გურუმუდა ქსელები
კუთხური იმპულსი ბრუნვითი მოძრაობის რაოდენობა, რომელიც იდენტურია მასისა (m) წრფივი მოძრაობისას, არის ინერციის მომენტი (I). ბრუნვითი მოძრაობის რაოდენობა, რომელიც იდენტურია სიჩქარისა (v) წრფივი მოძრაობისას, არის კუთხური სიჩქარე (ω). ამრიგად, მბრუნავ ობიექტს აქვს კუთხური იმპულსი, რომელსაც შეუძლია ... წაიკითხეთ მეტი
განიხილეთ მბრუნავი ნაწილაკი. m მასის მქონე ნაწილაკს ეძლევა ძალა F, რის გამოც ნაწილაკი ბრუნავს O ღერძის გარშემო. ნაწილაკი ბრუნვის ღერძიდან r-ით არის დაშორებული. პირველ რიგში, ნაწილაკი უძრავ მდგომარეობაშია (v = 0). F ძალით მოძრაობის შემდეგ, ნაწილაკები მოძრაობენ გარკვეული სიჩქარით, რის გამოც ნაწილაკებს აქვთ ტანგენციალური აჩქარება. ძალას (F), მასას (m) და ნაწილაკების ტანგენციალურ აჩქარებას შორის დამოკიდებულება გამოისახება განტოლებით 3:
ისეთ გამტარში, როგორიცაა სპილენძი, არის ელექტრონები, რომლებიც შემთხვევით, დიდი სიჩქარით თავისუფლად მოძრაობენ, მაგრამ არ გამოდიან ლითონისგან. ელექტრონებს, რომლებსაც შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილება, თავისუფალი ელექტრონები ეწოდებათ. მიუხედავად იმისა, რომ ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ ყველა მიმართულებით, კონკრეტული მიმართულებით ელექტრონების სრული ნაკადი არ ხდება. ეს მდგომარეობა მაშინ ხდება, როდესაც სპილენძის მავთულის ორ ბოლოს შორის პოტენციური სხვაობა არ არის.
როდესაც მავთული ელექტრულ წყაროსთან არის დაკავშირებული, სპილენძის მავთულის ორ ბოლოს შორის წარმოიქმნება პოტენციური სხვაობა, რის შედეგადაც სპილენძის მავთულში ელექტრული ველი ჩნდება. ელექტრული ველის არსებობა თავისუფალ ელექტრონებს ელექტრული ძალის F = q E = e E ზემოქმედების ქვეშ აყენებ, სადაც F = ელექტრული ძალა , e = ელექტრონული მუხტი, E = ელექტრული ველი . ეს ელექტრული ძალა იწვევს ყველა თავისუფლად მოძრავი ელექტრონის ერთად აჩქარებას, რაც ელექტრული ძალის იგივე მიმართულებაა.
1. ბურთი შენობის სახურავიდან 8 მ/წმ საწყისი სიჩქარით, ჰორიზონტალური სიბრტყიდან 20 ° -იანი კუთხით ისვრება . ბურთი მიწას 3 წამის შემდეგ ეცემა.
ა) შენობის ძირიდან რამდენად შორს შეეხება ბურთი მიწას?
ბ) რა სიმაღლეზეა ბურთი გადაგდებული ადგილიდან?
გ) რამდენ ხანში აღწევს ბურთი სროლის ადგილიდან 10 მ სიმაღლეზე?
კონდენსატორის განმარტება არის მოწყობილობა, რომელიც ინახავს ელექტრულ მუხტს და ელექტრულ პოტენციურ ენერგიას. მარტივი კონდენსატორი შედგება ორი გამტარი ფირფიტის ან ფურცლისგან, რომლებიც ერთმანეთთან ახლოსაა განთავსებული, მაგრამ არ ეხებიან ერთმანეთს და გამოყოფილია იზოლატორით ან ვაკუუმით. გამტარები არის მასალები, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრული დენის გატარება, მაგალითად, ლითონები, ხოლო იზოლატორები არის მასალები, რომლებსაც არ შეუძლიათ ელექტრული დენის გატარება, მაგალითად, პლასტმასი.
თავდაპირველად, ორი გამტარი არ არის ელექტრულად დამუხტული ან ელექტრულად ნეიტრალური. იმისათვის, რომ ერთი გამტარი იყოს დადებითად დამუხტული, ხოლო მეორე - უარყოფითად დამუხტული, აუცილებელია ელექტრონების გადატანა ერთი გამტარიდან მეორეზე. ელექტრონები ატომის ზედაპირზეა, ამიტომ მათი გადაადგილება მარტივია. მას შემდეგ, რაც ელექტრონები ერთი გამტარიდან მეორეზე გადავლენ, ერთ-ერთ გამტარს ელექტრონების სიჭარბე აქვს (პროტონების ნაკლებობა).
ისე, რომ ის უარყოფითად დამუხტული ხდება, ხოლო მეორე გამტარს აქვს ელექტრონის დეფიციტი (ჭარბი პროტონი) და ამიტომ დადებითად დამუხტული ხდება. კონდენსატორებში ელექტროენერგიის შენახვის თემაზე განხილულია კონდენსატორებზე ელექტრული მუხტების დამუხტვის პროცესის დეტალური აღწერა.
ელექტრული პოტენციალი განისაზღვრება, როგორც ელექტრული პოტენციური ენერგია ერთეულ მუხტზე. დავუშვათ, რომ როდესაც ის a წერტილშია, მუხტს q აქვს ელექტრული პოტენციური ენერგია, რომელიც უდრის EP a-ს , მაშინ ელექტრული პოტენციალი a წერტილში ჩამოყალიბდება შემდეგნაირად:
V = ელექტრული პოტენციალი, EP = ელექტრული პოტენციური ენერგია, q = ელექტრული მუხტი
V არა მხოლოდ a წერტილშია, არამედ ელექტრული ველის ყველა წერტილშიც . მაგალითად, a წერტილია გამოყენებული. როგორც მოგვიანებით აიხსნება, V არ არის დამოკიდებული მუხტზე q.
ამ თემის შესწავლამდე, ჯერ გაიგეთ მუშაობა, კონსერვატიული ძალები, კონსერვატიული ძალებისა და პოტენციური ენერგიის ურთიერთკავშირი , ელექტრული ძალები და ელექტრული ველი.
გრავიტაციული ძალისა და ზამბარის ძალის გარდა, კონსერვატიული ძალის კიდევ ერთი მაგალითია ელექტრული ძალა. იმის უკეთ გასაგებად, თუ რატომ ეწოდება ელექტრულ ძალას კონსერვატიული ძალა, გაითვალისწინეთ შემდეგი ახსნა.
ელექტრული ველი ერთ წერტილოვანი მუხტით
ერთი დადებითი მუხტის მიერ წარმოქმნილი ელექტრული ველის გამოსათვლელად, პირველი ნაბიჯი არის სფერული გაუსის ზედაპირის შერჩევა რადიუსით r, სადაც სფეროს ცენტრი ერთი მუხტის წერტილშია. ბურთის ზედაპირის ფართობია 4πr.2.
სფეროს ცენტრიდან გამომავალი ელექტრული ველი სფეროს ზედაპირის პერპენდიკულარულად აღწევს, ამიტომ ელექტრული ნაკადის ფორმულაა Φ = E A. გაუსის კანონის ფორმულაა Φ = Q/ε o.
კულონის კანონთან დაკავშირებით შესწავლილია ელექტრული მუხტების შორის ძალა. ელექტრული ველის მიმოხილვისას განხილულია კულონის კანონის კიდევ ერთი ფორმა, რომელიც გამოისახება განტოლებით F = q E,
სადაც F არის ელექტრული ძალა, q არის ელექტრული მუხტი და E არის ელექტრული ველი. შეიძლება ითქვას, რომ კულონის კანონი ფიზიკის კანონია, რომელიც ხსნის ელექტრულ მუხტს (q) და ელექტრულ ველს (E) შორის დამოკიდებულებას.
გაუსის კანონი კიდევ ერთი ფიზიკური კანონია, რომელიც ხსნის ელექტრულ მუხტებსა და ელექტრულ ველებს შორის ურთიერთობას. გაუსის კანონი ჩამოაყალიბა კარლ ფრიდრიხ გაუსმა (1777-1855), გერმანელმა თეორიულმა ფიზიკოსმა და მათემატიკოსმა.
ელექტრული ველის შესახებ განხილულია ელექტრული ველის განმარტება და განტოლება , რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია ელექტრული მუხტის, რამდენიმე ელექტრული მუხტის ან ელექტრული მუხტის განაწილებით წარმოქმნილი ელექტრული ველის სიძლიერის გამოსათვლელად. ერთი ან ორი ელექტრული მუხტის მიერ წარმოქმნილი ელექტრული ველის სიძლიერის გამოთვლა მარტივად შეიძლება ელექტრული ველის სიძლიერის ფორმულის გამოყენებით. თუ გამოითვლება ელექტრული მუხტის განაწილებით წარმოქმნილი ელექტრული ველის სიძლიერე, გამოთვლა უფრო რთულია, თუ გამოიყენება ელექტრული ველის სიძლიერის ფორმულა, მაგრამ უფრო ადვილია გაუსის კანონის გამოყენება . გაუსის კანონის სიღრმისეულად შესწავლამდე, ჯერ უნდა გესმოდეთ ელექტრული ნაკადი გაუსის კანონში გამოყენებული ელექტრული ნაკადის კონცეფციის გამო.