Основни туторијали из физике

Да би објаснили неповратне термодинамичке процесе, научници су формулисали други закон термодинамике. Други закон термодинамике објашњава који процеси се могу одвијати у универзуму, а који процеси не могу. Један научник по имену РЈЕ Клаузијус (1822-1888) дао је следећу изјаву:

Наравно, топлота се креће од објеката високе температуре ка објектима ниске температуре; природно, топлота не прелази са објеката ниске температуре ка објектима високе температуре (Други закон термодинамике - Клаузијусова изјава).

Клаузијусов исказ је један од посебних исказа другог закона термодинамике. Назива се посебним исказом јер се примењује само на један процес, који се односи на пренос топлоте. Пошто овај исказ није повезан са другим процесима, потребан нам је општији исказ. Развој општег исказа другог закона термодинамике заснива се на проучавању топлотних мотора. Стога ћемо прво размотрити топлоту мотора.

opširnije

Чланак Термодинамички процеси: Изотермни Адијабатски Изохорски Изобарски

Постоје четири термодинамичка процеса, наиме изотермни, изохорни, изобарни и адијабатски процеси.

Изотермни процес (константна температура)

У изотермном процесу, температура система се одржава константном. Теоретски, анализирани систем је идеалан гас. Температура идеалног гаса је директно пропорционална идеалној унутрашњој енергији гаса (U = 3/2 n RT). T се не мења, па се ни U не мења. Дакле, ако се примени на изотермни процес, први закон термодинамичке једначине постаје:

opširnije

Термодинамички процес

Топлота (Q) је енергија која се креће од једног објекта до другог због температурне разлике. Што се тиче система и окружења, топлота је енергија која се креће од система до окружења или енергија која се креће из окружења у систем, због температурне разлике. Ако је температура система виша од температуре околине, топлота ће тећи из система у окружење. Ако је температура околине виша од температуре система, тада топлота тече из окружења у систем.

Топлота (Q) је енергија која се креће због температурне разлике, док је рад (W) повезан са преносом енергије путем рада. На пример, ако систем врши рад на околини, онда се енергија креће из система у околину. Супротно томе, ако околина врши рад на систему, онда се енергија креће из околине у систем.

opširnije

Нееластични судари

Закон очувања кинетичке енергије не важи у нееластичним сударима. Закон очувања импулса важи у нееластичним сударима само ако никаква спољашња сила не делује на два објекта која се сударају. У нееластичном судару, два објекта се држе заједно или су причвршћена једно за друго након судара.

Пример питања 1.

Два објекта имају исту масу, наиме 1 кг. Објекат 1 се креће по равној равни брзином од 10 м/с и судара се са објектом два који мирује. Након судара, два објекта се држе заједно. Колика је брзина два објекта након судара?

opširnije

Делимично еластични судари

Код делимично еластичних судара, закон очувања импулса важи, док закон очувања кинетичке енергије не важи. У тренутку судара, део кинетичке енергије се претвара у звучну енергију, топлотну енергију и унутрашњу енергију. Употреба речи еластично указује на то да се након судара два објекта не држе заједно већ се одбијају.

Пример делимично еластичног судара је једнодимензионални судар два кликера или две билијарске лопте.

opširnije

Очување линеарног момента

Закон очувања импулса каже да ако не постоји спољашња сила која делује на два објекта која се сударају, импулс објеката пре судара једнак је импулсу објеката после судара.

p₁ + стр₂ = п₁ ' + п₂ ' …………………….. Једначина 1.4

m₁ v₁ + м₂ v₂ = м₁ v₁ ' + м₂ v₂ '

Ако се након судара оба објекта залепе заједно,

m₁ v₁ + м₂ v₂ = (м₁ + м₂ ) v'

opširnije

Идеално еластични судари

Судар два објекта назива се савршено еластичним сударом ако је импулс или кинетичка енергија сваког објекта пре судара једнак импулсу и кинетичкој енергији сваког објекта после судара. Другим речима, закон очувања импулса и закон очувања кинетичке енергије применљиви су у савршено еластичним сударима. Употреба речи еластично указује на то да се након судара два објекта не држе заједно или нису везана једно за друго, већ се одбијају. Импулс сваког објекта је очуван.

Моментум сваког објекта је очуван.

opširnije

Принцип рада и механичке енергије

The work-kinetic energy theorem states that the net work or the work done by the net force is equal to the change in kinetic energy.

W_нето =КЕ_t – КЕ_o = 1⁄2 m(v_t² - в_o²)

W_нето = There are two types of forces, namely conservative force, and non-conservative force. Thus, net work can be considered to be comprised of the work done by a conservative force and the work done by a non-conservative force.

W_c + В_nc = ΔKE

opširnije

Рад који обављају конзервативне силе Потенцијална енергија

Посматрајте објекат који се креће вертикално нагоре, а затим се враћа у почетни положај након што достигне максималну висину. Када се објекат креће вертикално нагоре, тежина врши негативан рад на објекту. Када се објекат креће нагоре, висина објекта се повећава. Стога се повећава и гравитациона потенцијална енергија објекта. Може се закључити да је негативан рад који врши тежина једнак повећању гравитационе потенцијалне енергије (ПЕ) објекта.

opširnije

Конзервативна сила и неконзервативна сила

1. Conservative Force

1.1 Weight (w)

Observe an object which moves vertically upwards until reaching a maximum height before moving downwards towards its initial position. When moving vertically upwards by h, the weight is opposite in direction from displacement. Thus, the weight does negative work on the object. 

W = w h (cos 180^o) = – w h = – m g h

After reaching a maximum height, the object moves downwards towards its initial position by h. When moving downwards, the weight is in the same direction as the displacement. Because it is in the same direction as displacement, the weight does positive work.

opširnije