آموزش و تحقيقات
برای اندازه گیری فواصل زمانی، همواره باید از یك زمان سنج استفاده كرد.در این زمان سنج هنگامی كه نوار كاغذی از زیرهرم مرتعش این زمان سنج می گذرد، نقاطی بر روی آن چاپ می شود. این زمان سنج همیشه50 نقطه در هر ثانیه بر روی نوار كاغذی چاپ می كند . بنابراین با شمردن تعداد نقطه ها، می توان مقدار گذشت زمان (بازه زمانی) را حساب كرد.تندی یك جسم ، برابر با مسافتی است كه جسم در یك ثانیه (یا یك ساعت) طی می كند. تندی یك جسم را می توان از معادلة زیر حساب كرد:زمان/مسافت-تندی. تندی را بر حسب مایل بر ساعت ، یا كیلومتربر ساعت ، یا متر بر ثانیه ، یا سانتی متر بر ثانیه اندازه می گیرند. تندی و زمان ما در مسیری كه طی می كنیم ، بازگشت زمان ، تندی ما نیز تغییر می كند . اغلب مهم است كه بدانیم در هر لحظه با چه تندیی حركت می كنیم . سرعت سنج اتومبیل ، تندی لحظه ای را نشان می دهد . این سرعت سنج در زمان های (7،...،1،0)ثانیه تندیهایی را كه نشان می دهد،به ترتیب برابر0،6،12،18، 18،18،9 و0 متر بر ثانیه است. با توجه به زمان تندیهای داده شده ، می توان نمودار سرعت اتومبیل را رسم كرد. سرعت سرعت، تندیی است دریك جهت معین (یعنی سرعت دو قسمت دارد تندی وجهت).جابجایی مسافتی است كه دریك جهت معین توسط جسم متحرك طی می شود.جمع سرعت هامثلاً سرعت یك هاوركرافت مجموع دو سرعت است. اگر سرعت موتور4متر بر ثانیه وسرعت باد 3متر بر ثانیه باشد ، سرعت هاوركرافت می تواند 1 متر بر ثانیه یا 7 متر بر ثانیه محاسبه گردد، كه مقدار هر یك از این سرعتها به جهت باد بستگی دارد. نیرو و حركت
يکشنبه 17/6/1387 - 12:15
آموزش و تحقيقات
یكی از راههای اندازه گیری نیرو ، استفاده از یك نیروسنج یا نیوتون سنج است. یكای اندازه گیری نیرو نیوتون نام دارد. اندازه گیری میزان كشش اجسام: میزان كشش اجسام به جنس ونیرویی كه به آنها وارد می شود ، بستگی دارد وقابلیّت كشش برخی از آنها نسبت به بقیه بیشتر است. قانون هوكبنا به قانون هوك ، افزایش طول اجسام با نیروی وارد بر آنها نسبت مستقیم دارد. نمودار نیروی وارد بر آن ، بر حسب افزایش طول آن ، به صورت یك خط راست در می آید كه از مبدأ مختصات مگذرد.حد كشسانی (الاستیك) ــ اجسام اگر بیش از حد معینی كشیده شوند ،نمودار نیرو بر حسب طول ، به صورت خط راست در نمی آید .در این حالت ، اگر نیروی وارد بر جسم را حذف كنیم ، جسم به شكل اولیة خود بر نمی گردد. این حد معین را حد كشسانی (الاستیك)می نامند. نیروهای متعادل اثر چر خشی یك نیرواجسام می توانند حول یك محور بچرخند. نیروی وارد بر جسم باید تا حدی از محور فا صله دا شته باشد. اثر چر خشی یك نیرو را گشتاور نیرو می نامند كه مقدار آن برابر است با:حاصلضرب نیرودر فاصلةعمودی نیرو تا نقطة اثر آن.گشتاورهای متعادل اگر چند نیرو بر یك جسم اثر كند ، می توان گشتاور نیروهایی را كه جسم را در جهت ساعتگرد می چرخانند با هم جمع كرد و یك گشتاور كل در جهت سا عتگرد به دست آورد. اگر جسم در حال تعادل با شد، این گشتاور به دست آمده با گشتاور كلی كه در جهت خلاف ساعتگرد اعمال می شود، برابر خواهد بود. اندازه گیری حركت
يکشنبه 17/6/1387 - 12:14
آموزش و تحقيقات
نیرو های واكنش ... هنگامی كه شما با نیرو بر یك سطح فشار وارد می كنید، آن سطح نیز نیرویی را كه سطح بر شما وارد می كند،نیروی واكنش و نیرویی را كه شما بر سطح وارد می كنید ، نیروی كنش(عمل) می نامند. قانون سوم نیوتون... برای هر كنشی یك واكنش مساوی و مخالف آن وجود دارد. نیروی گرانشی(ثقل)میان دو جسم دلخواه ،نیروی كوچكی وجود دارد كه موجب می شود آن دو جسم به طرف هم كشیده شوند.اگر اجسام مورد نظر زمین باشد ، این نیرو قابل توجه خواهد بود.ما(جسم1)در هرجای زمین(جسم2) كه باشیم، نیرویی نسبتا قوی ما را به طرف سطح زمین می كشد.ما این نیروی كشش رو به پایین را نیروی گرانشی می نامیم.وزن نیرویی كه از طرف زمین به یك جسم وارد می شود و آن را به طرف خود می كشد، وزن جسم نامیده می شود.آن را بر حسب نیوتون اندازه گیری می كنند.اگر زمینی نباشد كه جسم را به طرف خود بكشد، جسم نیز وزن نخواهد داشت.اما همچنان جرم خواهد داشت.مزاحمت نیروی اصطكاك احساس نیروی اصطكاك- اگر انگشت خود را بر روی پشت دستتان بمالید ،نیروی اصطكاك را (گرما)بر روی پوست دستتان احساس خواهید كرد.مفید یا مزاحم بودن اصطكاك - وقتی كه نیروی اصطكاك اعمال می شود ، می تواند برایمان مفید باشد ویا موجب اذیت وآزارمان شود. مثلاً نیروی اصطكاك این امكان را به ما می دهد كه دوچرخه را به حركت درآوریم امّا از طرف دیگه ، ركاب زدن را برایمان مشكل می كند.اصطكاك مخالف حركت - نیروی اصطكاك وارد بریك جسم همواره با نیرویی كه سعی می كند جسم را به حركت درآورد یا آن را درحالت حركت نگه دارد ، مخالفت می كند. اندازه گیری نیروها
يکشنبه 17/6/1387 - 12:14
آموزش و تحقيقات
آزمایش : آیا آب رسانای خوبی برای گرماست ؟یك لولة آزمایش بلند را از آب سرد پر كنید وآن را بهصورت كج بر روی شعلة ملایم چراغ نگه دارید. مقداری پودر رنگی را بالای آب بریزید و وسط لولة آزمایش را بهآرامی حرارت دهید. بالا وپایین لوله را با دست لمس كنید تا دمای این دو نقطه را امتحان كنید.آیا هوا رسانای خوبی برای گرماست ؟عایقهای گرمایی خوب، نظیر پرها، بلوز های پشمی و پلی استایرن دارای حفره های كوچك هوا هستند. این حفره های كوچك، رسانای بدی برای گرما هستند، و عایقهای بسیار مؤثری به شمار می روند.در دما در صحبتهای روزمره، اغلب می گوییم كه « امروز هوا گرم است » یا « این چای سرد است ». اصطلاح علمی برای بیان میزان گرم بودن اجسام را دما می نامند.اندازه گیری دمادماسنـجها طوری مدرج می شوند كه دمـا را بر حسب درجـة سیلسیوس نـشان بدهند. یخ هـمیشه در دمـای یكسانـی ذوب مـی شـود كـه آن را صفر درجه سیلسیوس می نامند. بخار بالای آب در حال جوش در فشار معمولی نیز همیشه دمای یكسانی دارد كه آن را 100 درجة سیلسیوس می نامند. این دو دما را بر روی یك دماسنج مشخص می كند وفاصلة بین آنها را به 100 قسمت تقسیم می كنند و هر قسمت را یك درجة سیلسیوس می گویند. دماسنجهای پزشكی ــ از دماسنجهای پزشكی برای اندازه گیری دمای بدن انسان استفاده می شود. دماسنجهای الكترونیكی ــ در دماسنجهای الكترونیكی از یك شاخص میله ای استفاده می شود، این شاخص، دما را به ولتاژ تبدیل می كند ودستگاه اكترونیكی، این ولتاژ را به صورت یك عدد نشان می دهد.نیروهاماهمواره بااعمالی مانند كشیدن،هل دادن وبلندكردن یك جسم سروكارداریم.این عمل كشیدن یا هل دادن یك جسم،نیرونامیده می شود . نیرو را بر حسب نیوتن N اندازه می گیرند.بردارهای نیرو یكی از روش هایی كه می توان از آن برای نمایش نیروها بهره برد،رسم برداراست.یــك بـردار نـیرو، پاره خطی جهتدار است،كه ابتدای آن از نقطه ی اثر نـیرو شروع می شود.طول این پاره خط ،اندازه ی نیـرو و فلش آن ، جهت نیـرو را نـشان می دهد.
يکشنبه 17/6/1387 - 12:13
آموزش و تحقيقات
انبساط جامدات چرا گرما جامدات را منبسط می كند ؟...وقتی یك جسم جامد گرم می شود، مولكولهای آن با انرژی بیشتری ارتعاش می كنند وفاصلة مولكولها از یكدیگر نیز بیشتر می شود. در نتیجه، این جسم جامد در تمام جهات، اندكی بزرگتر ( منبسط ) می شود.جریانهای همرفتی ( جابجایی) انبساط وهمرفتی گرمایی...همرفت ، انتقال انرژی گرمایی توسط جریانهای مایع گرم ( یا گاز ) است. هنگامی كه یك قطره از مایع گرم شود، منبسط شده وحجمش افزایش می یابد. البته مقدار ماده ( جرم آن ) تغییری نمی كند و در حجم منبسط شده پخش می شود. بنابراین چگالی یك مایع گرم كمتر از چگالی مایع سرد اطراف آن می شود. پس در یك ظرف محتوی مایع گرم وسرد، مایع سرد به طرف ته ظرف پایین خواهد رفت ومایع گرم بالا خواهد آمد. این مثال ساده، علت ایجاد جریان همرفتی را نشان می دهد.انبساط هوابا گرم كردن هوا، انبساط آن وبا سرد كردن هوا، انقباض آن را خواهید دید. وقتی یك بادكنك را در داخل ظرف آب جوش قرار دهید، هوای داخل آن منبسط می شود ( حجم بادكنك زیاد می شود ) و وقتی از ظرف خارج كنید، سرد شده وهوای داخل آن منقبض می شود ( حجم بادكنك كم می شود ). اندازه گیری انبساط هوا ... وقتی كه فشار گاز ثابت نگه داشته شود، حجم جرم معینی از گاز، متناسب با دمای كلوین آن است. به عبارت دیگر، C مقدار ثابت = T دمای گاز بر حسب كلوین / حجم گاز Vرسانش گرماقطعه ای از سیم مسی را بر روی شعلة چوب كبریت نگهدارید. گرما سریعأ در سیم مسی منتقل می شود. با اینكه حركت گرما دیده نمی شود اما وقتی كه به انگشت شما می رسد آن را احساس می كنید. به این نوع انتقال انرژی گرمایی، رسانش یا هدایت گرمایی می گویند.
يکشنبه 17/6/1387 - 12:13
آموزش و تحقيقات
تصاویر در آینه...اگر در مقـابل یـك آینه بـایستید وچـشم چپ خـود را ببندید، خواهیـد دید كه تصـویر شما چشم راسـت خود را می بندد. بنـابراین، چـهرهای كه شمـا از خودتـان در آینه می بینید با چـهره ای كه دیـگران از شما مـی بینند ، تفاوت دارد .زیـرا سمـت راست شما در آیـنه، می شود، می گویند تصویر در آینه دارای وارونی جانبی است.كار و گرماگرما نوعی انرژی است كه از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل می شود.موتورهای حاوی گاز داغ...ما بدون « موتورهای گرمایی » نمی توانیم به نقاط دور دست مسافرت كنیم. در این موتورها از سوخت برای ایجاد گازهای داغ منبسط شده ودرنتیجه ایجاد حركت، استفاده می شود. همچنین، این موتورها توان اتومبیلها وقایقها وموشكها را تأمین می كنند وژنراتورهای برق را راه اندازی می كنند.توربینهای بخار ...در نیروگاهها به كمك توربینهای بخار، گرمای تولید شده را به انرژی الكتریكی ( برق ) تبدیل می كنند. در مركز این توربینها چرخی قرار دارد كه از یكسری پره تشكیل شده و به یك میلة گردان وصل است. درون دیگ، آب تحت فشار زیادی جوشیده وبخاری با فشار بسیار زیاد تولید می كند. این بخار با شدت به پره های توربین برخود كرده و موجب چرخش آنها می شود. در یك توربین بخار كه با دقت طراحی وساخته شده باشد، تنها یك سوم انرژی بخار صرف چرخاندن پره ها می شود.موتورهای بنزینی...در موتورها ی بنزینی، دراثر یك انفجار، گاز بسیار داغی ایجاد می شود. این گاز به جای خروج از موتو، موجب حركت یك پیستون می شود. در این نوع موتورها، مخلوطی از قطرات بنزین وهوا به عنوان سوخت موتور مورد استفاده قرار می گیرد. این مخلوط در داخل سیلنر ( استوانه ) توسط جرقةئ شمع منفجر می شود وگاز بسیار داغی تولید می كند. این گاز داغ، پیستون را به شدت به طرف پایین می راند.داخل یك موتور بنزینی معمولی چه اتفاقی می افتد ؟...پیستون یك موتور بنزینی چهار ضربه ای به ترتیب، به طرف پایین، بالا، پایین وبالا حركت می كند. حركت پیستون به طرف پایین وبالا یك ضربه نا میده می شود و هر ضربه اثر متفاوتی بر گازهای داخل سیلندر دارد. این ضربه ها به همین ترتیب و مدام تكرار می شوند.
يکشنبه 17/6/1387 - 12:12
آموزش و تحقيقات
منتقل می شود. مقدار كار انجام شده را با را بطة زیر می توان بدست آورد : تغییر مسافت درجهت اعمال نیرو × نیرو- كار انجام شدهغلبه بر نیری گرانش...برای انكه جسمی را از روی زمین برداریم باید كار انجام بدهیم. یعنی برای غلبه بر كشش گرانشی باید نیرویی مصرف كنیم و جسم را بالا ببریم.توانیك شخص یا یك موتور قوی می تواند كار را سریعتر انجام بدهد. توان ( یا قدرت ) به عنوان كار انجام شده در ثانیه تعریف می شود و مقدار آن را می توان از معادلة زیرحساب كرد : p=w.t یا زمان لازم برای انجام كار / كار انجام شده- توان مثال : اگر شخصی برای بلند كردن یك وزنه ، 800 ژول كار را در مدت 10 ثانیه انجام دهد، می گوییم كه توان بازوهای او برابر است با : وات 80 - ثانیه / ژول 80) =10 /800 . 0وات به جای ثانیه / ژول به كار می رود.(انرژی نوری نور حامل انرژی است...اجسامی كه از خود نور گسیل میكنند را اجسام نورانی ( منیر) می نامند. اما اغلب اجسام نورانی نیستند و نمی توانند از خود نور گسیل كنند. این نوع اجسام را غیر نورانی ( مستنیر ) می نامند. ما اجسام غیر نورانی را به دلیل بازتابانیدن نور می توانیم ببینیم. نوری كه اجسام نورانـی گسیل مـی كنند، با سرعت خیلی زیـادی ( Km/s 300000 ) از آنـها دور می شـود و انـرژی را مـانند موج الكترومغـناطیسی با خود مـنتقل می كند. برخی از مواد می توانند انرژی نوری را به انواع دیگر تبدیل كنند. در فیلمهای عكاسی برای ثبت تصویر از انرژی نوری استفاده می شود.ذره بین ... یك عدسی می تواند تصویرهای متفاوتی را تشكیل بدهد. اگر یك عدسی را نزدیك چشم خود بگیرید و آن را روی شست خود كانونی كنید ( تنظیم كنید )، تصویر شست خود را به صورت مستقیم و بزرگتر خواهید دید. این نوع تصویر را نمی توان بر روی یك پرده نمایش داد وآن را تصویر مجازی می نامند.
يکشنبه 17/6/1387 - 12:11
آموزش و تحقيقات
2- منابع انرژی فسیلی... نفت، زغال سنگ و گازهای طبیعی قسمت عمده ای از انرژی مورد نیاز ما را به صورت انرژی شیمیایی ذخیره شده تأمین می كنند. 3- چند منبع انرژی دیگر ... مواد رادیو اكتیو (پرتوزا) ، به خصوص اورانیوم، منابعی از انرژی هستند كه می توانند به گرما و الكتریسیته تبدیل شوند. هستة مذاب زمین مقدار زیادی انرژی گرمایی دارد و گاهی گرمای ن به سطح زمین نیز می رسد. 4- انرژی حاصل از خورشید و ماه ... از جزر و مد دریاها كه توسط حركت خورشید و ماه ایجاد می شوند، می توان برای چرخاندن توربینها و تولید الكتریسیته استفاده كرد.پایستگی انرژی (بقای انرژی) ماشـین كـوكی كوچـكی را در نـظر بـگیرید كه فنـرش را كوك مـی كنیم و شتاب می گیـرد. انرژی كشسانی فنـر به انرژی جنـبشی و گرمـایی (كه كمی ماشین را گرم می كند )تبدیل می شود. مجموع انرژی جنبشی و گرمایی ایجاد شده با مقدار انرژی كشسانی فنر (كه آزاد می شود ) برابر است. یكای اندازه گیری انواع انرژی ژول (j)است. اگر فنر 20 ژول انرژی كشسانی را از دست بدهد، این 20 ژول انرژی باید بهصورت گرمایی و جنبشی ظاهر شود. بنابراین انرژی از بین نمی رود بلكه از نوعی به نوع دیگر تبدیل می شود.این اصل را كه انرژی از بین نمی رود وتولید نیز نمی شود، بلكه از نوعی به نوع دیگر تبدیل می شود، « اصل بقای انرژی یا پایستگی انرژی » می نامند.انتقال انرژیكار... وقتی جسمی جا به جا می شود. در این حالت ، می گوییم كه كار انجام داده ایم. درحین انجام كار، انرژی............................ .
يکشنبه 17/6/1387 - 12:11
آموزش و تحقيقات
ذخیره انرژی به شكلهای مختلف...انرژی ذخیره شده در اجسام را انرژی شیمیایی می نامند. انرژی ذخیره شده در اجسامی كه درارتفاع بالایی قرار دارند ، انرژی گرانشی نامیده می شود. انرژی ذخیره شده در اجسام كشسان را انرژی كشسانی می نامند.انرژی پتانسیلانرژی شیمیایی ، گرانشی وكشسانی می توانند توسط اجسام ذخیره شوند، این انرژیها كه قابلیت انجام كار را دارند، انرژی پتانسیل نامیده می شوند.انرژی جنبشینرژی یك جسم متحرك را انرژی جنبشی می نامند. انرژیهای ذخیره شده می توانند موجب حركت اجسام شوند.انواع دیگر انرژیگرما، نور وصوت از انواع دیگر انرژی هستند كه از جایی به جای دیگر منتقل می شوند. گرما انرژی را از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل می كند. نور انرژی را از لا مپها یا خورشید به نقاط دورتر منتقل می كند. صوت انرژی را از ارتعاشات یك جسم صدادار به نقاط دورتر منتقل می كند. انرژی الكتریكی نوع دیگری از انرژی است كه می تواند به راحتی منتقل شود.تبدیلات بیشتر انرژیانرژی می تواند به راحتی به نوع دیگر تبدیل می شود. انرژی ذخیره شده می تواند آزاد شده و به انرژیهایی تبدیل شود كه برای ما كار مفید انجام دهند. در تبدیل انرژیها همیشه مقداری انرژی به صورت انرژی گرمایی به هدر می رود. منشأ انرژی كجاست ؟1- منبع انرژی روزانه ... بخش اعظم انرژی روزانة مورد مصرف ما توسط نور خورشید تأمین می شود. این انرژی باید به انواع دیگری از انرژی تبدیل شود تا بتوان از آن استفاده كرد. فوتوسنتز ــ گیاهان سبز انرژی نور خورشید را جذب كرده و آن را به انرژی شیمیایی تبدیل می كنند. فوتوسل ــ فوتوسل وسیله ای است كه انرژی نوری را به انرژی الكتریكی تبدیل می كند.
يکشنبه 17/6/1387 - 12:10
آموزش و تحقيقات
توضیحات پایانی:دانشمند و فیلسوف بزرگ دانماركی كه مكانیك كوانتوم را بنیان نهاد. 1- نیلز بور نسبیت خاص، حركت براونی، فیزیك برای مواد حالت جامد و اثر فوتو الكتریكدانشمند بزرگ آلمانی كه در سال 1879 در اولم آلمان بدنیا آمد و در سال 1955 در آمریكا درگذشت. 2- آلبرت اینشتین صدای سخنرانی اینشتین: دانشمند پرتلاش آلمانی كه وجود امواج الكترومغناطیس را اثبات كرد. وی در سال 1857 در آلمان بدنیا آمد و در سن 37 سالگی درگذشت. 3- هاینریش هرتزدانشمند آلمانی كه با مطرح كردن رابطه كوانتش انرژی انقلابی در فیزیك ایجاد كرد. وی در سال 1947 در سن 89 سالگی در آلمان از دنیا رفت. 4- ماكس پلانكدانشمند بزرگ آلمانی كه در سال 1901 چشم به جهان گشود و در سال 1976 در مونیخ درگذشت. 5- ورنر هایزنبرگ فیزیكدان اتریشی كه در سال 1887 بدنیا آمد و در سال 1961 از دنیا رفت. 6- اروین شرودینگر
شنبه 16/6/1387 - 17:33
