարժի արտադրյալին և ուժի և տեղաշարժի ուղղությունների միջև անկյան կոսինուսին:

Ուժի ցանկալի աշխատանքը, որի բանաձեւն է՝ A = FScosα, ներառում է ուժի մեծությունը։

Մարմնի գործողությունը ուղեկցվում է մարմնի արագության փոփոխությամբ կամ դեֆորմացիայով, ինչը վկայում է էներգիայի միաժամանակյա փոփոխության մասին։ Ուժի կատարած աշխատանքը ուղղակիորեն կապված է նրա մեծության հետ:

Ինչպե՞ս է չափվում ուժը: Ի՞նչ միավորներով է չափվում ուժը:

Դեռևս դպրոցում մենք սովորեցնում էինք, որ «ուժ» հասկացությունը. Ֆիզիկայի մեջ մտցվել է մի մարդու կողմից, ում գլխին խնձոր է ընկել: Ի դեպ, այն ընկել է ձգողականությանquot ;. Նյուտոնը կարծես նրա ազգանունն էր։ Այսպիսով, նա անվանեց ուժի չափման միավոր: Թեև նա կարող էր այն անվանել խնձոր, այնուամենայնիվ այն հարվածեց նրա գլխին։

Համաձայն Միավորների միջազգային համակարգի (SI) ուժը չափվում է Նյուտոններով։

Համաձայն Տեխնիկական համակարգՄիավորներ, ուժը չափվում է տոննա ուժով, կիլոգրամ ուժով, գրամ ուժով և այլն։

Համաձայն CGS համակարգի միավորների, ուժի միավորը դինն է:

ԽՍՀՄ-ում որոշ ժամանակ ուժը չափելու համար օգտագործում էին այնպիսի չափման միավոր, ինչպիսին պատն էր։

Բացի այդ, ֆիզիկայում կան, այսպես կոչված, բնական միավորներ, որոնց համաձայն ուժը չափվում է Պլանկի ուժերով։

• • Ինչի՞ մեջ է ուժը, եղբայր։
  • Նյուտոն եղբայր...

  (Դպրոցում ֆիզիկան դադարե՞լ է դասավանդվել):

Ուժֆիզիկայի ամենահայտնի հասկացություններից է։ Տակ ուժհասկացվում է որպես մեծություն, որը չափում է մարմնի վրա այլ մարմինների և տարբեր ֆիզիկական գործընթացների ազդեցությունը:

Ուժի օգնությամբ կարող է տեղի ունենալ ոչ միայն առարկաների շարժումը տարածության մեջ, այլև դրանց դեֆորմացիան։

Մարմնի վրա ցանկացած ուժի ազդեցությունը ենթարկվում է Նյուտոնի 3 օրենքներին.

Չափման միավորուժը միավորների միջազգային համակարգում SI է Նյուտոն. Այն նշվում է տառով Հ.

1N-ն այն ուժն է, որի ազդեցությամբ 1 կգ զանգված ունեցող ֆիզիկական մարմնի վրա այս մարմինը ձեռք է բերում 1 մվ-ի արագացում։

Ուժը չափելու գործիք է դինամոմետր.

Հարկ է նաև նշել, որ մի շարք ֆիզիկական մեծություններ չափվում են այլ միավորներով:

Օրինակ:

Ընթացիկ ուժը չափվում է Ամպերով:

Լույսի ինտենսիվությունը չափվում է Կանդելայում։

Ի պատիվ նշանավոր գիտնական և ֆիզիկոս Իսահակ Նյուտոնի, ով բազմաթիվ հետազոտություններ է կատարել մարմնի արագության վրա ազդող գործընթացների գոյության բնույթի վերաբերյալ: Հետևաբար, ֆիզիկայում ընդունված է չափել ուժը նյուտոններ(1 N).

Ֆիզիկայի մեջ այնպիսի հասկացություն, ինչպիսին է force չափվում է նյուտոններով։ Անունը տվել են Նյուտոններ, ի պատիվ նշանավոր և ականավոր ֆիզիկոսԻսահակ Նյուտոն անունով: Ֆիզիկայի մեջ կա Նյուտոնի 3 օրենք. Ուժի միավորը կոչվում է նաև Նյուտոն։

Ուժը չափվում է նյուտոններով։ Ուժի միավորը 1 Նյուտոնն է (1 Ն): Ուժի չափման միավորի անվանումն առաջացել է հայտնի գիտնականի անունից, որի անունը Իսահակ Նյուտոն էր։ Նա ստեղծել է դասական մեխանիկայի 3 օրենքները, որոնք կոչվում են Նյուտոնի 1-ին, 2-րդ և 3-րդ օրենքներ։ SI համակարգում ուժի միավորը կոչվում է Նյուտոն (N): լատիներենուժը նշվում է Նյուտոնով (N): Նախկինում, երբ դեռ չկար SI համակարգ, ուժի չափման միավորը կոչվում էր դինա, որը ձևավորվում էր ուժի չափման մեկ գործիքի կրիչից, որը կոչվում էր դինամոմետր։

Միջազգային միավորների համակարգում (SI) ուժը չափվում է Նյուտոններով (N): Համաձայն Նյուտոնի երկրորդ օրենքի՝ ուժը հավասար է մարմնի զանգվածի և դրա արագացման արտադրյալին, համապատասխանաբար, Նյուտոն (N) \u003d KG x M / C 2. (ԿԻԼՈԳՐԱՄԸ ԲԱԶՄԱՆԱՑՆԵԼ ՄԵՏՐՈՎ, ԲԱԺԱՆԵԼ ՎԵՐԿՐՈՐԴԻ ԲԱԺԱՆԵԼ ՔԱՌԱԿՈՒՆՈՒՍՈՒՄ):

Մենք բոլորս կյանքում սովոր ենք օգտագործել իշխանություն բառը համեմատական ​​բնութագիրխոսող տղամարդիկ ավելի ուժեղ, քան կանայք, տրակտորը մեքենայից ուժեղ է, առյուծը՝ անտիլոպից։

Ֆիզիկայի մեջ ուժը սահմանվում է որպես մարմնի արագության փոփոխության չափ, որը տեղի է ունենում մարմինների փոխազդեցության ժամանակ: Եթե ​​ուժը չափիչ է, և մենք կարող ենք համեմատել տարբեր ուժերի կիրառումը, ապա դա ֆիզիկական մեծություն է, որը կարելի է չափել: Ի՞նչ միավորներով է չափվում ուժը:

Ուժային ստորաբաժանումներ

Ի պատիվ անգլիացի ֆիզիկոս Իսահակ Նյուտոնի, ով հսկայական հետազոտություններ կատարեց գոյության և օգտագործման բնույթի վերաբերյալ տարբեր տեսակներուժ, ֆիզիկայի ուժի միավորը 1 նյուտոնն է (1 Ն): Որքա՞ն է 1 N ուժը:Ֆիզիկայի մեջ պարզապես չափման միավորներ չեն ընտրվում, այլ հատուկ համաձայնություն են կնքում այն ​​միավորների հետ, որոնք արդեն ընդունվել են։

Փորձից և փորձերից գիտենք, որ եթե մարմինը գտնվում է հանգստի վիճակում, և նրա վրա ուժ է գործում, ապա այդ ուժի ազդեցության տակ գտնվող մարմինը փոխում է իր արագությունը։ Ըստ այդմ, ուժը չափելու համար ընտրվել է միավոր, որը կբնութագրի մարմնի արագության փոփոխությունը։ Եվ մի մոռացեք, որ կա նաև մարմնի զանգված, քանի որ հայտնի է, որ նույն ուժով է ներգործում տարբեր իրերտարբեր կլինի: Մենք կարող ենք գնդակը շպրտել հեռուն, բայց սալաքարը շատ ավելի կարճ հեռավորության վրա կթռչի: Այսինքն՝ հաշվի առնելով բոլոր գործոնները՝ գալիս ենք այն սահմանմանը, որ մարմնի վրա 1 Ն ուժ կկիրառվի, եթե 1 կգ զանգված ունեցող մարմինն այս ուժի ազդեցության տակ փոխի իր արագությունը 1 մ/վ-ով։ 1 վայրկյանում։

Ձգողականության միավոր

Մեզ հետաքրքրում է նաև ձգողականության միավորը։ Քանի որ մենք գիտենք, որ Երկիրը դեպի իրեն է ձգում իր մակերևույթի բոլոր մարմինները, ուրեմն կա ձգողական ուժ և այն կարելի է չափել: Եվ կրկին, մենք գիտենք, որ ձգողական ուժը կախված է մարմնի զանգվածից: Որքան մեծ է մարմնի զանգվածը, այնքան Երկիրն ավելի ուժեղ է ձգում նրան։ Փորձնականորեն հաստատվել է, որ 102 գրամ զանգվածով մարմնի վրա ազդող ծանրության ուժը 1 Ն է։Իսկ 102 գրամը մոտավորապես կիլոգրամի տասներորդն է։ Իսկ եթե ավելի ստույգ լինենք, եթե 1 կգ-ը բաժանվի 9,8 մասի, ապա մենք պարզապես կստանանք մոտավորապես 102 գրամ։

Եթե ​​102 գրամ կշռող մարմնի վրա գործում է 1 N ուժ, ապա 1 կգ կշռող մարմնի վրա գործում է 9,8 N ուժ։Ազատ անկման արագացումը նշվում է g տառով։ Իսկ g-ը 9,8 Ն/կգ է: Սա այն ուժն է, որը գործում է 1 կգ զանգվածով մարմնի վրա՝ ամեն վայրկյան արագացնելով այն 1 մ/վրկ-ով: Պարզվում է, որ դիակը ընկնելով բարձր բարձրություն, թռիչքի ընթացքում շատ մեծ արագություն է ձեռք բերում։ Այդ դեպքում ինչո՞ւ են ձյան փաթիլներն ու անձրևի կաթիլները բավականին հանգիստ թափվում: Նրանք ունեն շատ փոքր զանգված, և երկիրը շատ թույլ է դեպի իրեն ձգում։ Իսկ օդի դիմադրությունը նրանց համար բավականին մեծ է, ուստի նրանք Երկիր են թռչում ոչ շատ բարձր, ավելի շուտ նույն արագությամբ։ Բայց երկնաքարերը, օրինակ, Երկրին մոտենալիս շատ են շահում բարձր արագությունիսկ վայրէջք կատարելիս ձևավորվում է արժանապատիվ պայթյուն, որը կախված է համապատասխանաբար երկնաքարի չափից և զանգվածից։

Այսօր մենք կխոսենք լուսային ինտենսիվության չափման միավորի մասին։ Այս հոդվածը ընթերցողներին կբացահայտի ֆոտոնների հատկությունները, ինչը թույլ կտա պարզել, թե ինչու է լույսը տարբեր պայծառություններով գալիս:

Մասնի՞կ, թե՞ ալիք։

Քսաներորդ դարի սկզբին գիտնականներին տարակուսում էր լուսային քվանտների՝ ֆոտոնների վարքը։ Մի կողմից, միջամտությունը և դիֆրակցիան խոսում էին դրանց ալիքային բնույթի մասին: Հետևաբար լույսը բնութագրվում էր այնպիսի հատկություններով, ինչպիսիք են հաճախականությունը, ալիքի երկարությունը և ամպլիտուդը։ Մյուս կողմից, նրանք գիտական ​​հանրությանը համոզեցին, որ ֆոտոնները թափ են փոխանցում դեպի մակերեսներ։ Դա անհնար կլիներ, եթե մասնիկները զանգված չունենային։ Այսպիսով, ֆիզիկոսները պետք է խոստովանեին, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը և՛ ալիք է, և՛ նյութական օբյեկտ:

Ֆոտոնի էներգիա

Ինչպես ապացուցեց Էյնշտեյնը, զանգվածը էներգիա է: Այս փաստը վկայում է մեր կենտրոնական լուսատուի՝ Արևի մասին։ Ջերմամիջուկային ռեակցիան բարձր սեղմված գազի զանգվածը վերածում է մաքուր էներգիայի։ Բայց ինչպե՞ս որոշել արտանետվող ճառագայթման հզորությունը: Ինչու՞ է առավոտյան, օրինակ, արևի լուսավոր ինտենսիվությունը ավելի ցածր, քան կեսօրին: Նախորդ պարբերությունում նկարագրված բնութագրերը փոխկապակցված են հատուկ հարաբերություններով: Եվ նրանք բոլորը մատնանշում են էլեկտրամագնիսական ճառագայթման կրող էներգիան: Այս արժեքը փոխվում է մեծ կողմըժամը՝

• ալիքի երկարության նվազում;
• հաճախականության ավելացում:

Որքա՞ն է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման էներգիան:

Ֆոտոնը տարբերվում է այլ մասնիկներից։ Նրա զանգվածը և, հետևաբար, նրա էներգիան գոյություն ունի միայն այնքան ժամանակ, քանի դեռ այն շարժվում է տարածության միջով: Խոչընդոտի հետ բախվելիս լույսի քվանտը մեծացնում է այն ներքին էներգիակամ տալիս է նրան կինետիկ իմպուլս։ Բայց ինքնին ֆոտոնը դադարում է գոյություն ունենալ։ Կախված նրանից, թե կոնկրետ ինչն է խոչընդոտում, տեղի են ունենում տարբեր փոփոխություններ։

1. Եթե ​​խոչընդոտն է ամուր, ապա ամենից հաճախ լույսը տաքացնում է այն։ Հնարավոր են նաեւ հետեւյալ սցենարները՝ ֆոտոնը փոխում է շարժման ուղղությունը, խթանում քիմիական ռեակցիակամ ստիպում է էլեկտրոններից մեկը թողնել իր ուղեծրը և գնալ այլ վիճակի (ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ):
2. Եթե ​​խոչընդոտը մեկ մոլեկուլ է, օրինակ, հազվագյուտ գազի ամպից դեպի բաց տարածություն, ապա ֆոտոնը ստիպում է իր բոլոր կապերն ավելի ուժեղ տատանվել։
3. Եթե ​​խոչընդոտը զանգվածային մարմին է (օրինակ՝ աստղ կամ նույնիսկ գալակտիկա), ապա լույսը աղավաղվում է և փոխում շարժման ուղղությունը։ Այս էֆեկտը հիմնված է տիեզերքի հեռավոր անցյալը «նայելու» ունակության վրա:

Գիտություն և մարդասիրություն

Գիտական ​​տվյալները հաճախ թվում են, թե ինչ-որ վերացական, կյանքի համար անկիրառելի բան են: Դա տեղի է ունենում նաև լույսի առանձնահատկությունների դեպքում: Եթե մենք խոսում ենքԱստղերի ճառագայթումը փորձարկելու կամ չափելու մասին գիտնականները պետք է իմանան բացարձակ արժեքները (դրանք կոչվում են ֆոտոմետրիկ): Այս հասկացությունները սովորաբար արտահայտվում են էներգիայի և հզորության առումով: Հիշեք, որ հզորությունը վերաբերում է էներգիայի փոփոխության արագությանը մեկ միավորի համար, և ընդհանուր առմամբ այն ցույց է տալիս աշխատանքի ծավալը, որը համակարգը կարող է արտադրել: Բայց մարդը սահմանափակ է իրականությունը զգալու իր կարողությամբ: Օրինակ՝ մաշկը ջերմություն է զգում, բայց աչքը չի տեսնում ֆոտոնը։ ինֆրակարմիր ճառագայթում. Նույն խնդիրը լուսային ինտենսիվության միավորների դեպքում. այն ուժը, որն իրականում ցույց է տալիս ճառագայթումը, տարբերվում է այն ուժից, որը կարող է ընկալել մարդու աչքը:

Մարդու աչքի սպեկտրային զգայունությունը

Հիշեցնենք, որ ստորև ներկայացված քննարկումը կկենտրոնանա միջին ցուցանիշների վրա։ Բոլոր մարդիկ տարբեր են: Ոմանք ընդհանրապես չեն ընկալում առանձին գույներ (դալտոնիկ)։ Մյուսների համար գույնի մշակույթը չի համընկնում ընդհանուր ընդունվածի հետ գիտական ​​կետտեսլականը։ Օրինակ՝ ճապոնացիները չեն տարբերում կանաչն ու կապույտը, իսկ բրիտանացիները՝ կապույտն ու կապույտը։ Այս լեզուներով տարբեր գույներնշվում է մեկ բառով.

Լուսավոր ինտենսիվության միավորը կախված է միջին մարդկային աչքի սպեկտրային զգայունությունից: Օրվա առավելագույն լույսն ընկնում է 555 նանոմետր ալիքի երկարությամբ ֆոտոնի վրա։ Սա նշանակում է, որ արևի լույսի ներքո մարդն ամենալավն է տեսնում։ կանաչ գույն. Գիշերային տեսողության առավելագույնը 507 նանոմետր ալիքի երկարությամբ ֆոտոն է: Հետեւաբար, լուսնի տակ մարդիկ ավելի լավ են տեսնում կապույտ առարկաները։ Մթնշաղին ամեն ինչ կախված է լուսավորությունից՝ որքան լավ է, այնքան ավելի «կանաչ» է դառնում մարդու ընկալած առավելագույն գույնը։

Մարդու աչքի կառուցվածքը

Գրեթե միշտ, երբ խոսքը վերաբերում է տեսողությանը, մենք ասում ենք այն, ինչ տեսնում է աչքը: Սա սխալ հայտարարություն է, քանի որ ուղեղն առաջին հերթին ընկալում է։ Աչքը միայն գործիք է, որը տեղեկատվություն է փոխանցում լուսավոր հոսքդեպի հիմնական համակարգիչ: Եվ, ինչպես ցանկացած գործիք, ամբողջ գույնի ընկալման համակարգը ունի իր սահմանափակումները:

Մարդու ցանցաթաղանթում կան երկու տարբեր տեսակներբջիջներ - կոններ և ձողեր: Առաջինները պատասխանատու են ցերեկային տեսողության համար և ավելի լավ են ընկալում գույները: Վերջիններս ապահովում են գիշերային տեսողություն, փայտիկների շնորհիվ մարդը տարբերում է լույսը ստվերից։ Բայց գույները լավ չեն ընկալում։ Ձողիկները նույնպես ավելի զգայուն են շարժման նկատմամբ։ Ահա թե ինչու, եթե մարդ քայլում է լուսնով լուսավորված այգով կամ անտառով, նա նկատում է ճյուղերի յուրաքանչյուր օրորում, քամու ամեն շունչ։

Այս բաժանման էվոլյուցիոն պատճառը պարզ է. մենք ունենք մեկ արև: Լուսինը փայլում է արտացոլված լույսով, ինչը նշանակում է, որ նրա սպեկտրը շատ չի տարբերվում կենտրոնական լուսատուի սպեկտրից։ Ուստի օրը բաժանվում է երկու մասի՝ լուսավորված և մութ: Եթե ​​մարդիկ ապրեին երկու կամ երեք աստղերի համակարգում, ապա մեր տեսլականը հավանաբար կունենար ավելի շատ բաղադրիչներ, որոնցից յուրաքանչյուրը հարմարեցված էր մեկ լուսատուի սպեկտրին:

Պետք է ասեմ, որ մեր մոլորակի վրա կան արարածներ, որոնց տեսողությունը տարբերվում է մարդուց։ Անապատի բնակիչները, օրինակ, իրենց աչքերով հայտնաբերում են ինֆրակարմիր լույսը։ Որոշ ձկներ կարող են տեսնել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների մոտ, քանի որ այս ճառագայթումը թափանցում է ամենախորը ջրի սյուն: Մեր ընտանի կատուներն ու շները տարբեր կերպ են ընկալում գույները, և նրանց սպեկտրը կրճատվում է. նրանք ավելի լավ են հարմարվում chiaroscuro-ին:

Բայց մարդիկ բոլորն էլ տարբեր են, ինչպես վերը նշեցինք: Մարդկության որոշ ներկայացուցիչներ տեսնում են մոտ ինֆրակարմիր լույս: Սա չի նշանակում, որ նրանք ջերմային տեսախցիկների կարիք չեն ունենա, բայց նրանք կարողանում են ընկալել մի փոքր ավելի կարմիր երանգներ, քան շատերը: Մյուսները մշակել են սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն մասը: Նման դեպք նկարագրված է, օրինակ, «Կա-Պաքս մոլորակը» ֆիլմում։ Գլխավոր հերոսըպնդում է, որ նա եկել է մեկ այլ աստղային համակարգից: Հետազոտությամբ պարզվել է, որ նա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում տեսնելու ունակություն ունի։

Սա ապացուցո՞ւմ է, որ Պրոտը այլմոլորակային է: Ոչ Որոշ մարդիկ կարող են դա անել: Բացի այդ, մոտ ուլտրամանուշակագույնը սերտորեն հարում է տեսանելի սպեկտրին: Զարմանալի չէ, որ որոշ մարդիկ մի քիչ ավելի շատ են վերցնում: Բայց Սուպերմենը հաստատ Երկրից չէ. ռենտգենյան սպեկտրը շատ հեռու է տեսանելիից, որպեսզի նման տեսլականը բացատրվի մարդկային տեսանկյունից:

Լուսավոր հոսքի որոշման բացարձակ և հարաբերական միավորներ

Սպեկտրային զգայունության անկախ մեծություն, որը ցույց է տալիս լույսի հոսքը դեպի ներս հայտնի ուղղություն, կոչվում է «կանդելա»։ արդեն ավելի «մարդկային» վերաբերմունքով նույն կերպ է արտասանվում. Տարբերությունը միայն այս հասկացությունների մաթեմատիկական նշանակման մեջ է. բացարձակ արժեքն ունի «e» ենթագիր, մարդու աչքի համեմատ՝ «υ»: Բայց մի մոռացեք, որ այս կատեգորիաների չափերը մեծապես տարբեր կլինեն: Սա պետք է հաշվի առնել իրական խնդիրներ լուծելիս։

Բացարձակ և հարաբերական արժեքների թվարկում և համեմատություն

Հասկանալու համար, թե ինչով է չափվում լույսի ուժը, անհրաժեշտ է համեմատել «բացարձակ» և «մարդկային» արժեքները։ Աջ կողմում զուտ ֆիզիկական հասկացություններ են: Ձախ կողմում այն ​​արժեքներն են, որոնց նրանք վերածվում են մարդու աչքի համակարգով անցնելիս:

1. Ճառագայթման ուժը դառնում է լույսի ուժ։ Հասկացությունները չափվում են կանդելայով:
2. Էներգիայի պայծառությունը վերածվում է պայծառության: Արժեքներն արտահայտված են մեկ քառակուսի մետրի համար կանդելաներով:

Անշուշտ ընթերցողն այստեղ ծանոթ բառեր է տեսել։ Մարդիկ իրենց կյանքում շատ անգամ ասում են. «Շատ պայծառ արև, արի գնանք ստվեր» կամ «Մոնիտորն ավելի պայծառ դարձրու, ֆիլմը չափազանց մռայլ է և մութ»: Հուսով ենք, որ հոդվածը մի փոքր կպարզաբանի, թե որտեղից է առաջացել այս հայեցակարգը, ինչպես նաև, թե ինչ է կոչվում լուսային ինտենսիվության միավորը:

«Կանդելա» հասկացության առանձնահատկությունները

Այս տերմինը մենք արդեն նշել ենք վերևում։ Բացատրեցինք նաև, թե ինչու է նույն բառը կոչվում բացարձակ տարբեր հասկացություններֆիզիկա՝ կապված իշխանության հետ էլեկտրամագնիսական ճառագայթում. Այսպիսով, լույսի ինտենսիվության չափման միավորը կոչվում է կանդելա: Բայց ինչի՞ն է դա հավասար։ Մեկ կանդելան լույսի ինտենսիվությունն է հայտնի ուղղությամբ մի աղբյուրից, որը արձակում է խիստ մոնոխրոմատիկ ճառագայթում 5,4 * 10 14 հաճախականությամբ, և այս ուղղությամբ աղբյուրի էներգիայի ուժը 1/683 վտ է մեկ միավորի պինդ անկյան համար: Ընթերցողը կարող է հեշտությամբ փոխակերպել հաճախականությունը ալիքի երկարության, բանաձեւը շատ հեշտ է։ Մենք կհուշենք՝ արդյունքը տեսանելի տարածքում է:

Լույսի ինտենսիվության չափման միավորը մի պատճառով կոչվում է «կանդելա»: Նրանք, ովքեր գիտեն Անգլերեն Լեզու, հիշիր, որ մոմը մոմ է։ Նախկինում շատ ոլորտներ մարդկային գործունեությունչափվում է բնական պարամետրերով, օրինակ՝ ձիաուժ, սնդիկի միլիմետր: Ուստի զարմանալի չէ, որ լույսի ինտենսիվության չափման միավորը կանդելան է՝ մեկ մոմ։ Միայն մոմն է շատ յուրահատուկ՝ խիստ սահմանված ալիքի երկարությամբ և վայրկյանում որոշակի քանակությամբ ֆոտոններ արտադրելով:

Եթե ​​մարմինը արագանում է, ապա դրա վրա ինչ-որ բան է գործում։ Բայց ինչպե՞ս գտնել այս «ինչ-որ բանը»: Օրինակ՝ ինչպիսի՞ ուժեր են գործում երկրագնդի մակերևույթին մոտ գտնվող մարմնի վրա։ Սա ուղղահայաց դեպի ներքև ուղղված ձգողության ուժն է, որը համաչափ է մարմնի զանգվածին և Երկրի $(\մեծ R)$ շառավղից շատ փոքր բարձրությունների համար՝ գրեթե անկախ բարձրությունից; այն հավասար է

$(\ մեծ F = \dfrac (G \cdot m \cdot M) (R^2) = m \cdot g)$

$(\ մեծ g = \dfrac (G \cdot M) (R^2) )$

այսպես կոչված ձգողության արագացում. Հորիզոնական ուղղությամբ մարմինը կշարժվի հաստատուն արագությամբ, սակայն շարժումը ուղղահայաց ուղղությամբ՝ համաձայն Նյուտոնի երկրորդ օրենքի.

$(\ մեծ m \cdot g = m \cdot \ ձախ (\dfrac (d^2 \cdot x)(d \cdot t^2) \աջ) )$

$(\մեծ m)$-ը չեղարկելուց հետո մենք ստանում ենք, որ արագացումը $(\մեծ x)$-ի ուղղությամբ հաստատուն է և հավասար է $(\մեծ g)$-ին: Սա ազատորեն ընկնող մարմնի հայտնի շարժումն է, որը նկարագրվում է հավասարումներով

$(\մեծ v_x = v_0 + g \cdot t)$

$(\ մեծ x = x_0 + x_0 \cdot t + \dfrac (1) (2) \cdot g \cdot t^2)$

Ինչպե՞ս է չափվում ուժը:

Բոլոր դասագրքերում և խելացի գրքերում ընդունված է ուժ արտահայտել նյուտոններով, բայց բացառությամբ այն մոդելների, որոնցով աշխատում են ֆիզիկոսները, Նյուտոնները ոչ մի տեղ չեն օգտագործվում։ Սա չափազանց անհարմար է:

Նյուտոն Նյուտոն (N) - ստացված ուժի միավոր միջազգային համակարգմիավորներ (SI):
Նյուտոնի երկրորդ օրենքի հիման վրա Նյուտոնի միավորը սահմանվում է որպես ուժ, որը մեկ վայրկյանում ուժի ուղղությամբ փոխում է մեկ կիլոգրամ զանգված ունեցող մարմնի արագությունը վայրկյանում 1 մետրով:

Այսպիսով, 1 N \u003d 1 կգ մ / վրկ²:

Կիլոգրամ ուժ (կգֆ կամ կգ) - ուժի գրավիտացիոն մետրիկ միավոր, ուժին հավասար, որը գործում է երկրագնդի գրավիտացիոն դաշտում մեկ կիլոգրամ զանգված ունեցող մարմնի վրա։ Հետևաբար, ըստ սահմանման, կիլոգրամ-ուժը հավասար է 9,80665 N-ի: Կիլոգրամային ուժը հարմար է նրանով, որ դրա արժեքը հավասար է 1 կգ զանգված ունեցող մարմնի քաշին:
1 կգ / 9,80665 նյուտոն (մոտ ≈ 10 Ն)
1 N ≈ 0,10197162 կգֆ ≈ 0,1 կգֆ

1 N = 1 կգ x 1մ/վ2:

Ձգողության օրենքը

Տիեզերքի յուրաքանչյուր առարկա ձգվում է դեպի մյուս առարկաները իրենց զանգվածներին համամասնական և նրանց միջև հեռավորության քառակուսին հակադարձ համեմատական ​​ուժով:

$(\ մեծ F = G \cdot \dfrac (m \cdot M) (R^2))$

Կարելի է ավելացնել, որ ցանկացած մարմին արձագանքում է իրեն կիրառվող ուժին արագացումով այս ուժի ուղղությամբ՝ մարմնի զանգվածին հակադարձ համեմատական ​​մեծությամբ։

$(\large G)$-ը գրավիտացիոն հաստատունն է

$(\մեծ M)$-ը երկրի զանգվածն է

$(\մեծ R)$ — երկրի շառավիղ

$(\ մեծ G = 6,67 \cdot (10^(-11)) \ձախ (\dfrac (m^3)(kg \cdot (վրկ)^2) \աջ) )$

$(\մեծ M = 5,97 \cdot (10^(24)) \ձախ (կգ \աջ) )$

$(\ մեծ R = 6.37 \cdot (10^(6)) \ձախ (մ \ աջ) )$

Դասական մեխանիկայի շրջանակներում գրավիտացիոն փոխազդեցությունը նկարագրվում է Նյուտոնի համընդհանուր ձգողության օրենքով, ըստ որի ձգողականության ուժը երկու $(\մեծ m_1)$ և $(\մեծ m_2)$ զանգվածով մարմինների միջև բաժանված է հեռավորությունը $(\մեծ R)$ է

$(\ մեծ F = -G \cdot \dfrac (m_1 \cdot m_2) (R^2))$

Այստեղ $(\large G)$-ը գրավիտացիոն հաստատունն է, որը հավասար է $(\large 6.673 \cdot (10^(-11)) m^3 / \ ձախ (kg \cdot (վրկ) ^2 \աջ) $: Մինուս նշանը նշանակում է, որ փորձարկման մարմնի վրա ազդող ուժը միշտ ուղղված է շառավղով վեկտորի երկայնքով՝ փորձարկվող մարմնից դեպի գրավիտացիոն դաշտի աղբյուրը, այսինքն. գրավիտացիոն փոխազդեցությունը միշտ հանգեցնում է մարմինների ձգողության:
Ձգողության դաշտը պոտենցիալ է: Սա նշանակում է, որ հնարավոր է ներմուծել զույգ մարմինների գրավիտացիոն ձգողության պոտենցիալ էներգիան, և այդ էներգիան չի փոխվի մարմինները փակ եզրագծով տեղափոխելուց հետո։ Գրավիտացիոն դաշտի պոտենցիալը ներառում է կինետիկ և պոտենցիալ էներգիայի գումարի պահպանման օրենքը, որը գրավիտացիոն դաշտում մարմինների շարժումն ուսումնասիրելիս հաճախ մեծապես պարզեցնում է լուծումը։
Նյուտոնյան մեխանիկայի շրջանակներում գրավիտացիոն փոխազդեցությունը հեռահար է։ Սա նշանակում է, որ անկախ նրանից, թե ինչպես է զանգվածային մարմինը շարժվում, տիեզերքի ցանկացած կետում գրավիտացիոն ներուժը և ուժը կախված են միայն մարմնի դիրքից։ այս պահինժամանակ.

Ծանր – Թեթև

$(\մեծ P)$ մարմնի կշիռն արտահայտվում է որպես նրա $(\մեծ մ)$ զանգվածի և $(\մեծ գ)$ գրավիտացիայի արագացման արտադրյալ։

$(\մեծ P = m \cdot g)$

Երբ երկրի վրա մարմինը դառնում է ավելի թեթև (քիչ է սեղմում կշեռքի վրա), դա պայմանավորված է դրա նվազումից զանգվածները. Լուսնի վրա ամեն ինչ այլ է, քաշի նվազումը պայմանավորված է մեկ այլ գործոնի փոփոխությամբ՝ $(\մեծ g)$, քանի որ ձգողության արագացումը Լուսնի մակերեսին վեց անգամ ավելի քիչ է, քան երկրի վրա։

Երկրի զանգված = $(\մեծ 5,9736 \cdot (10^(24))\ կգ )$

լուսնի զանգված = $(\մեծ 7,3477 \cdot (10^(22))\ կգ )$

գրավիտացիոն արագացում Երկրի վրա = $(\մեծ 9,81\ m / c^2 )$

գրավիտացիոն արագացում լուսնի վրա = $(\մեծ 1.62 \ m / c^2 )$

Արդյունքում $(\large m \cdot g)$ արտադրյալը և, հետևաբար, քաշը կրճատվում է 6-ով։

Բայց այս երկու երևույթներն էլ հնարավոր չէ նույն «հեշտացնել» արտահայտությամբ։ Լուսնի վրա մարմինները չեն դառնում ավելի թեթև, բայց ավելի քիչ արագ են ընկնում «ավելի քիչ են ընկնում»))):

Վեկտորային և սկալյար մեծություններ

Վեկտորային մեծությունը (օրինակ՝ մարմնի վրա կիրառվող ուժը), բացի իր արժեքից (մոդուլից), բնութագրվում է նաև իր ուղղությամբ։ Սկալյար մեծությունը (օրինակ՝ երկարությունը) բնութագրվում է միայն արժեքով։ Մեխանիկայի բոլոր դասական օրենքները ձևակերպված են վեկտորային մեծությունների համար։

Նկար 1.

Նկ. 1 պատկերված տարբեր տարբերակներ$( \large \overrightarrow(F))$ վեկտորի գտնվելու վայրը և դրա կանխատեսումները $( \large F_x)$ և $( \large F_y)$ առանցքների վրա $( \large X)$ և $( \large Y) $ համապատասխանաբար:

• Ա.$( \large F_x)$ և $( \large F_y)$ մեծությունները զրոյական չեն և դրական են
• բ.$( \large F_x)$ և $( \large F_y)$ մեծությունները զրոյական չեն, մինչդեռ $(\large F_y)$-ը դրական է, իսկ $(\large F_x)$-ը բացասական է, քանի որ $(\large \overrightarrow(F))$ վեկտորն ուղղված է $(\large X)$ առանցքի ուղղությանը հակառակ ուղղությամբ
• Գ.$(\large F_y)$-ը դրական ոչ զրոյական արժեք է, $(\large F_x)$-ը հավասար է զրոյի, քանի որ $(\large \overrightarrow(F))$ վեկտորը ուղղահայաց է $(\մեծ X)$ առանցքին

Իշխանության պահը

Ուժի պահ կոչվում է շառավղի վեկտորի վեկտորային արտադրյալ, որը գծված է պտտման առանցքից մինչև ուժի կիրառման կետը, այս ուժի վեկտորով: Նրանք. համաձայն դասական սահմանումուժի պահը վեկտորային մեծություն է: Մեր առաջադրանքի շրջանակներում այս սահմանումը կարելի է պարզեցնել հետևյալ կերպ. $(\large \overrightarrow(F))$ ուժի պահը, որը կիրառվում է $(\large x_F)$ կոորդինատով կետի վրա՝ կապված տեղակայված առանցքի հետ։ $(\large x_0)$ կետում սկալյար արժեք է, որը հավասար է $(\large \overrightarrow(F))$ ուժի մոդուլի արտադրյալին և ուժի թեւին — $(\large \ձախ | x_F): - x_0 \աջ |)$. Եվ սրա նշանը սկալյար արժեքկախված է ուժի ուղղությունից. եթե այն պտտում է առարկան ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, ապա նշանը գումարած է, եթե դեմ է, ապա մինուս:

Կարևոր է հասկանալ, որ մենք կարող ենք կամայականորեն ընտրել առանցքը. եթե մարմինը չի պտտվում, ապա ցանկացած առանցքի շուրջ ուժերի պահերի գումարը զրո է: Երկրորդ կարևոր նշումն այն է, որ եթե ուժ է կիրառվում մի կետի վրա, որով անցնում է առանցք, ապա այս ուժի պահն այս առանցքի նկատմամբ զրո(քանի որ ուժի թեւը զրո կլինի):

Եկեք վերը նկարագրենք օրինակով, Նկ.2-ում: Ենթադրենք, որ համակարգը ցույց է տրված Նկ. 2-ը հավասարակշռված է: Հաշվի առեք այն աջակցությունը, որի վրա տեղադրվում են բեռները: Դրա վրա գործում են երեք ուժեր՝ $(\large \overrightarrow(N_1),\ \overrightarrow(N_2),\ \overrightarrow(N),)$ այս ուժերի կիրառման կետերը ԲԱՅՑ, ATև Հետհամապատասխանաբար. Նկարը պարունակում է նաև $(\large \overrightarrow(N_(1)^(gr)),\ \overrightarrow(N_2^(gr)))$ ուժերը: Այս ուժերը կիրառվում են բեռների վրա, և ըստ Նյուտոնի 3-րդ օրենքի

$(\large \overrightarrow(N_(1)) = - \overrightarrow(N_(1)^(gr)))$

$(\large \overrightarrow(N_(2)) = - \overrightarrow(N_(2)^(gr)))$

Այժմ դիտարկենք հենարանի վրա ազդող ուժերի պահերի հավասարության պայմանը՝ կետով անցնող առանցքի նկատմամբ։ ԲԱՅՑ(և, ինչպես ավելի վաղ պայմանավորվել էինք, ուղղահայաց նկարի հարթությանը).

$(\ մեծ N \cdot l_1 - N_2 \cdot \ձախ (l_1 +l_2 \աջ) = 0)$

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ $(\large \overrightarrow(N_1))$ ուժի պահը ներառված չէ հավասարման մեջ, քանի որ այս ուժի թեւը դիտարկվող առանցքի նկատմամբ հավասար է $(\մեծ 0)$-ի: Եթե ​​ինչ-ինչ պատճառներով ցանկանում ենք ընտրել կետով անցնող առանցք Հետ, ապա ուժերի պահերի հավասարության պայմանը կունենա հետևյալ տեսքը.

$(\ մեծ N_1 \cdot l_1 - N_2 \cdot l_2 = 0)$

Կարելի է ցույց տալ, որ մաթեմատիկական տեսանկյունից վերջին երկու հավասարումները համարժեք են։

Ծանրության կենտրոն

ծանրության կենտրոն մեխանիկական համակարգի այն կետն է, որի նկատմամբ համակարգի վրա գործող ծանրության ընդհանուր պահը հավասար է զրոյի:

Զանգվածի կենտրոն

Զանգվածի կետի կենտրոնը ուշագրավ է նրանով, որ եթե մարմինը կազմող մասնիկների վրա (լինի այն պինդ, թե հեղուկ, աստղերի կույտ կամ այլ բան) գործում են մեծ թվով ուժեր (նկատի ունի միայն արտաքին ուժերը, քանի որ բոլոր ներքին ուժերփոխհատուցել միմյանց), ապա ստացված ուժը արագացնում է այս կետը, կարծես այն պարունակում է մարմնի ամբողջ զանգվածը $(\մեծ մ)$:

Զանգվածի կենտրոնի դիրքը որոշվում է հավասարմամբ.

$(\մեծ R_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, r_i)(\sum m_i))$

Սա վեկտորային հավասարում է, այսինքն. իրականում երեք հավասարումներ՝ մեկը երեք ուղղություններից յուրաքանչյուրի համար: Բայց հաշվի առեք միայն $(\large x)$ ուղղությունը։ Ի՞նչ է նշանակում հետևյալ հավասարությունը.

$(\մեծ X_(c.m.) = \frac(\sum m_i\, x_i)(\sum m_i))$

Ենթադրենք, մարմինը բաժանված է փոքր կտորների՝ նույն $(\մեծ մ)$ զանգվածով, և մարմնի ընդհանուր զանգվածը հավասար կլինի այդպիսի կտորների թվին $(\մեծ N)$ բազմապատկած մեկ կտորի զանգվածով։ օրինակ՝ 1 գրամ։ Այնուհետև այս հավասարումը նշանակում է, որ դուք պետք է վերցնեք բոլոր կտորների $(\մեծ x)$ կոորդինատները, գումարեք դրանք և արդյունքը բաժանեք կտորների թվի վրա։ Այլ կերպ ասած, եթե կտորների զանգվածները հավասար են, ապա $(\large X_(c.m.))$ պարզապես կլինի բոլոր կտորների $(\մեծ x)$ կոորդինատների թվաբանական միջինը։

Զանգվածը և խտությունը

Զանգվածը հիմնարար ֆիզիկական մեծություն է: Զանգվածը բնութագրում է մարմնի միանգամից մի քանի հատկություններ և ինքնին ունի մի շարք կարևոր հատկություններ.

• Զանգվածը մարմնի մեջ պարունակվող նյութի չափն է:
• Զանգվածը մարմնի իներցիայի չափն է։ Իներցիան մարմնի հատկությունն է՝ անփոփոխ պահելու իր արագությունը (in իներցիոն համակարգհղում), երբ արտաքին ազդեցությունները բացակայում են կամ փոխհատուցում են միմյանց։ Արտաքին ազդեցությունների առկայության դեպքում մարմնի իներցիան դրսևորվում է նրանով, որ նրա արագությունը փոխվում է ոչ թե ակնթարթորեն, այլ աստիճանաբար, և որքան դանդաղ է, այնքան մեծ է մարմնի իներցիան (այսինքն՝ զանգվածը): Օրինակ, եթե բիլիարդի գնդակը և ավտոբուսը շարժվում են նույն արագությամբ և արգելակվում են նույն ուժով, ապա գնդակի կանգն ավելի քիչ ժամանակ է պահանջում, քան ավտոբուսը:
• Մարմինների զանգվածներն են միմյանց նկատմամբ գրավիտացիոն ձգողության պատճառը (տե՛ս «Ձգողականություն» բաժինը):
• Մարմնի զանգվածը հավասար է նրա մասերի զանգվածների գումարին։ Սա այսպես կոչված զանգվածային հավելում է: Ավելացումը հնարավորություն է տալիս զանգվածը չափելու համար օգտագործել 1 կգ ստանդարտ:
• Մարմինների մեկուսացված համակարգի զանգվածը ժամանակի հետ չի փոխվում (զանգվածի պահպանման օրենքը)։
• Մարմնի զանգվածը կախված չէ նրա շարժման արագությունից։ Զանգվածը չի փոխվում հղման մի համակարգից մյուսը տեղափոխելիս:
• Խտությունմիատարր մարմնի զանգվածի հարաբերակցությունն է նրա ծավալին.

$(\մեծ p = \dfrac (m)(V) )$

Խտությունը կախված չէ մարմնի երկրաչափական հատկություններից (ձև, ծավալ) և հանդիսանում է մարմնի նյութի հատկանիշ։ Խտություն տարբեր նյութերներկայացված տեղեկատու աղյուսակներում: Ցանկալի է հիշել ջրի խտությունը՝ 1000 կգ/մ3։

Նյուտոնի երկրորդ և երրորդ օրենքները

Մարմինների փոխազդեցությունը կարելի է նկարագրել՝ օգտագործելով ուժ հասկացությունը։ Ուժը վեկտորային մեծություն է, որը չափում է մի մարմնի ազդեցությունը մյուսի վրա:
Լինելով վեկտոր՝ ուժը բնութագրվում է իր մոդուլով (բացարձակ արժեքով) և տարածության մեջ գտնվող ուղղությամբ։ Բացի այդ, կարևոր է ուժի կիրառման կետը. նույն ուժը մեծությամբ և ուղղությամբ կիրառվում է տարբեր կետերմարմինը կարող է տարբեր ազդեցություն ունենալ: Այսպիսով, եթե վերցնում եք հեծանիվի անիվի եզրը և այն շոշափում եք եզրին, անիվը կսկսի պտտվել: Եթե ​​շառավղով քաշեք, պտույտ չի լինի:

Նյուտոնի երկրորդ օրենքը

Մարմնի զանգվածի և արագացման վեկտորի արտադրյալը մարմնի վրա կիրառվող բոլոր ուժերի արդյունքն է.

$(\ մեծ m \cdot \overrightarrow(a) = \overrightarrow(F) )$

Նյուտոնի երկրորդ օրենքը կապված է արագացման և ուժի վեկտորների հետ: Սա նշանակում է, որ հետևյալ պնդումները ճիշտ են.

1. $(\large m \cdot a = F)$, որտեղ $(\large a)$-ը արագացման մոդուլն է, $(\large F)$-ը արդյունքի ուժի մոդուլն է:
2. Արագացման վեկտորն ունի նույն ուղղությունը, ինչ ստացված ուժի վեկտորը, քանի որ մարմնի զանգվածը դրական է:

Նյուտոնի երրորդ օրենքը

Երկու մարմին միմյանց վրա գործում են մեծությամբ հավասար և ուղղությամբ հակառակ ուժերով։ Այս ուժերն ունեն նույն ֆիզիկական բնույթը և ուղղված են ուղիղ գծի երկայնքով, որը կապում է դրանց կիրառման կետերը։

Սուպերպոզիցիոն սկզբունքը

Փորձը ցույց է տալիս, որ եթե տվյալ մարմնի վրա գործում են մի քանի այլ մարմիններ, ապա համապատասխան ուժերը գումարվում են որպես վեկտորներ: Ավելի ճիշտ՝ գործում է սուպերպոզիցիոն սկզբունքը։
Ուժերի սուպերպոզիցիոն սկզբունքը. Թող ուժերը գործեն մարմնի վրա$(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ Եթե ​​դրանք փոխարինենք մեկ ուժով$(\large \overrightarrow(F) = \overrightarrow(F_1) + \overrightarrow(F_2) \ldots + \overrightarrow(F_n))$ , ապա ազդեցությունը չի փոխվի։
Կանչվում է $(\large \overrightarrow(F))$ ուժը արդյունքուժեր $(\large \overrightarrow(F_1), \overrightarrow(F_2),\ \ldots \overrightarrow(F_n))$ կամ արդյունքում ստացվածստիպողաբար.

Բեռնափոխադրող, թե՞ փոխադրող։ Երեք գաղտնիք և միջազգային բեռնափոխադրումներ

Փոխադրող կամ փոխադրող. ո՞րն ընտրել: Եթե ​​փոխադրողը լավն է, իսկ առաքիչը՝ վատը, ապա առաջինը։ Եթե ​​փոխադրողը վատն է, իսկ առաքիչը՝ լավը, ապա երկրորդը։ Նման ընտրությունը պարզ է. Բայց ինչպե՞ս որոշել, թե երբ երկու դիմորդներն էլ լավն են: Ինչպե՞ս ընտրել երկու թվացյալ համարժեք տարբերակներից: Խնդիրն այն է, որ այս տարբերակները հավասար չեն։

Միջազգային տրանսպորտի սարսափելի պատմություններ

ՄՈՒՐՋԻ ԵՎ ԲԱՆԻ ՄԻՋԵՎ.

Հեշտ չէ ապրել տրանսպորտի հաճախորդի և շատ խորամանկորեն տնտեսող բեռների սեփականատիրոջ միջև: Մի օր պատվեր ստացանք. Բեռնափոխադրումներ երեք կոպեկով, լրացուցիչ պայմաններերկու թերթիկի վրա հավաքածուն կոչվում է .... Բեռնվում է չորեքշաբթի. Երեքշաբթի օրը մեքենան արդեն տեղում է, իսկ հաջորդ օրը՝ ճաշի ժամին, պահեստը սկսում է կամաց-կամաց կցասայլի մեջ գցել այն ամենը, ինչ ձեր առաքիչը հավաքել է իր հաճախորդների-ստացողների համար:

Հմայված ՏԵՂ - ՊՏՈ ԿՈԶԼՈՎԻՉԻ։

Ըստ լեգենդի և փորձի, բոլորը, ովքեր բեռներ են տեղափոխել Եվրոպայից ճանապարհով, գիտեն, թե ինչպես սարսափելի վայրէ ՊՏՕ Կոզլովիչ, Բրեստի մաքս. Ինչ քաոս են անում բելառուս մաքսավորները, ամեն կերպ մեղք են գտնում ու ահռելի գներով պատռում։ Եվ դա ճիշտ է։ Բայց ոչ բոլորը...

ԻՆՉՊԵՍ ԱՄԱՆՈՐԻՆ ՉՈՐ ԿԱԹ ԷՐ ՏԱՐԵԼ.

Խմբակային բեռնում Գերմանիայում համախմբման պահեստում. Բեռներից մեկը կաթի փոշի է Իտալիայից, որի առաքումը պատվիրել է Forwarder-ը....Առաքիչ-«հաղորդիչի» աշխատանքի դասական օրինակ (նա ոչ մի բանի մեջ չի խորանում, միայն անցնում է շղթայով. ):

Միջազգային տրանսպորտի փաստաթղթեր

Ապրանքների միջազգային ավտոմոբիլային փոխադրումները շատ կազմակերպված են և բյուրոկրատական, հետևանք՝ միջազգային ավտոմոբիլային տրանսպորտբեռներ, օգտագործվում են միասնական փաստաթղթերի փունջ։ Կարևոր չէ՝ դա մաքսավոր է, թե սովորական, նա առանց փաստաթղթերի չի գնա։ Թեև դա այնքան էլ հուզիչ չէ, մենք փորձել ենք պարզապես նշել այս փաստաթղթերի նպատակը և դրանց նշանակությունը: Օրինակ բերեցին TIR, CMR, T1, EX1, Ինվոյս, Փաթեթավորման ցուցակի լրացման օրինակ...

Բեռնափոխադրումների համար առանցքի բեռի հաշվարկ

Նպատակը - ուսումնասիրել տրակտորի և կիսակցորդի առանցքների վրա բեռների վերաբաշխման հնարավորությունը կիսակցորդում բեռի գտնվելու վայրը փոխելու ժամանակ: Եվ այս գիտելիքի կիրառումը գործնականում:

Մեր դիտարկած համակարգում կա 3 օբյեկտ՝ $(T)$ տրակտոր, $(\large ((p.p.)))$ կիսակցորդ և $(\large (gr))$ բեռ։ Այս օբյեկտներից յուրաքանչյուրի հետ կապված բոլոր փոփոխականները համապատասխանաբար կվերածվեն $T$, $(\large (p.p.))$ և $(\large (gr))$: Օրինակ՝ տրակտորի առանց բեռի քաշը կնշվի $m^(T)$:

Ինչու՞ սունկ չես ուտում: Մաքսայինը տխրություն արտաշնչեց.

Ի՞նչ է կատարվում ավտոմոբիլային տրանսպորտի միջազգային շուկայում. Ռուսաստանի Դաշնության Դաշնային մաքսային ծառայությունը մի քանիսի համար արգելել է TIR Carnet-ների թողարկումն առանց հավելյալ երաշխիքների. դաշնային շրջաններ. Եվ նա տեղեկացրեց, որ այս տարվա դեկտեմբերի 1-ից ամբողջությամբ կլուծի պայմանագիրը ԻԻՀ-ի հետ՝ որպես ոչ պատշաճ. Մաքսային միությունև ներկայացնում է ոչ մանկական ֆինանսական պահանջներ:
IRU-ն պատասխանեց. «Ռուսաստանի Դաշնային մաքսային ծառայության բացատրությունները ASMAP-ի ենթադրյալ 20 միլիարդ ռուբլու չափով պարտքի վերաբերյալ լրիվ հորինվածք են, քանի որ բոլոր հին TIR պահանջները լիովին կարգավորվել են… կրողներ, կարծում եք.

Swage Factor Բեռի քաշը և ծավալը փոխադրման արժեքը հաշվարկելիս

Փոխադրման արժեքի հաշվարկը կախված է բեռի քաշից և ծավալից։ Ծովային տրանսպորտի համար ամենից հաճախ որոշիչ է ծավալը, օդային տրանսպորտի համար՝ քաշը։ Ապրանքների ավտոմոբիլային տրանսպորտի համար կարևոր դեր է խաղում բարդ ցուցանիշը: Հաշվարկների որ պարամետրը կընտրվի կոնկրետ դեպքում կախված է տեսակարար կշիռըբեռներ (Stowage Factor) .