آزمایش 145
@azphysics

آزمایشگاه فیزیک:
آزمایش شماره 147

قانون سوم نیوتون و اندازه ی حرکت

شلیک گلوله به سمت بلوک ژله ای

👇👇👇👇👇👇👇


@azphysics

آزمایش 148
کشش سطحی خاصیتی در مایعات است که باعث می‌شود لایه بیرونی آن‌ها به صورت ورقه‌ای الاستیک عمل کند.

@azphysics

با افزودن صابون به آب، نیروی کشش سطحی کاسته می‌شود و پوستهٔ سطح آب منبسط می‌شود. هنگامی که داخل حلقه هوا می‌دمیم تا حباب بسازیم، این پوسته به راحتی کشیده و حباب تشکیل می‌شود. یک حباب صابون در داخل هوا، لایه نازکی از مایع می‌باشد که با هوا محصور شده‌است.



لرد کلوین با پژوهش درباره حباب‌های صابون و شیوه قرار گرفتن آنها در کنار هم، نتیجه گرفت هنگامی که چند حباب صابون به یکدیگر بر می‌خورند همواره مانند سه سطح با زاویه ۱۲۰ درجه با یکدیگر تلاقی می‌کنند و یک فصل مشترک به وجود می‌آورند.

کف صابون بسیار انعطاف پذیر است و می تواند امواج را بر اساس نیرو های سطحی تولید کند. با این حال، یک حباب ساخته شده با مایع خالص به تنهایی پایدار نیست و صابون به مانند یک محلول سورفاکتانت "Surface active agen" برای یک حباب مورد نیاز است.

تصور غلط رایج این است که صابون کشش سطحی آب را افزایش می دهد، صابون در واقع در مقابل، آن را به حدود یک سوم کشش سطحی آب خالص است کاهش میدهد. حباب صابون تقویت کننده نیست، بلکه آنها را از طریق عمل شناخته شده به عنوان اثر Marangoni تثبیت میکند. (اثر Marangoni به نيروهايي مربوط مي شود كه در برابر تخليه (drainage) مايع و ماده سطح فعال در اثر وزن ديواره حباب ، مقابله مي كنند.)

هنگامی که حباب بزرگ تر میشود غلظت صابون در سطح حباب کاهش بیدا میکند بنابر این کشش سطحی افزایش مییابد. پس صابون با تقویت نقاط ضعف حباب کار می کند و از تقویت و امتداد بیش ازحد هر ناحیه حباب جلوگیری می کند. علاوه بر این صابون باعث کاهش تبخیر آب می شود که این دلیلی بر ماندگاری حباب دارد البته این اثر ناچیز است.

دانشمندان و پژوهشگران در حال ساخت حباب‌هایی هستند که هرگز نمی‌ترکند.

بیشترین افراد درون یک حباب صابون ۱۱۸ نفر بودند که این حباب بسیار بزرگ را هنرمندان حباب ساز فن یانگ، دنی یانگ و ملودی یانگ در مرکز کشف علوم سانتاآنا در کالیفرنیا ساختند.

کشش سطحي جيوه در حدود 6.5 برابر آب و کشش سطحي آب در حدود 3 برابر آب صابون و آب صابون در حدود 2 برابر الکل يا بنزين است . به طور کلي کشش سطحي مايعاتي که سريعتر تبخير مي شوند(مانند: اتر ؛ الکل ) از کشش سطحي مايعات غير فرار مانند جيوه ضعيف تر است . کشش سطحي براي يک مايع معين به دماي آن بستگي دارد . مثلا کشش سطحي آب صفر درجه سلسيوس 1.3 برابر کشش سطحي آب 100 درجه سلسيوس است.

سوال:

چرا آب سطح شيشه را تر مي كند؟ يعني برروي شيشه پخش مي شود؟

زيرا: نيروي چسبندگي ( هم چسبی ) بين مولكولهاي آب از نيروي چسبندگي سطحي ( دگر چسبی ) بين مولكولهاي آب و شيشه كمتر است.

سوال :

چرا جيوه سطح شيشه را تر نمي كند و به صورت قطره مي ماند؟

زيرا: نيروي چسبندگي ( هم چسبی ) مولكولهاي جيوه ازنيروي چسبندگي سطحي ( دگر چسبی )بين مولكولهاي جيوه و شيشه بيشتر است

آزمایش 148
@azphysics

آزمایش 149
@azphysics

آزمایش 150
@azphysics

آزمایش 151
@azphysics

آزمایش 152
@azphysics

آزمایش 153


جاذبه و مغناطیس دو نیروی بنیادی هستند که تقریباً هر پدیدهای را در طبیعت تحت تأثیر قرار میدهند. از طریق مقایسهای که میان نیروی مغناطیسی و نیروی جاذبه صورت پذیرفته است، ما تفاوتهای عمده در طبیعت این نیروها را معرفی مینماییم.

@azphysics
با وجود این که ما استوار نگه داشتن پاهایمان بر روی کرهی زمین را مدیون نیروی جاذبه هستیم، اما این به خاطر نیروی مغناطیسی است که دستگاه هایی مانند ژنراتورهای الکتریکی، موتورها، پنکه ها، هاردهای کامپیوتر و دیگر گجتهای بی شمار الکترونیکی در راحت کردن زندگی به ما کمک مینمایند. هم مغناطیس (به عنوان یکی از جنبه های نیروی الکترو مغناطیسی) و هم جاذبه دو نیروی بنیادی طبیعت هستند که چه در مقیاس میکروسکوپیک و چه در مقیاس ماکروسکوپیک بر روی ماده اثر گذار هستند. جاذبه نیرویی است که به وسیلهی توده کردن ماده از مقیاسهای سیارهای گرفته تا دسته های کهکشانی در کنار یک دیگر ساختار زمان فضایی را در مقیاس بزرگ مشخص کرده و بدین ترتیب سرنوشت نهایی این جهان را معین می‌نماید. از طرف دیگر، در مقیاس میکروسکوپیک نیروی مغناطیسی ساختار اتمی را تعیین کرده و ویژگیهایی راتعیین مینماید. در حالی که نیروی جاذبهی احساس شده به وسیلهی یک ذره کاملاً وابسته به جرم آن است نیروهای الکترومغناطیسی تحت تأثیر بار آن اعمال میشود. ما در این مقاله مقایسهای را بین مغناطیس و جاذبه ارائه نمودهایم که تفاوتهای عمدهی میان ماهیت این دو میدان نیرو را که حاکم بر طبیعت هستند روشن میسازد.


@azphysics

آزمایش 153
@azphysics

آزمایش 154

صدا های قابل شنیدن

انسان از 20 تا 20000 هرتز فرکانس صوت را احساس می کند که به آن ردیف شنوایی می گویند. همچنین از 250 هرتز تا 4000 هرتز را فرکانس گفتاری و بیش از 4000 هرتز را فرکانس صنعتی می گویند. حداقل شدت شنیدن برای انسان( آستانه شنوایی)، صفر دسی بل و حدکثر قابل تحمل ۱۲۰ دسی بل است. کمتر از صفر دسی بل شنیده نمی شود و بالاتر از ۱۲۰ دسی بل می تواند آزار دهنده دردناک و درنهایت مضر باشد.

@azphysics

صدا هایی که می شنویم را می توانیم به دو دسته تقسیم کنیم. صدا های خوشایند و صدا های ناخوشایند. همانطور که مشخص است صدا های خوشایند، برای فرد آزاری در پی ندارند. اما صدا های نا خوشایند که در اصطلاح کلی به ان ها آلودگی صوتی گفته می شود، آسیب رسان هستند. آلودگی صوتی اثرات مستقیم و غیر مستقیمی بر فرد خواهد داشت. اثرات غیر مستقیم بر روی دستگاه گردش خون، چشم، عروق ، مغز، اعصاب و گوارش است. اثر مستقیم نیز بر قوه شنوایی است که شامل اختلال شنوایی، افت شنوایی و کری دائمی می باشد. باید دقت داشت که لزوما و همیشه یک صدای خوشایند، خوشایند نیست و صدا های خوشایند در صورت عدم آمادگی فرد گیرنده، ممکن است برای وی به منزله آلودگی صوتی محسوب گردند.


@azphysics

صدا نوعی انرژی است که به واسطه ارتعاش، منتقل می شود. این انتقال زمانی توسط اندام شنوایی انسان قابل درک است که منبع صوتی در فاصله مناسب نسبت به انسان قرار گیرد، شدت قابل قبولی داشته باشد و مدت زمان آن برای شنیده شدن کافی باشد. لازمه عکس العمل به یک محرک، درک آن است. موج صوتی نوعی محرک است که اندام هدف آن دستگاه شنوایی انسان یا همان گوش می باشد. گوش وظیفه جذب موج صوتی و تبدیل پیام های موج صوتی به عبارات معنی دار برای درک معنای آن توسط مغز را عهده دار است.

ساختار گوش

گوش انسان سه بخش دارد. گوش خارجی، گوش میانی و گوش داخلی.

گوش خارجی: شامل لاله گوش و مجرای گوش است که مجموعا وظیفه جذب موج صوتی و انتقال به گوش میانی را بر عهده دارد. لاله گوش در برخی از حیوانات متحرک است و به دقت جانور برای تشخیص جهت صوت و هدایت آنها به سمت منبع صوتی، می افزاید.

@azphysics


گوش میانی: گوش میانی در محفظه ای به نام صندوق تیمپان قرار دارد. این بخش شامل پرده گوش ( پرده صماخ) و استخوانچه های چکشی، سندانی و رکابی است که وظیفه تعدیل صدای دریافت شده توسط لاله و مجرای گوش و هدایت آنها به حلزون گوش داخلی را بر عهده دارند. از محفظه گوش میانی راهی به نام شیپور استاش به سمت حلق وجود دارد که وظیفه آن تهویه گوش میانی است.

@azphysics


گوش داخلی: شامل دو بخش است. بخش اول حلزون گوش است که وظیفه تجزیه و تحلیل صدا های شنیده شده را بر عهده دارد. این بخش مانند یک پیانوی بزرگ است. تمامی صدا ها در حلزون گوش جای خود را پیدا می کنند و درک می شوند. بخش دوم را وستیبول می نامند. این بخش شامل مجاری نیم دایره ای است که در امر شنیدن کمکی نمی کنند و صرفا وظیفه آنها حفظ تعادل شخص است.

آزمایش 154
@azphysics

آزمایش 155

فشار هوا
فشار هوا
اتمسفر از لایه های متعددی از اتم ها و مولکول ها به وجود آمده است که در جهات نامعلومی در حال حرکتند برخلاف اندازه کوچکشان، هنگامی که با سطح نرمی برخورد می کنند نیرویی بر آن وارد می کنند و ما آن را به عنوان فشار مشاهده می کنیم.
هر مولکول کوچک تر از آن است که حس شود و فقط قادر است نیروی کمی را اعمال کند اما، هنگامی که همه نیروهای وارد شده از تعداد زیادی مولکول را جمع بزنیم، در نهایت فشار قابل ملاحظه ای را ملاحظه خواهیم کرد.

فشار هوا به دو طریق افزایش و یا کاهش پیدا می کند:
نخست با وارد کردن مولکول ها به درون یک محفظه فشار افزایش می یابد. حجم زیادی از مولکول ها در یک محفظه ی، خاص بر تعداد برخورد آن ها درآن محدوده اضافه کرده که به صورت یک افزایش فشار مشاهده می شود.
یک مثال خوب از این موضوع اضافه کردن و یا کاستن از هوای چرخ های اتومبیل است. با افزایش هوا به تعداد مولکول ها و هم چنین برخورد آن ها در محدوده داخلی چرخ اضافه می شود. افزایش این برخوردها نیرویی در جهت انبساط چرخ ها و افزایش فشار آن ها ایجاد می کند.

@azphysics

دومین شیوه افزایش یا کاهش فشار، اضافه کردن و یا کاستن از حرارت است. اضافه کردن دمای یک محفظه خاص می تواند انرژی را به مولکول های هوا منتقل کند، در نتیجه، مولکول ها با سرعت بیش تری حرکت کرده و با نیروی بیش تری به دیوارهای ظرف برخورد کرده که این اتفاق را به صورت یک افزایش فشار مشاهده می کنیم.

@azphysics

آزمایش 155
@azphysics

آزمایش 156

موتور الکتریکی (به انگلیسی: Electric motor)، نوعی ماشین الکتریکی است که الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته‌است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای، چرخانه (روتور) به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور چرخانه به چرخانه اعمال می‌شود، می‌گردد.

@azphysics


اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستنند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) چرخانه یا روتور و بخش ثابت ایستانه یا استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده‌است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین، هر کدام از بخش‌های چرخانه یا ایستانه می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیت‌هایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

@azphysics