Учебные пособия по основам физики

Преломление волн

Статьи о преломлении волн

Одной из характеристик волн является преломление. Преломление происходит, когда волна, первоначально распространившаяся через одну среду, попадает в другую. Например, звуковая волна сначала распространяется в воздухе, а затем сталкивается со стеной; некоторые звуковые волны отражаются от стены, а некоторые преломляются. Преломление означает, что звуковые волны поглощаются или передаются через стену, но направление распространения изменяется. Изменение направления распространения происходит потому, что скорость звуковой волны изменяется при попадании в среду, отличную от предыдущей.

Определение формулы и типы механических волн

Статьи об определении формул и типах механических волн.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЛН

Если взять один конец веревки и трясти ее вверх и вниз, появится волна, которая распространится вдоль веревки. Или если бросить камень в воду, на поверхности воды появятся волны. Веревка и вода колеблются только вверх и вниз, а не движутся горизонтально. Волны на веревке и волны в воде являются примерами механических волн.

Механические волны — это волны, распространяющиеся в среде. Примерами механических волн являются волны на канатах или струнах, волны в воде, звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, и волны землетрясений, распространяющиеся в грунте. Волны могут распространяться на большие расстояния, пока среда, в которой они колеблются, находится вблизи точки равновесия.

Отражение волн

Определение понятия «размышление» и примеры из повседневной жизни.

Одной из характерных особенностей волн является их отражение. Морские волны распространяются в море, когда ударяются о скалу, а затем меняют направление. То же самое происходит и с волнами в ванне, когда они сталкиваются со стеной: волна меняет направление на противоположное.

Примерами отражения звуковых волн являются эхо и реверберация. Реверберация происходит, когда звук отражается, пока источник звука еще звучит. Обычно эхо возникает в замкнутом пространстве. Эхо же возникает, когда звук отражается после того, как источник звука перестал звучать. Эхо обычно возникает на открытом воздухе и не мешает, но реверберация часто раздражает, потому что, например, когда кто-то говорит в закрытом помещении, отражение голоса от стен приводит к размыванию речи. Чтобы преодолеть это, часто на стенах закрытых помещений, таких как аудитории или музыкальные студии, устанавливаются воздушные виброгасители, которые передают звук таким образом, чтобы он не отражался.

Электрический ток, электрический заряд, магнитное поле, магнитная сила

Статьи об электрическом токе, электрическом заряде, магнитном поле, магнитной силе.

В 1819 году датский учёный Ханс Кристиан Эрстед (1777-1851) открыл взаимосвязь между магнетизмом и электрическими токами или движущимися зарядами. Он обнаружил, что когда стрелка компаса находится рядом с проводом под напряжением, она отклоняется. Когда тока нет, стрелка компаса указывает на север.

Стрелка компаса — это магнит, поэтому её можно перемещать под действием магнитной силы. Откуда берётся магнитная сила (F)? Рядом со стрелкой компаса находится провод, по которому протекает электрический ток, поэтому магнитная сила должна быть обусловлена этим электрическим током.

диэлектрический

Диэлектрик — это изолятор, разделяющий две пластины или листа проводника на конденсаторе. Изоляторами являются материалы, не проводящие электрический ток, например, пластик, стекло, бумага или дерево. Функция диэлектрика заключается в увеличении емкости, благодаря чему конденсатор может накапливать больше электрического заряда и электрической потенциальной энергии.

Конденсатор может функционировать, если обе пластины проводника не соприкасаются друг с другом , так что электрический заряд не перемещается от одного проводника к другому. Аналогично, чтобы электрический заряд не перемещался из проводника в воздух, пространство между двумя проводниками должно быть вакуумом. В разделе, посвященном параллельно-пластинчатым конденсаторам, рассматривалась емкость параллельно-пластинчатых конденсаторов, разделенных вакуумом. Емкость конденсатора в вакууме имеет ограничения, поэтому для увеличения емкости необходимо поместить диэлектрик между двумя пластинами.

Читать далее

Электрическая энергия накапливается в конденсаторах.

Статья об электрической энергии, запасенной в конденсаторах.

Конденсатор состоит из двух проводниковых пластин, между которыми находится диэлектрик. Изначально оба проводника электрически нейтральны. Для работы конденсатора каждая пластина или лист проводника должны быть электрически заряжены, при этом величина электрического заряда в каждом проводнике одинакова, но различна по типу. Предположим, что один из заряженных проводников имеет заряд Q = +10 Кулонов , а другой — Q = -10 Кулонов. Наличие одинакового большого, но противоположного типа электрического заряда в обоих проводниках создает электрическое поле между двумя проводниковыми пластинами, направление которого — от положительного заряда к отрицательному. Кроме того, между двумя проводниками существует разность потенциалов, причем положительно заряженные проводники имеют более высокий электрический потенциал, а отрицательно заряженные — более низкий.

Уравнение цепи конденсатора

Статья об уравнении цепи конденсатора

Конденсатор имеет определённую ёмкость. Если необходимой ёмкости нет, можно соединить два или более конденсаторов, чтобы получить требуемую ёмкость. Для правильного подключения конденсаторов необходимы определённые знания о схемах подключения конденсаторов. 🙂

Уравнение цепи конденсатора 1 Перед изучением конденсатор Для начала разберитесь со следующими обозначениями. Две вертикальные линии на символе конденсатора представляют два проводника на параллельно-пластинчатых конденсаторах. На символе батареи более длинная вертикальная линия обозначает высокий потенциал (+), а более короткая — низкий потенциал (-). Горизонтальная линия как на символе конденсатора, так и на символе батареи обозначает кабель.

Емкость конденсатора

Определение емкости конденсаторов

Маленький стакан может вместить немного воды, а большой — больше. Чем больше объем стакана, тем больше воды он может вместить. Таким образом, каждый стакан имеет емкость или размер, позволяющий вместить воду. Подобно стеклу, конденсаторы также могут накапливать электрические заряды и электрическую потенциальную энергию. Емкость конденсатора для хранения электрического заряда и электрической потенциальной энергии называется емкостью.

Факторы, влияющие на емкость

Способность стакана удерживать воду определяется его объемом. А что насчет конденсаторов, что определяет способность конденсатора накапливать электрический заряд?

Добавление векторов

Статья о сложении векторов

1. Величины вектора и скаляра

Помимо основных и производных величин, физические величины можно разделить на два других типа: скалярные и векторные. Такие величины, как масса, расстояние, время и объем, являются скалярными величинами, то есть величинами, имеющими только величину, но не имеющими направления. В то время как величины, такие как перемещение, скорость, ускорение и сила, являются векторными величинами, имеющими как величину, так и направление.

а. Разница между скалярной и векторной величиной.

Если вы скажете, что масса мяча составляет 400 граммов, этого утверждения достаточно, чтобы узнать массу мяча. Вам не нужно указывать направление, чтобы определить массу мяча. То же самое относится ко времени, температуре, объему, плотности и т. д. Существует множество физических величин, которые нельзя выразить только в единицах величины. Если вы скажете, что ребенок переместился на расстояние 100 метров, этого утверждения будет недостаточно. Вы можете спросить: куда он переместился? На север, юг, восток или запад? Точно так же, если вы скажете, что толкаете стол с силой 200 Н.

Физические величины в линейном движении

Статья о количественных параметрах физики в линейном движении

1. Временной интервал

Когда объект перемещается из одного места в другое, ему требуется определённый временной интервал. Обозначение времени — t (время). Единица измерения времени в международной системе — секунда (с).

2. Расстояние и перемещение

Расстояние — это длина пути, пройденного объектом. Расстояние — скалярная величина, не зависящая от направления. Обозначение расстояния — d, а единица международной системы единиц — метр (м).