גרונטלעכע פיזיק טוטאָריאַלס

כדי צו דערקלערן די אומקערלעכע טערמאדינאמישע פראצעסן, האבן די וויסנשאפטלער פארמולירט דעם צווייטן געזעץ פון טערמאדינאמיק. דער צווייטער געזעץ פון טערמאדינאמיק דערקלערט וועלכע פראצעסן קענען פארקומען אין אוניווערס און וועלכע פראצעסן קענען נישט פארקומען. איין וויסנשאפטלער מיטן נאמען RJE קלאוזיוס (1822-1888) האט געמאכט די פאלגנדע אויסזאג:

נאַטירלעך, היץ באַוועגט זיך פון הויך-טעמפּעראַטור אָביעקטן צו נידעריק-טעמפּעראַטור אָביעקטן; נאַטירלעך, היץ גייט נישט ווייטער פון נידעריק-טעמפּעראַטור אָביעקטן צו הויך-טעמפּעראַטור אָביעקטן (צווייטער געזעץ פון טערמאָדִינאַמיק - קלאַוסיוס'ס אויסזאָג).

קלאַוזיוס'ס אויסזאָג איז איינע פון ​​די ספּעציעלע אויסזאָגן פון דעם צווייטן געזעץ פון טערמאָדינאַמיק. עס ווערט גערופן ספּעציעלע אויסזאָג ווייל עס גילט נאָר פֿאַר איין פּראָצעס, וואָס איז פֿאַרבונדן מיט היץ-איבערפֿירונג. ווייל די אויסזאָג איז נישט פֿאַרבונדן מיט אַנדערע פּראָצעסן, דאַרפֿן מיר אַ מער אַלגעמיינע אויסזאָג. די אַנטוויקלונג פֿון אַן אַלגעמיינער אויסזאָג פֿון דעם צווייטן געזעץ פֿון טערמאָדינאַמיק איז באַזירט אויף דער שטודיע פֿון היץ-מאָטאָרן. דעריבער, דיסקוטירן מיר ערשט מאָטאָר-היץ.

לייענען מער

אַרטיקל טערמאָדינאַמישע פּראָצעסן: איזאָטערמאַל אַדיאַבאַטיש איזאָטהאָריש איזאָבאַריש

עס זענען דא פיר טערמאדינאמישע פראצעסן, נעמליך איזאטערמישע, איזאכארישע, איזאבארישע און אדיאבאטישע פראצעסן.

איזאָטערמישער פּראָצעס (קאָנסטאַנטע טעמפּעראַטור)

אין אַן איזאָטערמישן פּראָצעס, ווערט די סיסטעם טעמפּעראַטור געהאַלטן קאָנסטאַנט. טעאָרעטיש, איז די אַנאַליזירטע סיסטעם אַן אידעאַלער גאַז. די אידעאַלע גאַז טעמפּעראַטור איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אידעאַלער אינערלעכער גאַז ענערגיע (U = 3/2 n RT). T טוישט זיך נישט, אַזוי טוישט זיך U אויך נישט. אַזוי, אויב מען געווענדט עס צום איזאָטערמישן פּראָצעס, ווערט דער ערשטער געזעץ פון דער טערמאָדינאַמישער גלייכונג:

לייענען מער

טערמאָדינאַמיש פּראָצעס

היץ (Q) איז די ענערגיע וואָס באַוועגט זיך פון איין אָביעקט צום אַנדערן צוליב דעם טעמפּעראַטור חילוק. וועגן סיסטעמען און סביבות, היץ איז ענערגיע וואָס באַוועגט זיך פון סיסטעם צו סביבה אָדער ענערגיע וואָס באַוועגט זיך פון סביבה צו סיסטעם, צוליב דעם טעמפּעראַטור חילוק. אויב די סיסטעם טעמפּעראַטור איז העכער ווי די אַמביאַנט טעמפּעראַטור, וועט היץ פליסן פון דער סיסטעם צו דער סביבה. אויב די אַמביאַנט טעמפּעראַטור איז העכער ווי די סיסטעם טעמפּעראַטור, דאַן פליסט היץ פון דער סביבה צו דער סיסטעם.

היץ (Q) איז ענערגיע וואָס באַוועגט זיך צוליב דעם טעמפּעראַטור חילוק, בשעת אַרבעט (W) איז פֿאַרבונדן מיט ענערגיע איבערפֿירונג דורך אַרבעט. למשל, אויב די סיסטעם טוט אַרבעט אויף דער סביבה, דאַן באַוועגט זיך ענערגיע פֿון דער סיסטעם צו דער סביבה. פֿאַרקערט, אויב די סביבה טוט אַרבעט אויף דער סיסטעם, דאַן באַוועגט זיך ענערגיע פֿון סביבה צו סיסטעם.

לייענען מער

נישט-עלאַסטישע קאָליזיעס

דער געזעץ פון קאנסערוואציע פון ​​קינעטישע ענערגיע איז נישט אָנווענדלעך אין נישט-עלאַסטישע קאָליזיעס. דער געזעץ פון קאנסערוואציע פון ​​מאָמענטום איז אָנווענדלעך אין נישט-עלאַסטישע קאָליזיעס אויב נאָר קיין עקסטערנע קראַפט אַקטירט נישט אויף די צוויי קאָלידירנדיקע אָביעקטן. אין אַן נישט-עלאַסטישער קאָליזיע, צוויי אָביעקטן קליבן זיך צוזאַמען אָדער זענען אַטאַטשט צו יעדער אַנדערער נאָך דער קאָליזיע.

בייַשפּיל קשיא 1.

צוויי אביעקטן זענען פון דער זעלבער מאַסע, נעמליך 1 ק"ג. אביעקט 1 באוועגט זיך אויף א פלאַכער פלאַך מיט א גיכקייט פון 10 מעטער/סעקונדע און קאָלידיִרט מיט אביעקט צוויי וואָס איז אין רו. נאָך דער קאָליזיע, קליבן זיך די צוויי אביעקטן צוזאַמען. וואָס איז די גיכקייט פון די צוויי אביעקטן נאָך דער קאָליזיע?

לייענען מער

טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס

אין טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיעס, איז דער געזעץ פון קאָנסערוואַציע פון ​​מאָמענטום אָנווענדלעך, בשעת דער געזעץ פון קאָנסערוואַציע פון ​​קינעטישע ענערגיע איז נישט אָנווענדלעך. אין דעם מאָמענט ווען אַ קאָליזיע פּאַסירט, ווערט אַ געוויסע קינעטישע ענערגיע פאַרוואַנדלט אין קלאַנג ענערגיע, היץ ענערגיע און אינערלעכע ענערגיע. די נוצן פון דעם וואָרט עלאַסטיש ווייזט אַז נאָך דער קאָליזיע, קליבן זיך די צוויי אָביעקטן נישט צוזאַמען נאָר שפּרינגען אָפּ.

א ביישפּיל פון א טיילווייז עלאַסטישע קאָליזיע איז די איין-דימענסיאָנאַלע קאָליזיע פון ​​צוויי מאַרבלען אדער צוויי פּול באַללס.

לייענען מער

קאָנסערוואַציע פון ​​לינעאַר מאָמענטום

דער געזעץ פון קאנסערוואציע פון ​​לינעארער מאמענטום זאגט אז אויב עס איז נישטא קיין עקסטערנע קראפט וואס ווירקט אויף צוויי קאלידירנדע אביעקטן, איז דער מאמענטום פון די אביעקטן פאר דער קאליזיע גלייך צום מאמענטום פון די אביעקטן נאך דער קאליזיע.

p₁ + ז₂ = פּ₁ ' + פ₂ גלייכונג 1.4

m₁ v₁ + עם₂ v₂ = עם₁ v₁ ' + מ₂ v₂ '

אויב נאך א צוזאמענשטויס קליבן זיך ביידע אביעקטן צוזאמען,

m₁ v₁ + עם₂ v₂ = (מ₁ + עם₂ ) וו'

לייענען מער

גאנץ עלאַסטישע קאָליזיעס

א קאליזיע פון ​​צוויי אביעקטן ווערט גערופן א גאנץ עלאַסטישע קאליזיע אויב דער מאָמענטום אדער קינעטישע ענערגיע פון ​​יעדן אביעקט פאר דער קאליזיע איז גלייך צו דער מאָמענטום און קינעטישע ענערגיע פון ​​יעדן אביעקט נאך דער קאליזיע. מיט אנדערע ווערטער, די קאנסערוואציע פון ​​מאָמענטום געזעץ און קאנסערוואציע פון ​​קינעטישע ענערגיע געזעץ זענען אָנווענדלעך אין גאנץ עלאַסטישע קאליזיעס. די נוצן פון דעם וואָרט עלאַסטיש ווייזט אז נאך דער קאליזיע, קליבן זיך די צוויי אביעקטן נישט צוזאמען אדער זענען נישט פארבונדן איינער צום אנדערן נאר שפרינגען אפ. דער מאָמענטום פון יעדן אביעקט איז קאנסערווירט.

דער מאָמענטום פון יעדן אָביעקט איז קאָנסערווירט.

לייענען מער

אַרבעט-מעכאַנישע ענערגיע פּרינציפּ

דער ארבעט-קינעטישע ענערגיע טעארעם זאגט אז די נעץ ארבעט אדער די ארבעט געטאן דורך די נעץ קראפט איז גלייך צו דער ענדערונג אין קינעטישע ענערגיע.

W_נעץ =קע_t – צו_o = 1⁄2 מעטער(v_t² - וו_o²)

W_נעץ עס זענען דא צוויי טיפן כוחות, נעמליך קאנסערוואטיווע כוחות, און נישט-קאנסערוואטיווע כוחות. אזוי, נעץ ארבעט קען באטראכט ווערן צו זיין צוזאמענגעשטעלט פון דער ארבעט געטאן דורך א קאנסערוואטיווע קראפט און דער ארבעט געטאן דורך א נישט-קאנסערוואטיווע קראפט.

W_c + וו_nc = ΔKE

לייענען מער

ארבעט געטאן דורך קאנסערוואטיווע כוחות פאטענציעלע ענערגיע

באַאָבאַכט אַן אָביעקט וואָס באַוועגט זיך ווערטיקאַל אַרויף און קערט זיך דאַן צוריק צו זיין אָנהייב פּאָזיציע נאָך דערגרייכן אַ מאַקסימום הייך. ווען דער אָביעקט באַוועגט זיך ווערטיקאַל אַרויף, טוט וואָג נעגאַטיווע אַרבעט אויף דעם אָביעקט. ווען דער אָביעקט באַוועגט זיך אַרויף, פאַרגרעסערט זיך די הייך פון דעם אָביעקט. דעריבער, פאַרגרעסערט זיך אויך די גראַוויטאַציאָנעלע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דעם אָביעקט. מען קען אויספירן אַז די נעגאַטיווע אַרבעט געטאָן דורך וואָג איז גלייך צו דער פאַרגרעסערונג אין דער גראַוויטאַציאָנעלער פּאָטענציעלער ענערגיע (PE) פון דעם אָביעקט.

לייענען מער

קאנסערוואטיווע קראַפט און נישט-קאנסערוואטיווע קראַפט

1. קאנסערוואטיווע קראַפט

1.1 וואָג (w)

באַטראַכט אַן אָביעקט וואָס באַוועגט זיך ווערטיקאַל אַרויף ביז ער דערגרייכט אַ מאַקסימום הייך איידער ער באַוועגט זיך אַראָפּ צו זיין אָנהייב פּאָזיציע. ווען מען באַוועגט זיך ווערטיקאַל אַרויף מיט h, איז די וואָג אין פאַרקערטער ריכטונג פון דער פאַררוקן. אַזוי טוט די וואָג נעגאַטיווע אַרבעט אויף דעם אָביעקט. 

וו = וו (קאס 180^o) = – וו = – מגה

נאכדעם וואס ער דערגרייכט א מאקסימום הייך, באוועגט זיך דער אביעקט אראפ צו זיין אנהייב פאזיציע מיט h. ווען ער באוועגט זיך אראפ, איז די וואג אין דער זעלבער ריכטונג ווי די פארשייבונג. ווייל עס איז אין דער זעלבער ריכטונג ווי די פארשייבונג, טוט די וואג פאזיטיווע ארבעט.

לייענען מער