Үйкеліс күші

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

«Ғұмарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес АҚ

Ақпараттық технологиялар институты

Ақпараттық жүйелер және киберқауіпсіздік кафедрасы

№1 Студенттің өзіндік жұмысы

бойынша

ЕСЕП БЕРУ

Пәннің атауы: Физика

Тақырып: 1. Механикалық күштер, олардың түрлері, теңдеулері және оларды техникада қолдану. 2. Идеал және нақты газ теңдеуі. Идеал газ теңдеуін изопроцестерге қолдану. Изопроцестер теңдеуі және сызбалары. 3. Электр сыйымдылығы. Конденсаторлар. Сфералық, цилиндрлік және жазық конденсаторлар сыйымдылықтары.

Білім беру бағдарламасы: 6В06102 - «Ақпараттық жүйелер»

Тобы: СИБк-22-11

Орындаған: Серикбай Икрам

Қабылдаған: Чныбаева. Д. М

Алматы, 2023

1. Кіріспе

2. Механикалық күштер туралы түсініктеме

3. Идеал және нақты газ теңдеуі. Изопроцестер

4. Электр сыйымдылығы. Конденсаторлар. Сфералық, цилиндрлік және жазық конденсаторлар сыйымдылықтары

5. Қорытынды

6. Қолданылған әдебиеттер тізімі

1. Механикалық күштер, олардың түрлері, теңдеулері және оларды

техникада қолдану.

Күш - материалдық нүктеге немесе денеге басқа немесе өрістер тарапынан болатын механикалық әсердің өлшемі. Күш деп дененің басқа денелер тарапынан болатын әрекетінің нәтижесінде үдеу алатынын сипаттайтын және осы әрекеттің өлшемі болып табылатын физикалық шама . Күштің шамасын динамометр деп аталатын құралдың көмегімен өлшейді.

Әдетте күш деп механикада бір дененің екінші бір денеге әсерін айтамыз. Сонымен бірге, денелер арасындағы өзара әсер етуші күштер пайда болу ерекшелігіне қарай екіге бөлінеді. Біріншісі, денелердің тікелей жанасуы арқылы әсерлесудің нәтижесінде пайда болатын күштер, бұл жерде біз оны жанасу күші деп атайық. Екіншісі, денелер бір-бірімен тікелей жанаспай араларындағы белгілі бір материялық өріс арқылы әсерлесудің нәтижесінде пайда болатын күштер, бұларды өріс күші деп атайық. Ал материяның екі түрлі сипаттамасы бар екені бізге бұрыннан белгілі. Біріншісі, біз күнделікті өмірде көріп жүрген материяның белгілі күйі, мысалы, қатты дене, сүйықтар және газдар. Ал екіншісі, материяның өрістік сипаттамасы, мысалы, электр өрісі, магнит өрісі және гравитациялық өріс. Механикада үнемі қолданылатын күштерді ауырлық күші, серпімділік күші және үйкеліс күші деп үшке бөледі. Бұлардың ішіндегі ауырлық күші гравитациялық өріс күшіне жатады да, қалған екеуі жанасу күштеріне жатады.

Ауырлық күші. Әлемдегі барлық денелердің арасында өзара

тартылыс күшінің бар екендігін адамдар өте ертеден-ақ байқаған. Денелердің өзара жанаспай-ақ әсерленуінің нәтижесінде пайда болатын осындай күштерді бүкіл әлемдік тартылыс күші немесе гравитациялық күш деп атаймыз. Жер бетіндегі денелердің арасындағы гравитациялық күштердің шамасы тым мардымсыз болғандықтан, әдетте біз оларды байқай алмаймыз. Алайда жер шарының басқа денелерге қарата (жер шары бетіндегі) гравитациялық күші өте көп болады. Біз күнделікті өмірде жер бетінен жоғары тұрған заттардың тіреуі болмаса, жерге құлап түсетінін білеміз. Міне, бұл жер шарының гравитациялық күшінің әсерінен болады. Жер шарының жер шары бетіндегі немесе жақын маңындағы денелерге қарата пайда болатын гравитациялық күшін ауырлық күші деп атаймыз.

Ауырлық күшінің шамасын салмақ деп атаймыз. Жер бетіндегі барлық денелер үлкен-кішілеріне қарамай, мейлі ол тыныштықта, мейлі ол қозғалыста болсын, барлығы да жер шарының тартылыс күшінің әсеріне ұшырайды. Сондықтан барлық денелердің салмағы болады. Алайда, әртүрлі денелерге қарата айтқанда, жер тартылыс күшінің шамасы да әртүрлі болады. Тәжірибелердің нәтижесі дененің салмағы оның массасына тура пропорционал болатындығын дәлелдеді. Массасы көп денелердің салмағы ауыр болса, массасы аз денелердің салмағы жеңіл болады. Денелердің салмағын серппелі таразы арқылы өлшеуге болады.

Нақтылап айтқанда бір дененің салмағы өзгермейтін тұрақты шама емес, ол дененің жер бетіндегі географиялық орнына және ол дененің жер бетінен қаншалық биік орналасуына қарай өзгеріп отырады. Алайда, мұндай өзгеріс тым мардымсыз болғандықтан, әдетте оларды ескермейміз. Күнделікті өмірде біз дененің салмағын тұрақты болады деп қараймыз. Ауырлық күшінің бағыты үнемі тік төмен қарай бағытталады. Ауырлық күшінің денедегі әсер ету нүктесін массалар центрі деп атаймыз.

F=mg

Серпімділік күші. Әрқандай дене күш әсерінен деформацияланады.

Бірақ, деформация дәрежесі әртүрлі болады. Кейбір денелердің деформациясы аздығынан байқауға келмесе, ал кейбір денелерде деформация күшті байқалады. Сыртқы әсер етуші күшті алып тастағаннан кейін дене бастапқы қалпын қайтып келетін болса, онда деформацияны серпімді деформация деп атаймыз. Тәжірибелердің нәтижесінен серпімді деформацияланған денелердің бастапқы күйіне (пішіні және көлеміне) қайтып келу үшін деформацияланған басқа денелерге қарата әсер ететін күш пайда болатынын білеміз. Мұндай күштер серпімділік күші деп аталады. Деформациялық күштер тікелей жанасушы денелердің арасында пайда болады, сондай-ақ, денелерде деформация пайда болу олардың алдыңғы шарты болып табылады. Мысалы, екі қолымызбен серппені созған кезімізде серппе бастапқы күйіне қайтып келу үшін қолымызға қарата қарсы әсер күшін пайда қылады. Міне, бұл серпімділік күші болып табылады. Сол сияқты, арқанмен ауыр жүкті көтерген кезде арқанда аз мөлшердегі созылу (деформация) пайда болады. Бұл кезде арқанда бастапқа күйіне (ұзындығына) қайтып келуі үшін қарсы әсер күш пайда болады, сондай-ақ, ол күш ауыр жүкке әсер етеді. Әдетте біз арқанда пайда болған осындай серпімділік күшті арқанның тартылу күші деп атаймыз. Тағы бір мысал келтірейік, дене үстел үстінде жатқан болсын, үстел бетінің жоғары бағытталған әсер күшінің нәтижесінде денеде өте аз мөлшердегі деформация пайда болады десек, бұл кезде дене өзінің бастапқы күйіне қайтып келуі үшін үстел бетіне қарай төмен бағытталған серпімділік күшті пайда қылады. Мұндай күштерді әдетте қысым күші деп атаймыз. Дәл сол сияқты үстел беті де өте аз мөлшерде деформацияға ұшырайды десек, бастапқы күйіне қайтып келуі үшін үстел бетінде де жоғары бағытталған серпімділік күші пайда болады. Мұндай күштерді әдетте біз үстел бетінің тіреу күші деп атаймыз. Бұдан басқа, қатты денелердің бір-бірімен соқтығысу күші және сұйықтықтардың ішіне батырылған денелерге қарата ығыстыру күші дегендердің барлығы серпімділік күштердің қатарына жатады. Серпімділік күшінің бағыты әрқашанда абсолют деформация бағытына қарама-қарсы бағытта болады.

F=-kx

Үйкеліс күші. Екі дене тікелей жанасқан кезде оларды өзара

салыстырмалы қозғалыс пайда болса, немесе салыстырмалы қозғалыс пайда болуға ұмтылса, онда олардың жанасу бетінде қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытта бір күш пайда болады. Оны біз үйкеліс күші деп атаймыз. Үйкеліс күш пайда болу кезіндегі өзгешелігіне қарай тыныштық үйкеліс, сырғанау үйкелісі және домалау үйкелісі деп үшке бөлінеді.

Өзара жанасқан денелерде сыртқы күштің әсеріндей салыстырмалы қозғалысқа ұмтылу пайда болады. Бірақ қозғалыс пайда болмаса, онда мұндай үйкеліс күштерін тыныштық үйкеліс күштері деп атаймыз. Мысалы, жер бетінде тыныш тұрған үлкен бір жәшікті бар күшімізбен итергенде жәшік орнынан қозғалмаса онда біздің итеру бағытымызға қарама-қарсы бағытта қозғалысқа кедергілік жасайтын бір күштін болғаны. Міне бұл күш тыныштық үйкеліс күші болып табылады.

Екі жанасқан денелер арасында салыстырмалы қозғалыc (сырғанау) болған кезде пайда болатын үйкеліс күшін сырғанау үйкеліс күші деп атайды.

Бір дененің екінші бір дененің бетінен домалаған кездегі пайда болған үйкеліс күшін домалау үйкеліс күші деп атаймыз. Әдеттегі жағдайда домалау үйкеліс күші сырғанау үйкеліс күшінен аз болады. Сондықтан денені сүйрегеннен көрі домалатқан оңай болады.

F = μ N

Күштердің өзара байланысы. Дененің ұшыраған ауырлық күші мен

дененің тіреу бетіне беретін қысым күшін, сондай-ақ, денені көтеріп тұрған арқаның тартылу кшін бір-бірімен шатастыруға болмайды. Мысалы, бір дене жер бетінде жатыр десек, көптеген адамдар осы дененің ұшыраған ауырлық күші жер бетіне әсер етеді де, сол арқылы қысым күшін пайда қылады деп қарайды. Ал енді кейбір адамдар жер бетінің ұшыраған қысым күші дегеніміз дене ұшыраған ауырлық күші болып табылады деп қарайды. Арқанмен ауыр денені көтерген кезде дене ұшыраған ауырлық күші арқанда тартылу күшін келтіріп шығарады, немесе арқанның ұшыраған тартылу күші дегеніміз, дененің ұшыраған ауырлық күші болып табылады деген көзқарастағы адамдар да жоқ емес. Шындығында, мұндай көзқарастардың бәрі де дұрыс емес. Мұндағы қателіктердің қай жерде екенін қарап көрейік. Дененің ұшыраған ауырлық күші деп жер шарының денеге қарата тартылыс күшін айтамыз. Ол денеге әсер етеді, қасиеті жағынан гравитациялық күштердің қатарына жатады. Ал қысым күші мен тартылу күші деп дененің тіреу беті мен арқанға әсер ететін күшін айтамыз. Бұлар қасиеті жағынан серпімділік күштердің қатарына жатады. Міне, бұл нәтижелерден қысым күші мен тартылу күшінің ауырлық күші емес екендігін біле аламыз. Жоғарыдағы қате көзқарастардың незізгі шығу себебі тіреу бетінің қысым күші мен арқанның тартылу күшін дененің салмағы келтіріп шығарғандықтан болып отыр. Егер дененің салмағы болмаса тіреу бетінде қысым күші пайда болмайды, арқан да тартылу күшінің әсеріне ұшырамайды. Оның үстіне дене тыныштықта тұрған кезде тіреу бетінің ұшыраған қысым күші мен арқанның ұшыраған тартылу күшінің шамасы дене ұшыраған ауырлық күшінің шамасымен бірдей, бағыты қарама-қарсы болады. Алайда, ауырлық күші мен қысым күші және тартылу күші арасындағы мұндай байланыс тек жоғарыдағы аталған ерекше жағдайда ған өзара сәйкес келеді. Ал шындығында олар арасында тікелей байланыс жоқ екендігін төмендегі мысалдан көре аламыз. Мысалы, кітапты қолымызбен бөлменің қабырғасына қысып ұстап тұратын болсақ, қабырғаның ұшыраған қысым күші мен кітаптың ұшыраған ауырлық күшінің ешқандай қатысы жоқ екендігін оп-оңай көре аламыз. Сондай-ақ, арқан мен денені көтерген кезде денені жоғары қарай үдемелі қозғалыспен көтерсек, не денені төмен қарай үдемелі қозғалыспен түсірсек, онда арқан ұшыраған тартылу күшінің шамасы дене ұшыраған ауырлық күшінің шамасына тең болмайды. Сондықтан, ауырлық күші мен қысым күшін не тартылу күшін бір-бірінен ажырата білуіміз керек.

Тыныштық үйкеліс күшінің қозғалыстың басталуына кедергілік жасайтындығы және денелердің салыстырмалы тыныштығын сақтайтындығы жоғарыда айтылды. Осыған негізделе отырып, үйкеліс күші ылғи да дене қозғалысыныа кедергі жасайды және қозғалыс бағытына қарама-қарсы болады деп қарамауымыз керек. Кейде үйкеліс күші қозғалыстың негізгі күші болып саналады және ол қозғалыс бағытымен бірдей болғандықтан дене тыныштық үйкеліс күшінің әсерінен алға қарай қозғалады. Мысалы, адамдар алға қарай жүргенде аяқ киімінің табаны жолмен өзара әсерлесе отырып, оны кері қарай итереді, ал үйкеліс нәтижесінде пайда болған тыныштық үйкеліс күшінің бағыты алға қарай бағытталған болып, соның нәтижесінде адам алға қарай қозғалады. Дәл осы сияқты автокөліктердің дөңгелектері мен жер арасында қозғалыс бағыты мен бір бағыттағы тыныштық үйкеліс күші пайда болып, сол үйкеліс күшінің әсерінен автокөлік алға қарай бағытта қозғалыс алады. Сондықтан тыныштық үйкеліс күші қозғалыс басталуына кедергілік жасайды және ол үнемі қозғалыс бағытына қарама-қарсы болады деп айтуға болмайды.

Идеал және нақты газ теңдеуі. Идеал газ теңдеуін изопроцестерге қолдану. Изопроцестер теңдеуі және сызбалары.

Идеал газ - бөлшектерінің өзара әсері ескерілмейтін газдың теориялық моделі. Ол классикалық идеал газ және кванттық идеал газ болып ажыратылады. Классикалық идеал газдың қасиеттері классикалық физика заңдарымен -Клапейрон теңдеуімен, сондай-ақ оның дербес түрлері Бойль- Мариотт заңы және Гей-Люссак заңымен сипатталады. Классикалық идеал газ бөлшектерінің энергиясы Больцман үлестірілуіне сәйкес болып үлестіріледі. Жеткілікті дәрежеде сиретілген реал газдар классикалық идеал газдың моделімен жақсы түсіндіріледі.

МКТ-ның негізгі теңдеуі. Зат құрылысының МКТ негізі ретінде әрқайсысы тәжірибе жүзінде дәлелденген үш қағида алынады: 1) зат ұсақ бөлшектерден тұрады; 2) бұл бөлшектер бір-бірімен өзара әсерлеседі; 3) бөлшектер үнемі қозғалыста болады.

Менделев-Клапейрон теңдеуі. -Бұл идеал газ күйінің теңдеуі • Термодинамикалық параметрлерді байланыстыратын теңдеу газ күйінің теңдеуі немесе Менделеев-Клаперйрон теңдеуі деп аталады • Универсал газ тұрақтысы дегеніміз заттың 1 молінің температурасы 1 К -ге арттыру үшін оған қанша жылу мөлшерін беру қажет екендігін көрсететін физикалық шама:

Изопроцестер-газ заңдары Термодинамикалық жүйеде бір мокроскопиялық параметрі тұрақты, ал қалған екеуі тұрақты болмаса, онда оны: изопроцестер деп атайды

Рисунок 1

Электр сыйымдылығы. Конденсаторлар. Сфералық, цилиндрлік және жазық конденсаторлар сыйымдылықтары.

Электр сыйымдылық бұл өткізгіштін зарядты сақтай алатын қасиеті. Бұны C әріппен белгілейді. Өлшем бірлігі Фарад (қысқаша Ф), Майкл Фарадейдің құрметіне қойылған.

Сонымен өткізгіштін C электр сыйымдылығы дегеніміз мына формула арқылы өштенетін шама:

C = q/φ, мұндағы q алынған заряд ал φ потенциал.

Бір Фарад бұл өте үлкен шама, соңдықтан практикада микрофарад (1 микрофарад = 10 ^-6 Ф) не пиктофарад (1 пиктофарад = 10 ^-12 Ф) дегенді жиі пайдалынады.

Конденсаторлар

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.