Dönme dinamiği, dönme hareketini etkileyen kuvvetler, kütleler ve diğer faktörleri içeren dönme hareketini inceleyen bir mekanik dalıdır. Bir cisim, tüm parçaları cismin parçalarından birinde bulunan bir eksen veya pivot etrafında hareket ediyorsa döner. Bu konuda incelenen dönme hareketi, sabit bir eksen etrafındaki dönme hareketine odaklanır. Bir kasnağın, bir vantilatörün, bir CD/DVD odasındaki bir CD/DVD'nin hareketi , bir kapı veya pencerenin hareketi, bir motor silindirinin hareketi, bir helikopter veya uçak pervanesi veya bir gemi pervanesi, sabit bir eksen etrafındaki dönme hareketine bazı örneklerdir. Hiç dönen bir topaç izlediniz mi? Topaçın ekseninin konumu her zaman değişir (topaçın eğimi değişme eğilimindedir), bu nedenle dönen bir topaçın yaşadığı gibi dönme hareketi bu konuda incelenmez.
Siyah Prensip
Siyah Prensipleri Anlamak
Açık bir kapta (örneğin bir kovada) sıcak ve soğuk suyu karıştırırsak, ısı sıcak sudan soğuk suya geçer. Kap açık olduğu için ısının bir kısmı havaya da geçer. Kap da ısınır. Sıcak suyun saldığı ısı sadece soğuk su tarafından değil, aynı zamanda hava ve kap tarafından da emilir. Bu durumda kova, yalıtımlı olmayan bir sistemdir.
Kapalı bir termosta sıcak ve soğuk suyu karıştırdığımızda, ısı sıcak sudan soğuk suya geçer . Termos izole bir sistemdir , bu nedenle havaya veya termosa ısı transferi olmaz. Sıcak su tarafından salınan ısı, karışım termal dengeye ulaşana kadar soğuk su tarafından emilir.
Sistemler ve çevre
Sistemleri ve Çevreyi Anlamak
Sistem, incelenen bir nesne veya nesne grubudur. Evrendeki diğer nesnelere çevre denir. Tipik olarak, bir sistem çevresinden bir "bölme/sınırlayıcı/ayırıcı" ile ayrılır.
Örneğin, bir termosun içindeki suyu incelemek istediğimizi varsayalım. Termosun içindeki su sistemi oluştururken, termosun dışındaki hava ve diğer nesneler çevreyi oluşturur. Termosun duvarları, hem içindeki cam hem de dışındaki plastik, birer ayırıcı görevi görür. Su termosu buna bir örnektir.
Gizli ısı
Gizli Isıyı Anlamak
Soğuk su ve buz karışımı içeren bir kaba cıvalı bir termometre yerleştirirseniz , aşağı doğru hareket ettikten sonra cıva yüzeyinin sabit kaldığını veya artık hareket etmediğini gözlemleyeceksiniz. Cıva yüzeyi, suyun erime noktasına veya donma noktasına (0 ° C) ulaştıktan sonra hareket etmeyi durdurur. Kap açıksa, daha yüksek sıcaklıktaki havadan daha düşük sıcaklıktaki buz ve su karışımına ısı akışı olur. Havadan gelen ek ısı, buzun erimesine neden olur. Buz eridikçe, buz ve su karışımının sıcaklığı değişir mi? Buz eridikçe, su ve buz karışımının sıcaklığı değişmez.
Özgül ısı
Özgül ısı (c) , bir cismin birim kütlesinin (m) sıcaklığını (T) bir derece yükseltmek için gereken ısı miktarıdır (Q). c'nin formülü şöyledir:
Uluslararası Birimler Sistemi J/Kg K'dir.
Bir cismin özgül ısısı sıcaklıkla değişir. Sıcaklık değişimi çok büyük değilse, değer sabit kabul edilebilir. Aşağıda, 1 atm basınç ve 20 ° C sıcaklıkta (deneysel olarak elde edilen) çeşitli cisimler için c değerleri verilmiştir.
Isı formülü
Farklı sıcaklıklara sahip cisimler birbirine temas ettiğinde, ısı doğal olarak daha yüksek sıcaklığa sahip cisimden daha düşük sıcaklığa sahip cisme doğru hareket eder. İki cisim termal dengeye ulaştığında ısı transferi durur. Isı transferinin, temas halindeki cisimlerin sıcaklığında bir değişikliğe neden olduğu söylenebilir . Bu kısa açıklamaya dayanarak, ısı (Q) ile o cismin sıcaklık değişimi (delta T) arasında bir ilişki olduğu sonucuna varılır . Her cismin bir kütlesi (m) vardır ve cisimlerin türü de farklıdır.
Mekanik ısı dara
Isı birimi kaloridir (kısaltması kal). Bir kalori, 1 gram suyun sıcaklığını 1 °C ( tam olarak 14,5 ° C'den 15,5 ° C'ye) yükseltmek için gereken ısı miktarıdır. Gereken ısı miktarı farklı su sıcaklıkları için değişir. Aynı miktarda ısı için, su sıcaklığında 1 ° C'lik bir artış yalnızca 14,5 ° C ile 15,5 ° C arasında gerçekleşir. Özellikle gıdaların enerji değerini ifade etmek için sıklıkla kullanılan ısı birimi kilokaloridir (kcal). 1 kcal = 1000 kalori. 1 kcal'nin diğer adı 1 Kaloridir (büyük K). İngiliz sisteminde ısı birimi Btu'dur (British thermal unit). 1 Btu = 1 pound suyun sıcaklığını 1 Fahrenheit ( tam olarak 63 ° F'den 64 ° F'ye) yükseltmek için gereken ısı miktarıdır.
Su anomalisi
Su Anormalliklerini Anlamak
Her cisim, sıcaklığı arttığında genleşir (hacmi artar) ve sıcaklığı azaldığında büzülür (hacmi azalır). Su da sıcaklığı arttığında genleşir ve sıcaklığı azaldığında büzülür, ancak 0 ° C ile 4 ° C arasındaki sıcaklıklarda bu durum geçerli değildir. 0 ° C ile 4 ° C arasındaki sıcaklıklarda , sıcaklık arttıkça suyun hacmi azalır (su büzülür). Suyu 0 ° C'de ısıtırsak , su ne kadar sıcak olursa, hacmi o kadar azalır. Büzülme süreci, su 4 ° C sıcaklığa ulaştığında durur. 4 ° C'nin üzerinde, sıcaklık arttıkça suyun hacmi artar (su genleşir). Tersine, sıcaklık 4 ° C'den 0 ° C'ye düştüğünde su genleşir (su hacmi artar). Suyun bu garipliği , su anomalisi olarak bilinir.
Pemua dili
Elektrik kablolarını yakından incelerseniz, gevşeklikten dolayı aşağı doğru kıvrıldıklarını fark edeceksiniz. Elektrik kabloları neden gerdirilmek yerine kasten gevşetilir? Doğu Nusa Tenggara'daki Flores ve Lembata'daki çatıların çoğu çinkodan (Zn) yapılmıştır. Çinko çatılar gündüz veya gece gürültü çıkarır. Çinko neden gürültü çıkarır? Java adasında yaşıyorsanız, demiryolu raylarını gözlemlemiş olabilirsiniz. Ray bağlantılarında boşluklar vardır. Bu ray bağlantılarındaki boşlukların işlevi nedir? Genleşme konusuyla ilgili düşünebileceğiniz ve sorabileceğiniz birçok şey var.
Gaz termometresi
Örneğin, cıvalı bir termometre ve alkollü bir termometre gibi farklı tipte termometreleri kalibre edersek , her iki termometrenin ölçekleri yalnızca 0 ° C (veya 32 ° F) ve 100 ° C (veya 212 ° F) arasında aynıdır. Her iki termometreyi de hava sıcaklığını ölçmek için kullanırsak, her termometrenin gösterdiği sayılar mutlaka aynı olmayacaktır. Cıvalı termometre 48 ° C gösterirken, alkollü termometre 46 ° C gösterebilir. Bunun nedeni, cıva ve alkolün genleşme oranlarının farklı olmasıdır. Aynı durum, bimetalik termometreler vb. gibi diğer termometre türleri için de geçerlidir. Bu şekilde belirlenen sıcaklık ölçeği, kullanılan malzemelerin özelliklerine çok bağlıdır.