آموزش فیزیک

آموزش فیزیک چشم براه

آموزش فیزیک

آموزش فیزیک چشم براه

آموزش فیزیک

آموزش فیزیک توسط احمد چشم براه
دانشجوی فوق لیسانس فیزیک دانشگاه فردوسی مشهد

آخرین نظرات

۴ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «انرژی» ثبت شده است

شاید موقع حل بعضی مسائل کتاب فیزیکتان به استفاده از پایستگی انرژی نیاز داشته اید۱ و همانجا به این فکر کرده باشید که اصلا این به اصطلاح قوانین بقا، از کجا آمده اند؟

در واقع قوانین بقا، از قوانین نیوتون استنتاج میشوند. یعنی این پایستگی ها، نتیجه ی قوانین نیوتون هستند.

پس منطقا باید اگر جایی قوانین نیوتون برقرار نباشد، این پایستگی ها هم برقرار نباشد!

اما فیزیکدانان به پایستگیها بسیار علاقه مند شدند و خواستند که جاهایی که قوانین نیوتون برقرار نیستند هم پایستگی هارا به کار ببرند.

مثلا در الکترومغناطیس قانون سوم برقرار نیست۲ و با این حال باز هم فیزیکدانان تردستی زدند تا پایستگی انرژی را حفظ کنند و در واقع به خود میدان انرژی نسبت دادند!

حال سوال پیش می آید که این فرض های عجیب و غریب آیا اشتباه نیستند؟ پاسخ منفی است. چراکه فیزیکدانان با همین فرض ها توانستند وجود ذرات بنیادی جدیدی را پیش بینی کنند.

پس گاهی وقتها پرسیدن سوالاتی همچون "قوانین بقا واقعا قانون هستند؟" یا " انرژی پتانسیل واقعی است؟" بی معنی هستند چراکه ما میتوانیم چیزهایی را به تناسب موقعیت اختراع کنیم تا بتوانیم یک پدیده را توضیح بدهیم.

وقتی تئوری ما با آزمایش مشکلی ندارد پس فرض های ما مشکلی نداشته اند. 

 

 

 

۱- البته قوانین بقا فقط مربوط به انرژی نیستند و موارد دیگری هم موجودند مثل بقای تکانه و تکانه زاویه ای.

۲- مثلا دو بار هم علامت، در حرکت هم جهت را در نظر بگیرید، آیا نیروی مغناطیسی که به هم وارد میکنند در خلاف جهت هم خواهد بود؟

۱ نظر ۲۶ تیر ۹۹ ، ۲۱:۵۲
احمد چشم براه

 

واحدهای انرژی

نام کمیت

وات ساعت

کالری

اِرگ

ریدبرگ

الکترون ولت

نماد انگلیسی

W.h

cal

erg

Ry

ev

مقدار بر حسب ژول

3600

4

(7-)^10

(18-)^10×2

(19-)^10×1.6

 

زاویه

نام کمیت

نماد انگلیسی

مقدار بر حسب درجه

رادیان

Rad

57

گراد

Grad

0.9

ثانیه قوسی

arc second

0.0002

دقیقه قوسی

arc minute

0.017

نکته: واحد اصلی زاویه،رادیان است.

۱ نظر ۱۸ بهمن ۹۸ ، ۱۱:۰۶
احمد چشم براه

فرض کنیم جریان الکترون ها درون سیم، موسوم به جریان الکتریکی، همچون دوندگانی هستند در مسیر مسابقه.

مقاومت الکتریکی به معنای برخورد بین این الکترون ها و ذرات درون سیم است.

انگار که در مسیر دوندگان،انواع مختلف موانع قرار داشته باشد که با دوندگان برخورد کنند.این برخورد ها باعث ایجاد گرما میشود و انرژی هدر میرود.

موانع میتوانند ذرات خود سیم باشند یا ناخالصی های موجود باشند.اگر دما افزایش یابد،مقاومت هم افزایش می یابد.یعنی تحرک موانع افزایش یافته و احتمال برخورد بالا میرود.

همچنین با کاهش دما،مقاومت کمتر میشود.اما این مسئله تا حدی ادامه دارد چون امکان حذف ناخالصی ها وجود ندارد.پس از جایی به بعد با کاهش دما،مقاومت دیگر کاهش نمیابد.

اما موادی وجود دارند که به علل کوانتومی،از یک دمای بحرانی به پایین،هیچ مقاومت الکتریکی از خود نشان نمیدهند و تبدیل به ابررسانا میشوند.

 

 

۲ نظر ۱۵ بهمن ۹۸ ، ۱۵:۰۵
احمد چشم براه

گرما چیست؟

برای ما،پر واضح است که گرما شکلی از انواع انرژی است.مثلا ممکن است انرژی الکتریکی در لامپِ رشته ای،بر اثر مقاومت الکتریکی لامپ،به گرما تبدیل شود.

اما فیزیکدانان از ابتدا نمیدانستند که گرما نوعی از انرژی است.آنان گرما را چیز دیگری می دانستند.بعنوان مثال در قرن هیجدهم میلادی،نظریه کالریک برای توضیح گرما به کار برده میشد.و نظریه کالریک به این معنا بود که هر جسمِ گرم،مقداری از یک سیال نامرئی را در خود دارد که باعث گرمایَش میشود و برای انتقال گرما،باید این سیال جا به جا شود.

البته برخی فیزیکدانان حدس هایی میزدند اما در نهایت آزمایشهای آقای ژول بود که واقعا به ما فهماند که گرما نوعی انرژی است چراکه این آزمایشها ارتباط بین انرژی مکانیکی و گرما را مشخص میکرد.

 

دما چیست؟

دما یک کمیت آماری است.به این معنا که دما به میانگین انرژی جنبشی ذرات یک جسم بستگی دارد.پس معیار خوبی از انرژی گرمایی سیستم است.

برای یک بحث کامل تر از دما، اینجا کلیک کنید

اما در پایان خوب است که یاد آوری شود که میزان انرژی گرمایی به میزان ماده هم بستگی دارد.بعنوان مثال فرض کنیم دو ماده داشته باشیم یکی با هزار مولکول و دیگری با یک میلیون مولکول.وقتی دما در هر دو برابر است،انرژی مولکول ها برابرند.مثلا هر مولکول ایکس ژول انرژی دارد.پس ماده ی دوم انرژی گرمایی اش،هزار برابر بیشتر از اولی خواهد بود چراکه در ماده اول هزار مولکول با انرژی ایکس ژول داریم یعنی هزار ایکس ژول ولی در ماده دوم،یک میلیون ایکس ژول.

 

 

 

۱ نظر ۱۴ بهمن ۹۸ ، ۰۳:۱۴
احمد چشم براه