საშუალო სკოლის ფიზიკა

არქიმედეს კანონის მასალა

ოდესმე გინახავთ გემი? თუ პირადად არ გინახავთ, იმედია, ტელევიზორში ან ინტერნეტში გინახავთ. ძალიან დიდი მასის მქონე გემი არ იძირება, პატარა, მსუბუქი კლდე კი - შეიძლება. რატომ ხდება ეს ასე? პასუხი საკმაოდ მარტივია, თუ გესმით ამწევი ძალისა და არქიმედეს პრინციპის ცნებები.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში აღმოვაჩენთ, რომ სითხეში, მაგალითად, ქვაში მოთავსებულ საგნებს ნაკლები წონა აქვთ, ვიდრე მაშინ, როდესაც ობიექტი სითხეში არ არის. შეიძლება გაგიჭირდეთ ქვის აწევა მიწის ზედაპირიდან, მაგრამ იგივე ქვა ადვილად აწევა აუზის ფსკერიდან. ეს განპირობებულია ამწევი ძალით. ამწევი ძალა წარმოიქმნება სხვადასხვა სიღრმეზე სითხის წნევის სხვაობის გამო. სითხის წნევა იზრდება სიღრმის მიხედვით, რაც უფრო ღრმაა სითხე, მით უფრო დიდია სითხის წნევა. როდესაც საგანი მოთავსებულია სითხეში, წნევის სხვაობა იქნება ობიექტის ზემოთ და ობიექტის ქვემოთ მდებარე სითხეს შორის. ობიექტის ძირში მდებარე სითხეს უფრო მეტი წნევა აქვს, ვიდრე ობიექტის ზედა ნაწილში მდებარე სითხეს.

წაიკითხე მეტი

სითხის წნევის მასალა

ფიზიკაში წნევა განისაზღვრება, როგორც ძალა ერთეულ ფართობზე, სადაც ძალის მიმართულება ზედაპირის ფართობზე პერპენდიკულარულია. მათემატიკურად, წნევა გამოისახება განტოლებით P = F/A, სადაც P = წნევა, F = ძალა და A = ზედაპირის ფართობი. ძალის ერთეული (F) არის ნიუტონი (N), ფართობის ერთეული - კვადრატული მეტრი (მ ² ). რადგან წნევა არის ძალა ერთეულ ფართობზე, წნევის ერთეულია N/მ ² . N/მ ² -ის კიდევ ერთი სახელია პასკალი (Pa). პასკალი გამოიყენება წნევის ერთეულად ბლეზ პასკალის პატივსაცემად.

როდესაც სითხე უძრავ მდგომარეობაშია, ის მოქმედებს ძალაზე, რომელიც პერპენდიკულარულია მთელ ზედაპირზე, რომელთანაც შეხებაშია. მაგალითად, განვიხილოთ წყალი ჭიქაში; წყლის თითოეული ნაწილი მოქმედებს ძალაზე, რომელიც პერპენდიკულარულია მინის კედელზე. ამიტომ, წყლის თითოეული ნაწილი მოქმედებს ძალაზე, რომელიც პერპენდიკულარულია მის მიერ დაკავებული კონტეინერის თითოეული ერთეულის ფართობის მიმართ. ეს არის სტატიკური სითხის, უძრავ მდგომარეობაში მყოფი სითხის, მნიშვნელოვანი თვისება. როდესაც სითხე მოქმედებს ძალაზე ზედაპირზე, სადაც ძალა არ არის პერპენდიკულარული, ზედაპირი ახდენს რეაქციის ძალას, რომელიც ასევე არ არის პერპენდიკულარული. ეს გამოიწვევს სითხის დინებას. თუმცა, სინამდვილეში, სითხე რჩება უძრავ მდგომარეობაში. ამიტომ, უძრავ სითხეში ძალა ყოველთვის პერპენდიკულარულია იმ კონტეინერის ზედაპირისა, რომელსაც ის იკავებს.

წაიკითხე მეტი

სტატიკური და დინამიური სითხეების გაგება

ფიზიკაში სითხე განისაზღვრება, როგორც ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია დინება. თქვენ შეიტყვეთ, რომ მასალები, რომლებსაც ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვხვდებით, შედგება მყარი, თხევადი და აირისებრი სხეულებისგან. ტერმინი „თხევადი“ მოიცავს როგორც სითხეებს, ასევე აირებს, რადგან სითხეები, როგორიცაა წყალი, და აირები, როგორიცაა ჰაერი, შეიძლება დინება. მყარი სხეულები, როგორიცაა ქვა ან რკინა, ვერ დინება და შესაბამისად, არ შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც სითხეები. ამ ახსნის უკეთ გასაგებად, სასარგებლოა ყოველდღიური ცხოვრებიდან რამდენიმე მაგალითის განხილვა. როდესაც შხაპს იღებთ, აუცილებლად გჭირდებათ წყალი. წყალსაცავამდე მისასვლელად წყალი ან წყაროდან მოედინება, ან ჭიდან ამოდის. წყალი სითხის ერთ-ერთი მაგალითია. არსებობს სითხეების სხვა მაგალითებიც, როგორიცაა საპოხი ზეთი, რძე და ა.შ. ყველა ეს სითხე შეიძლება კლასიფიცირდეს, როგორც სითხე, რადგან მათ შეუძლიათ ერთი ადგილიდან მეორეზე დინება. აირები ასევე სითხეებია. აირებს ასევე შეუძლიათ ერთი ადგილიდან მეორეზე დინება. ქარის ნაკადი ჰაერის ერთი ადგილიდან მეორეზე გადაადგილების მაგალითია.

წაიკითხე მეტი

ზედაპირული დაჭიმულობის გაგება

ზედაპირული დაჭიმულობა წარმოიქმნება იმის გამო, რომ სითხის ზედაპირი მიდრეკილია გამაგრებისკენ, რაც ქმნის თხელი მემბრანის მსგავს იერსახეს. ამაზე გავლენას ახდენს წყლის მოლეკულებს შორის შეკრული ძალები. ამ ახსნის უკეთ გასაგებად განვიხილოთ შემდეგი ილუსტრაცია. განვიხილოთ სითხე კონტეინერში.

სითხის მოლეკულები, როგორც წესი, ერთმანეთს იზიდავენ. სითხის შიგნით თითოეული სითხის მოლეკულა ორივე მხარეს სხვა მოლეკულებითაა გარშემორტყმული; თუმცა, სითხის ზედაპირზე მხოლოდ გვერდებზე და ქვემოთ სითხის მოლეკულებია. ზემოთ სხვა სითხის მოლეკულები არ არის. რადგან სითხის მოლეკულები ერთმანეთს იზიდავენ, სითხის შიგნით არსებულ მოლეკულებზე ნულის ტოლი ჯამური ძალა მოქმედებს. პირიქით, ზედაპირზე არსებული სითხის მოლეკულები იზიდავენ გვერდებზე და ქვემოთ არსებული სითხის მოლეკულებს. შედეგად, სითხის ზედაპირზე არსებობს ჯამური ძალა, რომელიც ქვევითაა მიმართული. ამ ჯამური ძალის გამო, ზედაპირზე არსებული სითხე, როგორც წესი, ამცირებს ზედაპირის ფართობს და მაქსიმალურად იკუმშება.

წაიკითხე მეტი

მას პუაზეის განტოლება ეწოდება, რადგან ის აღმოაჩინა გარდაცვლილმა ჟან ლუი მარი პუაზეიმ (1799-1869). როგორც ავხსენით, ყველა სითხე შეიძლება ჩაითვალოს იდეალურ სითხედ. იდეალურ სითხეებს არ აქვთ სიბლანტე. თუ წარმოვიდგენთ იდეალურ სითხეს, რომელიც მილში მიედინება, სითხის ყველა ნაწილი ერთი და იგივე სიჩქარით (v) მოძრაობს. იდეალური სითხეებისგან განსხვავებით, რეალურ სითხეებს, ანუ ყოველდღიურ ცხოვრებაში არსებულ სითხეებს, აქვთ სიბლანტე. იმის გამო, რომ მათ აქვთ სიბლანტე, მაგალითად, მილში მოძრაობისას, სითხის თითოეული ნაწილის სიჩქარე იცვლება. შუაში სითხის ფენა უფრო სწრაფად მოძრაობს (v დიდია), ხოლო მილზე მიმაგრებული სითხის ფენა არ მოძრაობს, ანუ უძრავად (v = 0). ამრიგად, მილის ცენტრიდან კიდემდე, სითხის ყველა ნაწილი სხვადასხვა სიჩქარით მოძრაობს. გასაგებად, დააკვირდით ქვემოთ მოცემულ სურათს…

წაიკითხე მეტი

მასალის სიმკვრივე და სპეციფიკური სიმძიმე

სიმჭიდროვე

ნივთიერების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი თვისება სიმკვრივეა. სიმკვრივე არის ნივთიერების მასისა და მისი მოცულობის თანაფარდობა. მათემატიკურად, ის ასე იწერება:

ρ = m/V

ρ არის ბერძნული ასო, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სიმკვრივის აღსანიშნავად, m აღნიშნავს მასას, ხოლო V მოცულობას. ერთგვაროვანი სითხის სიმკვრივე ფუნდამენტურად განსხვავდება ერთგვაროვანი მყარი სხეულის სიმკვრივისგან. მაგალითად, რკინას ან ყინულს ყველა ნაწილში ერთნაირი სიმკვრივე აქვს. ეს განსხვავდება სითხეებისგან, როგორიცაა ატმოსფერო ან წყალი. დედამიწის ატმოსფეროში, რაც უფრო მაღლა მდებარეობს ატმოსფერო დედამიწის ზედაპირიდან, მით უფრო დაბალია სიმკვრივე, ხოლო ზღვის წყლის შემთხვევაში, რაც უფრო ღრმაა სიმკვრივე, მით უფრო დიდია სიმკვრივე. ერთგვაროვანი სითხის სიმკვრივე შეიძლება დამოკიდებული იყოს გარემო ფაქტორებზე, როგორიცაა ტემპერატურა და წნევა.

წაიკითხე მეტი

ექსპერიმენტის თემა: ნიუტონის მეორე კანონი

ექსპერიმენტის მიზანი: ძალასა და აჩქარებას შორის ურთიერთობის შესწავლა.

– მასასა და აჩქარებას შორის ურთიერთობის შესწავლა

ხელსაწყოები და მასალები: რელსები, კვების წყარო, მრავალდონიანი სხივი, დინამიური მატარებელი, დროის ჩამწერი, ლენტი, 50 გრამიანი საწონები (3), შემაერთებელი კაბელები.

მომზადების ეტაპები:

წაიკითხე მეტი

ექსპერიმენტის თემა: ერთგვაროვნად აჩქარებული წრფივი მოძრაობა

ექსპერიმენტის მიზანი: - დააკვირდით ობიექტებს, რომლებიც მოძრაობენ სწორხაზოვნად და მუდმივი სიჩქარით.

– იცოდეთ აჩქარება-დროის გრაფიკი, სიჩქარე-დროის გრაფიკი, მანძილი-დროის გრაფიკი

– ობიექტის აჩქარების გამოთვლა

ხელსაწყოები და მასალები: რელსები, კვების წყარო, მრავალდონიანი სხივები, დინამიური მატარებელი, დროის ჩამწერი, ლენტი, 50 გრამიანი ტვირთი, შემაერთებელი კაბელები.

მომზადების ეტაპები:

წაიკითხე მეტი

ტემპერატურის ერთეულების გადაყვანის პრობლემების 5 მაგალითი

1. ობიექტის ტემპერატურა 122°F-ია, ცელსიუსის შკალით გაზომვისას კი...

ა. 323°C

ბ. 122°C

C. 50°C

დ. 40°C

დისკუსია

წაიკითხე მეტი

რეზისტორთან დაკავშირებული პრობლემების 7 მაგალითი

1. გვერდზე არსებული რეზისტორის გამოსახულების მიხედვით, მისი წინააღმდეგობაა...

ა. 542 Ω + 10%

ბ. 542 Ω + 20%

C. 5400 Ω + 5%

დ. 5400 Ω + 20%

დისკუსია

წაიკითხე მეტი