3547
👤 ادمین: @merzat @mohsen_dalili زیر نظر دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف
🌪 گازها 🌪
🔴 در مطلب قبلی در مورد حرکت براونی صحبت کردیم و دانستیم که عبارت است از حرکت تصادفی (random) ذرات غوطه‌ور در سیالات بر اثر برخورد این ذرات با اتم‌ها یا مولکول‌های سیال.
🟠 گاز در واقع یک مایع قابل تراکمی است که نه تنها به شکل ظرف خود در می‌آید بلکه حجم خود را تا پر کردن آن ظرف، گسترش می‌دهد.
🟡 وابستگی حرکت اتم‌ها یا مولکول‌های ماده از یکدیگر در حالت گاز، بسیار کمتر از حالت‌های جامد یا مایع است.
🟢 در این حالت از ماده، فاصله‌های مولکول‌ها از یکدیگر بسیار زیاد است و به همین دلیل، نیروهای برهم‌کنش مولکولی در آن، بسیار اندک هستند.
🔵 در حالت گازی نیز مولکول‌ها به‌صورت کاتوره‌ای حرکت می‌کنند، اما از آنجا که فاصله‌ی آنها از یکدیگر زیاد است تعداد برخوردهای میان آنها بسیار کمتر از حالت‌های دیگر ماده است.
🔵 گازها را می‌توان در دو مقیاس بزرگ (ماکروسکوپیک) و کوچک (میکروسکوپیک) بررسی کرد.
--------------------------------------------------
#پایه_دهم_ریاضی
#پایه_دهم_تجربی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_ریاضی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_تجربی
#ویژگی‌های_فیزیکی_مواد
🆔 @phyteacher
⭕️ نمودارهای حرکت شناسی ⭕️
✅ در مطلب قبل، دانستیم که؛ شیب خط واصل بین دو نقطه در نمودار x-t، معرف سرعت متوسط و شیب خط مماس بر یک نقطه در این نمودار، بیانگر سرعت لحظه‌ای متحرک در آن نقطه است.
🛑 طبق تعریف؛ 🔅شیب خط واصل بین دو نقطه🔅عبارت است از؛ نسبت تغییرات عرض آن نقاط به تغییرات طول آنها یا همان m=∆y/∆x.
✳️ همچنین بیان شد که در حرکت شناسی با سه نوع نمودار سر و کار داریم؛
۱- مکان-زمان 💢 ۲- سرعت-زمان 💢 ۳- شتاب-زمان
🔷 در نمودار سرعت-زمان (v-t)، شیب خط واصل بین دو نقطه، عبارت است از نسبت تغییرات سرعت به تغییرات زمان. به عبارتی می‌توان گفت؛ v/∆t∆
🔴 می‌دانیم که این تعریف، معادل با تعریف شتاب متوسط است.
🟠 بنابراین می‌توان گفت که شیب خط واصل بین دو نقطه در نمودار سرعت-زمان، معرف شتاب متوسط است.
🟡 بدیهی است که اگر حرکت ما، سرعت ثابت باشد، نمودار آن نیز ثابت بوده و شتاب آن یا همان شیب خط، برابر صفر خواهد بود.
🟢 اما اگر حرکت ما، شتاب ثابت باشد، نمودار ما خطی بوده و شیب آن در تمام نقاط نمودار برابر و مساوی با شتاب حرکت ست.
🔵ا گر حرکت ما، شتاب متغیر باشد، نمودار ما غیر خطی بوده و شیب خط واصل بین دو نقطه، بیانگر شتاب متوسط بین آن دو نقطه بوده و شیب خط مماس بر نمودار در یک لحظه، بیانگر شتاب لحظه ای در آن نقطه خواهد بود.
🟣 شیب نمودار، در نمودار شتاب-زمان، بیانگر کمیت مشخصی در فیزیک نیست.
🟤 پیدا کردن شیب خط در نمودارهای ریاضیاتی، همان مفهوم محاسبه‌ی 🔻مشتق🔻 است.
🔴 بنابراین می‌توان گفت؛
❇️ حاصل مشتق معادله‌ی مکان، معادله‌ی سرعت و حاصل مشتق معادله‌ی سرعت، معادله‌ی شتاب خواهد بود.❇️
🔆 مکان- زمان --»مشتق--» سرعت-زمان
🔆 سرعت-زمان--» مشتق--» شتاب- زمان
--------------------------------------------------------
جمع بندی؛ تا اینجا دانستیم که با داشتن نمودارهای حرکت شناسی، می‌توان به مفاهیمی چون نوع حرکت، سرعت و شتاب، برسیم.
--------------------------------------------------------
✅ محاسبات دیگری نیز می‌توان در مورد نمودار‌ها انجام داد.
🔅 مفهوم کلی مساحت، عبارت است از ضرب ضلع در ضلع شکل با هدف اینکه بتوان با خط از طرف یک ضلع، کل شکل را پوشش داد.
🟢 مساحت زیر نمودار در نمودار شتاب-زمان، به طور کلی عبارت است از حاصلضرب تغییرات شتاب در تغییرات زمان. با استفاده از فرمول کلی شتاب (a=∆v/∆t) می‌توان دریافت که حاصل ضرب گفته شده، تغییرات سرعت خواهد بود.
🔵 بنابراین، مساحت زیر نمودار شتاب-زمان، بیانگر تغییرات سرعت خواهد بود.
🟣 به همین ترتیب، مساحت زیر نمودار سرعت-زمان، عبارت است از حاصلضرب تغییرات سرعت در تغییرات زمان که این مفهوم نیز با توجه به فرمول کلی سرعت (v=∆x/∆t) بیانگر تغییرات مکان است.
🟧 بنابراین با محاسبه‌ی مساحت زیر نمودار شتاب-زمان، می‌توان به تغییرات سرعت و با محاسبه‌ی مساحت زیر نمودار سرعت-زمان، می‌توان به تغییرات مکان، دست پیدا کرد.
🟥 به عبارتی می‌توان گفت؛
🔆 شتاب-زمان ==» مساحت==» سرعت-زمان
🔆 سرعت-زمان==»مساحت==»مکان- زمان
تبدیل نمودارهای حرکت شناسی به یکدیگر، از سوالات مهم حرکت شناسی به حساب می‌آید.
--------------------------------------------------------
#پایه_دوازدهم_ریاضی
#پایه_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_ریاضی
#حرکت_بر_خط_راست
🆔 @phyteacher
💢 ویژگی‌های مواد 💢
🔴 در مطلب قبل، دانستیم که با وجود اینکه فاصله‌ی ذرات سازنده‌ی مایعات و جامدات، تقریبا یکسان و در حدود 🔻یک آنگستروم🔻 است، اما مایعات به دلیل نیروی پیوندی ضعیفتر نسبت به جامدات، می‌توانند جریان داشته باشند و شکل ظرفی که در آن ریخته می‌شوند را به خود بگیرند.
🟠 یکی از ویژگی‌های مشترک بین سیالات (مایعات و گازها)، شکل‌گیری حرکت براونی در آنها است.
🟡 حرکت براونی (Brownian motion)، به حرکت تصادفی ذرات غوطه‌ور در سیال (مایع یا گاز) بر اثر برخورد این ذرات با اتم‌ها یا مولکول‌های سیال گفته می‌شود.
🟢 حرکت‌های رندوم (تصادفی) و فرمول‌بندی آنها، موضوع مهمی در فیزیک آماری به حساب می‌آید.
✅ بسیاری از پدیده‌ها در عالم هستی، تصادفی هستند و زمانی که به طور کلی و در مدت زمان طولانی به آنها نگاه شود، می‌توان رابطه‌ای ریاضیاتی (و البته آماری) برای آنها نوشت.
🟢 آغاز تلاش برای فرمول‌بندی یک رویداد تصادفی، به نوعی مربوط به مشاهدات رابرت براون (گیاه شناس اسکاتلندی) در سال ۱۸۲۷ می‌شود.
🔵 رابرت براون، هنگامی که یک گرده‌ی گل را در ظرفی از آب ریخته بود، متوجه حرکت کاتوره‌ای و تصادفی آن هنگام ته نشینی، شده بود ولی نتوانست برای آن علتی بیابد و آن را توضیح دهد.
🟣 آلبرت اینشتین چند دهه بعد، در مقاله‌ای که در ۱۹۰۵ منتشر کرد، 🔸توضیح داد که حرکتی که براون مشاهده کرده در نتیجه برخورد مولکول‌های آب با گرده بوده‌است.🔸
🟤 جهت نیروی حاصل از برخورد مولکول‌ها، مرتباً تغییر می‌کند و ذره در زمان‌های مختلف ممکن است از یک سمت بیشتر مورد اصابت قرار گیرد تا از سمت دیگر که این هر دو موجب حرکت اتفاقی ذرات می‌شود.
🔴 این پدیده به افتخار رابرت براون حرکت براونی نامگذاری شده‌است.
🟠 رابطه ریاضی اینشتین در مورد حرکت براونی شامل پارامترهایی نظیر اندازه ذره، اندازه مولکول آب، فاصله‌ای که ذره در زمانی معین طی می‌کند و اموری از این قبیل می‌شد. حال، چنانچه کسی مقادیر تمامی این پارامترها به غیر از اندازه مولکول آب را در اختیار داشت، می‌توانست به کمک فرمول مزبور اندازه مولکول آب را محاسبه کند.
✅ این کاری بود که که ژان باتیست پِرَن، فیزیکدان فرانسوی، در سال ۱۹۰۸ انجام داد. پِرَن ذرات بسیار ریز نوعی صمغ گیاهی را در یک ظرف شیشه‌ای شفاف آب ریخت. این ذرات به واسطه وزن خود به ته ظرف فرومی‌روند، اما در مقابل اثر حرکت براونی به تدریج به سوی بالا رانده می‌شوند. بدین ترتیب، به کمک معادله اینشتین، می‌توان توزیع آماری تعداد ذرات را در اعماق مختلف ظرف محاسبه کرد.
🔆 بسیاری از پدیده‌های اطرافمان را می‌توانیم با حرکت براونی شبیه‌سازی کنیم تا هرچه بیشتر متوجه اهمیت این حرکت بشویم.
به عنوان مثال؛
۱- پراکندگی ذرات گرد و غبار در هوا
۲- پراکندگی ذرات جوهر در یک لیوان آب
۳- پراکندگی مواد مغذی در جریان خون انسان
و... همه از نمونه‌هایی هستند که اهمیت تحلیل این حرکت را نشان می‌دهند.
✅ در ادامه، بیشتر در مورد حالت گازها، خواهیم آموخت.
------------------------------------------------
#پایه_دهم_ریاضی
#پایه_دهم_تجربی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_ریاضی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_تجربی
#ویژگی‌های_فیزیکی_مواد
🆔 @phyteacher
⭕️ نمودارهای حرکت شناسی ⭕️
✅ در مطلب قبل دانستیم که با استفاده از تحلیل نمودارهای حرکت‌شناسی، می‌توان حرکت مورد نظر را بررسی کرد.
🔹 ما می‌توانیم روابط ریاضیاتی در فیزیک، مانند معادله‌ی مکان در حرکت شتاب ثابت (که فرمول کلی حرکت به حساب می‌آید)، معادله‌ی مکان در حرکت سرعت ثابت (یا همان ′X=Vt+x)، معادله‌ی سرعت در حرکت شتاب ثابت (یعنی 'V=at+v)، رابطه سرعت در حرکت سرعت ثابت (یا همان 'V=v) و رابطه شتاب در حرکت شتاب ثابت (یا همان 'a=a) را در نمودارهای مکان-زمان (x-t)، سرعت-زمان(V-t) و شتاب-زمان (a-t) نمایش دهیم.
🔆 اینجا باید توجه شود که ما 🔻هر رابطه‌ای بین مکان و زمان🔻، سرعت و زمان و شتاب و زمان را می‌توانیم در نمودارهای بالا نمایش داده و تحلیل کنیم. خواه این روابط، نشان دهنده‌ی حرکت معینی باشند و خواه نباشند. در حرکت‌های معین، ما می‌توانیم بازه‌ی طولانی‌تری از حرکت را پیش‌بینی کنیم ولی در حرکت‌های نامعین، این بازه، کوتاهتر شده و گاه حتی محدود به یک لحظه می‌شود. 🔻اهمیت تحلیل نمودارهای حرکت شناسی اینجاست که فارغ از نوع حرکت، اطلاعات خوبی در مورد مسئله به ما می‌دهد.🔻
🔴 به عنوان مثال، می‌دانیم که معادله مکان در حرکت شتاب ثابت، یک تابع درجه ۲ است و توابع درجه ۲ را با شکل کلی سهی، نمایش می‌دهیم. در ریاضیات داشتیم که اگر ضریب جمله درجه ۲، منفی باشد، سهمی ما نقطه ماکزیمم داشته و تقعر آن به سمت پایین است.
🟣 حال اگر ضریب جمله درجه ۲، مثبت باشد، سهمی ما نقطه مینیمم داشته و تقعر آن به سمت بالا خواهد بود.
🟠 با دانستن همین نکته ساده و نگاه به شکل نمودار در نمایش x-t (یا همان مکان-زمان) می‌توان دریافت که آیا حرکت، شتاب ثابت بوده است یا نه؟ همچنین می‌توان فهمید که شتاب حرکت، مثبت بوده یا منفی.
🟡 در ریاضیات داشتیم که؛
✅ شیب، عبارت است از نسبت تغییرات عمودی به تغییرات افقی. به زبان ساده، اینکه چه میزان ارتفاع در چه میزان سطح افقی، تقسیم شده است. بدیهی است که هرچقدر افزایش ارتفاع، در افق کوتاه تر رخ داده باشد، شیب بیشتر و هرچقدر افزایش ارتفاع در افق بیشتر رخ داده باشد، شیب کمتری خواهیم داشت.
🟢 در ریاضیات و در مختصات x-y، شیب را اینگونه تعریف می‌کردیم؛ m=∆y/∆x .
✅ این تعریف، در مثلثات، با تعریف تانژانت (tan) هم ارز بود. بنابراین، تانژانت زاویه‌ای که خط مورد نظر با افق می‌سازد، برابر با شیب آن خواهد بود.
🔵 شیب در نمودار x-t، یعنی تغییرات مکان به تغییرات زمان و ♦️این تعریف، معادل تعریف سرعت است.♦️بنابراین می‌توان گفت؛
🔶 شیب خط واصل بین دو نقطه در نمودار x-t، معرف سرعت متوسط متحرک در فاصله بین آن دو نقطه است.
همچنین می‌توان استدلال کرد؛
🔷 شیب نقطه‌ای در نمودار x-t، بیانگر سرعت لحظه‌ای متحرک در آن نقطه، است.
⭕️بنابراین، با شیب نمودار مکان-زمان، می‌توان سرعت متحرک را تحلیل کرد.
💢 در ادامه، به تحلیل بیشتری در مورد نمودارهای حرکت شناسی می‌پردازیم.
-----------------------------------------------------
#پایه_دوازدهم_ریاضی
#پایه_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_ریاضی
#حرکت_بر_خط_راست
🆔 @phyteacher
💢 ویژگی‌های مواد 💢
❇️ دانستیم که جامدات را به دو صورت در طبیعت پیدا می‌کنیم؛
1⃣ جامدات با شکل اتم های منظم یا جامدات بلورین
2⃣ جامدات با شکل اتم‌های نامنظم یا جامدات آمورف
🔴 وقتی مایعی را به آهستگی سرد کنیم اغلب جامدهای بلورین تشکیل می شوند. در این فرایند سرد سازی آرام، ذرات مایع فرصت کافی دارند تا در طرح های منظم، خود را مرتب کنند.
🟠 وقتی مایعی به سرعت سرد شود، جامد بی‌شکل یا آمورف به وجود می‌آید. در این فرآیند سردسازی سریع، ذرات فرصت کافی ندارند تا در طرحی منظم، مرتب شوند بنابراین در طرح نامنظمی که در حالت مایع داشتند، باقی می مانند.
✔️ همه‌ی مواد را می‌توان با انجام برخی تغییرات در حین تبلورشان به‌صورت آمورف درآورد.
☑️ به این صورت که باید سرعت سرمایش برای تبدیل فاز مایع به جامد، به قدری بالا باشد که اتم‌ها فرصت حرکت و چیده شدن به صورت بلوری در کنار یکدیگر را نداشته باشند.
🔺به عنوان مثال، شیشه، یک جامد آمورف است.🔺
🟡 در جامدهای آمورف، مواد قسمت بالاتر در مدت بسیار طولانی و در اثر نیروی گرانش، به پایین سرازیر می‌شوند. البته این ریزش بسیار زمان‌بر و بسیار ناچیز است. به همین علت، شیشه‌های پنجره‌های قدیمی سطح صاف و یکدستی ندارند و اگر با لوازم اندازه‌گیری سنجیده شوند، مشاهده می‌شود که قسمت پایین آنها کمی قطورتر و بخش‌های بالا کمی نازک‌تر است.
-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-
🔹 مایعات 🔹
🟢 مولکول‌های مایع، 🔸نظم و تقارن جامدهای بلورین را ندارند🔸 و 🔹به صورت نامنظم 🔹و 🔻نزدیک🔻 به یکدیگر قرار گرفته‌اند.
🔵 مایعات به راحتی جاری می‌شوند و به شکل ظرف خودشان در می‌آیند.
⭕️ فاصله‌ی ذرات سازنده‌ی مایعات و جامدات تقریبا یکسان و در حدود 🔅یک آنگستروم🔅 است.⭕️
🟣 واحد اندازه‌گیری مایعات بر اساس حجم است، دلیل این امر، آن است که با وجود نداشتن شکل ثابت، حجم مایعات ثابت است.
🟤 همانطور که گفته شد، مایع می‌تواند جریان داشته باشد و شکل یک ظرف را به خود بگیرد و همچنین اگر در یک ظرف در بسته قرار گیرد، فشار وارد شده را به‌طور یکنواخت، در تمام سطوح ظرف توزیع کند.
✅ در ادامه، در مورد خاصیت پخش در مایعات و حرکت براونی، توضیح خواهیم داد.
------------------------------------------------------
#پایه_دهم_ریاضی
#پایه_دهم_تجربی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_ریاضی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_تجربی
#ویژگی‌های_فیزیکی_مواد
🆔 @phyteacher
🔻پیچ ارشمیدس🔻
اختراعی منسوب به ارشمیدس که در گذشته از آن برای آبیاری و بالا کشیدن آب‌های زیرزمینی استفاده می‌کردند. به شکل لوله‌ای مارپیچ بود که محور آن زاویه‌ای ۴۵ درجه با راستای افقی می‌ساخت. یک سر پیچ در مخزن آب قرار داشت، با چرخاندن پیچ آب از لوله بالا می‌رفت.
✅ از پیچ ارشمیدس به عنوان یک مکانیزم پیش‌برنده استفاده می‌شود.
----------------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔 @phyteacher
🔹 انرژی پتانسیل الکتریکی🔹
در مباحث قبلی، مفاهیم مربوط به میدان الکتریکی را مرور کردیم و دانستیم برای نشان دادن اثر میدان الکتریکی در اطراف یک ذره باردار، از خطوطی جهت دار استفاده می‌شود که به آنها خطوط میدان الکتریکی می‌گوییم. سپس چند مورد از ویژگی‌های خطوط میدان الکتریکی را بررسی کردیم. اینبار سراغ مفهومی به نام 🔻انرژی پتانسیل الکتریکی🔻 رفته‌‌ایم.
--------------------------------------------------
🔴 فرض کنید که یک بار الکتریکی ساکن مثبت، در نقطه‌ای از فضا قرار داده‌ایم. سپس بار الکتریکی منفی را در نزدیکی بار مثبت، جا گذاری می‌کنیم.
🟠 همانطور که انتظار داریم و مطابق با اصل صفرم الکترواستاتیک، بار منفی به سمت بار مثبت شتاب می‌گیرد تا جذب آن شود.
✅ طبق قانون کولن، بین بار مثبت و بار منفی، نیرویی الکترواستاتیکی برقرار است که اندازه‌ی آن متناسب با اندازه‌ی بارها بوده و با مجذور فاصله، رابطه‌ی عکس دارد.
✅ وقتی صحبت از نیرو می‌کنیم، با توجه به جرم دار بودن ذرات باردار، طبق قانون دوم نیوتن، شتابی به وجود خواهد آمد. (طبق قانون دوم نیوتن، داشتیم؛ F=ma)
✅ باید در نظر داشت که طبق قانون سوم نیوتن، نیروی عمل و عکس العمل بین دو ذره باردار، با هم برابر و در خلاف جهت یکدیگر است. همچنین بدیهی است که چون نیروی عمل و نیروی عکس العمل، به دو جسم مجزا وارد می‌شوند، نمی‌توانند یکدیگر را خنثی کنند.
✅ شتاب گفته شده در بالا، باعث می‌شود تا ذره ما، از سرعت صفر، شروع به حرکت کند و سرعت آن افزایش پیدا کند.
✅ طبعاً هر زمان که در مسئله، با 🔅سرعت🔅 سر و کار داشته باشیم، باید توجهمان به 💢 انرژی جنبشی💢 جلب شود.
⭕️بنابراین، در اینجا نیز ما با انرژی جنبشی، مواجه هستیم.⭕️
🔷 برای تکمیل استدلال بالا، باید از یک مفهوم دیگر نیز بهره بگیریم. 🔸اصل بقای انرژی🔸
🟡 می‌دانیم که طبق اصل بقای انرژی، انرژی نه به وجود آمده و نه از بین می‌رود، بلکه از حالتی به حالتی تبدیل می‌شود.
🟢 حال، سوال اصلی اینجاست که انرژی جنبشی مفروض در بالا، حاصل تبدیل چه انرژی در سیستم ما است؟
(یا بنا بر چه تبدیل انرژی، انرژی جنبشی ما در حال افزایش است؟)
🔵 ما در گذشته نیز با همین مفاهیم سر و کار داشته‌ایم. به عنوان مثال، وقتی گویی را در کنار یک فنر قرار داده و فنر را فشرده می‌کنیم. بعد از رها سازی فنر، گوی سرعت گرفته و پیش می‌رود. اینجا هم می‌توان پرسید که انرژی جنبشی حاصل، از کجا آمده است؟
🟣 پاسخ ما، هرچند در اینجا به صورت پیش‌فرض در نظر گرفته می‌شود، اما در اصل، از عبارت‌های ریاضی مسئله استخراج می‌شود.
🟤 ما با یک انرژی ذخیره شده سر و کار داریم که از تبدیل آن، انرژی جنبشی به وجود آمده است و آن را 🔷 انرژی پتانسیل الکتریکی 🔷 می‌نامیم.
✔️ مطابق این استدلال را، پیشتر در مورد انرژی پتانسیل کشسانی و انرژی پتانسیل گرانشی نیز دیده ایم.
▪️ در ادامه، به بررسی بیشتر مفهوم انرژی پتانسیل الکتریکی، خواهیم پرداخت.
---------------------------------------------------
#پایه_یازدهم_تجربی
#پایه_یازدهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_ریاضی
#الکتریسیته_ساکن
🆔 @phyteacher
🌌 چرا آسمان شب تاریک است؟ 🌌
✅ پاسخ این سوال، در ابتدا شاید بدیهی به نظر برسد!
✔️ در آن واحد، نیمه‌ای از زمین که به سمت خورشید قرار گرفته، روشن است و ما آن را 🔻روز🔻 می‌نامیم و به نیمه‌ی دیگر زمین که تاریک است و نور خورشید به آن نمی‌رسد، 🔺شب🔺 می‌گوییم.
🔅اما زمانی که به سوال، دقیق‌تر نگاه کنیم، پاسخ ما بدیهی نخواهد بود!🔅
❓چرا❓
1⃣ فرض کنید که جهان ما بی‌کران بوده و 2⃣بی شمار ستاره مانند خورشید در آن قرار گرفته‌است.
🔴 اگر از هر ستاره‌ای که در آسمان قرار گرفته، یک نقطه درخشنده به چشم ما برسد، با توجه به بی کران بودن آسمان و نامتناهی بودن تعداد ستارگان، این نقاط درخشنده می‌بایستی یک پیوستاری از درخشندگی به وجود آورده باشند.
🟠 یعنی باید تمام آسمان را نقاط درخشنده‌ای که حاصل از وجود ستاره‌ای در آسمان است، پوشانده باشد.
🟡 به این ترتیب، آسمان شب نیز می بایست مانند آسمان روز، روشن و درخشنده باشد.
❌اما نیست!❌
🟢 این، پارادوکسی است که در سال 1823 ویلهلم اولبرس، فیزیکدان و اخترشناس آلمانی مطرح کرد.
🔵 هرچند که این معما، اول بار توسط اولبرس مطرح نشده، اما در آن زمان، باعث شد تا پیش فرض های اخترشناسی، بار دیگر مورد تأمل و بازنگری، قرار بگیرد.
در معمای مطرح شده، پیش فرض هایی مانند نامتناهی بودن تعداد ستارگان و عالم هستی وجود دارد که عامل ایجاد پارادوکس نیز، همین گزاره ها به نظر می‌رسد.
🟣 در همان موقع نیز تلاش شد تا به این پارادوکس، پاسخ‌هایی داده شود. از جمله این که مطرح شد؛
✔️ ممکن است گرد و غبارهای ستاره‌ای، باعث جذب نور ستارگان و در نتیجه مانع رسیدن نور آنها به زمین باشد.
🔘 اما مسئله اینجا بود که در نتیجه این فرض و جذب نور، دمای این گرد و غبارها در نهایت آنقدری بالا می‌رفت که خود باید به تابش و نورافشانی واداشته می‌شدند.
🟤 اکتشافات تئوری و تجربی در زمینه کیهان‌شناسی و اختر فیزیک، باعث شد تا امروزه با تصحیح مفروضات اولیه این پارادوکس، به این نتیجه برسیم که؛
✅ با توجه به محدود بودن سرعت نور و سن کیهان (حدود ۱۴.۵ میلیارد سال) و همچنین با توجه به سرعت انبساط عالم، حد فاصله اجرام آسمانی تا ما، 🔸 چیزی حدود ۲۰۰ میلیارد سال نوری 🔸 خواهد بود. بنابراین اجرامی که فاصله آنها بیش از ۱۴.۵ میلیارد سال نوری باشد، نورشان به ما نرسیده و دیده نمی‌شوند.
✅ دیگر آن که کهکشان‌ها عمر لایتناهی ندارند، ستاره‌ها سرانجام تاریک می‌شوند و این اثر در کهکشان‌های نزدیک به خاطر فاصله نوری کوتاهتر زودتر قابل مشاهده‌است.
🔰 برهم نهی این گزاره ها و تصحیح پیش فرض پارادوکس به متناهی بودن کیهان و محدود بودن تعداد ستارگان، باعث می‌شود تا ما امروزه بدانیم که چرا آسمان شب، تاریک است.
--------------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔 @phyteacher
⭕️ چگالی ⭕️
🔴 در مطلب قبلی، با یکی از مفاهیم مهم فیزیکی به نام چگالی، آشنا شدیم و تعریف کردیم که چگالی، عبارت است از نسبت جرم به حجم یک ماده.
🟠 به زبان ساده، اینکه در حجم اشغالی توسط یک ماده، چقدر جرم انباشته شده را 🔻چگالی🔻 نامیدیم.
🟡 یکی از ساده‌ترین تکنیک‌ها، برای محاسبه‌ی چگالی، آن است که؛
✔️ ابتدا جرم ماده مورد نظرمان را اندازه‌گیری کرده و سپس ابعاد آن را محاسبه و حجم را به دست بیاوریم.
✔️طبعا از نسبت جرم به حجم، چگالی، محاسبه خواهد شد.
🟢 اما اگر ماده ما، جامد بود و همچنین حجم معینی نداشت (مانند یک تکه سنگ با شکل نامشخص)، می‌توانیم در یک استوانه مدرج، مقدار معینی آب بریزیم، جسم مورد نظر را درون استوانه انداخته و میزان بالا آمدن آب را اندازه بگیریم.
✅ این تغییر حجم در آب، حجم جسم مورد نظر ما است. حال با داشتن حجم و با اندازه گیری جرم، می‌توان چگالی را اندازه گرفت.
🔵 چگالی در مایعات و گازها (به طور کلی در سیالات) نیز تعریف می‌شود.
🟣 زمانی که یک مایع، نسبت به مایع دیگر، چگالی کمتری داشته باشد، روی آن شناور باقی می‌ماند.
🟤 اگر ماده جامدی نیز چگالی کمتری نسبت به مایع داشته باشد، روی آن شناور باقی می‌ماند.
✔️ به عنوان مثال، می‌دانیم که 🔸آب در دمای صفر تا چهار درجه، رفتار ویژه‌ای دارد.🔸
✔️ یعنی زمانی که آب، منجمد می‌شود، به جای آن که انقباض داشته باشد، انبساط دارد. ✅ پس اگر یک مقدار معین آب با جرم مشخص، زمانی که یخ می‌زند، حجم بیشتری نسبت به حالت مایع خود دارد.
🔅 بنابراین چگالی یخ، کمتر از چگالی آب است. 💢به همین علت است که می‌بینیم یخ روی آب شناور باقی می‌ماند.💢
🔅 همچنین علت شناور ماندن چوب بر روی آب نیز چگالی کمتر آن نسبت به آب است.
🔴 حتما این تجربه را داشته‌اید که روغن بر روی آب، شناور باقی می‌ماند. چگالی روغن، حدود ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و چگالی آب، ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. یعنی اگر یک حجم یک متر در یک متر در یک متر از روغن داشته باشیم، جرم آن حدود ۸۰۰ کیلوگرم و اگر همین حجم از آب داشته باشیم، جرم آن حدود یک تن یا همان ۱۰۰۰ کیلوگرم خواهد بود.
🔹یکی از دلایل شناوری روغن بر روی آب، همین چگالی کم روغن نسبت به آب است.
---------------------------------------------
#پایه_دهم_تجربی
#پایه_دهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_ریاضی
#فیزیک_و_اندازه‌گیری
🆔 @phyteacher
🔴 در این ویدیو، معلق شدن یک فرفره از جنس نئودیوم در مرکز آهنربای حلقه‌ای را می‌بینیم.
🟢 مقاله های زیادی وجود دارد که سعی می‌کند این پدیده را توضیح دهد.
✔️ از جمله راهبردهای توضیح پدیده، می‌توان به خنثی شدن اثر نیروی کوریولیس و اثر نیروی الکترومغناطیسی، اشاره کرد.
🔵 اثر کوریولیس، یک نیروی مجازی است که انحراف مسیر حرکت جسم از دیدگاه دستگاه مختصات درحال دوران را بیان می‌کند.
🟡 شناخته شده ترین دستگاه مختصات متحرک پیرامون ما، کره زمین است.
✔️ به عبارتی می‌توان گفت جسمی که به صورت آزادانه بر روی زمین در حال حرکت است، اثر کوریولیس را احساس می‌کند.
🔵 شکل فرمولی نیروی کوریولیس، به صورت زیر است؛
F=-2m(Ω×v)
که در آن m جرم، Ω سرعت زاویه ای است.
🟣 همچنین برای شکل نیروی الکترومغناطیسی داریم؛
F=q(V×B)
✅ در تعدادی از مقالات، هم ارزی نیروی کوریولیس و نیروی الکترومغناطیس، منجر به خنثی شدن نیروهای وارد بر این جسم شده و در نهایت، فرفره، معلق باقی می‌ماند.
--------------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔 @phyteacher
🔅 میدان الکتریکی 🔅
🔴 دانستیم که اگر دو بار الکتریکی داشته باشیم، این دو بار به هم نیرو وارد می‌کنند که اندازه‌ی نیرو با اندازه‌ی بارها رابطه‌ی مستقیم و با مجذور فاصله‌ی آنها، رابطه‌ی عکس دارد.
🟠 یعنی اگر اندازه‌ی هربار الکتریکی، افزایش یابد، متناسب با همان مقدار، نیروی الکتریکی افزایش یافته و اگر فاصله‌ی بین دو بار افزوده شود، به تناسب مجذور فاصله، مقدار نیرو کاسته خواهد شد.
🟡 همچنین دانستیم که چنین رابطه‌ای را قانون کولن می‌نامیم و این قانون، بین بارهای الکتریکی ساکن، برقرار است.
----------------------------------------------
🔸حال می‌خواهیم در مورد مفهومی به نام 🔻میدان الکتریکی🔻، صحبت کنیم.
✔️ مفهوم میدان، بارها در فیزیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
✔️ میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی، میدان گرانشی و ... از جمله مفاهیم مربوط به میدان، در فیزیک هستند.
✔️ اصل مفهوم میدان، از روابط ریاضیاتی استخراج می‌شود و نمود تجربی بیرونی و قابل آزمایش دارد.
✔️ یکی از معروفترین میدان‌ها در فیزیک، میدان الکتریکی است.
🟢 به اختصار، اگر یک بار الکتریکی داشته باشیم، اطراف آن بار، اثری ایجاد می‌شود که اگر بار الکتریکی دیگری در آن اثر قرار بگیرد، به آن نیرو وارد می‌شود. 🔻به این اثر، میدان الکتریکی گفته می‌شود.🔻
🔵 یعنی میدان الکتریکی، اثری از بار الکتریکی است که موجب وارد شدن نیرو به بارهای الکتریکی دیگر که در موضع آن قرار می‌گیرند، می‌شود.
🟣 اگر میدان الکتریکی را با E نشان دهیم، فارغ از اینکه منشاء این میدان کجاست، اگر بار الکتریکی q در کنار آن قرار بگیرد، به آن نیرویی برابر F وارد خواهد شد. بنابراین، طبق این تعریف، می‌توانیم بگوییم؛
🔰 برای محاسبه میدان الکتریکی داریم: F=Eq
🟤 اگر به رابطه بالا نگاه کنیم، با توجه به آن که نیرو، کمیتی برداری و بار الکتریکی، کمیتی اسکالر است، به راحتی در می‌یابیم که میدان الکتریکی نیز، کمیتی برداری خواهد بود.
🔴 بررسی ابعادی میدان الکتریکی به ما میگوید؛ چون واحد اندازه‌گیری بار الکتریکی کولن (c) و واحد اندازه‌گیری نیرو، نیوتن (N) است، واحد اندازه‌گیری میدان الکتریکی، N/c یا نیوتن بر کولن، خواهد بود.
🟠 همچنین اگر عامل ایجاد میدان الکتریکی را، بار الکتریکی 'q بدانیم، با توجه به قانون کولن، هنگامی که بار q در میدان الکتریکی آن قرار می‌گیرد، می‌توانیم بنویسیم؛
F=kq'q/r^2
که k ضریب ثابت و r فاصله‌ی بین دو بار الکتریکی بود.
🟡 با استفاده از فرمول بالا و فرمول F=Eq، می‌توان فرمول جدیدی برای E یا همان میدان الکتریکی، بازنویسی کرد که عبارت است از؛
E=kq'/r^2
در ادامه و در مطالب بعد، در مورد 🔸خطوط میدان الکتریکی🔸، صحبت خواهیم کرد.
------------------------------------------
#پایه_یازدهم_تجربی
#پایه_یازدهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_ریاضی
#الکتریسیته_ساکن
🆔 @phyteacher
📚 کمیت ها و یکاها 📚
🔅در مطلب قبل آموختیم؛
1⃣ علم فیزیک، یعنی دانش شناخت طبیعت و برای شناخت بهتر طبیعت، لازم است تا دسته‌بندی انجام دهیم.
2⃣ همواره برای دسته‌بندی، باید معیارهایی وجود داشته باشد. در فیزیک، دسته‌بندی بر مبنای کمیت‌ها، اتفاق می افتد.
3⃣ در فیزیک، هر آنچیزی که قابل اندازه‌گیری باشد را کمیت می‌نامند.
4⃣ کمیت‌ها به دو دسته‌ی اصلی و فرعی تقسیم می‌شوند. کمیت های اصلی، منحصر به فرد بوده و از روی چیزی تعریف نمی‌شوند، حال آنکه کمیت های فرعی، از ترکیب کمیت‌های اصلی به وجود می‌آیند.
5⃣ کمیت های اصلی، شامل؛ ۱- طول، ۲- زمان، ۳- دما، ۴- جرم، ۵- مقدار ماده، ۶- شدت روشنایی و ۷- شدت جریان الکتریکی، می‌شدند.
--------------------------------------------------
🔴 حال، مفاهیمی را در اختیار داریم که می‌توانیم بر مبنای آنها، اندازه‌گیری کنیم. اما هنوز هم برای اندازه‌گیری، چیزی کم است!
🟠 صرف در اختیار داشتن مفهوم طول، برای اندازه‌گیری آن، کافی نیست. ما نیاز به یک پیمانه، سنجه و معیار برای اندازه‌گیری داریم.
🟡 در فیزیک، معیار اندازه‌گیری را واحد یا یکا می‌نامند.
🟢 یکاها نیز به دو دسته‌ی 🔻اصلی🔻 و 🔻فرعی🔻تقسیم می‌شوند.
🔵 به یکاهای واحدهای اصلی، یکای اصلی و به سایر یکاها، یکای فرعی گفته می‌شود.
🟣 به منظور یکسان سازی محاسبات در سطح جهان، واحدهای ثابتی برای اندازه‌گیری تعریف شده است که به آنها واحد SI گفته می‌شود.
واحد SI برای کمیت‌های اصلی عبارتند از؛
🔸۱- متر (m) برای اندازه گیری طول
🔸۲- کلوین (k) برای اندازه گیری دما
🔸۳- ثانیه (s) برای اندازه گیری زمان
🔸۴- کیلوگرم (kg) برای اندازه گیری جرم
🔸۵- مول (mol) برای اندازه گیری مقدار ماده
🔸۶- کاندلا یا شمع (ca) برای اندازه گیری شدت روشنایی
🔸۷- آمپر (A) برای اندازه گیری شدت جریان
🟤 در بسیاری از مواقع، واحدهای اندازه‌گیری، برای سنجش کمیت مورد نظر ما، بزرگ یا کوچک به نظر می‌رسند. به عنوان مثال، متر، معیار خوبی برای سنجیدن فاصله دو شهر نیست. از طرفی برای اندازه‌گیری ضخامت یک تار مو نیز بسیار بزرگ به نظر می‌رسد.
⚪️ برای کوچک‌تر کردن یا بزرگ‌تر کردن واحدهای اندازه‌گیری، گاهی از پیشوند های افزاینده یا کاهنده استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال میلی، کیلو، مگا و ...
----------------------------------------------
#پایه_دهم_تجربی
#پایه_دهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_ریاضی
#فیزیک_و_اندازه‌گیری
🆔 @phyteacher
🖌 قانون کولن 🖌
در مبحث قبلی اشاره کردیم که؛
1⃣ بارهای الکتریکی، به هم نیرو وارد می‌کنند.
2⃣ بار الکتریکی، حاصل ضرب تعداد الکترون‌های عبوری در اندازه بار الکتریکی هر الکترون بود. یعنی داشتیم ؛ q=ne.
🔅اندازه حدودی e برابر است با؛ ۱.۶ ضربدر ده به توان منفی ۱۹.
3⃣ اگر این مقدار بار، از حالت خنثی ماده کاسته شود، بار حاصل ماده مثبت و اگر به آن افزوده شود، بار نهایی، منفی خواهد بود.
4⃣ اگر بارهای همنام در اختیار داشته باشیم، یکدیگر را دفع و اگر بار ناهمنام داشته باشیم، هم را جذب می‌کنند.
---------------------------------------------------------
✅ این بار می‌خواهیم در مورد اندازه‌گیری نیروی الکترواستاتیک یا همان نیرویی که بارهای الکتریکی ساکن، به هم وارد می‌کنند، صحبت کنیم.
⭕️ کولن در سال ۱۷۸۳ و با استفاده از قوانین تجربی دانشمندان قبل از خود، به این نتیجه رسید که؛
📘 اندازه‌ی نیروی بین دو بار الکتریکی، با ضرب مقدار بارها رابطه‌ی مستقیم و با مجذور فاصله، رابطه‌ی عکس دارد.
📙 برای تبدیل این تناسب به تساوی، از ضریب یک بر روی 4π در اپسیلن صفر استفاده می‌شود که اپسیلن صفر، ضریب گذردهی خلا است.
📗 در کتاب‌های درسی دبیرستان، رابطه یک بر روی 4π در اپسیلن صفر را به اختصار k می‌نویسند که مقدار آن برابر است با 9 ضربدر ۱۰ به توان ۹.
🌀بنابراین اگر یک بار الکتریکی q1 و یک بار الکتریکی q2 داشته باشیم که از یکدیگر به اندازه r فاصله داشته باشند، به هم نیرو وارد می‌کنند که برابر است با؛
F=k q1q2/r^2
یعنی نیرو برابر است با k ضربدر q1 ضربدر q2 تقسیم بر مجذور فاصله.
❇️ نیرو یا همان F، یک کمیت برداری است. با جای‌گذاری مقادیر بالا، مقدار نیرو به دست می‌آید و برای به دست آوردن جهت، باید به بردار مکان که در فرمول وجود دارد، توجه کرد.
🚩 اگر نیرویی که بارالکتریکی q1 به بارالکتریکی q2 وارد می‌کند را F12 و نیرویی که بارالکتریکی q2 به q1 وارد می‌کند را F21 بنامیم، طبق قانون سوم نیوتن خواهیم داشت؛
|F12|=|F21|
که یعنی اندازه نیرویی که بار q1 به q2 وارد می‌کند با اندازه نیرویی که بار q2 به q1 وارد می‌کند، برابر است.
⚖ فرم کلی قانون کولن، شباهت زیادی با فرم کلی نیروی گرانش دارد!
📄 پرسش‌های مختلفی از این مبحث در کنکور و امتحانات مطرح می‌شود که در آینده بررسی خواهیم کرد.
----------------------------------------
#پایه_یازدهم_تجربی
#پایه_یازدهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_ریاضی
#الکتریسیته_ساکن
🆔 @phyteacher
🚗 حرکت شناسی 🚗
🔹 حرکت شناسی یا سینماتیک، بخشی از فیزیک است که به مطالعه چگونگی حرکت می‌پردازد.
🔸 یکی از کارهای مهم در فیزیک 🔅مدل سازی🔅است. به این معنی که وقتی ما با یک پدیده‌ی فیزیکی مواجه می‌شویم، آن را به ساده‌ترین شکل ممکن درمی‌آوریم تا بتوانیم پدیده‌ی مورد نظر را بررسی کنیم. بعد از این مرحله، با اضافه کردن شرایط واقعی، فیزیک خود را به دنیای واقعی و پدیده‌های ملموس، نزدیکتر می‌کنیم.
🔺در حرکت شناسی نیز، برای آنکه بتوانیم ابتدا به یک فرمول جامع رسیده و سپس شرایط خاص مسئله را اضافه کنیم، ابتدا 🌀 حرکت بر روی خط راست🌀 را بررسی می‌کنیم.
🔻در این بررسی ابتدایی، متحرک ما بر روی یک خط راست، با شرایط خاصی حرکت می‌کند و از مواردی مانند اصطکاک و شکل متحرک، چشم پوشی می‌کنیم.
▪️در حرکت شناسی، ابتدا مفاهیم زیر، تعریف می‌شود؛
1⃣ جا به جایی: برداری که نقطه‌ی ابتدایی حرکت را به نقطه‌ی انتهایی وصل می‌کند. یا به عبارتی، خط راست جهت داری که ابتدا را به انتها متصل می‌کند.
2⃣ مسافت طی شده: مجموعه نقاطی که متحرک، در طول مسیر خود، طی می کند.
🚫 نکته‌ی مهم: جا به جایی و مسافت، لزوما با هم برابر نیستند. برای مثال، اگر ما از نقطه‌ای که ایستادیم، ۱۰۰۰ کیلومتر به سمت جنوب رفته و مجدد به همان نقطه آغازین برگردیم، جا به جایی ما صفر است در حالی که ۲۰۰۰ کیلومتر را به عنوان مسافت، طی کرده‌ایم.
3⃣ سرعت: به نسبت تغییرات مکان(جا به جایی) به زمان سپری شده، سرعت می‌گوییم.
💢 بدیهی است که هرچقدر یک جا به جایی معین، در زمان کمتری سپری شده باشد، سرعت بیشتر و هرچقدر همان جا به جایی، در زمان بیشتری سپری شود، سرعت کمتر خواهد بود.
4⃣ تندی: به نسبت مسافت طی شده به زمان سپری شده، تندی گفته می‌شود.
🟣 در ادامه، با همین مفاهیم ساده، می‌توان بخش ابتدایی سینماتیک یا حرکت شناسی را، فرمول بندی کرد. 🟣
---------------------------------
#پایه_دوازدهم_ریاضی
#پایه_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_ریاضی
#حرکت_بر_خط_راست
🆔 @phyteacher
📝 فیزیک و زندگی📝
🔸پیزوالکتریک🔸
🔵 یکی از مواد شناخته شده با خاصیت جالب فیزیکی، پیزوالکتریک‌ها (به انگلیسی:Piezoelectricity ) هستند. این مواد، در صورتی که تحت فشار قرار بگیرند، می توانند جریان ضعیفی از الکتریسیته را از خود عبور بدهند.
به عبارت دیگر، در پدیده‌ی پی‌اِیزوالکتریک یا اثر فشاربرقی ،با اعمال نیروی خارجی، دوقطبی‌های این سرامیک‌ها تحریک می‌شوند و میدان الکتریکی ایجاد می‌شود.
وارونه کردن اثر نیرو (مثلاً از کششی به فشاری) جهت میدان را معکوس می‌کند.
و این یعنی؛ اثر پیزوالکتریک،یک فرآیند برگشت‌پذیر است.
🌀 موادی که به‌طور مستقیم اثر پیزوالکتریک (تولید داخلی بار الکتریکی به دلیل اعمال نیروی مکانیکی) را انباشته می‌کنند اثر پیزوالکتریک معکوس (تولید داخلی نیروی مکانیکی در اثر اعمال میدان الکتریکی) را نیز انباشته می‌کنند.
نمونه‌ی ساده‌تر پیزوالکتریک را در کودکی و در عروسک های سخنگو دیده‌ایم. همان قرص‌های فلزی نازکی که با فشار دادنشان، عروسک را به صدا کردن وامی‌داشت.
🟣 در بدن ما نیز پیزوالکتریک ها وجود دارند. ساختار درونی استخوان‌های ما، به نوعی از پیزوالکتریک ها تشکیل شده است. زمانی که ضربه‌ای به استخوان‌های ما وارد می‌شود، جریان ضعیفی ایجاد می‌گردد. این جریان، باعث انتقال پیام عصبی وارد شدن ضربه، از طریق نورون‌ها به مغز شده و به این ترتیب، دستور هدایت کلسیم بیشتر به آن نقطه توسط مغز، صادر می‌شود.
🔴 وجود پیزوالکتریک‌ها در ساختار استخوان، باعث می‌شود تا مغز متوجه شکستگی‌های جزئی یا کلی شده و برای بهبود یا تقویت آن نقطه، اقدام کند.
✅ پیزوالکتریک‌ها، پیش از این در صنعت کاربرد فراوانی داشتند. این مواد، بالاخص در جنگ جهانی دوم، نقش مهمی را ایفا می‌کردند. اما امروزه، به خاطر سفتی بیش از حد و به صرفه نبودن، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
-------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔@phyteacher
🌌انتقال به سرخ و انتقال به آبی🌌
✅ احتمالا شما نیز این تجربه را داشته‌اید که هنگام عبور یک آمبولانس از مقابل خود، صدای آژیر را به اشکال مختلف شنیده باشید.
🔴 هنگام نزدیک شدن آمبولانس به شما، صدای آژیر تندتر از زمانی است که از شما دور می شود.
🟠 این پدیده، یعنی تغییر بسامد (یا همان فرکانس) یک موج بر اثر حرکت فرستنده یا گیرنده را کریستیان یوهان دوپلر (فیزیکدان اتریشی) در مقاله‌ای در سال ۱۸۴۲، تشریح کرد و به افتخار او، در فیزیک امواج به آن،🔻 اثر دوپلر 🔻(Doppler effect) گفته می‌شود.
🟡 مطابق این قانون؛
🔹هرگاه گیرنده‌ای، به سمت منبعی ساکن برود که از خود موج صوتی می‌فرستد، بسامد صوتی آن، بیشتر از وقتی است که نسبت به منبع ساکن باشد.🔹
🔅به عبارتی، شنونده صدا را زیرتر می‌شنود.🔅
🔸همچنین هنگامی که از منبع صوت دور شود، موجی را با بسامد کمتر می‌گیرد.🔸
🔰یعنی؛ شنونده صدا را بم‌تر می‌شنود.🔰
🟢 اگر منبع موج نیز از گیرنده دور یا به او نزدیک شود، بسامد صوتی که شنونده می‌شنود نیز به ترتیب کمتر یا بیشتر می‌شود.
🔵 چنین پدیده‌ای در فیزیک، کاربردها و نمودهای بسیاری دارد. از جمله در اخترفیزیک، پدیده‌هایی مانند انتقال به سرخ و انتقال به آبی، با 💢اثر دوپلر💢، توجیه می‌شوند.
🟣 ابتدا باید یادآور شد که؛
🟥 اگر سرعت منبع یا ناظر در مقایسه با سرعت نور قابل چشم‌پوشی نباشد، باید رابطه‌ی نسبیتی دوپلر را به کار برد.
✅(یعنی زمانی که سرعت مورد نظر حداقل ۱۰ درصد سرعت نور یا بیشتر از آن باشد.)
🔴 انتقال به تابش قرمز یا سرخ‌گَرایی (Redshift)، پدیده ای ست که باعث افزایش طول موج و به تناسب آن کاهش فرکانس و انرژی فوتون، در تابش الکترومغناطیسی خواهد شد.
🟠 یعنی نوری که توسط طیف‌سنج ثبت می‌شود، طول موجی بلندتر و بسامدی کمتر از نور گسیل‌شده از منبع دارد.
🟢 با توجه به توضیحاتی که در مورد اثر دوپلر داده شد، می‌توان استدلال کرد؛
🔻این پدیده هنگامی رخ می‌دهد که منبع تولید نور در حال دور شدن از بیننده باشد.🔻
🟤 در مقابل پدیده‌ی انتقال به سرخ، پدیده‌ی انتقال به آبی را نیز داریم.
🔵 انتقال‌به‌آبی (Blue shift) پدیده‌ای است که به دلیل نزدیک شدن یک جسم به ناظر به وجود می‌آید و یکی از نتایج این نزدیک شدن، کوتاه شدن طول موجی است که ناظر از متحرک دریافت می‌کند.
🟩 اهمیت رصد طیف قرمز و آبی از کهکشان‌های دور دست، محاسبه‌ی سرعت آنها است.
🟪 همچنین این رصد، برای ما این امکان را فراهم آورد تا متوجه شویم که کهکشان‌ها با سرعت معینی از ما دور می‌شوند و این مسئله، درک عمیقی از انبساط کیهان و انفجار بزرگ (مهبانگ) که در مطلب قبلی به آن اشاره کردیم، برای ما ایجاد کرده است.
--------------------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔 @phyteacher
⭕️ اختلاف پتانسیل الکتریکی ⭕️
✅ در مطلب قبل، رابطه‌ای بین تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی و کار انجام شده توسط نیروی الکتریکی، پیدا کردیم.
🔴 پیشتر نیز، معادل این رابطه را در مبحث انرژی پتانسیل گرانشی، دیده بودیم و دانستیم که کار نیروی گرانشی، برابر منفی تغییر انرژی پتانسیل گرانشی است.
🟠 مطابق رابطه U=-w∆ می‌توان گفت؛
🔹تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی یک ذره باردار، به بار الکتریکی آن بستگی دارد.🔹
🟡 به عنوان مثال؛
🔻اگر بار یک ذره دو برابر شود، تغییر انرژی پتانسیل آن نیز دو برابر خواهد شد.🔻
🟢 بنابراین نسبت تغییر انرژی پتانسیل به بار ذره، مستقل از نوع و اندازه بار الکتریکی است.
🔵 به این نسبت، اختلاف پتانسیل الکتریکی دو نقطه‌ای می‌گوییم که ذره میان آنها جا به جا شده است.
🟣 به عبارتی می‌توان گفت؛
∆V=∆U/q
🔴 همچنین می‌توان تعریف کرد؛
🔸اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه، عبارت است از انرژی لازم برای انتقال یک واحد بار بین این دو نقطه که به وسیله ولت اندازه‌گیری می‌شود.🔸
🔴 بنابراین یک ولت (واحد اختلاف پتانسیل در SI) به عنوان یک ژول کار انجام شده در هر کولن بار الکتریکی تعریف می‌شود.
🟠 پتانسیل الکتریکی یک کمیت نرده‌ای (Scalar) است و اختلاف پتانسیل بین دو نقطه توسط ولت سنج اندازه‌گیری می‌شود.
🟢 ولت‌سنج، دارای مقاومت الکتریکی تقریب به بی‌نهایت است و به همین سبب باید در مدار الکتریکی به صورت موازی، متصل گردد.
🟥 در یک میدان الکتریکی یکنواخت با حرکت در سوی خطوط میدان، بدون توجه به نوع بار، پتانسیل الکتریکی کاهش میابد و بالعکس با حرکت در خلاف جهت خطوط میدان، بدون توجه به نوع بار، پتانسیل الکتریکی افزایش میابد.
🟧 در میدان الکتریکی یکنواخت، با حرکت در جهت عمود بر خطوط میدان، پتانسیل الکتریکی تغییری نمی‌کند.
-------------------------------------------------
#پایه_یازدهم_تجربی
#پایه_یازدهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_ریاضی
#الکتریسیته_ساکن
🆔 @phyteacher
💥 انفجار بزرگ 💥
🔴 نظریه Big Bang یا همان انفجار بزرگ (یا مهبانگ)، معتبرترین مدل، در بین مدل‌های کنونی کیهان‌شناسی است که وجود 🔸جهان قابل مشاهده🔸 را از ابتدایی‌ترین دوران شناخته‌شده در سراسر دوره‌ی فرگشت آن توضیح می‌دهد. ( در مطالب بعدی خواهیم دید که چرا نظریه‌ی مهبانگ با بسیاری از مشاهدات امروزی ما از کیهان، سازگار است.)
🟢 این مدل توصیف می‌کند که چگونه جهان از یک وضعیت نخستین با دما و چگالی بسیار زیاد، در گذر زمان🔻 انبساط🔻 یافته‌است.
🟣 در این ویدیو، توضیحاتی مختصر و کلی در مورد این نظریه خواهیم آموخت و در ادامه، بیشتر در مورد اهمیت آن صحبت خواهیم کرد.
-------------------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔 @phyteacher
✴️ انرژی پتانسیل الکتریکی ✴️
✅ در مطلب قبل گفته شد؛ زمانی که بار الکتریکی منفی جذب بار الکتریکی مثبت می‌شود، از حالت سکون در آمده و شتاب می‌گیرد. با توجه به اصل بقای انرژی، دانستیم که این تغییرات انرژی از منشاء دیگری است و ما آن را 🔅انرژی پتانسیل الکتریکی🔅 نامیدیم.
✅ می‌توان شرایط بالا را اینگونه توضیح داد؛
🔴 اگر ما یک میدان الکتریکی یکنواخت داشته باشیم و بار الکتریکی مثبتی درون آن قرار دهیم، بار الکتریکی مثبت، 🔸در جهت میدان الکتریکی🔸، شروع به حرکت خواهد کرد. (در جهتی که میدان‌های الکتریکی از بار، 🔻خارج🔻 شوند.)
🟠 همچنین اگر در میدان الکتریکی یکنواخت مفروض در بالا، بار الکتریکی منفی قرار دهیم، بار ما، خلاف جهت میدان الکتریکی، حرکت می‌کند. (جهتی که میدان‌های الکتریکی به بار 🔺وارد🔺شوند.)
🟡 به این ترتیب می‌توان استدلال کرد؛
✅ کار نیروی الکتریکی وارد بر ذره باردار، در میدان الکتریکی یکنواخت، در یک جا به جایی مشخص، برابر منفی تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی در همان جا به جایی است.
🔵 یعنی؛ W=∆U
☑️ هرچند فرض بالا، وجود میدان الکتریکی یکنواخت است، اما می‌توان نشان داد که این رابطه، در حالت کلی و برای هر میدان الکتریکی، برقرار است.
🔵 به این ترتیب که اگر بار الکتریکی q را در میدان E در نظر بگیریم که به اندازه d در راستای خطوط میدان الکتریکی جا به جا می‌شود، با استفاده از قانون کار، می‌توان گفت؛
W=FdcosΩ
🟣 و با توجه به تعریف میدان الکتریکی، می‌توان افزود؛
F=|q|E
🟤 با جا گذاری تعریف میدان در قانون کار و با استفاده از رابطه تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی و کار، می‌توان نوشت؛
∆U=-W=-|q|EdcosΩ
که در رابطه بالا، Ω زاویه بین F و d است.
🔴 در نظر داشته باشید که رابطه بالا هم برای بار ذره‌ای مثبت و هم برای بار ذره‌ای منفی، صادق است.
🟠 در ادامه، در مورد مفهوم پتانسیل الکتریکی و فعالیت‌های آلساندرو ولتا (فیزیکدان قرن نوزده و مخترع دستگاه الکتروفور) صحبت خواهیم کرد.
---------------------------------------------------
#پایه_یازدهم_تجربی
#پایه_یازدهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_ریاضی
#الکتریسیته_ساکن
🆔 @phyteacher
💢 ویژگی‌های مواد 💢
🔴 در بحث قبل تعریف کردیم که؛
🔹ماده، عبارت است از هرچیزی که فضا را اشغال می‌کند یا به عبارتی حجم دارد. 🔹
🟠 مواد را می‌توان بر اساس ویژگی‌های آنها، دسته‌بندی کرد.
🟡 به عنوان مثال؛ به موادی که تأثیر جاذبه هسته بر روی الکترون‌های مدار آخر آنها کم است و الکترون‌های آزاد آنها، می‌توانند در اثر اختلاف پتانسیل الکتریکی، جا به جا شوند، 🔻رسانا🔻 می‌گویند.
🟢 پس بر اساس این ویژگی، مواد به دو دسته‌ی کلی رسانا و نارسانا، تقسیم می‌شوند.
✔️ در تقسیم‌بندی دقیق‌تر، نیمه رسانا‌ها را نیز داریم که ویژگی‌هایی بین رسانا و نارسانا دارند.
🔵 همچنین می‌توان مواد را بر اساس حالت آنها دسته‌بندی کرد.
✅ حالت ماده یا state of matter، یکی از پنج حالت متمایز ماده است که فقط در اثر تغییر دما یا فشار، قابلیت تبدیل به یکدیگر را دارند.
🟣 ۴ حالت کلی ماده عبارتند از؛
۱-جامد ۲- مایع ۳- گاز ۴- پلاسما
☑️(چگالش بوز-انیشتین که در مطلب قبلی نیز به آن اشاره شد، تنها در شرایط خاصی قابل مشاهده است.)
🔆 بیشترین حالت ماده‌ی قابل مشاهده در جهان، حالت پلاسما است.🔆
✅ ۹۹ درصد مواد در طبیعت، 🔸حالت پلاسما🔸 دارند. این برآورد، تخمینی از این است که درون ستارگان و اتمسفر اطراف آنها، ابرهای گازی و فضای بین ستارگان اغلب پلاسما است.
جرقه، رعد و برق، شفق قطبی، گازهای داخل یک لامپ فلورسنت یا نئون، نمونه‌های دیگری از پلاسما هستند.
🟤 در مورد جامدات نیز توضیح دادیم که جامدات؛
1⃣ شکل معینی دارند (مانند مایعات جاری نمی‌شوند) 2⃣ مانند گازها منبسط نمی‌شوند تا فضا را در بر بگیرند.
⭕️ در بیان این مفاهیم، باید دقت کرد که تعاریف بالا در یک موقعیت و زمان معین، صادق است.
✳️ اگر به جامدات در یک بازه زمانی طولانی (چندین قرن) نگاه کنیم، رفتاری شبیه به سیالات دارد و همچنین می‌دانیم که جامدات نیز می‌توانند در اثر تغییرات فیزیکی، به حالت‌های مایع(فرآیند ذوب) و گاز (فرآیند تصعید) دربیایند.
🔴 دانستیم که جامدات به دو دسته‌ی کلی زیر تقسیم می‌شوند؛
1⃣ جامد‌ها با شکل اتم منظم (مانند بلورها) 2⃣ اتم‌ها به شکل اتم نامنظم یا آمورف (مانند شیشه)
🟠 در بعضی تعاریف، جامدات را با بلورها (که اجزای سازنده آنها در سه جهت فضایی به صورت منظمی در کنار هم قرار گرفته است) معادل می‌دانند.
🟡از ویژگی‌های مشترک بین جامدات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد؛
۱- جرم آن ها ثابت است
۲- معمولا خاصیت ارتجاعی و کشسانی کمی دارند.
---------------------------------------------------
#پایه_دهم_ریاضی
#پایه_دهم_تجربی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_ریاضی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_تجربی
#ویژگی‌های_فیزیکی_مواد
🆔 @phyteacher
⭕️ نمودارهای حرکت شناسی ⭕️
✅ در مطالب قبلی، در مورد انواع حرکت صحبت کردیم. دانستیم که حرکت بر اساس سرعت، به دو نوع 1⃣ حرکت با سرعت ثابت و 2⃣ حرکت با سرعت متغیر، تقسیم می‌شود.
✅ همچنین گفته شد که حرکت با سرعت متغیر، به معنی شتاب دار بودن حرکت است و حرکت بر مبنای شتاب، خود به دو نوع 1⃣حرکت با شتاب ثابت و 2⃣ حرکت با شتاب متغیر، دسته‌بندی می‌شود.
🟥 این نکته نیز طرح گردید که اگر متحرکی، با سرعت ثابت، 🔻بر یک مسیر دایره‌ای حرکت کند🔻، نوع حرکت آن، 🔹شتاب متغیر🔹 خواهد بود.
☑️ زیرا که سرعت، یک کمیت برداری است و هنگامی که یک متحرک، در مسیر دایره‌ای حرکت می‌کند، دائما بردار سرعت آن در حال تغییر جهت بوده و بنابراین شتاب آن نیز مداوم در حال تغییر خواهد بود.
-----------------------------------------------------
🔴 از ریاضی، می‌دانیم که ضوابط ریاضیاتی بین اعداد را می‌توان به طرق مختلف نشان داد. از جمله؛ نمایش در قالب فرمول (یا همین روابط جبری مرسوم)، نمایش به صورت نمودار و ...
🟠 در بحث سینماتیک نیز ما روابط ریاضیاتی مختلفی داریم که به کمک آنها می‌توان؛
🔷 ۱- مکان متحرک را بر حسب شتاب، سرعت اولیه، مکان اولیه و زمان به دست آورد. (معادله مکان در حرکت شتاب ثابت)
🔷 ۲- جا به جایی را بر حسب اختلاف مجذور سرعت ها و شتاب، به دست آورد. (معادله مستقل از زمان در حرکت شتاب ثابت)
🔷 ۳- جا به جایی را بر حسب میانگین سرعت و زمان به دست آورد. (معادله مستقل از شتاب در حرکت شتاب ثابت)
🔶 همچنین فرمول هایی را برای محاسبه مکان بر حسب سرعت و مکان اولیه (برای حرکت سرعت ثابت)، سرعت بر حسب شتاب و سرعت اولیه (برای حرکت شتاب ثابت) را مرور کردیم.
🟡 بنابراین ضوابط ریاضیاتی بالا را می‌توان بر اساس نمودارهای زیر، نمایش داد؛
🟧 ۱- نمودار مکان - زمان یا x-t که موقعیت مکانی متحرک را در زمان‌های مشخصی نشان می‌دهد.
🟨 ۲- نمودار سرعت - زمان یا v-t که وضعیت سرعت متحرک را در زمان‌های مشخصی نشان می‌دهد.
🟩 ۳- نمودار شتاب - زمان یا a-t که اندازه شتاب متحرک را در زمان‌های مشخصی نشان می‌دهد.
🟢 ما می‌توانیم انواع حرکت معین و نامعین داشته باشیم که تفاوت آنها، به طور کلی در اختلاف شکل فرمول های مکان بر حسب زمان، محسوس است. بنابراین، تمام تحلیل‌های مربوط به توابع در ریاضیات، می‌تواند اطلاعات مفیدی در مورد نوع حرکت و وضعیت آن، به ما بدهد.
🔵 تنها فرق مهم این توابع در نمایش فیزیکی، آن است که دامنه‌ی ما در این توابع، از صفر تا مثبت بی نهایت است.
✅ زیرا در فیزیک، زمان منفی، معنی ندارد و زمان قبل از وقوع رویداد، برای ما قابل حدس نیست.
🔵 تحلیل نمودارهای سینماتیکی در فیزیک توسط نیوتن، باعث ایجاد حساب دیفرانسیل و انتگرال در درس ریاضی شده است. این بخش از ریاضیات را نیوتن برای تحلیل سینماتیک، ایجاد کرده است.
🟣 در ادامه بیشتر در مورد شیب خط (یا مشتق) و مساحت زیر نمودار (یا انتگرال) در تحلیل نمودارهای سینماتیکی، صحبت خواهیم کرد.
-----------------------------------------------
#پایه_دوازدهم_ریاضی
#پایه_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_ریاضی
#حرکت_بر_خط_راست
🆔 @phyteacher
💢 ویژگی‌های مواد 💢
🔴 ماده، عبارت است از 🔺هرچیزی که فضا را اشغال می‌کند یا به عبارتی حجم دارد🔺.
🟠 در تعریف ماده، اختلاف نظرهای زیادی بین دانشمندان وجود دارد. تعدادی از دانشمندان معتقدند ماده عبارت است از؛ هرچیزی که حجم و جرم داشته باشد.
✔️ زیرا بر این باورند که هر چیزی که حجمی را اشغال می‌کند، لاجرم جرم نیز خواهد داشت.
✔️ حجم و جرم، دو مفهوم وابسته به هم در فیزیک هستند.
🟡 عده‌ای جرم را مجموع ذرات سازنده ماده و حجم را فضای اشغال شده توسط آن می‌دانند.
🟢 عده‌ای دیگر، این دو تعریف را یکسان در نظر گرفته و معتقدند که تعریف جرم را باید از 🔸قانون دوم نیوتن🔸 استخراج کرد.
🔵 طبق قانون دوم نیوتن، 🔹 جرم عبارت است از مقاومت یک جسم در برابر شتاب گرفتن، زمانی که به آن یک نیروی خارجی وارد می‌شود.🔹
✔️( طبق قانون دوم نیوتن، داشتیم که F/a=m و تعریف فوق از تحلیل فرمول بالا به دست می‌آید.)
✔️ امروزه در فیزیک، تعاریف جدید و دقیق‌تری برای مفهوم جرم وجود دارد و دانشمندان بین عناوینی مانند جرم گرانشی و جرم لختی، تمایزاتی قایل می‌شوند.
🟣 به طور کلی، تعریف ابتدایی در مورد ماده، هرچند نارسا است، اما به جهت آن که مرز معینی بین پدیده‌های مادی و پدیده های انرژی، ایجاد می‌کند، برای پیشبرد تعاریف مربوط به انواع ماده، استفاده می‌شود.
🔴 مواد را می‌توان بر اساس ویژگی و حالت، به چند دسته تقسیم کرد.
🟠 یکی از معروفترین این دسته‌بندی ها بر اساس حالت، همان تقسیم ماده به سه حالت جامد، مایع و گاز است.
🟡 امروزه می‌دانیم که تقسیم‌بندی بر اساس حالت، پنج دسته کلی است؛
1⃣ جامد 2⃣ مایع 3⃣ گاز 4⃣ پلاسما و 5⃣ چگالش بوز-انیشتین
✔️(چگالش بوز-انیشتین، پنجمین و جدیدترین حالت ماده است که حالتی از ماده را که در آن یک گاز رقیق خاص تا دمای نزدیک به صفر مطلق، سرد می‌شود، توصیف می‌کند.)
✔️ در بحث‌های پیشرفته تر حالت‌های ماده، به تفصیل در مورد حالت پلاسما، صحبت می‌شود. از نمونه‌های مولد رایج پلاسما، می‌توان به آذرخش و تابلوی نئونی، اشاره کرد.
🟢 جامد (به انگلیسی: Solid) سخت‌ترین حالت ماده است که در آن، اتم‌ها در مکان‌های مشخصی قرار گرفته و فقط می‌توانند در حول نقطهٔ تعادل خود در شبکه، نوسان کنند.
🔵 جامد برخلاف مایع جاری نمی‌شود یا شکل ظرفش را نمی‌گیرد و بر خلاف گاز منبسط نمی‌شود تا کل محیط دربرگیرنده را پوشش دهد.
🟣 اتم‌ها در یک جامد می‌توانند به‌طور منظم قرار گیرند (مانند بلورها، فلزات و یخ) یا به‌طور نامنظم که به آن جامد آمورف می‌گویند (مانند شیشه).
✅ بررسی حالت جامد مواد، بخش مهمی از فیزیک مواد به حساب می‌آید که در ادامه، بیشتر به بررسی آن می‌پردازیم.
------------------------------------------
#پایه_دهم_ریاضی
#پایه_دهم_تجربی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_ریاضی
#فصل_دوم_فیزیک_دهم_تجربی
#ویژگی‌های_فیزیکی_مواد
🆔 @phyteacher
💥 میدان الکتریکی💥
🟢 دانستیم که میدان الکتریکی، اثری است که یک بار الکتریکی، در اطراف خود به وجود می‌آورد و به موجب آن، اگر بار الکتریکی دیگری (بار آزمون)، در این اثر قرار بگیرد، به آن نیروی الکتریکی وارد خواهد شد.
🟠 برای مجسم کردن میدان الکتریکی در فضای اطراف اجسام باردار، از خطوط جهت‌داری موسوم به خطوط میدان الکتریکی استفاده می‌شود.
🟠 خطوط میدان الکتریکی، ویژگی‌های مختلفی دارد که در اصل، این ویژگی‌ها اشاره به خواص میدان الکتریکی، دارد.
🔶 ویژگی‌های مهم خطوط میدان الکتریکی،عبارتند از؛
1⃣ خطوط میدان الکتریکی از بار مثبت خارج و به بار منفی وارد می‌شود.
<------------------ بار الکتریکی مثبت
بار الکتریکی منفی <------------------
⭕️ بنابراین اگر دو بار ناهمنام، در یک فاصله‌ی معین از هم قرار گرفته باشند، خواهیم داشت؛
✅ خطوط میدان الکتریکی از یک بار مثبت شروع و به یک بار منفی، ختم می‌شوند.
🔅 همچنین در مطالب بعدی، به این نکته‌ی بسیار مهم اشاره خواهد شد که؛
🔆 خطوط میدان همیشه از پتانسیل بالاتر به پتانسیل پایین‌تر می‌روند. 🔆
2⃣ در هر نقطه از فضا، اگر خطی را بر خطوط میدان الکتریکی مماس کنیم، راستای بردار میدان الکتریکی به دست می‌آید.
✔️ همچنین جهت خطوط میدان، همان جهت میدان الکتریکی است.
3⃣ هرجا خطوط میدان الکتریکی 🔻متراکم تر🔻 باشد، میدان الکتریکی در آن محل 🔺بیشتر 🔺است.
4⃣ خطوط میدان الکتریکی یکدیگر را قطع نمیکنند. یعنی در هر نقطه از فضا تنها یک میدان الکتریکی داریم.
⭕️ بنابر این می‌توان گفت؛
✅ اگر میدان الکتریکی در یک منطقه مشخص از فضا صفر باشد، 🔸خطوط میدان الکتریکی وجود ندارند.🔸
🔹همچنین می‌توان گفت؛
✔️ خطوط میدان هرگز یک محیط بسته تشکیل نمی‌دهند.
✔️ این موضوع بدین دلیل است که یک میدان الکتریکی ماهیتی پایسته دارد و از این رو خطوط میدان نمی‌توانند یک محیط بسته را تشکیل دهند.
---------------------------------------------
#پایه_یازدهم_تجربی
#پایه_یازدهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_یازدهم_ریاضی
#الکتریسیته_ساکن
🆔 @phyteacher
⭕️ چگالی ⭕️
🔴 یکی از مفاهیم بسیار مهم در فیزیک که به کمک آن می‌توان مواد مختلف را تشخیص داد و آنها را دسته‌بندی کرد، چگالی است.
🟠ما با تعدادی از ویژگی‌های مواد، آشنا هستیم. به عنوان مثال؛
✔️ رسانندگی الکتریکی؛ مشخص می‌کند که جسم ما تا چه اندازه می‌تواند جریان الکتریکی را از خود عبور بدهد.
✔️ چکش خواری؛ مشخص می‌کند که جسم ما، تا چه اندازه شکل پذیر است. آیا می‌تواند در برابر خمش یا فشار، از خود مقاومت نشان دهد یا خرد می‌شود؟
🔸 شناخت این ویژگی‌ها آنجایی اهمیت پیدا می‌کند که در مواجهه با یک ماده جدید و انجام آزمایشات بر روی آن، می‌توان آن ماده را دسته‌بندی کرده و ویژگی های دیگرش را حدس زد.
🟢 یکی دیگر از ویژگی‌های مواد، 🔻چگالی🔻 است.
🔵 چگالی، تعریف ساده‌ای دارد. به نسبت جرم ماده به حجمی که اشغال کرده، چگالی گفته می‌شود.
✅ به بیان ساده تر، چگالی، جرم حجمی اجسام است.
🔆 در گذشته، دانشمندان متوجه این تفاوت شده بودند که بعضی از مواد، با وجود اینکه حجم کمی از فضا را اشغال می‌کنند اما جرم زیادی دارند حال آنکه برخی دیگر، با وجود اینکه حجیم به نظر می‌رسند، اما جرم زیادی ندارند.
✅ به عنوان مثال، اگر حجم یکسانی از چوب پنبه و آهن در اختیار داشته باشیم، قطعا آهن جرم بیشتری نسبت به چوب پنبه دارد.
⭕️دانشمندان، این وجه تمایز بین اجسام را چگالی نامیدند.⭕️
🔵 از آنجایی که برای به دست آوردن اندازه چگالی، کافی است جرم را تقسیم بر حجم آن کنیم، اگر واحد اندازه‌گیری جرم را کیلوگرم و واحد اندازه‌گیری حجم را متر مکعب در نظر بگیریم، واحد اندازه‌گیری چگالی، کیلوگرم بر متر مکعب خواهد بود.
🟣 امروزه می‌دانیم که تفاوت چگالی بین اجسام را باید در ساختار درونی آنها جست و جو کرد. سنگین بودن اتم‌های سازنده جسم و همچنین فاصله‌ی اتم‌ها از هم، در اندازه‌ی چگالی جسم، تاثیر دارد.
🔴 چگالی در حالت های مختلف گاز، مایع و جامد تعریف می‌شود.
✔️همچنین بدیهی است که به دلیل انقباض و انبساط اجسام در دماهای مختلف، چگالی یک ماده در دماهای متفاوت، اندازه‌ی متفاوتی نیز داشته باشد. (هرچند این اختلاف ممکن است ناچیز باشد.)
🟢روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری چگالی مواد با شکل معین و نامعین وجود دارد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.
-----------------------------------------------
#پایه_دهم_تجربی
#پایه_دهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_ریاضی
#فیزیک_و_اندازه‌گیری
🆔 @phyteacher
🚗 حرکت شناسی 🚗
🔴 در مطلب قبلی، در مورد سرعت، صحبت کردیم.
🟠 گفته شد که سرعت، کمیتی برداری است که از تقسیم تغییرات مکان بر تغییرات زمان به دست می‌آید و واحد آن متر بر ثانیه است.
🟡 به عبارتی اگر سرعت را با V نشان دهیم، می‌توان گفت؛
V=∆x/∆t
✔️ باید در نظر داشت که فرمول بالا، سرعت متوسط را به ما می‌دهد.
🚩 یعنی اگر فرض کنیم متحرکی، از تهران تا قم رفته است، اگر جا به جایی متحرک، حدود ۱۵۰ کیلومتر و این جا به جایی را در حدود دو ساعت طی کرده باشد، سرعت متوسط متحرک، ۷۵ کیلومتر بر ساعت است. 🚩
✅ این عدد، به ما میانگین سرعت متحرک را می‌دهد اما نمی‌گوید که متحرک، در هر لحظه، چه سرعتی داشته است.
✅ ممکن است متحرک در این مسیر، باری سرعتی بیشتر از ۷۵ داشته و حتی مدتی توقف کرده باشد.
🟢 این تفاوت مفهوم سرعت متوسط با سرعت لحظه ای است.
🔵 در 🔻 سرعت متوسط 🔻، میانگین سرعت متحرک در طول مسیر مشخص می‌شود، حال آنکه 🔺سرعت لحظه‌ای🔺، سرعت متحرک در هر لحظه را نشان می‌دهد. مانند آنچیزی که کیلومتر شمار اتومبیل مشخص می‌کند.
🟣 اشاره کردیم که انواع حرکت بر اساس سرعت، به دو نوع کلی دسته بندی می‌شوند؛
1⃣ سرعت ثابت و 2⃣ سرعت متغیر.
🟤 در حرکت سرعت ثابت، همواره سرعت لحظه‌ای و سرعت متوسط، با هم برابر است. (واضح است که در حرکت با سرعت ثابت، افت و خیز سرعت نداریم و سرعت در هر لحظه با سرعت در یک بازه معین، برابر است.)
🔴 حرکت سرعت متغیر، خود به دو دسته تقسیم می‌شود؛
1⃣ حرکت شتاب ثابت، 2⃣ حرکت شتاب متغیر
🟠 در حرکت شتاب ثابت، همواره مقدار ثابتی به سرعت اضافه می‌شود (مانند زمانی که متحرک از حالت سکون به حرکت در می‌آید) یا مقدارثابتی از سرعت کم می‌شود (مانند زمانی که متحرک، ترمز گرفته و می‌ایستد).
🟡 در حرکت شتاب متغیر، منطق مشخصی برای تعیین میزان افزایش یا کاهش سرعت وجود ندارد و نمی‌توان به طور قطعی آن را فرمول‌بندی کرد.
🟢 همانطور که از صحبت‌های بالا دریافت می‌شود، شتاب، کمیتی است که با آن، تغییرات سرعت سنجیده می‌شود.
🔵 به تغییرات سرعت، نسبت به زمان، شتاب گفته می‌شود.
🟢 از تعریف بر می آید که شتاب نیز مانند سرعت، کمیتی برداری است. واحد اندازه گیری شتاب، متر بر مجذور ثانیه است.
🔵 فرمول شتاب را می‌توان به صورت زیر نوشت؛
a=∆V/∆t
🟣 مقدار مثبت شتاب، به ما میگوید که همواره مقدار ثابتی به سرعت افزوده می‌شود. به عنوان مثال اگر شتاب متحرکی، ۲ متر بر مجذور ثانیه باشد، یعنی در هر لحظه، ۲ متر بر ثانیه به سرعت اضافه می‌گردد.
---------------------------------------------------
#پایه_دوازدهم_ریاضی
#پایه_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_ریاضی
#حرکت_بر_خط_راست
🆔 @phyteacher
📓 کمیت ها و یکاها 📓
🔴 در مطلب قبلی، در مورد تعریف یکاها صحبت شد. همچنین گفته شد که یکاها نیز مانند کمیت‌ها به دو دسته 🔻اصلی🔻 و 🔺فرعی🔺 تقسیم می‌شوند.
🟠 همانطور که گفته شد، یکاها، پیمانه، مقیاس و معیاری برای اندازه‌گیری هستند.
🟡 گفته شد که علم، در نهایت باید به شمارش برسد. حال ما نمونه‌های قابل اندازه‌گیری را تعریف کردیم و نام آنها را 🔹کمیت🔹 گذاشتیم.
🟢 اکنون که مثلا می‌خواهیم طول یک درخت را اندازه بگیریم، باید معیار و مبنایی داشته باشیم تا به کمک آن بشماریم.
✔️ این معیار را یکا نامیدیم.
🔵 برای آنکه همواره در خلال محاسبات علمی، بتوانیم از یکاها استفاده کنیم، باید برای تعریف این مقیاس‌ها، ویژگی‌هایی را در نظر بگیریم.
🟩 از جمله ویژگی‌هایی که برای یکاها در نظر گرفته می‌شود، آن است که ▪️تغییر نکنند▪️ و ▪️بتوان آن ها را بازتولید کرد▪️.
بر این اساس، در طول تاریخ تلاش های زیادی شده تا برای یکاها، تعاریف ثابت و قابل دسترسی تعریف شود.
🟣 به عنوان مثال در گذشته، یک متر را یک میلیونیم فاصله‌ی استوا تا قطب تعریف می‌کردند. اما این تعریف ثابت و دقیق نبود و می‌توانست تحت شرایطی تغییر کند. در سال ۱۹۶۰، 🚩 یک متر 🚩 را فاصله‌ی بین دو خط نازک حک شده در نزدیکی دو سر میله‌ای از جنس پلاتین-ایریدیوم، در دمای صفر درجه سلسیوس، تعریف کردند.
✔️این تعریف، هرچند که می‌توانست به نوعی تغییر ناپذیر باشد، اما کماکان ممکن بود با از بین رفتن میله‌ی قراردادی، از بین برود و یا هنگام ساختن میله‌های مشابه، خاصیت بازتولید با دقت اولیه را نداشته باشد.
🟤 مجمع عمومی و جهانی وزن‌ها و مقیاس‌ها، در سال ۱۹۸۳ میلادی، به این توافق رسید که 🔆 یک متر را برابر مسافتی تعریف کند که نور در یک بر روی ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ م ثانیه در خلاء طی می‌کند. 🔆
✔️ این تعریف، همواره ثابت است و قابلیت بازتولید دارد.
🔴 یا به عنوان مثال، در گذشته، ثانیه را برابر یک بر روی ۸۶۴۰۰ م میانگین طول روز خورشیدی تعریف می‌کردند.
✔️ اما بعد از مدتی متوجه شدند که طول روز خورشیدی، مقدار ثابتی نیست و بنابر این نیاز است تا تعریف جدیدی شکل بگیرد.
🟠تعریف امروزی میگوید؛
🔰ثانیه مدت زمانی است که اتم سزیم ۱۳۳ در حالت پایه ۹۱۹۲۶۳۱۷۷۰ بار نوسان می‌کند.🔰
🟡 همانطور که گفته شد، همواره مقدار اصلی یک واحد، برای محاسبات ما کاربردی نیست و به همین دلیل گاهی نیاز است تا ما مقدار واحد را کم یا زیاد کنیم. برای اینکار از پیشوندهای افزاینده و کاهنده استفاده می‌کنیم.
بخشی از روند حل مسئله، مربوط به تبدیل واحد ها به یکای مد نظر در مسئله است.
در ادامه در مورد نحوه تبدیل واحدها، صحبت خواهیم کرد.
--------------------------------------------
#پایه_دهم_تجربی
#پایه_دهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_ریاضی
#فیزیک_و_اندازه‌گیری
🆔 @phyteacher
❓چرا اتمسفر زمین فرار نمی‌کند❓
🟢 لایه‌های مختلفی از گرد و غبار و گازها، تا فاصله‌ی ۱۰۰۰۰ کیلومتری از سطح زمین وجود دارد که به آن ها به طور کلی 🔸جو🔸 یا 🔹اتمسفر🔹گفته می‌شود.
🔵 از آنجایی که فضای بیرونی جو و در اصل فضای بین سیارات، بسیار رقیق و تقریبا خلاءگونه است، انتظار می‌رود که جو زمین، به فضای بین سیاره‌ای کشیده و خالی شود.
🟣 می‌دانیم که مواد، همواره تمایل دارند تا از محلی که فشار بیشتری دارد به محل با فشار کمتر، منتقل شوند.
✔️ به واسطه‌ی همین خصوصیت است که ما برای خوردن نوشیدنی، از نی استفاده می‌کنیم. ایجاد خلاء نسبی در نی، باعث بالا آمدن مایعات و در اصل انتقال آنها از فشار بیشتر به فشار کمتر می‌شود.
🟠 در بسیاری از اجرام سماوی، به واسطه ذرات معلق در فضا، جو تشکیل شده ولی به فاصله‌ی کمی، فرار کرده و نابود می‌شود.
▪️اما جو زمین، تقریبا پایدار باقی مانده و تخلیه نمی‌شود! ▪️
🔴 برای پاسخ به این پرسش، باید به سراغ مفهومی فیزیکی به نام 🔅 سرعت فرار🔅 برویم.
🟤 به حداقل سرعتی که برای فرار از میدان گرانشی نیاز است، 🔹 سرعت فرار 🔹گفته می‌شود.
✔️ به عنوان مثال؛ اگر گلوله ای را به سمت آسمان شلیک کنید، تا زمانی که سرعت گلوله، بر سرعت فرار از زمین غلبه نکند، گلوله از جو زمین خارج نمی‌شود و به زمین بر می‌گردد.
⚪️ سرعت فرار از زمین حدود ۱۱.۲ کیلومتر بر ثانیه است. این سرعت فرار به نسبت بالا، باعث شده تا جو زمین، در طول سالیان دراز، پایدار باقی بماند.
🟡 این در حالی است که در حدود ۴.۵۷ میلیارد سال قبل، زمانی که نخستین اتمسفر زمین که شامل هیدروژن و هلیوم بود، شکل گرفت، بعد از مدت کوتاهی به خاطر سبک بودن، بر گرانش زمین غلبه کرده و به فضای بیرونی گریختند.
------------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔 @phyteacher
✅ نکات مهم حرکت شناسی ✅
1⃣ جا به جایی، یک کمیت برداری است. یعنی علاوه بر مقدار، جهت آن نیز مهم بوده و از قاعده جمع برداری تبعیت می‌کند.
2⃣ مسافت طی شده، کمیتی اسکالر است. یعنی جهت آن برای ما مهم نیست. در مسافت طی شده، اندازه تمام مسیر را جمع می‌زنیم.
🔴 به عنوان مثال، وقتی یک دور کامل، دور دایره می‌زنیم، جا به جایی ما صفر اما مسافت طی شده، به اندازه محیط دایره است. اگر نصف محیط دایره را طی کنیم، جا به جایی ما به اندازه قطر دایره و مسافت طی شده به اندازه نصف محیط دایره خواهد بود.
3⃣ سرعت یک کمیت برداری است. واحد اندازه‌گیری سرعت در واحد SI، متر بر ثانیه (m/s) است. برای محاسبه سرعت، جا به جایی را تقسیم بر زمان می‌کنیم. اگر بردار جا به جایی را بر زمان تقسیم کنیم، بردار سرعت حاصل می‌شود.
4⃣ تندی یک کمیت اسکالر است. طبق تعریف، تندی از تقسیم مسافت بر زمان به دست می‌آید. از آنجایی که مسافت و زمان، هر دو کمیتی اسکالر هستند، حاصل تقسیم آنها نیز اسکالر خواهد بود.
🚫نکته مهم🚫
در سینماتیک، مبدا زمان، شروع رویدادی است که می‌خواهیم بررسی کنیم. بنابراین، در سینماتیک، زمان منفی، تعریف نمی‌شود و زمان پیش از رویداد برای ما مهم نیست.
📚 برای نمایش سرعت و جا به جایی، گاهی از فرمول و گاهی از نمودار استفاده می‌شود.
📌 به نموداری که مکان را بر حسب زمان نشان می‌دهد به اصطلاح مکان - زمان گفته می‌شود.
📌 به نموداری که سرعت را بر حسب زمان نشان می‌دهد، به اصطلاح سرعت - زمان گفته می‌شود.
🗂 دسته‌بندی انواع حرکت 🗂
🚘 اگر سرعت و مسیر متحرک، در طول زمان مسئله، تغییری نکند، حرکت ما سرعت ثابت خواهد بود.
🚘 اگر سرعت و یا مسیر متحرک، در طول زمان مسئله، تغییر کند، حرکت ما شتابدار خواهد بود.
⭕️ اگر تغییر سرعت متحرک، مقدار مشخصی باشد، یعنی در هر لحظه مقدار مشخصی به سرعت اضافه یا از آن کم شود، به آن حرکت 🌀 شتاب ثابت 🌀 می‌گویند.
-------------------------------
#پایه_دوازدهم_ریاضی
#پایه_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دوازدهم_ریاضی
#حرکت_بر_خط_راست
🆔 @phyteacher
✅ با استفاده از خاصیت مستقیم پیزوالکتریک می توان نیروی مکانیکی اعمال شده به این مواد را تبدیل به نیروی الکتریکی نمود و از این طریق یک مولد نیروی الکتریکی با ابعاد کوچک تهیه کرد.
🎞 در این ویدیو، نحوه‌ی عملکرد پیزوالکتریک‌ها، توضیح داده می‌شود.
------------------------------------
#فیزیک_و_زندگی
🆔@phyteacher
🚩 فیزیک چیست؟ 🚩
فیزیک، در یونانی به معنای طبیعت و دانش طبیعت است.
در فیزیک، تلاش می‌شود تا پدیده‌های موجود در طبیعت، شناخته شود.
🔺ابزار شناخت در فیزیک، اندازه‌گیری است.
فیزیک، با اندازه‌گیری و قیاس پدیده‌ها با هم، آنها را توصیف می‌کند.
بنابراین، دانشمندان این علم، در قرن‌های گذشته، تلاش کردند تا نخست، رویدادهای قابل اندازه‌گیری را دسته‌بندی کرده و سپس بشناسند.
✅ در فیزیک، به «هر آن چیزی که قابل اندازه‌گیری باشد»، کمیت گفته می‌شود.
کمیت یا quantity، در مقابل مفهوم کیفیت یا quality قرار دارد.
در طول تاریخ، فیزیکدان‌ها، هفت کمیت اصلی را تعریف کرده‌اند که مبنا و پایه به حساب می‌آیند. این کمیت ها را کمیت اصلی می‌نامیم. بنابراین، کمیت های اصلی، کمیت‌هایی هستند که تعریفی مستقل دارند و برای تعریف آنها از کمیت‌های دیگری استفاده نمی‌شود.
🔅کمیت‌های اصلی عبارتند از؛
🔸۱- طول🔸۲- زمان🔸۳-دما🔸۴- شدت جریان الکتریکی🔸۵- مقدار ماده🔸۶- جرم🔸۷- شدت روشنایی🔸
در مقابل کمیت‌های اصلی، کمیت‌های فرعی قرار دارند.
کمیت‌های فرعی، تعریفی مستقل نداشته و از روی کمیت‌های اصلی تعریف می‌شوند.
مانند؛ مساحت (که حاصل ضرب طول در طول است.)
فیزیک، یک علم دقیقه به حساب می‌آید. در علوم، اصلی‌ترین کار، دسته‌بندی است. بنابراین دسته‌بندی‌های دیگری از کمیت‌ها نیز موجود است.
🔹گاهی کمیت‌ها را بر اساس رفتار ریاضی آنها دسته‌بندی می‌کنیم.
⭕️ اگر در کمیت‌ها، فقط مقدار آنها مهم باشد و در توصیف یک کمیت، مقدار عددی آن کفایت کند، به آن، کمیت عددی، مقداری یا اسکالر می‌گویند و اگر در توصیف کمیت، علاوه بر مقدار، سمت و سوی کمیت نیز مهم باشد و همچنین کمیت، از قاعده جمع برداری تبعیت کند، به آن کمیت برداری گفته می‌شود.
کمیت‌ها، مهمترین بخش در شناخت پدیده‌های فیزیکی هستند.
----------------------------------------------
#پایه_دهم_تجربی
#پایه_دهم_ریاضی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_تجربی
#فصل_اول_فیزیک_دهم_ریاضی
#فیزیک_و_اندازه‌گیری
🆔@phyteacher