Lluoedd fformiwla. Mae cryfder - fformiwla (Ffiseg)

Mae'r gair "pŵer" mor dreiddiol sy'n rhoi syniad clir iddo - tasg bron yn amhosibl. Nid yw Amrywiaeth o nerth i nerth cyhyrau meddwl yn cwmpasu sbectrwm cyfan o gwreiddio yn ei syniadau. Mae cryfder, eu hystyried fel swm corfforol sy'n ystyr a diffiniad diffinio'n glir. Mae'r fformiwla yn diffinio model mathemategol o bŵer: grym yn erbyn y prif baramedrau.

Mae hanes o gryfder ymchwil yn cynnwys y diffiniad yn dibynnu ar y paramedrau a phrawf arbrofol dibyniaeth.

Cryfder mewn Ffiseg

Cryfder - mesur o rhyngweithio o gyrff. cyrff gweithredu dwyochrog ar ei gilydd yn gyfan gwbl yn disgrifio'r prosesau sy'n gysylltiedig â newidiadau mewn cyflymder neu anffurfio y cyrff.

Gan fod y maint corfforol gan uned bwer (yn y system SI - Newton) a'r ddyfais ar gyfer ei fesur - dynamomedr. egwyddor dynamomedr o weithredu yn seiliedig ar gymhariaeth y grym sy'n gweithredu ar y corff gyda grym elastig y dynamometer gwanwyn.

I rym 1 newton grym yn cael ei fabwysiadu, dan ddylanwad pwysau corff o 1 kg yn newid ei gyflymder o 1 m ar gyfer 1 eiliad.

Cryfder fel swm fector a ddiffinnir gan:

• cyfeiriad y gweithredu;
• pwynt y cais;
• modiwl, gwerth absoliwt.

Disgrifio'r rhyngweithiad reidrwydd yn nodi paramedrau hyn.

Mathau o ryngweithio naturiol: disgyrchiant, electromagnetig, cryf, gwan. Disgyrchiant rym (grym disgyrchiant gyda'i amrywiaeth - y grym disgyrchiant) yn bodoli oherwydd dylanwad y meysydd disgyrchiant amgylch unrhyw màs y corff gael. Nid yw'r maes astudio disgyrchiant wedi dod i ben eto. Dod o hyd nad yw ffynhonnell y maes hwn yn bosibl eto.

Mae nifer fwy o rymoedd yn deillio o ryngweithio electromagnetig yr atomau sy'n rhan o'r sylwedd.

grym gwasgedd

Wrth ymateb gyda'r corff Ddaear mae'n exerts pwysau ar yr wyneb. Mae'r heddlu pwysau, mae'r fformiwla yn y ffurflen: P = mg, a ddiffinnir gan màs y corff (m). Mae gan Cyflymu disgyrchiant (g) gwahanol werthoedd ar wahanol ledredau y Ddaear.

Mae cryfder y pwysau fertigol yn gyfartal yn y maint a gyferbyn i gyfeiriad grym elastig sy'n codi yn y gefnogaeth. lluoedd fformiwla a thrwy hynny yn amrywio gyda symudiad y corff.

Newidiadau mewn pwysau corff

gweithredu y corff ar y gefnogaeth oherwydd y rhyngweithio gyda'r Ddaear yn amlach y cyfeirir ato fel y pwysau y corff. Yn ddiddorol, mae'r gwerth y pwysau corff yn dibynnu ar cyflymiad y cynnig yn y cyfeiriad fertigol. Yn yr achos lle mae'r cyfeiriad arall at y cyflymiad cyflymu disgyn rhad ac am ddim, ennill pwysau yn digwydd. Os yw cyflymiad y corff yn cyd-fynd â chyfeiriad disgyrchiant, mae'r pwysau corff lleihau. Er enghraifft, tra mewn lifft, yn dechrau adferiad mae person yn teimlo y magu pwysau am beth amser. Dadlau bod ei màs yn newid, nid oes angen. Ar yr un pryd, rydym yn rhannu'r cysyniad o "pwysau corff" a "mas".

grym elastig

Pan fydd y newid siâp y corff (anffurfio) mae yn rym sy'n tueddu i ddychwelyd y corff i'w siâp gwreiddiol. Mae'r grym Rhoddwyd yr enw "grym elastig". Mae'n codi oherwydd y rhyngweithio trydan o'r gronynnau sy'n ffurfio'r corff.

Ystyriwch straen syml: tensiwn a cywasgu. Yn ymestyn yn cyd-fynd â chynnydd yn y dimensiynau llinol o gyrff, cywasgu - lleihau nhw. Nifer nodweddu prosesau a elwir elongation corff. Dynodi ei "x". Fformiwla grym elastig yn uniongyrchol gysylltiedig â elongation. Mae gan bob anffurfio corff cael ei paramedrau geometrig a chorfforol eu hunain. Gelwir y dibyniaeth y gwrthiant anffurfio elastig y corff a phriodweddau y deunydd y mae'n cael ei wneud yn cael ei benderfynu gan y cyfernod elastig yn cael ei anystwythder (k).

model mathemategol o ryngweithio elastig yn cael ei ddisgrifio gan y gyfraith Hooke.

Grym a gynhyrchir gan anffurfio y corff, yn cael ei gyfeirio yn erbyn y cyfeiriad dadleoli o'r rhannau unigol o'r corff mewn cyfrannedd union at ei elongation:

• F _y = -kx (mewn nodiant fector).

Mae'r arwydd "-" yn dynodi y cyfeiriad arall o anffurfio a chryfder.

Ar ffurf sgalar, mae'r arwydd negatif yn absennol. Mae'r heddlu gwydn, fformiwla sydd â'r ffurflen F dilyn _y = kx, yn cael ei ddefnyddio dim ond yn ystod anffurfio elastig.

Roedd y rhyngweithio y maes magnetig gyda cyfredol

Effaith maes magnetig ar hyn o bryd uniongyrchol yn cael ei ddisgrifio gan y gyfraith Ampere. Mae'r heddlu y deddfau maes magnetig ar ddargludydd sy'n cario cerrynt leoli gyda lle ynddo, a elwir yr heddlu Ampere.

Rhyngweithio o feysydd magnetig gyda gwefr drydanol sy'n symud yn achosi amlygiad grym. fformiwla Ampere, sy'n cynnwys y ffurflen F = IBlsinα, yn dibynnu ar y cae ymsefydlu magnetig (B), mae'r rhan hyd gweithredol y dargludydd (l), ar hyn o bryd (I) yn y dargludydd a'r ongl rhwng y cyfeiriad presennol a sefydlu magnetig.

Gall Diolch i'r ddibyniaeth diweddaraf yn cael ei dadlau y gall y maes magnetig fector gweithredoedd newid pan cylchdroi arweinydd neu newidiadau cyfredol cyfeiriad. rheol chwith yn eich galluogi i osod y cyfeiriad o weithredu. Os fraich chwith lleoli fel bod y fector sefydlu magnetig a gynhwysir yn y palmwydd, pedwar bysedd yn cael eu cyfeirio ar hyn o bryd yn yr arweinydd, ac yna plygu gan 90 ^° bawd bydd yn nodi cyfeiriad y maes magnetig.

Mae'r defnydd o'r dylanwad hwn ddynoliaeth o hyd, er enghraifft, mewn moduron trydan. Cylchdroi y rotor a achosir gan y maes magnetig a grëwyd gan electromagnet pwerus. fformiwla cryfder yn rhoi syniad o'r posibilrwydd o newid o rym injan. Gyda chynnydd yn amperedd neu maint y torque cae yn cynyddu, sy'n arwain at gynnydd mewn grym injan.

Mae'r taflwybrau gronynnau

Rhyngweithio o feysydd magnetig gyda ffi defnyddio'n eang mewn màs-spectrographs yn yr astudiaeth o ronynnau elfennol.

Gweithredu yn y maes hwn yn achosi llu, a elwir yr heddlu Lorentz. Pan chwistrellu i mewn i'r maes magnetig yn symud gyda chyflymder penodol y gronyn godir grym Lorentz, fformiwla sydd â'r ffurflen F = vBqsinα, yn achosi symudiad gronynnau hyd y cylchedd.

Yn y model mathemategol v - cyflymder gronynnau modiwl, gwefr drydanol sydd - q, - cae cynefino magnetig, α - ongl rhwng y cyflymder a'r cyfnod sefydlu magnetig.

Mae gronyn yn symud mewn cylch (neu arc o gylch), gan fod y grym a chyflymder yn cael eu cyfeirio ar ongl o 90 ^° i'w gilydd. Newid cyfeiriad y cyflymder llinellol yn achosi cyflymu.

rheol chwith, a drafodwyd uchod, yn digwydd yn yr astudiaeth yr heddlu Lorentz, os fraich chwith lleoli fel bod y fector sefydlu magnetig a gynhwysir yn y palmwydd, pedwar bysedd yn ymestyn mewn llinell wedi cael eu hanfon at y cyflymder gronyn â gwefr bositif, yna plygu gan 90 ^° bawd yn dangos cyfeiriad y grym.

problemau plasma

Roedd y rhyngweithio y maes magnetig a sylweddau a ddefnyddir mewn cyclotrons. Nid yw'r problemau sy'n gysylltiedig â'r astudiaeth labordy o plasma yn caniatáu i gadw hi yn llestri caeedig. Hynod Gall nwy ionized yn bodoli yn unig ar dymheredd uchel. Cadw'r plasma mewn gofod lleoliad unigol yn bosibl drwy gyfrwng meysydd magnetig, y nwy troelli i ffurfio cylch. Reolir Adweithiau thermonuclear gellir eu hastudio fel tymheredd uchel-plasma llinyn nyddu trwy gyfrwng meysydd magnetig.

Enghraifft o'r maes magnetig in vivo i nwy ionized - Aurora. Mae'r olygfa mawreddog yn arsylwi yn y Gylch yr Arctig ar uchder o 100 km uwchben wyneb y ddaear. Gallai Dirgel nwy disglair lliwgar yn cael ei egluro yn unig yn yr ugeinfed ganrif. Ni all maes magnetig Ddaear ger y polion yn atal y treiddiad gwynt solar yn yr atmosffer. Mae'r ymbelydredd mwyaf gweithgar yn cael ei gyfeirio ar hyd y llinellau cyfnod sefydlu magnetig, gan achosi ionization yr atmosffer.

Ffenomenau cysylltiedig i godi tâl cynnig

Yn hanesyddol, y prif swm nodweddu llif presennol yn y dargludydd, a elwir ar hyn o bryd. Yn ddiddorol, y cysyniad hwn yn ddim i'w wneud â heddlu yn Nid yw ffiseg. Amperedd, mae'r fformiwla sy'n cynnwys y tâl sy'n llifo bob amser uned trwy croestoriad o arweinydd, mae gan y ffurf:

• I = q / t, lle mae t - llif amser-dâl q.

Mewn gwirionedd, mae'r presennol cryfder - y swm ac am ddim. Mae uned o fesur, mae'n Ampere (A), yn wahanol N.

Penderfynu gweithlu

Mae grym ar y deunydd yn cyd-fynd berfformiad gwaith. grym Gwaith - maint corfforol sy'n rhifol hafal i gynnyrch o weithiau grym pellter a deithiwyd o dan ei ddylanwad, ac mae'r cosin yr ongl rhwng y cyfarwyddiadau grym a dadleoli.

Ffafriol grym yn gweithio, mae'r fformiwla yn y ffurflen A = FScosα, yn cynnwys faint o rym.

Mae'r camau gweithredu y corff yn dod gyda newid mewn cyflymder corff neu anffurfio, sy'n dangos newid y pryd mewn ynni. Mae'r gweithlu yn dibynnu'n uniongyrchol ar y maint.