Күнүмдүк жашоодогу физика
Физика көп учурда "оор" жана формулалуу предмет деп эсептелет. Бирок, биз күн сайын жасаган дээрлик ар бир иш-аракет физикалык принциптерге негизделет. Ойгонуудан, жарыкты күйгүзүүдөн, суу кайнатуудан, унаа айдоодон тартып, уюлдук телефонду колдонууга чейин - баары күч, энергия, электр энергиясы, толкундар жана жылуулук түшүнүктөрүн камтыйт. Күнүмдүк жашоодо физиканы түшүнүү материалды түшүнүүнү жеңилдетпестен, логикалуураак ой жүгүртүүгө, энергияны үнөмдөөгө жана иш-аракеттерибизде коопсуз болууга жардам берет.
1. Кыймыл жана стил: басуу, велосипед тебүү жана унаа айдоо
Басканда денебиз сүрүлүү аркылуу жерге артка түртүлөт. Андан кийин жер бизди алдыга "түртөт". Сүрүлүү болбосо, басууда кыйынчылыктарга туш болобуз, ошондуктан нымдуу пол же муз сыяктуу тайгак беттер адамдардын тайгаланып кетишин жеңилдетет.
Велосипед тебүүдө да ушул эле нерсе колдонулат. Велосипед дөңгөлөктөрү сүрүлүүдөн улам жолду кармап турат, бул педалдарды басканда велосипеддин алдыга жылышына мүмкүндүк берет. Ньютондун концепциясы да түшүнүктүү: эгер биз күтүүсүз тормоз берсек, денебиз алдыга түртүлөт. Бул Ньютондун биринчи мыйзамына (инерция) туура келет, анда объекттер өз абалын сактап калууга умтулат деп айтылат. Ошондуктан унаалардагы коопсуздук курлары абдан маанилүү: алар унаа күтүүсүз токтогондо дененин алдыга жылышына жол бербейт.
Унаа кыймылдаганда, кыймылдаткыч күйүүчү майдын химиялык энергиясын механикалык энергияга айландырат . Унаа эңкейишке чыга алат, анткени дөңгөлөктөрдөн чыккан түртүү күчү тартылуу күчүнүн ылдый карай умтулушун жеңет . Эңкейиш канчалык тик болсо, ошончолук көп күч талап кылынат. Айдоочулар бурулганда, айрыкча жогорку ылдамдыкта, борбордон четтөөчү күчтү да сезишет. "Борбордон четтөөчү күч" термини чындыгында инерциянын таасири болгону менен, капталга "ыргытылуу" тажрыйбасы дененин кыймыл багытынын өзгөрүшүнө кандай реакция кылаарын көрсөтөт.
2. Энергия жана күч-аракет: нерселерди көтөрүүдөн баштап көнүгүүгө чейин
Физика бизге оор нерселерди көтөрүү эмне үчүн чарчатат экенин түшүнүүгө жардам берет. Биз бир нерсени көтөргөндө, ага күч колдонуп, анын өйдө карай жылышына алып келүү менен жумуш аткарабыз. Бул жумуш объектинин тартылуу потенциалдык энергиясын жогорулатат . Аны канчалык бийик көтөрсөк, ошончолук көп энергия сакталат.
Спортто физика кинетикалык энергия жана импульс аркылуу болот. Топту тепкенде, бут топтун импульсун өзгөртүп, анын кыймылына алып келүүчү импульсту камсыз кылат. Бут топко канчалык көп тийсе же тепкилөө күчү канчалык чоң болсо, импульс ошончолук чоң өзгөрөт. Ошондуктан спортто тепкилөө, уруу же ыргытуу техникасы абдан маанилүү: дененин абалы, бурчу жана тийүү убактысы объекттин кыймылынын натыйжасына таасир этет.
3. Үйдөгү температура, жылуулук жана жылуулук алмашуу
Тамак бышыруу – бул бизге абдан жакын болгон "физика лабораториясы". Сууну кайнатканда, мештен чыккан жылуулук казанга, андан кийин сууга өтөт. Жылуулуктун берилиши үч негизги жол менен жүрөт:
1. Өткөргүчтүк: жылуулук катуу нерселер аркылуу өтөт. Мисалы, көмөч казандын туткасы изолятор менен капталбаса, ысып кетет.
2. Конвекция: жылуулук суюктуктун агымы (суюктук же газ) аркылуу берилет. Суу кайнаганда, ысык суу көтөрүлүп, муздак суу төмөндөп, конвекциялык агымдарды пайда кылат.
3. Радиация: Жылуулук чөйрөнү талап кылбастан толкундар аркылуу өтөт. Биз оттон же күн нурунан чыккан жылуулукту ага тийбестен сезе алабыз.
Муздаткычтар жылуулук түшүнүгүнө таянып иштейт , бирок жылуулукту ичтен сыртка "жылдыруу" аркылуу. Муздатуу системасы азык-түлүк сактоочу жайлардан жылуулукту сиңирип, аны муздаткычтын арткы жагына чыгаруу үчүн компрессорду жана муздаткычты колдонот. Ошондуктан муздаткычтын арткы жагы көп учурда жылуу сезилет.
Мындан тышкары, термостор жылуулук изоляциялоо принцибин колдонушат. Вакуум же изоляциялоочу материал менен капталган кош дубалдар өткөргүчтүктү жана конвекцияны азайтат, ал эми чагылдыруучу катмар нурланууну азайтат. Натыйжада, ысык суусундуктар ысык бойдон калат, ал эми муздак суусундуктар көпкө муздак бойдон калат.
4. Электр жана магнетизм: жарыктар, кубаттагычтар жана электрондук жабдуулар
Жарыкты күйгүзгөндө, электрондор электр чынжыры аркылуу өтөт. Коммутатор автоматтык өчүргүч жана автоматтык өчүргүч катары иштейт. Заманбап LED чырактары ысытуу лампаларына караганда энергияны үнөмдүү, анткени алар электр энергиясын жарыкка натыйжалуураак айландырышат жана азыраак жылуулук чыгарышат.
Уюлдук телефонду кубаттагыч розеткадан алынган өзгөрмө токту (AC) батарея талап кылган туруктуу токко (DC) айландырат. Адаптердин ичиндеги компоненттер чыңалууну төмөндөтүп, токту турукташтырат. Бул принцип кубаттоону коопсуз жана түзмөктүн муктаждыктарына жооптуу кылат.
Магниттер динамиктерде, желдеткичтерде жана электр кыймылдаткычтарында да бар. Электр кыймылдаткычтары магнит талааларынын жана электр тогунун өз ара аракеттенүүсү аркылуу электр энергиясын кинетикалык энергияга айландырат . Ошондуктан, көптөгөн кыймылдуу тиричилик техникалары — мисалы, блендер, кир жуугуч машиналар жана суу насостору — электромагнетизм түшүнүгүнө таянат.
5. Толкундар: үн, музыка жана байланыш
Үн – аба сыяктуу чөйрө аркылуу тараган механикалык толкун . Биз сүйлөгөндө, үн байламталарыбыз дирилдеп, басым толкундарын пайда кылат, андан кийин кулагыбыз аларды үн катары кабыл алат. Чоң бөлмөлөрдө үн толкундары дубалдардан же катуу беттерден чагылгандыктан жаңырыктар пайда болот. Ошондуктан залдарда, мечиттерде жана музыкалык студияларда акустикалык дизайн маанилүү.
Толкундар ошондой эле заманбап байланыштын негизи болуп саналат. Радио сигналдар, Wi-Fi жана уюлдук тармактар электромагниттик толкундар менен иштейт . Уюлдук телефондор тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн туураланган белгилүү бир жыштыктар аркылуу маалыматтарды жөнөтөт жана кабыл алат. Алсыз сигнал тоскоолдуктардан (калың дубалдар), өткөргүчтөн өтө алыс жайгашкандыктан же башка толкундардын тоскоолдуктарынан улам болушу мүмкүн.
6. Оптика: күзгүлөр, көз айнектер жана уюлдук телефондордун камералары
Жарыктын физикасы (оптика) күнүмдүк иш-аракеттерде айкын көрүнүп турат. Күзгүлөр жарыкты чагылдырып, бизге чагылышыбызды көрүүгө мүмкүндүк берет. Көз айнектер жарыкты сындыруу үчүн линзаларды колдонушат, ошондуктан сүрөт торчо кабыкка түз түшөт. Жакындан көргөн адамдар (миопия) адатта оюк линзаларды тагынышат, ал эми алыстан көргөн адамдар (гиперопия) томпок линзаларды тагынышат.
Уюлдук телефондун камералары ошондой эле жарыкты сенсорго фокустаган линзалар принцибинде иштейт. Автофокус сыяктуу функциялар системанын фокус аралыгын автоматтык түрдө жөнгө салууну колдонот. Атүгүл "боке" эффектиси же фондун бүдөмүктөлүшү да талаанын тереңдигине жана линзанын жарыкты кантип иштетээрине байланыштуу.
7. Басым жана суюктуктар: түтүкчөлөр, насостор жана унаа дөңгөлөктөрү
Сууну түтүк аркылуу ичкенде, биз түтүктүн ичиндеги аба басымын соруу менен азайтабыз. Андан кийин тышкы аба басымы жогору көтөрүлгөн сайын суюктук түтүктүн ичинде өйдө түртүлөт. Бул суюктук басымынын принцибинин жөнөкөй мисалы.
Суу насостору жана шприцтер да басым айырмачылыктарын колдонот. Андан тышкары, унаа дөңгөлөктөрү алардын ичиндеги аба басымы унаанын салмагын колдоп, тегиз эмес беттерде жүргөндө жумшактык бергендиктен иштейт. Жетишсиз үйлөтүлгөн дөңгөлөктөр күйүүчү майдын сарпталышына жана дөңгөлөктөрдүн тез эскиришине алып келиши мүмкүн, ал эми ашыкча үйлөтүлгөн дөңгөлөктөр ыңгайлуулукту төмөндөтүп, тайгалануу коркунучун жогорулатат.
8. Физика жана коопсуздук: туулгалар, тормоздор жана коргоочу каражаттар
Көптөгөн коопсуздук түзүлүштөрү физикага негизделип иштелип чыккан. Туулгалар сокку энергиясын сиңирип, сокку убактысын узартуу менен башты коргойт, ошону менен башка тийген эң жогорку күчтү азайтат. Унаанын тормоздору кинетикалык энергияны сүрүлүү аркылуу ысыкка айландырат; ошондуктан, алар үзгүлтүксүз колдонулгандан кийин ашыкча ысып кетиши мүмкүн. Физиканын колдонулушу көпүрөлөрдүн, жер титирөөгө туруктуу имараттардын, ал тургай коопсуздук курларынын жана коопсуздук жаздыктарынын дизайнында да айкын көрүнүп турат.
Penutup
Физика жашоодон алыс илим эмес; ал чындыгында бизди курчап турган дүйнөнүн кантип иштээрин түшүндүрөт. Күнүмдүк жашоодогу физиканын түшүнүктөрүн – кыймыл, энергия, жылуулук, электр энергиясы, толкундар, жарык жана суюктуктарды – түшүнүү менен биз технологияны жакшыраак баалай алабыз, энергияны акылдуулук менен колдоно алабыз жана күнүмдүк иш-аракеттерибизде коопсуз боло алабыз. Физиканы үйрөнүү аны чыныгы жашоодогу тажрыйбалар менен байланыштырганда жеңилдейт: ашканадан көчөлөргө, класстарга, күн сайын колдонгон телефон экрандарына чейин. Эгерде көңүл бурсак, күнүмдүк жашоо чындыгында кызыктуу "физика лабораторияларына" толгон.
