Динамика вращения — это раздел механики, изучающий вращательное движение, включающее силы, массы и другие факторы, влияющие на него. Объект вращается, если все его части движутся вокруг оси или точки опоры, расположенной на одной из его частей. В этой теме рассматривается вращательное движение вокруг неподвижной оси. Движение шкива, вентилятора, движение CD/DVD-проигрывателя в комнате с CD/DVD- проигрывателями, движение двери или окна, движение цилиндра двигателя, винта вертолета или самолета, или корабельного винта — вот некоторые примеры вращательного движения вокруг неподвижной оси. Вы когда-нибудь наблюдали за вращающимся волчком? Положение оси вращающегося волчка постоянно меняется (наклон волчка имеет тенденцию меняться), поэтому вращательное движение, подобное тому, которое испытывает вращающийся волчок, в этой теме не изучается.
Принцип Блэка
Понимание принципов афроамериканцев
Если смешать горячую и холодную воду в открытом сосуде (например, в ведре), тепло будет передаваться от горячей воды к холодной. Поскольку сосуд открытый, часть тепла передается воздуху. Сосуд также нагревается. Тепло, выделяемое горячей водой, поглощается не только холодной водой, но и воздухом, и самим сосудом. В этом случае ведро представляет собой неизолированную систему.
Когда мы смешиваем горячую и холодную воду в закрытом термосе, тепло передается от горячей воды к холодной. Термос представляет собой изолированную систему , поэтому тепло не передается ни в воздух, ни в сам термос. Тепло, выделяемое горячей водой, просто поглощается холодной водой до тех пор, пока смесь не достигнет теплового равновесия.
Системы и окружающая среда
Понимание систем и окружающей среды
Система — это объект или группа объектов, являющихся предметом исследования. Другие объекты во Вселенной называются окружающей средой. Как правило, система отделяется от окружающей среды «перегородкой/ограничителем/разделителем».
Например, предположим, мы хотим исследовать воду в термосе. Вода внутри термоса представляет собой систему, а воздух и другие предметы снаружи — окружающую среду. Стенки термоса, как стеклянные внутри, так и пластиковые снаружи, выступают в качестве разделителей. Термос для воды — один из таких примеров.
Скрытая теплота
Понимание скрытой теплоты
Если поместить ртутный термометр в емкость со смесью холодной воды и льда, вы заметите, что после погружения поверхность ртути остается неподвижной. Поверхность ртути перестает двигаться после достижения точки плавления или точки замерзания воды (0 ° C). Если емкость открыта, тепло перетекает от воздуха, имеющего более высокую температуру, к смеси льда и воды, имеющей более низкую температуру. Дополнительное тепло от воздуха вызывает таяние льда. Изменяется ли температура смеси льда и воды при таянии льда? При таянии льда температура смеси воды и льда не изменяется.
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость (c) — это количество теплоты (Q), необходимое для повышения температуры (T) единицы массы (m) объекта на один градус. Формула для c:
Международная система единиц Дж/кг·К.
Удельная теплоемкость объекта изменяется с температурой. Если изменение температуры не слишком велико, значение можно считать постоянным. Ниже приведены значения c для нескольких объектов при давлении 1 атм и температуре 20 ° C (полученные экспериментально).
Формула нагрева
Если объекты с разными температурами соприкасаются друг с другом, тепло естественным образом перемещается от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Передача тепла прекращается, как только два объекта достигают теплового равновесия . Можно сказать, что передача тепла вызывает изменение температуры соприкасающихся объектов. На основании этого краткого объяснения можно сделать вывод, что тепло (Q) связано с объектом и изменением температуры (ΔT) этого объекта. Каждый объект имеет массу (m), и тип объекта также различен.
Механический термический тарированный
Единицей измерения тепла является калория (сокращенно кал). Калория — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды на 1 °C ( точно с 14,5 ° C до 15,5 ° C). Количество необходимого тепла варьируется в зависимости от температуры воды . При одинаковом количестве тепла повышение температуры воды на 1 ° C происходит только в диапазоне от 14,5 ° C до 15,5 ° C. Часто используемой единицей измерения тепла, особенно для выражения энергетической ценности продуктов питания, является килокалория (ккал). 1 ккал = 1000 калорий. Другое название 1 ккал = 1 калория (с большой буквы K). Единицей измерения тепла в британской системе является БТЕ (британская тепловая единица). 1 БТЕ = количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 °F ( точно с 63 ° F до 64 ° F).
Водная аномалия
Понимание водных аномалий
Любой объект расширяется (увеличивается объем) при повышении температуры и сжимается (уменьшается объем) при понижении температуры . Вода также расширяется при повышении температуры и сжимается при понижении температуры, но не при температурах от 0 ° C до 4 ° C. В диапазоне температур от 0 ° C до 4 ° C объем воды уменьшается (вода сжимается) с повышением температуры. Если мы нагреваем воду до температуры 0 ° C, то чем выше температура воды, тем больше уменьшается ее объем. Процесс сжатия прекращается, когда вода достигает температуры 4 ° C. Выше 4 ° C объем воды увеличивается (вода расширяется) с повышением температуры. И наоборот, вода расширяется (объем воды увеличивается) при понижении температуры от 4 ° C до 0 ° C. Эта странность воды известна как аномалия воды.
Пемуайян
Если внимательно присмотреться к электрическим кабелям, можно заметить, что они изогнуты вниз из-за провисания. Почему электрические кабели намеренно ослабляют, а не просто натягивают? Большинство крыш на Флоресе и в Лембате, Восточная Нуса-Тенгара, сделаны из цинка (Zn). Днём и ночью цинковые крыши издают шум. Почему цинк издаёт шум? Если вы живёте на острове Ява, вы, возможно, наблюдали за железнодорожными путями. В местах стыков рельсов есть зазоры. Какова функция этих зазоров в местах стыков? Есть много вопросов и размышлений, связанных с темой расширения.
Газовый термометр
Если откалибровать разные типы термометров, например, ртутный и спиртовой, шкалы обоих термометров будут одинаковыми только на отметках 0 ° C (или 32 ° F) и 100 ° C (или 212 ° F). Если использовать оба термометра для измерения температуры воздуха, показания каждого из них не обязательно будут одинаковыми. Например, ртутный термометр может показать 48 ° C, а спиртовой — 46 ° C. Это связано с тем, что коэффициенты расширения ртути и спирта различны. То же самое относится и к другим типам термометров, таким как биметаллические термометры и т. д. Шкала температуры, определяемая таким образом, сильно зависит от свойств используемых материалов.