Gurumuda võrgustikud
Difraktsioonivõred – probleemid ja lahendused
1. Võre, millel on 4000 pilu sentimeetri kohta, valgustatakse monokromaatilise valgusega ja see tekitab 30° nurga all teist järku heleda joone. Milline on kasutatava valguse lainepikkus ? (1 Å = 10⁻⁸ -10⁻¹ m)
Tuntud:
Pilude vaheline kaugus (d) = 1 / (4000 pilu / cm) = 0.00025 cm = 2.5 x 10⁻⁴ cm = 2.5 x 10⁻⁴ meetrit
Järjekord (n) = 2
Sin 30 o = 0.5
1 Å = 10⁻¹⁵ m
Elastsed kokkupõrked
Kineetilise energia jäävuse seadus ei kehti mitteelastsetel kokkupõrgetel. Impulsi jäävuse seadus kehtib mitteelastsetel kokkupõrgetel ainult siis, kui kahele kokkupõrkavale objektile ei mõju väline jõud. Mitteelastse kokkupõrke korral kleepuvad kaks objekti pärast kokkupõrget kokku või on üksteise külge kinnitatud.
Näidisküsimus 1.
Kahel kehal on sama mass, nimelt 1 kg. Objekt 1 liigub tasapinnal kiirusega 10 m/s ja põrkab kokku paigal seisva objektiga 2. Pärast kokkupõrget kleepuvad need kaks kokku. Milline on kahe objekti kiirus pärast kokkupõrget?
Osaliselt elastsed kokkupõrked
Osaliselt elastsete kokkupõrgete korral kehtib impulsi jäävuse seadus, kineetilise energia jäävuse seadus aga mitte. Kokkupõrke ajal muundub osa kineetilisest energiast helienergiaks, soojusenergiaks ja siseenergiaks. Sõna "elastne" kasutamine näitab, et pärast kokkupõrget kaks objekti ei kleepu kokku, vaid põrkavad teineteisest eemale.
Osaliselt elastse kokkupõrke näide on kahe marmori või kahe piljardipalli ühemõõtmeline kokkupõrge.
Lineaarse impulsi jäävuse seadus
Lineaarse impulsi jäävuse seadus ütleb, et kui kahele kokkupõrkuvale objektile ei mõju väline jõud, on nende impulss enne kokkupõrget võrdne nende impulsiga pärast kokkupõrget.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' …………….. Võrrand 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
Kui pärast kokkupõrget kleepuvad mõlemad objektid kokku,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
Täiuslikult elastsed kokkupõrked
Kahe objekti kokkupõrget nimetatakse ideaalselt elastseks kokkupõrkeks, kui kummagi objekti impulss või kineetiline energia enne kokkupõrget on võrdne mõlema objekti impulsi ja kineetilise energiaga pärast kokkupõrget. Teisisõnu, impulsi jäävuse seadus ja kineetilise energia jäävuse seadus kehtivad ideaalselt elastsete kokkupõrgete puhul. Sõna "elastne" kasutamine näitab, et pärast kokkupõrget kaks objekti ei kleepu kokku ega ole teineteise külge kinnitatud, vaid põrkavad teineteisest eemale. Mõlema objekti impulss säilib.
Iga objekti impulss säilib.
Töö-mehaanilise energia põhimõte
Töö ja kineetilise energia teoreem väidab, et netotöö ehk netojõu tehtud töö on võrdne kineetilise energia muutusega.
W net = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
W neto = Jõude on kahte tüüpi: konservatiivne jõud ja mittekonservatiivne jõud. Seega võib netotööd pidada konservatiivse jõu ja mittekonservatiivse jõu tehtud tööks.
W c + W nc = ΔKE
Konservatiivsete jõudude töö Potentsiaalne energia
Vaatlege objekti, mis liigub vertikaalselt ülespoole ja naaseb seejärel oma algasendisse pärast maksimaalse kõrguse saavutamist. Kui objekt liigub vertikaalselt ülespoole, teeb raskus objektiga negatiivset tööd. Kui objekt liigub ülespoole, suureneb objekti kõrgus. Seetõttu suureneb ka objekti gravitatsioonipotentsiaalne energia. Võib järeldada, et raskuse tehtud negatiivne töö on võrdne objekti gravitatsioonipotentsiaalse energia (PE) suurenemisega.
Konservatiivne jõud ja mittekonservatiivne jõud
1. Konservatiivne jõud
1.1 Kaal (w)
Vaatlege eset, mis liigub vertikaalselt ülespoole, kuni saavutab maksimaalse kõrguse, enne kui liigub allapoole oma algasendisse. Kui see liigub vertikaalselt ülespoole h võrra, on raskus nihkesuunas vastupidises suunas. Seega teeb raskus objektiga negatiivset tööd.
W = wh (cos 180 ° ) = – wh = – mgh
Pärast maksimaalse kõrguse saavutamist liigub objekt h võrra allapoole oma algasendisse. Allapoole liikudes on raskus nihkega samas suunas. Kuna see on nihkega samas suunas, teeb raskus positiivset tööd.
Töö-kineetilise energia põhimõte
Kui objektile mõjub netojõud, siis objekt kiireneb (objekt nihkub). Kui objekt kiireneb, muutub objekti kiirus. Teisisõnu, netojõu tehtud töö on seotud objekti alg- ja lõppkiirusega.
Konstantse netojõu abil objektil tehtav töö on:
W neto = ΣF s
Newtoni teine seadus ütleb, et kui objektile mõjub jõud, siis objekt kiireneb.
Jõuga tehtud töö
1.1 Töö definitsioon
Kui lükkad raamatut laual, kuni see paigast nihkub, öeldakse, et oled raamatu kallal tööd teinud. Kui ese kukub gravitatsioonijõu mõjul maapinnale, öeldakse, et gravitatsioonijõud on eseme kallal tööd teinud. Seevastu, kui lükkad eset kogu oma jõust nii palju, et higistad tugevalt, aga objekt ei liigu üldse, öeldakse, et sa ei ole eseme kallal tööd teinud. Igapäevaelus võidakse öelda, et oled eset lükates rasket tööd teinud, aga füüsikas sa ei tee eseme kallal tööd, sest eseme nihkumist pole toimunud.