لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:42
فهرست مطالب
مقدمه
قانون جاذبه نیوتون
قانون اول نیوتون درباره حرکت
اهمیت قانون اول
قانون دوم نیوتون درباره حرکت
نیرو و شتاب
جرم و شتاب
قانون دوم نیوتون
قانون دوم نیوتون درباره حرکت
کاربرد قوانین نیوتون
نورد الکترومغناطیسی
طیف الکترومغناطیسی
نخستین موتور الکتریکی فارادی
مسئله ساختار هسته اتمی
اتم بور
انرژی کلاسیکی اتم
قانون اهم، مقاومت
ضریب دمایی مقاومت
تکامل فیزیک
منابع
مقدمه ....
کمیتهای فیزیکی ... سنگ بنای علم فیزیک کمیتهای فیزیکی است که ما برای بیان قوانین فیزیک از آنها استفاده می کنیم از جمله می‌توان از طول، جرم، زمان، نیرو، سرعت و چگالی، مقاومت و شدت میدان مغناطیسی نام برد. بسیاری از این واژه‌ها مانند طول و نیرو در گفتگوهای روزمره نیز بکار می‌روند. مثلاً ممکن است گفتهشود: « من اینکار را هر قدر هم طول بکشد، بخاطر شما با تمام نیرو انجام می‌دهم». ولی در فیزیک باید واژه‌های به کمیتهای فیزیکی، مانند نیرو و طول را با وضوح و دقت تعریف کنیم و آنها را با مفاهیم روزمره اشتباه نگیریم. در مثال بالا معانی واژه‌های طول و نیرو هیچ ربطی به تعریف دقیق و علمی این کمیت ندارد. یک کمیت فیزیکی (مانندجرم) را موقعی تعریف شده می‌دانیم که روشها یا دستورالعملهایی برای اندازه‌گیری آن بیان کرده و یکایی (مانند کیلوگرم) به آن نسبت داده باشیم. یعنی، در واقع یک استاندار برای آن تعریف بکنیم. نکته مهم تعریف این کمیت با یک روش مفید و عملی و پذیرفته شدن آن درسطح بین‌المللی است. تعداد کمیتهای فیزیکی آنقدر زیاد است که مرتب کردن آنها خود مسئله اصلی و مشکل است. این کمیتها از هم مستقل نیستند. بعنوان مثال سرعت برابر نسبت طول به زمان است
کاری که باید بکنیم اینست که ا زمیان تمام کمیتهای فیزیکی ممکن چند کمیت مشخص را انتخاب کنیم. و آنها را کمیتهای اصلی نبامیم. بقیه کمیتها را از این کمیتهای اصلی بدست می‌آوریم. آنگاه برای هر یک از این کمیهای اصلی استانداردی در نظر می‌گیریم. بعنوان مثال، اگر طول را کمیت اصلی انتخاب کنیم، متر را بعنوان استاندارد آن در نظر می‌گیریم و آن را با عملیات دقیق آزمایشگاهی تعریف می کنیم.
1- قانون جاذبه نیوتون
نیرویی که خط عمل آن را یک نقطه منفرد یا مرکز عبور کند نیروی مرکزی گویند. اگر مقدار نیرو فقط بستگی به فاصله از مرکز داشته باشد و تابع جهت نباشد، نیرو را همگن می‌نامند. نیروهای مرکزی از مبانی مهم فیزیک هستند، زیرا نیروهایی از قبیل نیروهای جاذبه‌ای، نیروهای الکترواستاتیکی و غیره در این گروه قرار دارند. نیروهای عکس‌العملی نیز ذرات بنیادی طبیعت، اساساً ازنوع نیروهای مرکزی هستند. در حالتی ه دو ذره وجود داشته باشد، هر ذره بصورت یک مرکز نیرو برای ذره دیگر عمل خواهد کرد.
جاذبه ....
نیوتون در سال 1666 قانون جاذبه عمومی را بیان کرد. اغراق آمیز نیست اگر بیان این قانون را شروع اخترشناسی جدید بدانیم زیرا قانون جاذبه در مورد حرکت سیارات منظومه شمسی، ماهواره‌های آنها ستارگان مضاعف و دوتایی و حتی سیستم‌‌های ستاره‌ای صادق است این قانون را می‌توان چنین بیان کرد.
«هر ذره در جهان، هر ذره دیگر را با نیرویی جذب می‌کند که با حاصلضرب جرم آن دو ذره نسبت مستقیم با مجذور فاصله بین آنها نسبت معکوس دارد. این نیرو در امتداد خط راست واصل بین دو ذره است.»
این قانون را از لحاظ برداری می‌توان چنین نوشت :
FijS نیروی وارد شده توسط ذره j به جرم mj بر ذره، به جرم mi است همانطور که در شکل نشان داده شدهاست بردار rij بر روی قطعه خط واصل بین دو ذره و در جهت حرکت از I به j است. قانون عکس العمل ایجاب می‌کند که Fij= Fji باشد، ثابت تناسب G را ثابت جهانی جاذبه می‌نامند. مقدار این ثابت را با انجام آزمایشهای دقیق در آزمایشگاه و اندازه‌گیری نیروی بین دو جسم با جرمهای مشخص بدست آورده‌اند.[1] مقدار بین‌المللی پذیرفته شده این ثابت در سیستم SI عبارت است از :
G= (6.672± 0.004)× 1011 Nm2kg-2
در حال حاضر تمام دانش ما درباره جرمهای اجسام نجومی (از جمله زمین) بر مبنای مقدار این ثابت بنیادی است:[2]
قانون اول نیوتون درباره حرکت...
سوال؟ ... آیا نخستین باری که قرص یخ خشک یا وسیله تقریب بی‌اصطکاک دیگری می‌دیدید تعجب نکردید؟
آیا بیاد دارید که با کوچکترین تلنگری که به آن می زدید چه طور صاف و یکنواخت سر می خورد؟ چطور بود که هیچ علامتی از کند شدن یا تند شدن نشان نمی داد؟ تجربه روزمره بما می‌گوید که برای آنکه حرکت یک جسم ادامه پیدا کند، پیوسته نیرو لازم است. اما قرص یخ خشک از برآوردن انتظارات ارسطویی سرباز می‌زند، و برخورد با این امر برای نخستین بار همیشه تعجب آور است. با این همه، قرص یخ خشک کاملاً طبیعی عمل می‌کند. اگر نیروهای اصطکاک وجود نمی‌داشتند، یک ضربه آرام موجب می‌شد که میزها و صندلی‌ها نیز همچون قرص یخ خشک از جای خود حرکت کنند وبرکف اتاق سر بخورند. قانون اول نیوتن مستقیماً با اندیشه ارسطویی درباره «طبیعی» بودن به ستیز برمی‌خیزد این قانون اعلام می‌کند که حالت سکون و حالت بی شتاب حرکت یکنواخت در یک خط مستقیم هر دو بطور برابر طبیعی هستند. فقط وجود بعضی از نیروها مثلاً اصطکاک جسم را از حرکت دائمی باز می‌دارد. قانون اول نیوتن درباره حرکت را می‌توان با اصطلاحهای امروزی بصورت زیربیان کرد: هر جسم به حالت سکون یا در حال حرکت مستقیم الخط یکنواخت باقی می‌ماند مگر آنکه نیروی بی‌توازنی بر آن وارد آید. به عکس اگر جسمی در حالت سکون یا درحال حرکت مستقیم الخط یکنواخت باشد نیروی بی‌توازنی موثر بر آن برابر صفر است. برای آن که حرکت یک جسم را بفهمیم، باید تمام نیروهای موثر بر‌آن را به حساب آوریم. اگر همه نیروها از جمله اصطکاک در حال موازنه باشند جسم با سرعت ثابت V حرکت خواهد کرد. گرچه نیوتون نخستین کسی بود که این اندیشه را بصورت قانون کلی بیان کرد گالیله پنجاه سال پیش از او بینات مشابهی اظهار کرده بود. البته گالیله و نیوتن قرصهای یخ خشک در اختیار نداشتند وبنابرین نمی‌توانسته‌اند حرکتی رامشاهده کرده باشند که اصطکاک در آنها بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته باشد. اما گالیله آزمایشی فکری ابداع کرده بود، که در آن اصطکاک صفر تصور می‌شد.
[1] - مکانیک تحلیلی- ویرایش چهارم- گونت ر. فولر- ترجمه: مهندس کاشانی حصار- مهندس ملک زاده
[2] - G در بین ثابتهای اصلی فیزیکی شناخته شده تاکون کمترین دقت را دارد. این ناشی از این حقیقت است که نیرویی جاذبه بین دو جسم در اندازه‌های آزمایشگاهی بی‌نهایت کوچک است.
مقاله در مورد قوانین فیزیک جاذبه نیوتن الکترومغناطیس
