قابل توجه وب مستر های عزیز این سایت تا اطلاع

ثانوی در دست تعمیر می باشد

دید کلی

حرکت تند و کند برای هر کس واژه‌ای آشناست، اما برای بیان تمایز آنها دو راه متفاوت وجود دارد. در ورزشهای میدانی می‌گوییم دونده a از دونده b تندتر می‌رود، هر گاه a همان مسافت b را در زمان کمتری بدود. اما وقتی که گفته می‌شود در بزرگراه می‌توانید تندتر رانندگی کنید، به این معنی است که شما مجاز هستید نسبت به حرکت در یک جاده فرعی کیلومترهای بیشتری را در یک ساعت طی کنید. با استفاده از نموداری که مکان را به عنوان تابعی از زمان نشان می‌دهد. می‌فهمیم که جه وقت جسم تند یا کند حرکت کرده است، این کار را با روش مقایسه جابجاییها در فاصله‌های زمانی مساوی انجام می‌دهیم.

 

معادله حرکت یکنواخت

معادله مکان این متحرک نسبت به زمان تابع درجه اولی است. در این رابطه مکان اولیه متحرک از مبدا محور مکان در لحظه شروع حرکت ، است. اگر و داریم: که دراین رابطه تندی است، چون دیمانسیون (بعد) طول و دیمانسیون زمان دارد، دیمانسیون طول تقسیم بر زمان یا طول در واحد زمان خواهد داشت. واحد تندی بستگی به واحدهایی دارد که برای جابجایی و زمان بکار گرفته شده‌اند.

مثلا اگر بر حسب و بر حسب ثانیه بیان شده باشد، بر حسب معین می‌شود. اگر معیاری برای سراشیبی بخش مستقیم نمودار نسبت به است و آن را شیب خط می‌نامند. هر گاه نسبت دو تغییر مورد نظر باشد، منظور این است که تغییر صورت کسر در طول فاصله زمانی مخرج کسر صورت می گیرد.

از اینرو به این معنی است که برای یافتن سرعت ، تغییر مکان را به فاصله زمانی که در جریان آن تغییر مکان مورد نظر صورت گرفته است. تقسیم می‌کنیم. حالت خاص حرکت یکنواخت اگر در مبدا زمان ( ) متحرک در صدابر باشد (یعنی ) معادله حرکت بصورت در می‌آید.

تعیین سرعت متوسط در حرکتهای یکنواخت متوالی

اگر متحرکی جابجایی را با سرعت و جابه جایی را با سرعت و ... طی کند، سرعت متوسط در کل جابجایی برابر مجموع جابجاییها بر مجموع زمانهای طی این جابجاییها خواهد بود، که چون زمان مربوط به هر جابجایی در دست نیست، بوسیله زمان مربوط به هر جابجایی بدست می‌آید.
.

 

شتاب لحظه‌ای

شتاب متحرک را در هر لحظه از زمان شتاب لحظه‌ای متحرک می‌نامند که برابر است با حد شتاب متوسط در صورتیکه ::

__

شیب خط مماس بر نمودار در هر لحظه با توجه به اینکه سرعت برابر است با مشتق نسبت به زمان و شتاب برابر است با مشتق تندی نسبت به زمان ، بنابراین شتاب برابر است مشتق دوم نسبت به زمان.

تعیین شتاب متوسط و لحظه‌ای با استفاده از نمودار سرعت زمان

اگر نمودار سرعت - زمان متحرکی معلوم باشد شتاب متوسط بین دو لحظه و برابر است با شیب قاطعی که نمودار را در این دو لحظه قطع می‌کند و شتاب لحظه‌ای در هر لحظه برابر است با شیب مماس بر نمودار در همان لحظه.

کاربردهای محصور در حرکت سطح

• سطح محصور بین نمودار شتاب - زمان و محور زمان در هر فاصله زمانی برابر است با تغییرات سرعت متحرک در همان فاصله زمانی.
• سطح محصور بین نمودار سرعت - زمان: جمع جبری مساحت محصور بین نمودار سرعت - زمان و محور زمان در هر فاصله زمانی برابر است با جابجایی یعنی و جمع قدر مطلق مساحت محصور برابر است با مسافت طی شده در همان فاصله زمانی.

نمودار حرکت با شتاب ثابت

 

با شتاب ثابت حرکت

به حرکتی گفته می‌شود که تغییرات سرعت در واحد زمان مقداریست ثابت ، یعنی در هر ثاینه مقدار ثابتی به سرعت افزوده شده یا از آن کاسته می‌شود که این مقدار ثابت شتاب حرکت است.

معادله سرعت - زمان

در هر حرکت شتابدار شتاب متوسط از رابطه بدست می‌آید، که در این حرکت چون شتاب ثابت است، پس شتاب لحظه ای با شتاب متوسط برابر است. اگر و مشخصات شروع حرکت و و مشخصات هر لحظه دلخواه t باشد می‌توان نوشت: .

معادله حرکت یا مکان - زمان

در حرکت با شتاب ثابت سرعت متوسط از رابطه بدست می‌آید. و می‌توان نتیجه گرفت که است.

جابجایی در ثانیه tام

در حرکت با شتاب ثابت جابجایی در ثانیه tام از رابطه زیر بدست می‌آید:

همچنین در حرکت مستقیم الخط با شتاب ثابت جابجایی متحرک در زمانهای مساوی و متوالی تشکیل یک تصاعد عددی را می‌دهد که قدر نسبت آن ( (شتاب حرکت) است.

گالیلئو گالیله

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

پرش به: ناوبری, جستجو

پرتره ای از گالیله

گالیلئو گالیله (به ایتالیایی: Galileo Galilei) دانشمند و مخترع سرشناس ایتالیائی در سده های ۱۶ و ۱۷ میلادی بود. گالیله در فیزیک، نجوم، ریاضیات و فلسفه علم تبحر داشت و یکی از پایه گذاران تحول علمی و گذار به دوران دانش نوین بود ^[۱].

بخشی از شهرت وی به دلیل تایید نظریه کوپرنیک مبنی بر مرکزیت نداشتن زمین در جهان است که منجر به محاکمه وی در دادگاه تفتیش عقاید شد. گالیله با تلسکوپی که خود ساخته بود به رصد آسمانها پرداخت و توانست جزئیات سطح ماه را مشاهده کند.

[ویرایش] زندگینامه

گالیله در ۱۵ فوریه ۱۵۶۴ در شهر پیزای ایتالیا به دنیا آمد. پدر گالیله، وینچنزو (Vincenzo Galilei) از موسیقیدانان به نام بود. گالیله دارای پنج خواهر و برادر دیگر بود ^[۲].

ابتدا قرار بود در کلیسا برای کشیش شدن مشغول شود اما پدرش وی را به تحصیل در رشته پزشکی در دانشگاه پیزا فرستاد. گالیله طب را نیاموخت اما به جای آن به مطالعه ریاضیات پرداخت و به آن علاقه مند شد به گونه ای که در سال ۱۵۸۹ توانست به عنوان مدرس ریاضیات در همین دانشگاه به کار مشغول شود.

سه سال بعد به دانشگاه پادوا رفت و به تدریس هندسه، مکانیک و نجوم پرداخت. وی تا سال ۱۶۱۰ آموزش و پژوهش را در این دانشگاه ادامه داد و بیشترین دستاوردهای علمی و تحقیقاتی وی مربوط به همین دوره است.

گالیله پیرو مذهب کاتولیک از دین مسیحیت بود. وی با مارینا گامبا Marina Gamba ارتباط داشت و از وی دارای دو دختر و یک پسر شد، اما هرگز با او ازدواج نکرد . پسر گالیله که در اواخر عمر وی به همراه او زندگی می کرد و یکی از زندگی نامه نویسهای گالیه هم هست، همواره از این بابت که گالیله با مادرش ازدواج نکرده بوده است وی را سرزنش می کرد. توضیح این نکته ضروری است که گالیله با اینکه هرگز با Marina Gamba ازدواج نکرد، اما وظایف یک همسر را در قبال او و نیز وظایف یک پدر را در قبال فرزندانش به نحو احسن انجام داد. او آنقدر متعهد بود که از برادر خود هم حمایت زیادی کرد.

گالیله در ۸ ژانویه ۱۶۴۲ (میلادی)|۱۶۴۲ در سن هفتاد و هفت سالگی درگذشت.

[ویرایش] محاکمه گالیله در کلیسا

گالیله در دادگاه تفتیش عقاید

در سال ۱۶۱۰ انتشار یافته های علمی وی در تائید نظر کوپرنیک مبنی بر ثابت نبودن زمین و گردش آن به دور خورشید باعث شد تا وی از سوی کلیسا مورد بازجویی و تفتیش عقاید قرار گیرد. این نظریه مخالف نص کتاب مقدس بود و از سویی با نظریات ارسطو که کلیسا حامی آن بود همخوانی نداشت. وی مجبور به امضای توبه نامه ای با این مضمون شد:

 

وی شش سال بعد رسما از تدریس نظریه کوپرنیک در دانشگاه منع شد و تا سالها بعد مرتب مورد بازخواست کلیسا قرار می گرفت. سرانجام گالیله علیرغم اعتقاد درونی اش، مجبور شد اعتراف کند که نظریه ارسطو درست است و زمین مرکز جهان است.

 

[ویرایش] دستاوردها

گالیله در پیدایش شیوه علمی سنجش و بررسی نقش مهمی داشت. به باور گالیله یكی از برجسته ترین دانشمندان رنسانس در اوایل قرن ١٦ «بدون ابزار شناخت علمی نمیتوان به علم دست یافت.» او معتقد بود كه: «برای شناخت علمی بجای گمانه زنی ، باید هر چیز را اندازه گیری و سنجش كرد. آنچه را كه نمیتوان اندازه گرفت را نیز باید كوشش كرد كه قابل اندازه گیری كرد.» او همچنین نوشت كه : «قانون طبیعت با زبان مادی نوشته شده است.» روش علمی تازه نخستین گام اساسی بشر بسوی كشف یك دنیای تازه بود و راه را برای انقلاب علمی و فنی و اختراعات تازه و دگرگون ساز گشود. دوران نوزایی در حقیقت دوران آزادی انسان از قید و بند طبیعت و نیز جهل خود خواسته انسان بود. طبیعت دیگر چیزی نبود كه ماورا انسان قرار گرفته باشد و انسان تنها چیزهایی درباره اش میداند، بلكه طبیعت به موضوع كار، تجربه و كاربرد انسان تبدیل شد.

• برخی گالیله را مخترع تلسکوپ می دانند. در سال ۱۶۰۹ شایع شد که در سوئیس با ترکیب عدسی ها توانسته اند وسیله ای برای مشاهده اشیای دور دست اختراع کنند. وی در همین سال توانست اولین تلسکوپ خود را با ترکیب کردن چند عدسی بسازد که از قدرت کمی برخوردار بود اما گالیله با آن توانست مشاهدات علمی فراوانی کند.

• گالیله نخستین کسی بود که چهار ماه سیاره مشتری را رصد کرد.
• با رصد راه شیری گالیله دریافت که تعداد ستارگان این مجموعه بیشتر از آن است که قابل شمارش باشد.

• گالیله نخستین کسی بود که جزئیات سطح ماه را با تلسکوپ مشاهده و ثبت کرد. وی همچنین دریافت که نور ماه حاصل انعکاس نور خورشید است و این نور از خودش نیست

 

و نتایج آن را به صورت مناسب ثبت کنید و نتایج آزمایش را توضیح دهید . لذا برای آموختن فیزیک باید با کسب مهارت ریاضی لازم بتوانید نتایجو مفهوم ها را با جملات دقیق بیان کنید .

شما به فراگیری فیزیک نیاز دارید زیرا باید توانایی خود را در انطباق با فناوری که سریعا در حال تغییر است  افزایش دهید .

شما به فراگیری فیزیک نیاز دارید زیرا برای ورود به کلیه ی شاخه های صنعت و مهندسی و محیط زیست و مخابرات و انرژیهای نو و رایانه و حتی پزشکی و .... باید از فیزیک اطلاعاتی هر چند ناچیز داشته باشد .

شما به فراگیری فیزیک نیاز دارید زیرا برای مشاهده و تجزیه و تحلیل هر موضوعی باید روشعلمی آن همان روش فیزیکی می باشد را بدانید.

اندازه گیری

 

فیزیک راعلم اندازه گیری می نامند و یکی از جنبه های مشترک بین تمام اندازه گیری ها این است که مقدار عددی گزارش شده در اندازه گیری  یک کمییت بیان می کند که مقدار کمیت مورد نظر چند برابر مقدار کمییتی است که به عنوان مقیاس اندازه گیری انتخاب شده است . این مقیاس را یکا یا واحد آن کمیت می نامیم .

در واقع می توان گفت که یکای هر کمیت مقدار معینی {ثابتی }از همان کمیت است و ما در یک اندازه گیری مشخص می کنیم که بزرگی یک کمیت چند برابر یکای همان کمیت است .

برای ان که رقم های حاصل از اندازه گیری های مختلف یک کمیت با هم یکی باشند و دانشمندان در نشست های بین المللی توافق کرده اند که برای هر کمیت یکای معینی {واحد معین }تعریف کنند . یکای هر کمیت باید به گونه ای تعریف شود که 1̒̒̒-در شرایط فیزیکی تعیین شده نکند . 2-̒̒در دسترس باشد . مجموعه ی یکاهای مورد توافق بین اللمللی را به اختصار یکاهای si  می نامند .

یکاهای فرعی

 

آن دسته از کمیهت هایی را که یکاهای آنها را می توان با استفاده از یکاهای اصلی تعیین کرد کمیت های فرعی و یکا های آنها را یکاهای  فرعی می تامند .

 

{کمیت فرعی }       مساحت                              یکای فرعی         متر مربع    {m2}

{کمیت فرعی }      حجم                                   یکای فرعی           متر مکعب    {m3}

{کمیت فرعی }       سرعت                               یکای فرعی         متر بر ثانیه    {m|s  }

 

یکاهای اصلی

 

آن دسته از کمیت هایی را که یکاهای آنها به طور مستقل و بدون رابطه با یکاهای دیگر تعریف شده اند را کمیت های اصلی و یکاهای اصلی می نامند .

 

{کمیت اصلی }       طول                                یکای اصلی          متر              {m}

{کمیت اصلی }       جرم                                یکای اصلی           ثانیه            {{s

{کمیت اصلی }     زمان                                یکای اصلی            کلوین          {k}

{کمیت اصلی }     جریانالکتریکی                   یکای اصلی             آمپر            {A}

 

یکاهای مناسب برای کمیت های خیلی بزرگ یا خیلی کوچک

 

در SI یکاهای کوچک تر و بزرگ تر را با اضافه کردن پیشوندی به یکای مورد نظر تعریف می کنیم . که این پیشوند ها در جدول زیر آورده شده ا ند .

lارکان علم فیزیک

در علم فیزیک برای بررسی یک موضوع از دو روش تجزیه و تجربه و تحلیل ریاضی استفاده می شود که به طور خلاصه به ان روش فیزیکی می گوییم و گالیله را به عنوان بنیان گزار این روش می شناسیم .

نظریه

مجموعه ای از مدل ها و رابطه هایی که از طریق تجربه ها بدست می آیند یک نظریه {یا تئوری} نامیده می شود . هدف یک نظریه فیزیکی آن است که ارتباط مفهوم های اساسی فیزیک که بر حسب یک اندازه گیری بیان شده اندرا با یکدیگر بیان کند و در عین حال پیشگویی هایی نیز در آن مورد ارائه کند .

فیزیک دانانی که بیشتر در زمینه ی طرح ریزی و انجام آزمایش ها و جمع اوری اطلاعات از طریق اندازه گیری پژوهش می کنند فیزیکدانان تجربی و آنهایی که با تجزییه و تحلیل داده های تجربی نظریه می سازند فیزیکدانان نظری یا نظریه پردازنامیده می شوند .

کاربردهای فیزیک

هدف از آموزش فیزیک ان اسث که بیاموزید چگونه مشاهده کنید بررسی کنید ازمایش کنید ازمایش انجام دهید

کلمه بردار به معنای حمل کننده میباشد و از یک کلمه لاتین به همین معنا گرفته شده است.یک بردار به عنوان یک عنصر از فضای برداری تعریف میشودو در فضای nبعدی دارای n مولفه است.پس بدیهی است که یک بردار در صفحه دارای دو مولفه میباشدو یا در فضای سه بعدی سه مولفه را اختیار میکند.بردارها در علوم مختلف مانند فیزیک کاربردهای فراوانی دارند و بدون آنها نمیتوان بسیاری از مولفه های فیزیکی مانند سرعت ، شتاب و... را تفسیر و تعریف نمود.

خصوصیات بردارها

کمیت‌های بردار

در حالی که بسیاری از کمیت‌ها از نوع

نرده‌ای هستند، کمیت‌هایی وجود

دارند که نرده‌ای نیستند و مقدار عددی

فقط بخشی از اطلاعات مربوط به این

کمیت‌ها را دربردارد.

به شکل مقابل توجّه کنید. ماشینی به اندازه   از نقطه شروع تا پایان جابجا شده است.

در بیان این حرکت، جمله "ماشین به اندازه    حرکت کرده است" اطلاعات کافی در مورد حرکت در اختیار نمی‌گذارد. بر اساس این جمله محل ماشین هر جایی واقع بر دایره‌ای به شعاع   و مرکز نقطه شروع می‌تواند باشد.

جمله‌ای که حرکت ماشین را توصیف

می‌کند بایستی مشتمل بر جهت

حرکت نیز باشد، مثلاً "ماشین به

اندازه در جهت ٣٠ درجه شمال

شرق حرکت کرد".

کمیتی که برای توصیف آن هم به

مقدار و هم به جهت نیاز باشد بردار

نامیده می‌شود.

از آنجا که جهت یکی از مشخصه‌های مهم بردار است بنابراین از پیکان برای نشان دادن آن استفاده می‌شود. جهت پیکان نشان دهنده جهت بردار می‌باشد. پیکان قرمز رنگ در شکل مقابل بردار جابجایی نامیده می‌شود زیرا نشان می‌دهد که چگونه ماشین از نقطه شروع جابجا شده است. طول پیکان در شکل مقابل اندازه بردار جابجا را نشان می‌دهد.

اگر ماشین به جای به اندازه

جابجا می‌شد آنگاه طول پیکان دو برابر

رسم می‌گردید. بنا به قرارداد طول یک

بردار (پیکان) متناسب و نشان دهنده

اندازه بردار است. برای نشان دادن هر

نوع بردار از پیکان استفاده می‌شود.

مفهوم بردار کاربردهای مهمی در

فیزیک و دانش فنی دارد. حتی بردارها

در فرودگاهها نیز استفاده می‌شود. به

فیلم زیر توجّه کنید.

برای مشاهده فیلم بر روی شکل روبه‌رو تقه بزنید.

در فیزیک علاوه بر جابجایی, کمیتهای

دیگری وجود دارند که بردار هستند. به

عنوان مثال، تمامی نیروها جزو

کمیت‌های برداری هستند. متداول

ترین استفاده از نیرو برای کشش و

رانش می‌باشد که در هر کدام, علاوه

بر مقدار نیرو، جهت نیرو نیز برای

توصیف آن لازم است. اندازه نیرو بر

حسب نیوتن اندازه گیری می‌شود.

دقت کنید پیکانی که نیروی ٢٠ نیوتنی

را توصیف می‌کند دو برابر پیکانی

است که بردار را نشان می‌دهد.

سرعت نیز کمیت برداری است .

بردارها را میتوان با یکدیگر جمع (جمع بردارها) و یا ضرب (ضرب بردارها) کرد.البته ضرب دو بردار با ضرب یک اسکالردر آن فرق میکند.ضرب بردارها سه نوع است که عبارتنداز ضرب داخلی ، ضرب خارجی و ضرب مستقیم تانسوری که حاصل همه این ضربها لزوما یک بردار نیست.
هر بردار دارای دو مولفه است که این دو مولفه عبارتند از طول بردار و جهت بردار.همچنین هر بردار دارای یک ابتدا و یک انتها نیز هست. برداری که دارای طول واحد باشدبردارواحد مینامند و برداری که طول آن صفر است را بردارصفر مینامند.

ضرب بردارها

ضرب بردار در حالت کلی به دو صورت ضرب نقطه‌ای یا عددی و ضرب برداری انجام می‌شود. در ضرب عددی یا اسکالر یا نقطه‌ای که با نماد A.B نمایش داده می‌شود، حاصضرب برابر با است با حاصضرب اندازه یک بردار در اندازه تصویر بردار دیگر بر روی آن. طبیعی است که اگر دو بردار بر هم عمود باشند، حاصضرب آنها صفر خواهد بود. اما در ضرب برداری که بصورت A×B نمایش داده می‌شود، نتیجه حاصضرب ، برداری است که جهت آن با استفاده از قاعده دست راست تعیین می‌شود و اندازه آن با حاصضرب اندازه دو بردار در سینوس زاویه بین آنها برابراست. ضرب برداری علاوه بر دو حالت فوق می‌تواند بصورت مختلط نیز باشد. به عنوان مثل اگر C , B , A سه بردار دلخواه باشند در این صورت می‌توان ضربهایی به شکل A.B×C یا A×B×C نیز تشکیل داد. اما همواره باید توجه داشته باشیم که نتیجه حاصلضرب اسکالر یا عددی یک عدد است در صورتی که نتیجه حاصلضرب برداری یک بردار است