Gurumuda Netwerke
Diffraksieroosters – probleme en oplossings
1. 'n Rooster met 4000 splete per sentimeter word met 'n monochromatiese lig verlig en produseer die tweede-orde helder lyn teen 'n hoek van 30°. Wat is die golflengte van die lig wat gebruik word? (1 Å = 10 -10 m)
Bekend:
Die afstand tussen splete (d) = 1 / (4000 splete / cm) = 0.00025 cm = 2.5 x 10-4 cm = 2.5 x 10-6 meter
Orde (n) = 2
Sin 30 o = 0.5
1 Å = 10⁻⁴ -10⁻⁴ m
Onelastiese Botsings
Die wet van die behoud van kinetiese energie is nie van toepassing in onelastiese botsings nie. Die wet van die behoud van momentum is van toepassing in onelastiese botsings indien geen eksterne krag op die twee botsende voorwerpe inwerk nie. In 'n onelastiese botsing kleef twee voorwerpe aan mekaar vas of is hulle aan mekaar geheg na die botsing.
Voorbeeldvraag 1.
Twee voorwerpe het dieselfde massa, naamlik 1 kg. Voorwerp 1 beweeg op 'n plat vlak teen 'n spoed van 10 m/s en bots met voorwerp twee wat in rus is. Na die botsing kleef die twee voorwerpe aan mekaar vas. Wat is die spoed van die twee voorwerpe na die botsing?
Gedeeltelik elastiese botsings
In gedeeltelik elastiese botsings is die wet van behoud van momentum van toepassing, terwyl die wet van behoud van kinetiese energie nie van toepassing is nie. Wanneer 'n botsing plaasvind, word 'n gedeelte van die kinetiese energie omgeskakel na klankenergie, hitte-energie en interne energie. Die gebruik van die woord elasties dui daarop dat die twee voorwerpe na die botsing nie aan mekaar vassit nie, maar afbons.
'n Voorbeeld van 'n gedeeltelik elastiese botsing is die eendimensionele botsing van twee albasters of twee poolballe.
Behoud van lineêre momentum
Die wet van behoud van lineêre momentum bepaal dat as daar geen eksterne krag op twee botsende voorwerpe inwerk nie, die momentum van die voorwerpe voor die botsing gelyk is aan die momentum van die voorwerpe na die botsing.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' ………………….. Vergelyking 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
As beide voorwerpe na die botsing aan mekaar vassit,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
Volmaak elastiese botsings
'n Botsing van twee voorwerpe word 'n perfek elastiese botsing genoem as die momentum of kinetiese energie van elke voorwerp voor die botsing gelyk is aan die momentum en kinetiese energie van elke voorwerp na die botsing. Met ander woorde, die wet van momentumbehoud en die wet van kinetiese energiebehoud is van toepassing in perfek elastiese botsings. Die gebruik van die woord elasties dui aan dat die twee voorwerpe na die botsing nie aan mekaar vassit nie, maar afbons. Die momentum van elke voorwerp bly behoue.
Die momentum van elke voorwerp word behou.
Werk-meganiese energiebeginsel
Die arbeid-kinetiese energie-stelling stel dat die netto arbeid of die arbeid verrig deur die netto krag gelyk is aan die verandering in kinetiese energie.
W netto = NA t – NA o = 1⁄2 m(v t² – v o² )
W netto = Daar is twee tipes kragte, naamlik konserwatiewe krag en nie-konserwatiewe krag. Dus kan netto arbeid beskou word as die werk wat deur 'n konserwatiewe krag verrig word en die werk wat deur 'n nie-konserwatiewe krag verrig word.
W c + W nc = ΔKE
Werk verrig deur konserwatiewe kragte Potensiële energie
Neem 'n voorwerp waar wat vertikaal opwaarts beweeg en dan terugkeer na sy aanvanklike posisie nadat dit 'n maksimum hoogte bereik het. Wanneer die voorwerp vertikaal opwaarts beweeg, verrig gewig negatiewe arbeid op die voorwerp. Wanneer die voorwerp opwaarts beweeg, neem die voorwerp se hoogte toe. Daarom neem die voorwerp se gravitasie-potensiële energie ook toe. Daar kan afgelei word dat die negatiewe arbeid wat deur gewig verrig word, gelyk is aan die toename in die voorwerp se gravitasie-potensiële energie (PE).
Konserwatiewe mag en nie-konserwatiewe mag
1. Konserwatiewe Mag
1.1 Gewig (g)
Neem 'n voorwerp waar wat vertikaal opwaarts beweeg totdat dit 'n maksimum hoogte bereik voordat dit afwaarts na sy aanvanklike posisie beweeg. Wanneer dit vertikaal opwaarts beweeg met h, is die gewig teenoorgesteld in rigting van die verplasing. Dus verrig die gewig negatiewe arbeid op die voorwerp.
W = wh (cos 180 o ) = – wh = – mgh
Nadat die voorwerp 'n maksimum hoogte bereik het, beweeg dit afwaarts na sy aanvanklike posisie met h. Wanneer dit afwaarts beweeg, is die gewig in dieselfde rigting as die verplasing. Omdat dit in dieselfde rigting as die verplasing is, verrig die gewig positiewe werk.
Arbeid-Kinetiese Energie-beginsel
As 'n netto krag op 'n voorwerp inwerk, ervaar die voorwerp versnelling (die voorwerp ervaar verplasing). Wanneer die voorwerp versnelling ervaar, verander die spoed van die voorwerp. Met ander woorde, die werk wat deur die netto krag verrig word, hou verband met die voorwerp se aanvanklike en finale spoed.
Die arbeid wat op 'n voorwerp verrig word deur 'n konstante netto krag is:
W netto = ΣF s
Newton se tweede wet bepaal dat as daar 'n netto krag op 'n voorwerp inwerk, die voorwerp versnelling ervaar.
Werk verrig met geweld
1.1 Definisie van Werk
As jy 'n boek op die oppervlak van 'n tafel stoot totdat die boek verskuif word, word daar gesê dat jy arbeid aan die boek verrig het. As 'n voorwerp op die grond val as gevolg van die aantrekkingskrag van swaartekrag, word daar gesê dat die swaartekrag arbeid aan die voorwerp verrig het. Inteendeel, as jy 'n voorwerp met al jou krag stoot tot die punt dat jy erg sweet, maar die voorwerp beweeg glad nie, word daar gesê dat jy geen arbeid aan die voorwerp verrig het nie. In die alledaagse lewe sou mense sê dat jy harde werk verrig het deur die voorwerp te stoot, maar in Fisika verrig jy nie arbeid aan die voorwerp nie, want daar was geen verplasing van die voorwerp nie.