الکتریسیته

اگر یک روز خشک و آفتابی روی قالی راه بروید، به محض این که دستتان با دستگیره فلزی تماس پیدا می‌کند، جرقه ایجاد می‌شود. و یا هنگام باریدن باران ، آذرخش و رعد و برق را بارها ملاحظه کرده‌ایم. تمام این موارد حاکی از این است که مقدار زیادی بار الکترونی در اجسام پیرامون ما و حتی در بدن ما ذخیره شده است. خنثی بودن غالب اشیا مشاهده‌ پذیر و قابل لمس جهان ، از لحاظ الکتریکی ، این واقعیت را تایید می‌کند که تمام اشیا حاوی تعداد زیادی بار الکتریکی مثبت و منفی هستند که چون تعداد این دو نوع بار الکتریکی یکسان است، لذا از نظر آثار خارجی کاملا اثر یکدیگر را بی‌اثر می‌کنند. فقط هنگامی که این توازن زیبای الکتریکی از بین برود، طبیعت آثار بارهای مثبت و منفی آشکار می‌شود. بنابراین زمانی که گفته می‌شود، جسمی باردار است، منظور این است که بار الکتریکی در جسم اندکی نامتوازن شده است.

یک آزمایس ساده

یک میله شیشه‌ای را در دست خود گرفته و با پارچه ابریشمی مالش دهید. عمل مالش سبب می‌شود که مقدار کمی بار الکتریکی از یک جسم به جسم دیگر منتقل شود، و لذا خنثایی الکتریکی آن دو به هم می‌خورد. حال اگر این میله باردار بوسیله یک رشته نخ از نقطه آویزان کنیم وسیله شیشه‌ای دیگری را که به صورت مشابه باردار شده است به این میله نزدیک کنیم، دو میله یکدیگر را می‌رانند. اما اگر یک میله پلاستیکی را که با یک پوست خز باردار شده است به این میله نزدیک کنیم، در این صورت میله پلاستیکی انتهای باردار میله شیشه‌ای آویزان شده را جذب می‌کند.

بنابراین نتیجه می‌گیریم که دو نوع بار الکتریکی وجود دارد. یک نوع از آن ، یعنی بار الکتریکی که روی شیشه مالش داده شده ایجاد می‌شود را بار مثبت و نوع دیگر ، یعنی بار الکتریکی ایجاد شده روی میله بار منفی می‌نامیم همچنین نتیجه می‌گیریم که بارهای الکتریکی همنام یکدیگر را دفع می‌کنند و برعکس بارهای الکتریکی غیر همنام همدیگر را جذب می‌کنند

 

نوشته شده توسط sanam در چهارشنبه هفتم اسفند 1387 ساعت 17:23 موضوع | لینک ثابت

مقدمه

آلبرت انیشتین در چهاردهم مارس 1879 در شهر اولم که شهر متوسطی از ناحیه و ورتمبرگ آلمان بود متولد شد. اما شهر مزبور در زندگی او اهمیتی نداشته است، زیرا یک سال بعد از تولد او خانواده وی از اولم عازم مونیخ گردید. پدر آلبرت ، هرمان انیشتین کارخانه‌ کوچکی برای تولید محصولات الکترو شیمیایی داشت و با کمک برادرش که مدیر فنی کارخانه بود از آن بهره‌برداری می‌کرد. گر چه در کار معاملات بصیرت کامل نداشت. پدر آلبرت از لحاظ عقاید سیاسی نیز مانند بسیاری از مردم آلمان گر چه با حکومت پروسیها مخالفت داشت، اما امپراتوری جدید آلمان را ستایش می‌کرد و صدر اعظم آن «بیسمارک» و ژنرال «مولتکه» و امپراتور پیر یعنی «ویلهم اول» را گرامی می‌داشت.

 

نوشته شده توسط sanam در سه شنبه دوازدهم شهریور 1387 ساعت 21:5 موضوع | لینک ثابت

سرعت متوسط

سرعت متوسط ( ): نسبت جابجایی به مدت زمان را سرعت متوسط می‌نامند. یکای اندازه گیری سرعت متوسط: یکای آن m/s یا km/h است. تبدیل یکای سرعت: فرمول سرعت متوسط: مکان جسم در لحظه مکان جسم در لحظه

 

نوشته شده توسط sanam در دوشنبه یازدهم شهریور 1387 ساعت 11:41 موضوع | لینک ثابت

نبروی ارشمیدس

ایا تاکنون فکرکرده اید که چرا برخی چیزها درون آب شناور هستند امابرخی دیگر ته آب میافتند؟

یا چرا چوب روی آب شناور ولی یک میخ آهنی ته ظرف آب می افتد و یااینکه آیا امکان دارد یک قطعه آهن شناوربماند تمامی این موضوعات به نیرویی مربوط می شود که ارشمیدس دانشمند یونان باستان کشف کرده است.

نیروی ارشمیدس چیست ؟
وقتی جسمی را درون یک شاره مثلا یک لیوان آب می اندازیم اگر جسم تماما درون آب فرو رود به مقدار حجم خود آب را جابجا می کند به نیروی وزن این مقدار آب جابجا شده نیروی ارشمیدس گویند که همیشه رو به بالاست و از رابطه ی زیر بدست می آید:

دقت کنید که در این رابطه چگالی شاره و vحجم شاره جابجا شده است که مساوی است باحجم قسمتی از جسم که داخل شاره است و gشتاب گرانشی است حال سوالی مطرح می شود و آن اینکه چه شرایطی لازم است تا یک جسم در یک شاره شناور شود ؟ می دانیم در به هر جسمی در یک میدان گرانشی نیروی وزن وارد می شود و به جسم درون شاره حداقل دو نیروی ارشمیدس و نیروی گرانش وارد می شود می دانیم که نیروی گرانش همیشه روبه پایین و نیروی ارشمیدس (نیروی شناوری) همیشه روبه بالا هرگاه این دو نیرو برابر باشند جسم درون آب غوطه ور می شود ولی فرق شناوری و غوطه وری چیست ؟ وقتی می گوییم جسمی شناور است که در سطح آب باشد اما جسم غوطه ور میتواند در هر جای شاره باشدبه طور مثال خود آب درون خود شناور است.

 

نوشته شده توسط sanam در جمعه بیست و پنجم مرداد 1387 ساعت 16:18 موضوع | لینک ثابت

قوانین نیوتن

فیلسوفان کهن بر این باور بودند که اجسام در حالت طبیعی ساکن هستند و برای اینکه یک جسم با سرعت یکنواخت به حرکت خود ادامه دهد، باید پیوسته نیرویی‌ بر آن وارد شود در غیراین صورت به حالت «طبیعی» خود برمی‌گردد و ساکن می‌شود. اما نیوتن با بهره‌گیری از پژوهشهای گالیله به این پندار درست رسید که اگر جسمی با سرعت یکنواخت به حرکت درآید و نیرویی بیرونی به آن وارد نشود تا ابد با شتاب صفر به حرکت خود ادامه خواهد داد. این ویژگی را نیوتن در نخستین قانون حرکت خود چنین بیان می‌کند:

هر جسم که در حال سکون یا حرکت یکنواخت در راستای خط مستقیم باشد، به همان حالت می‌ماند مگر آنکه در اثر نیروهای بیرونی ناچار به تغییر آن حالت شود.

بنا بر قانون اول نیوتن اگر بر جسمی نیرو وارد نشود جسم یا ساکن می‌ماند و یا حرکت یکنواخت بر خط راست خواهد داشت. نتیجه آشکار قانون اول این است که اگر بر جسم نیرو وارد شود جسم ساکن نمی‌ماند و حرکت یکنواخت بر خط راست نیز خواهد داشت، در این صورت وارد کردن نیرو بر جسم در آن شتاب می‌دهد. قانون دوم نیوتن در واقع رابطه شتاب با نیرویی که بر آن وارد می‌شود را بیان می‌کند. شتاب جسمی به جرم m که نیروی F بر آن وارد می‌شود هم جهت و متناسب با نیروی وارد بر آن است و با جرم جسم نسبت عکس دارد. این بیان را می‌توان بصورت زیر نوشت:

F برآیند نیروهایی است که به علت اثر اجسام دیگر روی جسم مورد نظر وارد می‌شود

سومين قانون حرکت نيوتون به اين صورت بيان ميشود که "هر عملی همواره با عکس العملی مساوی و در جهت مخالف روبرو است "

اين قانون به قانون کنش و واکنش هم معروف ميباشد.

يعنی که هرگاه جسمی به جسمی ديگر نيرو وارد کند جسم دوم نيز نيرويی به همان بزرگی ولی در خلاف جهت بر جسم اوّل وارد ميکند.

بايد توجّه داشت که اين دو نيرو به دو جسم مختلف وارد ميگردند و نبايد آنها را با هم بر آيندگيری کرد. مثلاً هنگامی که شخصی بر ديوار نيرو وارد ميکند ديوار نيز بر شخص نيرو وارد ميکند اندازه اين دو نيرو باهم برابر ميباشد ولی نيروی اوّل به ديوار وارد ميشودو نیروی دوم به شخص.

 

نوشته شده توسط sanam در شنبه نوزدهم مرداد 1387 ساعت 21:25 موضوع | لینک ثابت

دید کلی

با نگاهی به محل زندگی و کار خود می‌توانید به راحتی انواع ماشینهای ساده را ببینید. کلید برق ، دستگیره در ، صفحه تلفن ، کارد ، پیچ گوشتی و حتی کلیدهای صفحه کلید کامپیوتر ، همگی وسایلی هستند که کار انجا ازم شده روی خود را به کار مفید تبدیل می‌کنند. هر کس بدون اینکه اطلاعی داشته باشد، انواع متعددی این ماشینهای ساده را در زندگی روزمره به کار می‌برد.
هیچ می‌دانید چرا ...

• ،فندق شکن فندق را راحت می‌شکند.
• پنس، قطعات ریز را راحت بر می‌دارد.
• چیزی را که چاقو به سختی می‌برد، قیچی راحت می‌برد.
• آچار فرانسه خیلی راحت مهره را سفت می‌کند.

• سیمچین خیلی راحت سیم را می‌برد یا لخت می‌کند

• انواع اهرم
• برای بیشتر اهرمها ، اصطکاک در محل تکیه گاه خیلی کوچک است و بنا براین بازده به صددرصد نزدیک است. در نتیجه نسبت بازوها خیلی نزدیک به نسبت نیروهاست و معمولا هیچگونه تصحیحی در محاسبه مزیت مکانیکی اهرم لازم نیست. سوال مهم دیگری مطرح است و آن اینکه آیا قضیه کار و انرژی در مورد اهرمها صادق است؟
  اهرمها را بر حسب موقعیت نسبی تکیه گاه ، نیروی مقاوم و نیروی محرک دسته بندی می‌کنند.
  
  
  
  • اهرم نوع اول : تکیه گاه بین نیروی مقاوم و نیروی محرک قرار دارد. مانند انبردست ، آچار فرانسه ، قیچی و ... .
    
    
  
  
  
  • اهرم نوع دوم : نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد. مانند فندق شکن)) و ... .
    
    
  
  
  
  • اهرم نوع سوم : نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مانند قندگیر ، انبرک ، پنس و ... .
  .

 

نوشته شده توسط sanam در چهارشنبه نهم مرداد 1387 ساعت 18:26 موضوع | لینک ثابت

 

نوشته شده توسط sanam در دوشنبه هفتم مرداد 1387 ساعت 18:39 موضوع | لینک ثابت

نیروی عمودی تکیه گاه
هم اکنون که در حال مطالعه این مجموعه هستید، کجا نشسته اید!
فرمودید روی یک صندلی، چه چیزی از سقوط شما روی زمین جلوگیری می‌کند؟

اگر پاسخ می‌دهید که "صندلی" درست است، اما بهتر است بگوییم نیروی عمودی که صندلی به شما وارد می‌آورد. بطور کلی، هنگامی که دو جسم با یکدیگر در تماس باشند، (مثل شما و صندلی تان، کامپیوتر و میز، فرش و کف اتاق و خیلی چیزهای دیگری که دور و برتان مشاهده می‌کنید!) هر یک از سطوح، سطح جسم دیگر را در راستای عمود بر سطح می‌راند.
چنین نیروهایی را نیروی عمودی تکیه گاه می‌گوییم و با نماد N یا F_N نشان می‌دهیم

ملاحظه می‌کنید که در مدل سازی روبه‌رو، با افزایش نیروی F (همچون نیروی دست رو به پایین !)، نیروی عمودی تکیه گاه N نیز افزایش می‌یابد.
اما در مدل سازی روبه‌رو، با افزایش نیروی F (همچون نیروی طناب رو به بالا) نیروی عمودی تکیه گاه کمتر و کمتر شده تا جاییکه به صفر رسیده و حتی پس از آن، به خاطر بیشتر شدن نیروی F (رو به بالا) از نیروی وزن mg (رو به پایین)، جسم شروع به حرکت در راستای قائم می‌نماید. در تصویر زیر یک سرسره منتهی به آب استخر را مشاهده می‌کنید. به جهت نیرو‌های مختلف از جمله نیروی عمود بر سطح توجّه کنید.

 

نوشته شده توسط sanam در شنبه پنجم مرداد 1387 ساعت 20:26 موضوع | لینک ثابت

همه فکر می‌کنند سیبی بر روی سر نیوتن افتاد و این نابغه‌ی عالم فیزیک ناگهان کنجکاو شد و گرانش زمین را کشف کرد!!
ولی خب قضیه به این راحتی ها هم نیست. در متونی که در دسترس داریم ابوریحان در 700 سال قبل گرانش زمین را می‌شناخته است.
ابوریحان در رد اندیشه‌ی بطلمیوس که گفته بود «اگر زمین گرد بود همه چیز از روی آن می‌ریخت»، می‌گوید که «زمین گرانش دارد و همه چیز را به سوی خود می‌کشد و چیزی از روی آن نمی‌افتد.»
در نیروی گرانش دو چیز خیلی اهمیت دارد، یکی جرم دو جسم و دیگری فاصله‌ی آن دو از هم. بهتر است نگاهی به رابطه‌ی گرانش بیاندازیم. نیروی گرانش اجسام از رابطه‌ی زیر به دست می‌آید :

 

G در رابطه‌ی بالا ثابت جهانی گرانش است، برای به دست آوردن این ثابت کاوندیش آزمایشی ترتیب داد و مقدار آن را^1-10x67/6¹ برای آن در نظر گرفته شد.
M₁ و M₂ جرم دو جسم می‌باشد و r فاصله‌ی آنها از هم می‌باشد.
نیروهای گرانش میان دو ذره، زوج نیروهای کنش ـ واکنش (عمل و عکس‌العمل) هستند. ذره اول نیرویی به ذره دوم وارد می‌کند که جهت آن به طرف ذره اول (جاذبه) و در امتداد خطی است که دو ذره را به هم وصل می‌کند. به همین ترتیب ذره دوم نیز نیرویی به ذره اول وارد می‌کند که جهت آن به طرف ذره دوم (جاذبه) و در متداد خط واصل دو ذره است. بزرگی این نیروها مساوی ولی جهت آنها خلاف یکدیگر است.
قانون گرانش در برپایی نظام هستی، نقش مهمی را ایفا می‌کند. تصور کنید که اگر گرانشی وجود نمی‌داشت، دیگر سیارات به گرد ستاره‌ای نمی‌توانستند بچرخند و جای ثابتی در فضا نداشتند و شناور بودند. زیرا یکی از نیروهایی که باعث دوران سیارات به دور خورشید می شود، نیروی گرانش است

 

نوشته شده توسط sanam در چهارشنبه بیست و ششم تیر 1387 ساعت 18:39 موضوع | لینک ثابت

عدسیها

بارها ملاحظه کرده‌ایم که بچه‌ها با استفاده از یک ذره بین می‌توانند آتش روشن کنند و یا پیر مردها برای خواندن قرآنهای با خطوط ریز از ذره بین استفاده می‌کنند. همه اینها نوعی عدسی محدب است. مثلا در مورد اول با استفاده از عدسی پرتوهای خورشید در یک نقطه روی کاغذ یا یک ماده قابل اشتغال متمرکز می‌گردند و به این طریق دمای این نقطه بالا رفته و لحظه‌ای فرا می‌رسد که آن ماده یا کاغذ آتش می‌گیرد. بنابراین می‌توان گفت که خصوصیت بارز این نوع عدسیها همگرا کردن یا جمع نمودن پرتوها در یک نقطه است. در عدسیهای همگرا ، لبه‌ها نازک تر از وسط آن هستند و بطور معمول برای کاربردهای مختلف به شکلهای گوناگون دو کوژ ، کوژ تخت و هلالی همگرا ساخته می‌شوند.

ویژگیهای عدسیهای محدب

محور اصلی

در حالت کلی عدسی از دو سطح کروی تشکیل شده است که هر کدام از این سطوح قسمتی از سطح یک کره کامل است. خطی که مراکز این کره‌ها را به یکدیگر وصل می‌کند، محور اصلی نام دارد. نقطه میانی عدسی را که روی محور اصلی قرار دارد، مرکز نوری می‌گویند. اگر بوسیله چراغ یا هر وسیله دیگری یک پرتو نوری را بر مرکز نوری عدسی بتابانیم، ملاحظه می‌کنیم که پرتو بدون انحراف از مسیر اولیه، از طرف دیگر عدسی خارج می‌شود.

کانون عدسی محدب

هرگاه یک دسته پرتو موازی با محور اصلی بر سطح عدسی بتابانیم، پرتوها بعد از شکست در عدسی و عبور از آن در طرف دیگر ، در یک نقطه روی محور اصلی همدیگر را قطع می‌کنند. این نقطه را کانون عدسی محدب می‌گویند. بدیهی است که عدسی باید دارای دو کانون باشد. چون از هر دو طرف می‌توان پرتوها را بر سطح آن تابانید. فاصله این نقطه‌ها از عدسی را فاصله کانونی عدسی گویند. در عدسیهای محدب فاصله کانونی را مثبت فرض می‌کنند.

تشکیل تصویر در عدسیهای محدب

فرض کنید یک عدد شمع روشن بصورت عمود بر محور اصلی و به فاصله معین P از آن قرار دارد. حال اگر از انتهای شمع خطی را بصورت موازی با محور اصلی عدسی بر سطح آن رسم کنیم، این خط با فرض اینکه بیانگر یک پرتو نوری است، باید بعد از عبور از عدسی در طرف دیگر ، از کانون بگذرد. حال خط دوم یا پرتو دوم را بر مرکز نوری عدسی می‌تابانیم. بدیهی است که این پرتو ، پرتو اولیه را در یک نقطه قطع می‌کند. حال اگر از این نقطه عمودی بر سطح محور اصلی رسم کنیم، خط حاصل بیانگر تصویر شمع در عدسی محدب خواهد بود.

خوصیات تصویر در عدسیهای محدب

1. از آنجا در این نوع از عدسیها تصویر ، از پرتوهای شکسته شده ، و در طرف دیگر آن تشکیل می‌شود، لذا تصویر آن مجازی خواهد بود. بدیهی است که اگر جسم در فاصله بین کانون و عدسی قرار گیرد، در این صورت تصویر حاصل مجازی خواهد بود. بنابراین برای داشتن تصویر حقیقی باید جسم در فاصله بزرگتر از فاصله کانون قرار داشته باشد.
   
   
2. اگر جسم در روی کانون قرار گیرد، در اینصورت پرتوهای شکسته شده همدیگر را در هیچ نقطه‌ای قطع نمی‌کنند. لذا اصطلاحا گفته می‌شود که تصویر در بینهایت تشکیل می‌گردد. بدیهی است که اگر جسم در بینهایت فرض شود، تصویر آن روی کانون خواهد بود.
   
   
3. اگر جسم در فاصله کوچکتر از فاصله کانونی قرار داشته باشد، تصویر جسم علاوه بر مجازی بودن مستقیم نیز خواهد بود. اما اگر فاصله جسم از عدسی بزرگتر از فاصله کانونی باشد، در این صورت تصویر حقیقی بوده ولی وارونه خواهد شد.
   
   
4. اگر جسم در فاصله کوچکتر از فاصله کانونی باشد، در این صورت اندازه تصویر کوچکتر از خود جسم خواهد بود و لذا عدسی خاصیت ذره بینی نخواهد داشت. اما اگر فاصله جسم از عدسی بزرگتر از فاصله کانونی باشد، در این صورت اندازه تصویر بزرگتر خواهد بود و عدسی نقش ذره بین را خواهد داشت.

 

فرمول عدسیها

در همه انواع عدسیها اگر فاصله شی از عدسی را P و فاصله تصویر از عدسی را q و فاصله کانونی را f فرض کنیم، فرمول عدسی بصورت زیر خواهد بود:

 

در همه انواع عدسیها اگر فاصله شی از عدسی را P و فاصله تصویر از عدسی را q و فاصله کانونی را f فرض کنیم، فرمول عدسی بصورت زیر خواهد بود:

بدیهی است که علامت کمیتهای فوق در صورت مجازی بودن منفی و در صورت حقیقی بودن مثبت است. اما در عدسیهای محدب فاصله کانونی همیشه مثبت است

 

نوشته شده توسط sanam در دوشنبه دهم تیر 1387 ساعت 17:34 موضوع | لینک ثابت