rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka


Ruch drgający tłumiony - amplituda drgania tłumionego jest malejącą wykładniczo funkcją czasu Okres drgania tłumionego jest dłuższy od okresu drgań swobodnych ( nietłumionych ) gdyż działająca siła tarcia powoduje zmniejszenie się prędkości układu drgającego .Drgania tłumione nie są drganiami okresowymi , ponieważ nigdy nie powtarzają się w nich parametry kinetyczne tj. :największa wartość wychylenia, przyśpieszenie , prędkość...Jeżeli układ drgający tłumiony ma zachować stałą amplitudę drgań to konieczne jest dostarczenie do niego energii mechanicznej z zewnątrz., prowadzi to do drgań wymuszonych i zjawiska rezonansu kx-f(dx/dt)=mdx2 /dt2 równanie dynamiczne ruchu układu drgań tłumionych musi uwzględniać działanie dwóch sił na układ 1 zasada termodynamiki Ciepło dostarczone do układu zużywa się na zwiększenie jego energii wewnętrznej i na wykonanie przez układ pracy przeciwko siłom zewnętrznym ΔU +ΔW = ΔQ ciepło reakcji chemicznych ( w warunkach izochorycznych lub izobarycznych) nie zależy od sposobu jej przebiegu , a jedynie od stanu początkowego i końcowego reakcji . GAZ DOSKONAŁY :W ujęciu teorii molekularno -kinetycznej będziemy tak nazywali gaz uproszczony ,wyidealizowany będący modelem gazu rzeczywistego .a) gaz doskonały składa się z cząstek , które uznajemy za identyczne cząstki te są w stałym , bezładnym ruchu i podlegają zasadom dynamiki Newtona . Ruch cząsteczek odbywa się z różną prędkością , w różnych kierunkach , prędkość może się drastycznie zmieniać po zderzeniu z e ściankami naczynia lub zderzeniu między cząsteczkami całkowita liczba cząstek jest bardzo dużacząsteczki traktujemy jako punkty materialne , objętość tych cząstek jest zaniedbywalnie mała w porównaniu z objętością gazu miedzy cząsteczkami nie działają żadne siły poza tymi , które wynikają ze zderzeń , odległość między cząsteczkami jest bardzo duża w porównaniu z ich rozmiarami , cząsteczki normalnie poruszają się po liniach prostych zderzenia są idealnie sprężyste i czas ich trwania jest zaniedbywalnie mały , podczas zderzeń cząsteczka - cząsteczka , cząsteczka - ścianka zachowują pęd i energię . W rzeczywistości gaz rzeczywisty rozrzedza się , aby osiągnąć gaz idealny(doskonały NAJWAŻNIEJSZE CECHY BEZWŁADNOŚCI:SIŁY BEZWŁADNOŚCI NIE SĄ WYWOŁANE PRZEZ ODDZIAŁYWANIE MIĘDZY CIAŁAMI , LECZ WYNIKAJĄ Z PRZYŚPIESZENIAUKŁADU ODNIESIENIA SIŁY BEZWŁADNOŚCI DZIAŁAJĄ TYLKO NA CIAŁO W NIEINERCJALNYCH UKŁADACH ODNIESIENIA . SIŁA BEZWŁADNOŚCI SĄ ZALEŻNE OD MASY CIAŁA SĄ ONE ZAWSZE ZWRÓCONE PRZECIWNIE DO PRZYSPIESZENIA NIEINERCJALNEGO UKŁADU ODNIESIENIA.DLA DOWOLNEGO UKŁADU CIAŁ ZNAJDUJĄCYCH SIĘ W NIEINERCJALNYM UKŁADZIE ODNIESIENIACH SIŁY BEZWŁADNOŚCI SĄ SIŁAMI ZEWNĘTRZNYMI W SKUTEK CZEGO W UKŁADZIE NIEINERCJALNYCH NIE MA ZAMKNIĘTYCH UKŁADÓW CIAŁ. W UKŁADZIE NIEINERCJALNYCH NIE SĄ WIĘC ZACHOWANE ZASADY ZACHOWANIA ENERGII ANI PĘDU. Proces (przemiana ) odwracalna : to proces w którym możliwe jest przywrócenie stanu wyjściowego układu i otoczenia .Rozpatrywane ciało (układ termodynamiczny ) przebywa przemianę odwracalną , przechodząc przez te same stany w jednym jak i drugim kierunku . Po powrocie ciała do stanu wyjściowego nie ma żadnych zmian , jak również w jego otoczeniu . Gdy przy próbie przywrócenia układu do stanu początkowego mierzone parametry różnią się niewiele od stanu wyjściowego , to taki proces możemy traktować jako proces odwracalny .Przemiany ściśle odwracalne są pewną idealizacją rzeczywistości . Można je nazwać przemianami granicznymi . Są one zawsze nieodwracalne , mogą się tylko zbliżyć mniej lub bardziej do odwracalnych . Cykl , czyli obieg jest to proces złożony w wyniku którego ciało termodynamiczne powraca do stanu wyjściowego . Cykl Carnota składa się z dwóch odcinków izotermicznych i z dwóch adiabatycznych w procesie izotermicznym doprowadzamy energię w postaci ciepła , odzyskujemy e pracy wykonanej przez układ przeciwko siłom zewnętrznym .Zatem w przypadku cyklu Carnota na odcinku izotermy AB do rozprężającego czynnika roboczego dostarczamy energii w postaci ciepła Q1 i otrzymujemy pracę W1 . Na odcinku izotermy CD. czynnik roboczy sprężamy wykonując nad nim pracę , która według umowy znaków jest ujemna (działanie sił zewnętrznych ) .Równocześnie silnik przekazuje chłodnicy energię w postaci ciepła Q2 . Aby zamknąć cykl przechodzimy adiabatycznie z izotermy do izotermy na odcinku BC drogą adiabatycznego rozprężenia . Podczas tej przemiany temperatura czynnika roboczego maleje z T1 do T 2 i zgodnie z definicją przemiany adiabatycznej czynnik roboczy ani nie pobiera , ani nie oddaje ciepła otoczeniu , ciepło przemiany Q =0zatem zgodnie z 1 zasadą termodynamiki zmniejszenie energii wewnętrznej U , jest równoważne pracy wykonanej przez czynnik roboczy przeciwko siłom zewnętrznym W=W0 Na odcinku adiabaty DA mamy sytuację odwrotną do powyższej ; sprężamy czynnik roboczy kosztem energii wydatkowanej w postaci pracy z zewnątrz przy cieple przemiany Q=0 : W=-W0 DIAMAGNETYZM :zjawisko wzbudzenia dodatkowego momentu magnetycznego w powłokach elektronowych atomów pod wpływem działania zewnętrznego pola magnetycznego . Ponieważ z dowolnym kołowym ruchem ładunków elektrycznych wiąże się powstanie momentu magnetycznego , a w przypadku atomu mamy do czynienia z ruchem orbitalnym elektronów i ich obrotem wokół własnych osi (spin ) , związane z nimi są dwa momenty magnetyczny orbitalny i spinowy . Istnieją przypadki gdy , oba te momenty są równe co do wartości, lecz przeciwnie skierowane i wzajemnie się znoszą . Atom o takich właściwościach nie będzie się zachowywał jak elementarny magnes . Równowagę tę można jednak zakłócić przykładając zewnętrzne pole magnetyczne , które indukuje w powłokach elektronowych dodatkowy prąd i związany z nim dodatkowy moment magnetyczny . W myśl reguły Lentza dodatkowe pole magnetyczne powinno osłabić pole magnetyczne , które je wywołało , a zatem zewnętrzne pole magnetyczne . Diamagnetykami nazywamy substancje zbudowane z atomów czy cząstek nie wykazujących momentu magnetycznego W nich w umieszczonym polu magnetycznym pojawia się pole magnetyczne osłabiające przyłożone pole zewnętrzne Oznacza to tyle, co stwierdzenie , że podatność magnetyczna diamagnetyków jest mniejsza od zera . Wśród diamagnetyków możemy wyróżnić trzy grupy :normalne , klasyczne ,gazy szlachetne niektóre metale ( rtęć , cynk ) półprzewodniki i szereg związków organicznych dla tych substancji u nie zależy od temperatury i ma stałą wartość bezwzględną , rzędu : ( 0.1 - 10 )*10-62 ) anormalne- bizmut, gal , antymon, grafit ich um. zależy od temperatury i ma wartość rzędu : (1-100) *10-63)nadprzewodnik dla którego indukcja magnetyczna B =0 i um. =-1 .Można więc nadprzewodnik rozpatrywać jako naddiamagnetyki D - jest uniwersalną własnością cechującą wszystkie ciała ze względu na słabość efektów diamagnetycznych , można je stwierdzić tylko przy braku innych , silniejszych efektów magnetycznych .Odnosi się to do w szczególności do paramagnetykow , których d. Maskowany jest przez znacznie silniejszy paramagnetyzm .fizyczną konsekwencją d. Jest wypychanie diamagnetyków z niejednorodnego pola magnetycznego Układ odniesienia: ruch cząstki lub ciała sztywnego określamy zawsze względem innego ciała , z którym wiążemy ukł odn Prędkość chwilowa :granica ilorazu różnicowego:V =limΔt→0 Δr/Δt =dr / dt To pierwsza pochodna wektorowej funkcji r (t) względem czasu t Przyśpieszenie chwilowe :a=[d/dt]*v=d/dt (dr/dt)=d2r/dt2prędkość to pierwsza pochodna wektora położenia względem czasu przyśpieszenie to druga pochodna położenia względem czasu . Przyśpieszenie kątowe : pierwsza pochodna prędkości kątowej względem czasu i druga pochodna kąta biegunowego względem czasu :ε=dω/ dt =d2φ/dt2Sprawność silnika - stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej , lub inaczej stosunek wykonanej pracy do dostarczonej energii. Sprawność silnika Carnota z dowolnym czynnikiem roboczym zależy od różnicy temperatur źródła (paleniska ) i chłodnicy .podobnie dowolny cykl odwracalny ( jego sprawność zależy od tej różnicy ) η=W/Q=(T1-T2)/T1 =1-T2/T1precesja -ZJAWISKO TOWARZYSZĄCE RUCHOWI OBROTOWEMU BRYŁY SZTYWNEJ wokół zamocowanego punktu lub środka masy . Jeśli ruch taki da się rozłożyć na dwa obroty składowe :obrót bryły ze stałą co do wartości bezwzględnej prędkością kątową wokół osi sztywno związanej z bryłą . jeżeli względem punktu O (punktu zamocowania lub środka masy ) moment siły zewnętrznych działających na b. s. , jest równy zeru. Z sytuacją taką mamy do czynienia , gdy jedyną siłą zewnętrzną jest siła ciężkości , a punkt wokół którego następuje obrót jest środkiem ciężkości (punkt ten może być zamocowany zawieszeniem Cordona lub może być środkiem masy wirującego bąka wiszącego swobodnie w przestrzeni )Precesji nie byłoby wtedy , gdyby bąk został wprawiony w ruch nie wokół dowolnej osi , lecz wokół osi będącej osią symetrii lub osią do niej prostopadłą , gdyż te osie jako główne osie bezwładności zachowywałyby stały kierunek w przestrzeni . Między prędkością kątową precesji swobodnej , a prędkością kątową obrotu bąka wokół swojej osi symetrii zachodzi związek :Wp.={ I0/[(I0-I2) cosγ] }w0Wp.- prędkość precesji I0- moment bezwładności bąka względem osi symetrii I2- osi prostopadłej do osi symetrii Cos γ -kąt między osiami obrotów stałej W0- prędkość obrotu osi obrót osi związanej z bryłą ze stałą prędkością kątową wokół osi stałej nieruchomej względem układu odniesienia ten obrót nazywamy precesją przypadek częstszy na symetrycznego bąka działa siła M.g a unieruchomiony punkt jest różny od środka ciężkości .bączek dziecięcy stojący ostrą nóżką na chropowatej krawędzi po której nie może się ślizgać .Występujący względem punktu zamocowania moment siły ciężkości powoduje , że wektor momentu pędu bączka nie jest stały ,lecz obraca się jednostajnie wokół niej - oś symetrii bąka , mamy więc precesję wymuszoną . Precesja swobodna i precesja wymuszona obie noszą nazwę precesji regularnych Precesja pseudoregularna-: Ziemia jest przykładem bąka symetrycznego wirujący wokół środka masy .spłaszczenie Ziemi której oś obrotu jest nachylona do płaszczyzny orbity pod pewnym kątem siły grawitacyjne Ziemi ,księżyca i słońca dają pewien moment wypadkowy względem jej środka masy . Pod działaniem tego momentu oś Ziemi wykazuje pseudoregularną powoduje wokół kierunku prostopadłego do płaszczyzny orbity Ziemi .okres tej precesji 26000lat ( oś ziemi skierowana obecnie w okolice Gwiazdy polarnej opisuje pełny stożek wędrując wśród gwiazdozbiorów )Precesja powoduje ,że ziemia nieco wcześniej co roku osiąga punkty równowagi jesiennej i wiosennej - nazwa precesja pochodzi od łacińskiego słowa processio Notacja - swobodny obrót osi symetrii bąka symetrycznego wokół wektora momentu pędu występujący jednocześnie z wymuszoną przez siły zewnętrzne precesją bąka w czasie której wektor momentu pędu obraca się wokół nieruchomej osi względem nieinercjalnego układu odniesienia. Notacja powoduje wahadłowe zmiany kąta jaki tworzy się podczas precesji oś symetrii bąka z osią nieruchomą (pionowy - osią wektora momentu pędu )Pod wpływem nutacji oś symetrii Ziemi zatacza mały stożek w przestrzeni lub z punktu widzenia obserwatora na Ziemi bieguny kinematyczne (punkty przebicia powierzchni Ziemi , przez chwilową os obrotu ) wędrują wokół biegunów geograficznych ( związanych z osią symetrii ziemi ) Żyroskop -bąk symetryczny- bryła sztywna o obrotowej elipsoidzie bezwładności względem środka masy zawieszona w taki sposób , że jeden z punktów osi symetrii tej elipsoidy zajmuje stałe położenie w przestrzeni , a ponadto istnieje możliwość wprawienia tej bryły w szybki ruch obrotowy wspomnianej osi . Ta spośród osi głównych elipsoidy bezwładności , której odpowiada największy moment bezwładności nosi nazwę osi swobodnej i stałej . Wokół niej najbardziej trwałe i stabilne obroty bryły sztywnej .Amper jest natężeniem prądu niezmieniającego się , który płynąc w dwóch równoległych , prostoliniowych nieskończenie długich przewodach o przekroju kołowym znikomo małym , umieszczonym w próżni , w odległości 1 m. jeden od drugiego wywołuje między tymi przewodami siłę 2•10-7N na każdy metr długości ZAWADA : impedancja gałęzi szeregowej RLC (√R2+(Xl-Xc) )=Z Napięcie elektryczne - UAB między punktami A i B jest stosunkiem pracy potrzebnej do przesunięcia ładunku Q2 z punktu B do punktu A lub inaczej jest to całka liniowa natężenia pola elektrycznego od punktu A po dowolnej drodze UAB=Q1/4Пε (1/rA -1/rB) Opór - odwrotność przewodności i oznacza się go literą R .Opór z prawa Ohma jest to iloraz napięcia przez natężenie R=U/I Pęd ciała - wielkość wektorowa równa iloczynowi masy ciała i prędkości P.=mv Popęd ciała - wielkość wektorowa określana przez całkę z iloczynu siły i czasu , który wyliczamy przez czas działania tej siły na ciało Π=∫F t dt 2zasada dynamiki - przyrost pędu ciała jest równy popędowi siły działającej na to ciało П=Δp Siła LORENZA - w ogólnym przypadku na poruszający się ładunek mogą działać jednocześnie pole elektryczne o natężeniu E i pole magnetyczne o indukcji B .Wtedy na ładunek działa siła Lorenza F =q E+ q v* BSiła elektrodynamiczna Wprowadzając podstawową wielkość charakteryzującą pole magnetyczne , indukcję magnetyczną B stwierdzono , że na prostoliniowy przewodnik o długości L z prądem o natężeniu I działa po umieszczeniu go w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B Siła elektrodynamiczna określona wzorem F =I * L * B



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka
rozne10, Politechnika WGGiG, Fizyka

więcej podobnych podstron