Gurumuda Netzwierker
Diffraktiounsgitter - Problemer a Léisungen
1. E Gitter mat 4000 Schlitzer pro Zentimeter gëtt mat engem monochromatesche Liicht beliicht a produzéiert déi hell Linn vun zweeter Uerdnung an engem Wénkel vun 30°. Wat ass d' Wellenlängt vum benotzte Liicht? (1 Å = 10 -10 m)
Bekannt:
Den Ofstand tëscht de Schlitzer (d) = 1 / (4000 Schlitzer / cm) = 0.00025 cm = 2.5 x 10⁻⁴ cm = 2.5 x 10⁻⁴ Meter
Uerdnung (n) = 2
Sinus 30 o = 0.5
1 Å = 10⁻⁴ -10⁻¹ m
Inelastesch Kollisiounen
D'Gesetz vun der Erhaalung vun der kinetischer Energie ass net bei inelastesche Kollisiounen uwendbar. D'Gesetz vun der Erhaalung vum Impuls ass bei inelastesche Kollisiounen uwendbar, wa keng extern Kraaft op déi zwee kollidéierend Objeten wierkt. Bei enger inelastescher Kollisioun bleiwen zwee Objeten no der Kollisioun zesummen oder sinn se uneneen ugehaangen.
Beispillfro 1.
Zwee Objeten hunn déiselwecht Mass, nämlech 1 kg. Objet 1 beweegt sech op enger flaacher Fläch mat enger Geschwindegkeet vun 10 m/s a kollidéiert mam Objet 2, deen a Rou ass. No der Kollisioun bleiwen déi zwee Objeten zesummen. Wat ass d'Geschwindegkeet vun den zwee Objeten no der Kollisioun?
Deelweis elastesch Kollisiounen
Bei deelweis elastesche Kollisiounen ass d'Gesetz vun der Erhaalung vum Impuls uwendbar, während d'Gesetz vun der Erhaalung vun der kinetischer Energie net uwendbar ass. Zum Zäitpunkt vun enger Kollisioun gëtt eng gewëssen kinetischer Energie a Schallenergie, Hëtztenergie an intern Energie ëmgewandelt. D'Benotzung vum Wuert elastesch weist drop hin, datt no der Kollisioun déi zwee Objeten net zesummenhalen, mä ofsprangen.
E Beispill vun enger deelweis elastescher Kollisioun ass déi eendimensional Kollisioun vun zwou Marmelen oder zwou Billardbäll.
Erhalen vum linearen Impuls
D'Gesetz vun der Erhaalung vum linearen Impuls seet, datt wann keng extern Kraaft op zwee kollidéierend Objeten wierkt, den Impuls vun den Objeten virun der Kollisioun gläich ass wéi den Impuls vun den Objeten no der Kollisioun.
p1 + p2 = p1 ' + p2 ' ………………….. Equatioun 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
Wann no enger Kollisioun béid Objeten zesummekleben,
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
Perfekt elastesch Kollisiounen
Eng Kollisioun vun zwee Objeten gëtt eng perfekt elastesch Kollisioun genannt, wann den Impuls oder d'kinetesch Energie vun all Objet virun der Kollisioun gläich ass wéi den Impuls an d'kinetesch Energie vun all Objet no der Kollisioun. An anere Wierder, d'Gesetz vun der Erhaalung vum Impuls an d'Gesetz vun der Erhaalung vun der kinetischer Energie sinn a perfekt elastesche Kollisiounen uwendbar. D'Benotzung vum Wuert elastesch weist drop hin, datt no der Kollisioun déi zwee Objeten net zesummekleben oder net unenee befestegt sinn, mä ofsprangen. Den Impuls vun all Objet ass erhalen.
Den Impuls vun all Objet bleift erhalen.
Prinzip vun der Aarbecht-mechanescher Energie
De Satz vun der Aarbecht-kineetescher Energie seet, datt d'Nettoaarbecht oder d'Aarbecht, déi vun der Nettokraaft gemaach gëtt, gläich ass mat der Ännerung vun der kineetescher Energie.
W net = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t² – v o² )
W net = Et ginn zwou Zorte vu Kräften, nämlech konservativ Kraaft an net-konservativ Kraaft. Dofir kann d'Nettoaarbecht als zesummegesat aus der Aarbecht, déi vun enger konservativer Kraaft gemaach gëtt, an der Aarbecht, déi vun enger net-konservativer Kraaft gemaach gëtt, ugesi ginn.
W c + W nc = ΔKE
Aarbecht duerch konservativ Kräften Potenziell Energie
Observéiert en Objet, deen sech vertikal no uewe beweegt an dann no senger maximaler Héicht zréckkënnt a seng Ausgangspositioun. Wann den Objet sech vertikal no uewe beweegt, mécht d'Gewiicht negativ Aarbecht um Objet. Wann den Objet sech no uewe beweegt, klëmmt d'Héicht vum Objet. Dofir klëmmt och déi gravitativ potenziell Energie vum Objet. Et kann een dovun ausgoen, datt déi negativ Aarbecht, déi vum Gewiicht gemaach gëtt, gläich ass wéi d'Erhéijung vun der gravitativer potenzieller Energie (PE) vum Objet.
Konservativ Kraaft an net-konservativ Kraaft
1. Konservativ Kraaft
1.1 Gewiicht (w)
Observéiert en Objet, deen sech vertikal no uewe beweegt, bis en eng maximal Héicht erreecht, ier en no ënnen a Richtung senger Ausgangspositioun beweegt. Wann e sech vertikal no uewe beweegt ëm h, ass d'Gewiicht an der Géigerichtung vun der Verrécklung. Dofir mécht d'Gewiicht negativ Aarbecht um Objet.
W = wh (cos 180 o ) = – wh = – mgh
Nodeems en eng maximal Héicht erreecht huet, beweegt sech den Objet ëm h no ënnen a Richtung vu senger Ausgangspositioun. Beim no ënnen beweegen ass d'Gewiicht an der selwechter Richtung wéi d'Verrécklung. Well et an der selwechter Richtung wéi d'Verrécklung ass, mécht d'Gewiicht positiv Aarbecht.
Prinzip vun der Aarbecht-kinetischer Energie
Wann eng Nettokraaft op en Objet wierkt, erlieft den Objet eng Beschleunigung (den Objet erlieft eng Verrécklung). Wann den Objet eng Beschleunigung erlieft, ännert sech d'Geschwindegkeet vum Objet. An anere Wierder, d'Aarbecht, déi vun der Nettokraaft gemaach gëtt, hänkt mat der Ufanks- a Schlussgeschwindegkeet vum Objet zesummen.
D'Aarbecht, déi duerch eng konstant Nettokraaft op engem Objet ausgeübt gëtt, ass:
W net = ΣF s
Den zweete Gesetz vum Newton seet, datt wann eng Nettokraaft op en Objet wierkt, den Objet eng Beschleunigung erlieft.
Aarbecht duerch Gewalt gemaach
1.1 Definitioun vun Aarbecht
Wann Dir e Buch op d'Uewerfläch vun engem Dësch dréckt, bis d'Buch verréckelt ass, gëtt gesot, datt Dir Aarbecht um Buch gemaach hutt. Wann en Objet wéinst der Gravitatiounskraaft op de Buedem fällt, gëtt gesot, datt d'Gravitatiounskraaft Aarbecht um Objet gemaach huet. Am Géigendeel, wann Dir en Objet mat all Ärer Kraaft sou vill dréckt, datt Dir staark schweess, awer den Objet sech guer net beweegt, gëtt gesot, datt Dir keng Aarbecht um Objet gemaach hutt. Am Alldag kéinte Leit soen, datt Dir haart Aarbecht gemaach hutt, andeems Dir den Objet gedréckt hutt, awer an der Physik maacht Dir keng Aarbecht um Objet, well et keng Verrécklung vum Objet gouf.