გურუმუდა ქსელები
დიფრაქციული ბადეები - პრობლემები და გადაწყვეტილებები
1. სანტიმეტრზე 4000 ჭრილის შემცველი ბადე განათებულია მონოქრომატული შუქით და წარმოქმნის მეორე რიგის კაშკაშა ხაზს 30°-იანი კუთხით. რა არის გამოყენებული სინათლის ტალღის სიგრძე ? (1 Å = 10 -10 მ)
ცნობილი:
ჭრილებს შორის მანძილი (d) = 1 / (4000 ჭრილი / სმ) = 0.00025 სმ = 2.5 x 10 -4 სმ = 2.5 x 10 -6 მეტრი
რიგი (n) = 2
Sin 30 o = 0.5
1 Å = 10 -10 მ
არაელასტიური შეჯახებები
კინეტიკური ენერგიის შენახვის კანონი არ გამოიყენება არაელასტიური შეჯახებების დროს. იმპულსის შენახვის კანონი გამოიყენება არაელასტიური შეჯახებების დროს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ორ შეჯახებულ სხეულზე გარე ძალა არ მოქმედებს. არაელასტიური შეჯახების დროს ორი სხეული შეჯახების შემდეგ ერთმანეთს ეკვრება ან ერთმანეთზეა მიმაგრებული.
მაგალითი კითხვა 1.
ორი სხეული ერთი და იგივე მასის, კერძოდ, 1 კგ-ისაა. პირველი სხეული ბრტყელ სიბრტყეზე მოძრაობს 10 მ/წმ სიჩქარით და ეჯახება მეორე სხეულს, რომელიც უძრავ მდგომარეობაშია. შეჯახების შემდეგ ორი სხეული ერთმანეთს ეკვრება. რა არის ორი სხეულის სიჩქარე შეჯახების შემდეგ?
ნაწილობრივ ელასტიური შეჯახებები
ნაწილობრივ დრეკადი შეჯახებების დროს იმპულსის შენახვის კანონი გამოიყენება, ხოლო კინეტიკური ენერგიის შენახვის კანონი - არა. შეჯახების დროს კინეტიკური ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება ბგერით, სითბურ და შინაგან ენერგიად. სიტყვა „ელასტიური“-ს გამოყენება მიუთითებს, რომ შეჯახების შემდეგ ორი სხეული არ ეკვრის ერთმანეთს, არამედ აირეკლება.
ნაწილობრივ დრეკადი შეჯახების მაგალითია ორი ბურთულის ან ორი ბილიარდის ბურთის ერთგანზომილებიანი შეჯახება.
წრფივი იმპულსის შენარჩუნება
წრფივი იმპულსის შენახვის კანონი ამბობს, რომ თუ ორ შეჯახებულ სხეულზე არ მოქმედებს გარე ძალა, შეჯახებამდე არსებული სხეულების იმპულსი შეჯახების შემდეგ არსებული სხეულების იმპულსის ტოლია.
p 1 + p 2 = p 1 ' + p 2 ' ………………….. განტოლება 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
თუ შეჯახების შემდეგ ორივე ობიექტი ერთმანეთს მიეკრობა,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
იდეალურად ელასტიური შეჯახებები
ორი სხეულის შეჯახებას იდეალურად დრეკადი შეჯახება ეწოდება, თუ თითოეული სხეულის იმპულსი ან კინეტიკური ენერგია შეჯახებამდე ტოლია თითოეული სხეულის იმპულსისა და კინეტიკური ენერგიისა შეჯახების შემდეგ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იმპულსის შენახვის კანონი და კინეტიკური ენერგიის შენახვის კანონი გამოიყენება იდეალურად დრეკადი შეჯახებების დროს. სიტყვა „ელასტიური“-ს გამოყენება მიუთითებს, რომ შეჯახების შემდეგ ორი სხეული არ ეკვრის ერთმანეთს ან არ არის მიმაგრებული ერთმანეთთან, არამედ აირეკლება. თითოეული სხეულის იმპულსი შენარჩუნებულია.
თითოეული ობიექტის იმპულსი შენარჩუნებულია.
სამუშაო-მექანიკური ენერგიის პრინციპი
სამუშაო-კინეტიკური ენერგიის თეორემა ამბობს, რომ ჯამური მუშაობა ან ჯამური ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო უდრის კინეტიკური ენერგიის ცვლილებას.
W net = TO t – TO o = 1⁄2 მ(v t 2 – v o 2 )
W net = არსებობს ძალების ორი ტიპი, კერძოდ, კონსერვატიული ძალა და არაკონსერვატიული ძალა. ამრიგად, წმინდა მუშაობა შეიძლება ჩაითვალოს კონსერვატიული ძალის და არაკონსერვატიული ძალის მიერ შესრულებული სამუშაოსგან შემდგარ სამუშაოდ.
W c + W nc = ΔKE
კონსერვატიული ძალების მიერ შესრულებული სამუშაო პოტენციური ენერგია
დააკვირდით ობიექტს, რომელიც ვერტიკალურად ზევით მოძრაობს და შემდეგ მაქსიმალური სიმაღლის მიღწევის შემდეგ საწყის პოზიციას უბრუნდება. როდესაც ობიექტი ვერტიკალურად ზევით მოძრაობს, წონა მასზე უარყოფით მუშაობას ასრულებს. როდესაც ობიექტი ზევით მოძრაობს, მისი სიმაღლე იზრდება. შესაბამისად, ობიექტის გრავიტაციული პოტენციური ენერგიაც იზრდება. შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ წონის მიერ შესრულებული უარყოფითი მუშაობა ტოლია ობიექტის გრავიტაციული პოტენციური ენერგიის (PE) ზრდისა.
კონსერვატიული ძალა და არაკონსერვატიული ძალა
1. კონსერვატიული ძალა
1.1 წონა (წონა)
დააკვირდით ობიექტს, რომელიც ვერტიკალურად ზევით მოძრაობს მაქსიმალურ სიმაღლემდე, სანამ საწყის პოზიციაზე ქვევით არ გადაადგილდება. როდესაც ვერტიკალურად ზევით h-ით მოძრაობს, წონა გადაადგილების საპირისპირო მიმართულებითაა. ამრიგად, წონა ობიექტზე უარყოფით მუშაობას ასრულებს.
W = wh (cos 180 o ) = – wh = – mgh
მაქსიმალური სიმაღლის მიღწევის შემდეგ, ობიექტი h-ით ქვევით მოძრაობს თავისი საწყისი პოზიციისკენ. ქვევით მოძრაობისას, წონა გადაადგილებასთან ერთად იმავე მიმართულებითაა. რადგან ის გადაადგილებასთან ერთად იმავე მიმართულებითაა, წონა დადებით მუშაობას ასრულებს.
სამუშაო-კინეტიკური ენერგიის პრინციპი
თუ ობიექტზე მოქმედებს ჯამური ძალა, ობიექტი განიცდის აჩქარებას (ობიექტი განიცდის გადაადგილებას). როდესაც ობიექტი განიცდის აჩქარებას, მისი სიჩქარე იცვლება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჯამური ძალის მიერ შესრულებული სამუშაო დაკავშირებულია ობიექტის საწყის და საბოლოო სიჩქარესთან.
მუდმივი ჯამური ძალის მიერ სხეულზე შესრულებული მუშაობაა:
W net = ΣF s
ნიუტონის მეორე კანონი ამბობს, რომ თუ სხეულზე მოქმედებს ჯამური ძალა, ობიექტი განიცდის აჩქარებას.
ძალით შესრულებული სამუშაო
1.1 სამუშაოს განმარტება
თუ წიგნს მაგიდის ზედაპირზე დააწვებით მანამ, სანამ არ გადაადგილდება, ამბობენ, რომ წიგნზე მუშაობა შეასრულეთ. თუ საგანი გრავიტაციული ძალის გამო მიწაზე ვარდება, ამბობენ, რომ გრავიტაციულმა ძალამ საგანზე მუშაობა შეასრულა. პირიქით, თუ საგანს მთელი ძალით უბიძგებთ იმ დონემდე, რომ უხვად ოფლიანობთ, მაგრამ საგანი საერთოდ არ მოძრაობს, ამბობენ, რომ საგანზე მუშაობა არ შეგისრულებიათ. ყოველდღიურ ცხოვრებაში შეიძლება ითქვას, რომ საგანზე ბიძგით მძიმე შრომა შეასრულეთ, მაგრამ ფიზიკაში საგანზე მუშაობა არ შესრულდება, რადგან საგანი გადაადგილებას არ განიცდის.