Gurumuda mreže
Difrakcijske rešetke – problemi i rješenja
1. Rešetka koja sadrži 4000 proreza po centimetru osvijetljena je monokromatskom svjetlošću i proizvodi svijetlu liniju drugog reda pod kutom od 30°. Kolika je valna duljina korištene svjetlosti? (1 Å = 10 -10 m)
Poznato:
Udaljenost između proreza (d) = 1 / (4000 proreza / cm) = 0.00025 cm = 2.5 x 10 -4 cm = 2.5 x 10 -6 metara
Redoslijed (n) = 2
Sinus 30 o = 0.5
1 Å = 10⁻⁶⁻⁷ m
Neelastični sudari
Zakon o očuvanju kinetičke energije ne primjenjuje se u neelastičnim sudarima. Zakon o očuvanju količine gibanja primjenjuje se u neelastičnim sudarima samo ako na dva tijela koja se sudaraju ne djeluje vanjska sila. U neelastičnom sudaru, dva tijela se drže zajedno ili su pričvršćena jedno za drugo nakon sudara.
Primjer pitanja 1.
Dva tijela imaju istu masu, naime 1 kg. Tijelo 1 kreće se po ravnoj ravnini brzinom od 10 m/s i sudara se s tijelom dva koje miruje. Nakon sudara, dva tijela se drže jedno za drugo. Kolika je brzina dva tijela nakon sudara?
Djelomično elastični sudari
U djelomično elastičnim sudarima primjenjuje se zakon o očuvanju količine gibanja, dok se zakon o očuvanju kinetičke energije ne primjenjuje. U trenutku sudara, dio kinetičke energije pretvara se u zvučnu energiju, toplinsku energiju i unutarnju energiju. Upotreba riječi elastično označava da se nakon sudara dva tijela ne lijepe jedno za drugo, već se odbijaju.
Primjer djelomično elastičnog sudara je jednodimenzionalni sudar dviju klikera ili dviju biljarskih kugli.
Očuvanje linearnog momenta
Zakon očuvanja linearnog momenta kaže da ako ne postoji vanjska sila koja djeluje na dva tijela koja se sudaraju, moment tijela prije sudara jednak je momentu tijela nakon sudara.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' ……………………….. Jednadžba 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
Ako se nakon sudara oba objekta zalijepe zajedno,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
Idealno elastični sudari
Sudar dvaju objekata naziva se savršeno elastičnim sudarom ako je moment ili kinetička energija svakog objekta prije sudara jednak momentu i kinetičkoj energiji svakog objekta nakon sudara. Drugim riječima, zakon očuvanja momenta i zakon očuvanja kinetičke energije primjenjuju se u savršeno elastičnim sudarima. Upotreba riječi elastično označava da se nakon sudara dva objekta ne lijepe zajedno ili nisu pričvršćena jedno za drugo, već se odbijaju. Moment svakog objekta je očuvan.
Impuls svakog objekta je očuvan.
Princip rada i mehaničke energije
Teorem o radu i kinetičkoj energiji kaže da je neto rad ili rad koji izvrši neto sila jednak promjeni kinetičke energije.
W neto = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
W neto = Postoje dvije vrste sila, i to konzervativna sila i nekonzervativna sila. Stoga se neto rad može smatrati sastavljenim od rada koji obavlja konzervativna sila i rada koji obavlja nekonzervativna sila.
W c + W nc = ΔKE
Rad koji obavljaju konzervativne sile Potencijalna energija
Promatrajte objekt koji se kreće vertikalno prema gore, a zatim se vraća u početni položaj nakon što dostigne maksimalnu visinu. Kada se objekt kreće vertikalno prema gore, težina vrši negativni rad na objektu. Kada se objekt kreće prema gore, visina objekta se povećava. Stoga se povećava i gravitacijska potencijalna energija objekta. Može se zaključiti da je negativni rad koji vrši težina jednak povećanju gravitacijske potencijalne energije (PE) objekta.
Konzervativna sila i nekonzervativna sila
1. Konzervativna snaga
1.1 Težina (w)
Promatrajte objekt koji se pomiče okomito prema gore dok ne dostigne maksimalnu visinu prije nego što se pomiče prema dolje prema svom početnom položaju. Pri pomicanju okomito prema gore za h, težina je u suprotnom smjeru od smjera pomaka. Dakle, težina vrši negativni rad na objektu.
W = wh (cos 180 o ) = – wh = – mgh
Nakon što dostigne maksimalnu visinu, objekt se pomiče prema dolje prema svom početnom položaju za h. Pri kretanju prema dolje, težina je u istom smjeru kao i pomak. Budući da je u istom smjeru kao i pomak, težina obavlja pozitivan rad.
Princip rada i kinetičke energije
Ako neto sila djeluje na objekt, objekt doživljava ubrzanje (objekt doživljava pomak). Kada objekt doživljava ubrzanje, brzina objekta se mijenja. Drugim riječima, rad koji obavlja neto sila povezan je s početnom i konačnom brzinom objekta.
Rad koji konstantna neto sila izvrši na tijelu je:
W neto = ΣF s
Newtonov drugi zakon kaže da ako na objekt djeluje neto sila, objekt doživljava ubrzanje.
Rad obavljen silom
1.1 Definicija rada
Ako gurate knjigu po površini stola dok se knjiga ne pomakne, kaže se da ste obavili rad na knjizi. Ako objekt padne na tlo zbog gravitacijske sile, kaže se da je gravitacijska sila obavila rad na objektu. Naprotiv, ako gurate objekt svom snagom do te mjere da se obilno znojite, ali se objekt uopće ne pomiče, kaže se da niste obavili nikakav rad na objektu. U svakodnevnom životu ljudi bi mogli reći da ste obavili težak rad gurajući objekt, ali u fizici ne obavljate rad na objektu jer nije bilo pomicanja objekta.