Forwarded from سعید
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#گشتاور
گشتاور و باز کردن پیج
گشتاور (Torque) یک مفهوم فیزیکی است که به نیروی چرخشی وارد بر یک جسم اشاره دارد. به عبارت دیگر، گشتاور اندازهگیری میشود که چقدر نیرو باعث چرخش یک جسم حول یک محور میشود. گشتاور معمولاً با واحد نیوتنمتر (N·m) اندازهگیری میشود.
گشتاور در بسیاری از کاربردهای مهندسی و فنی، مانند موتورها، ماشینآلات و ابزارهای مکانیکی، اهمیت زیادی دارد.
@physics_school
گشتاور و باز کردن پیج
گشتاور (Torque) یک مفهوم فیزیکی است که به نیروی چرخشی وارد بر یک جسم اشاره دارد. به عبارت دیگر، گشتاور اندازهگیری میشود که چقدر نیرو باعث چرخش یک جسم حول یک محور میشود. گشتاور معمولاً با واحد نیوتنمتر (N·m) اندازهگیری میشود.
گشتاور در بسیاری از کاربردهای مهندسی و فنی، مانند موتورها، ماشینآلات و ابزارهای مکانیکی، اهمیت زیادی دارد.
@physics_school
Forwarded from سعید
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#اصطکاک
#فیزیک۳
ریختن شن روی ریلها توسط قطارها یک روش رایج برای بهبود چسبندگی و افزایش کارایی ترمزها است. این کار به دلایل زیر انجام میشود:
### ۱. افزایش اصطکاک بین چرخ و ریل:
- در شرایطی مانند باران، برف، یخ یا وجود برگهای خیس روی ریل، سطح ریل لغزنده میشود و اصطکاک بین چرخ و ریل کاهش مییابد.
- با ریختن شن روی ریل، اصطکاک بین چرخ و ریل افزایش مییابد و این باعث میشود قطار راحتتر ترمز کند یا حرکت خود را شروع کند.
### ۲. جلوگیری از لغزش چرخها:
- اگر چرخها روی ریل بلغزند (چه در هنگام ترمزگیری یا شتابگیری)، ممکن است کنترل قطار دشوار شود و حتی باعث آسیب به ریل یا چرخها گردد.
- شن با ایجاد اصطکاک بیشتر، از لغزش چرخها جلوگیری میکند.
### ۳. بهبود عملکرد ترمزها:
- ترمزهای قطارها معمولاً از نوع اصطکاکی هستند و برای عملکرد بهتر نیاز به اصطکاک کافی بین چرخ و ریل دارند.
- شن به عنوان یک لایه اضافی عمل میکند و به ترمزها کمک میکند تا نیروی ترمزگیری بیشتری ایجاد کنند.
### ۴. کاهش سایش ریل و چرخ:
توضیح بیشتر در پست زیر
👇👇👇
@physics_school
#فیزیک۳
ریختن شن روی ریلها توسط قطارها یک روش رایج برای بهبود چسبندگی و افزایش کارایی ترمزها است. این کار به دلایل زیر انجام میشود:
### ۱. افزایش اصطکاک بین چرخ و ریل:
- در شرایطی مانند باران، برف، یخ یا وجود برگهای خیس روی ریل، سطح ریل لغزنده میشود و اصطکاک بین چرخ و ریل کاهش مییابد.
- با ریختن شن روی ریل، اصطکاک بین چرخ و ریل افزایش مییابد و این باعث میشود قطار راحتتر ترمز کند یا حرکت خود را شروع کند.
### ۲. جلوگیری از لغزش چرخها:
- اگر چرخها روی ریل بلغزند (چه در هنگام ترمزگیری یا شتابگیری)، ممکن است کنترل قطار دشوار شود و حتی باعث آسیب به ریل یا چرخها گردد.
- شن با ایجاد اصطکاک بیشتر، از لغزش چرخها جلوگیری میکند.
### ۳. بهبود عملکرد ترمزها:
- ترمزهای قطارها معمولاً از نوع اصطکاکی هستند و برای عملکرد بهتر نیاز به اصطکاک کافی بین چرخ و ریل دارند.
- شن به عنوان یک لایه اضافی عمل میکند و به ترمزها کمک میکند تا نیروی ترمزگیری بیشتری ایجاد کنند.
### ۴. کاهش سایش ریل و چرخ:
توضیح بیشتر در پست زیر
👇👇👇
@physics_school
👍1
ریختن شن روی ریلها توسط قطارها یک روش رایج برای بهبود چسبندگی و افزایش کارایی ترمزها است. این کار به دلایل زیر انجام میشود:
### ۱. افزایش اصطکاک بین چرخ و ریل:
- در شرایطی مانند باران، برف، یخ یا وجود برگهای خیس روی ریل، سطح ریل لغزنده میشود و اصطکاک بین چرخ و ریل کاهش مییابد.
- با ریختن شن روی ریل، اصطکاک بین چرخ و ریل افزایش مییابد و این باعث میشود قطار راحتتر ترمز کند یا حرکت خود را شروع کند.
### ۲. جلوگیری از لغزش چرخها:
- اگر چرخها روی ریل بلغزند (چه در هنگام ترمزگیری یا شتابگیری)، ممکن است کنترل قطار دشوار شود و حتی باعث آسیب به ریل یا چرخها گردد.
- شن با ایجاد اصطکاک بیشتر، از لغزش چرخها جلوگیری میکند.
### ۳. بهبود عملکرد ترمزها:
- ترمزهای قطارها معمولاً از نوع اصطکاکی هستند و برای عملکرد بهتر نیاز به اصطکاک کافی بین چرخ و ریل دارند.
- شن به عنوان یک لایه اضافی عمل میکند و به ترمزها کمک میکند تا نیروی ترمزگیری بیشتری ایجاد کنند.
### ۴. کاهش سایش ریل و چرخ:
- اگر چرخها روی ریل بلغزند، ممکن است باعث سایش غیریکنواخت یا آسیب به ریل و چرخها شوند.
- شن با جلوگیری از لغزش، به کاهش سایش و افزایش عمر ریل و چرخها کمک میکند.
### نحوه کار سیستم ریختن شن:
- در بسیاری از قطارها، یک سیستم اتوماتیک وجود دارد که شن را از مخزن مخصوص به جلوی چرخها میریزد.
- این سیستم معمولاً توسط راننده یا به صورت خودکار در شرایط خاص (مانند ترمزگیری شدید یا لغزش چرخها) فعال میشود.
به طور کلی، ریختن شن روی ریل یک روش ساده اما مؤثر برای افزایش ایمنی و کارایی قطارها در شرایط مختلف جوی و عملیاتی است.
### ۱. افزایش اصطکاک بین چرخ و ریل:
- در شرایطی مانند باران، برف، یخ یا وجود برگهای خیس روی ریل، سطح ریل لغزنده میشود و اصطکاک بین چرخ و ریل کاهش مییابد.
- با ریختن شن روی ریل، اصطکاک بین چرخ و ریل افزایش مییابد و این باعث میشود قطار راحتتر ترمز کند یا حرکت خود را شروع کند.
### ۲. جلوگیری از لغزش چرخها:
- اگر چرخها روی ریل بلغزند (چه در هنگام ترمزگیری یا شتابگیری)، ممکن است کنترل قطار دشوار شود و حتی باعث آسیب به ریل یا چرخها گردد.
- شن با ایجاد اصطکاک بیشتر، از لغزش چرخها جلوگیری میکند.
### ۳. بهبود عملکرد ترمزها:
- ترمزهای قطارها معمولاً از نوع اصطکاکی هستند و برای عملکرد بهتر نیاز به اصطکاک کافی بین چرخ و ریل دارند.
- شن به عنوان یک لایه اضافی عمل میکند و به ترمزها کمک میکند تا نیروی ترمزگیری بیشتری ایجاد کنند.
### ۴. کاهش سایش ریل و چرخ:
- اگر چرخها روی ریل بلغزند، ممکن است باعث سایش غیریکنواخت یا آسیب به ریل و چرخها شوند.
- شن با جلوگیری از لغزش، به کاهش سایش و افزایش عمر ریل و چرخها کمک میکند.
### نحوه کار سیستم ریختن شن:
- در بسیاری از قطارها، یک سیستم اتوماتیک وجود دارد که شن را از مخزن مخصوص به جلوی چرخها میریزد.
- این سیستم معمولاً توسط راننده یا به صورت خودکار در شرایط خاص (مانند ترمزگیری شدید یا لغزش چرخها) فعال میشود.
به طور کلی، ریختن شن روی ریل یک روش ساده اما مؤثر برای افزایش ایمنی و کارایی قطارها در شرایط مختلف جوی و عملیاتی است.
Forwarded from سعید
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#زمین
#مقایسه
اگر زمین به اندازه یک توپ بیلیارد کوچک ،میشد، در واقع صافتر از
آن توپ میشد!!
توپ بیلیارد چقدر صاف است؟
طبق انجمن جهانی ،بیلیارد قطر توپ 5.7 سانتیمتر است و نباید حفره یا برآمدگی بیش از 0.12 میلیمتر داشته باشد.
بنابراین بسیار صاف است
قطر زمین حدود 12750 کیلومتر است.
اگر زمین بیش از 28 کیلومتر برجستگی کوه) یا گودال (خندق) نداشته باشد بشدت صاف محسوب شده و یک توپ بیلیارد قابل قبول خواهد بود.
یعنی اگر بلندترین کوه منظومه شمسی کوه المپوس در مریخ با ارتفاع ۲۷ کیلومتر را روی زمین ،داشتیم در صورت صعود به قله آن میتوانستیم کروی بودن زمین را به چشم ببینیم
بلندترین نقطه روی زمین قله اورست با ارتفاع 8.85 کیلومتر است. عمیقترین نقطه روی زمین گودال ماریانا با عمق حدود 11 كيلومتر
است.
پس آنها در محدوده قابل قبول هستند!
پس اگر زمین را به اندازه یک توپ بیلیارد کوچک کنید بسیار صافتر از توپ بیلیارد خواهد شد.
به نظر شما اینگونه مقایسه درست است؟
@physics_school
#مقایسه
اگر زمین به اندازه یک توپ بیلیارد کوچک ،میشد، در واقع صافتر از
آن توپ میشد!!
توپ بیلیارد چقدر صاف است؟
طبق انجمن جهانی ،بیلیارد قطر توپ 5.7 سانتیمتر است و نباید حفره یا برآمدگی بیش از 0.12 میلیمتر داشته باشد.
بنابراین بسیار صاف است
قطر زمین حدود 12750 کیلومتر است.
اگر زمین بیش از 28 کیلومتر برجستگی کوه) یا گودال (خندق) نداشته باشد بشدت صاف محسوب شده و یک توپ بیلیارد قابل قبول خواهد بود.
یعنی اگر بلندترین کوه منظومه شمسی کوه المپوس در مریخ با ارتفاع ۲۷ کیلومتر را روی زمین ،داشتیم در صورت صعود به قله آن میتوانستیم کروی بودن زمین را به چشم ببینیم
بلندترین نقطه روی زمین قله اورست با ارتفاع 8.85 کیلومتر است. عمیقترین نقطه روی زمین گودال ماریانا با عمق حدود 11 كيلومتر
است.
پس آنها در محدوده قابل قبول هستند!
پس اگر زمین را به اندازه یک توپ بیلیارد کوچک کنید بسیار صافتر از توپ بیلیارد خواهد شد.
به نظر شما اینگونه مقایسه درست است؟
@physics_school
👍1
Forwarded from سعید
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#نامرئی
#نور
با استفاده از چهار لنز معمولی مسیر نور را تغییر میدهد در حالت عادی نور هنگام برخورد با یک شیء بازتاب می شود و به چشم ما می رسد بنابراین آن را میبینیم اما در این سیستم لنزها نور را به اطراف شیء منحرف میکنند طوری که نور بدون برخورد با آن مستقیماً به چشم بیننده میرسد نتیجه این است که بیننده تنها پس زمینه را میبیند و شیء از دید پنهان میشود. این روش بدون نیاز به فناوریهای ،پیچیده از اصول ساده ی شکست نور برای ایجاد یک پرده ی" "نوری استفاده میکند که شیء را در نگاه بیننده ناپدید می کند.
@physics_school
#نور
با استفاده از چهار لنز معمولی مسیر نور را تغییر میدهد در حالت عادی نور هنگام برخورد با یک شیء بازتاب می شود و به چشم ما می رسد بنابراین آن را میبینیم اما در این سیستم لنزها نور را به اطراف شیء منحرف میکنند طوری که نور بدون برخورد با آن مستقیماً به چشم بیننده میرسد نتیجه این است که بیننده تنها پس زمینه را میبیند و شیء از دید پنهان میشود. این روش بدون نیاز به فناوریهای ،پیچیده از اصول ساده ی شکست نور برای ایجاد یک پرده ی" "نوری استفاده میکند که شیء را در نگاه بیننده ناپدید می کند.
@physics_school
#هیدروژن
#ایزوتوپ
#فیزیک۳
هیدروژن سه ایزوتوپ اصلی دارد که عبارتند از:
1. هیدروژن یک (¹H):
- این ایزوتوپ رایجترین و سبکترین شکل هیدروژن است.
- هسته آن تنها از یک پروتون تشکیل شده و هیچ نوترونی ندارد.
- فراوانی طبیعی آن حدود ۹۹٫۹۸٪ است.
2. دوتریوم (²H یا D):
- این ایزوتوپ دارای یک پروتون و یک نوترون در هسته خود است.
- دوتریوم نسبت به پروتیوم کمی سنگینتر است، اما همچنان پایدار است.
- فراوانی طبیعی آن حدود ۰٫۰۱۵٪ است.
- از دوتریوم در راکتورهای هسته ای و تحقیقات علمی استفاده میشود.
3. تریتیوم (³H یا T):
- این ایزوتوپ دارای یک پروتون و دو نوترون در هسته خود است.
- تریتیوم یک ایزوتوپ رادیواکتیو است و نیمهعمر آن حدود ۱۲٫۳ سال است.
- فراوانی طبیعی آن بسیار کم است و معمولاً در واکنشهای هستهای تولید میشود.
- از تریتیوم در تحقیقات علمی و ساخت سلاحهای هستهای استفاده میشود.
---
### کاربردهای ایزوتوپهای هیدروژن:
1. هیدروژن یک :
- در صنایع شیمیایی و به عنوان سوخت پاک (هیدروژن مایع) استفاده میشود.
2. دوتریوم:
- در راکتورهای هستهای به عنوان کندکننده نوترون استفاده میشود.
- در تحقیقات علمی مانند طیفسنجی NMR کاربرد دارد.
3. تریتیوم:
- در ساخت نشانگرهای رادیواکتیو و تحقیقات زیستشناسی استفاده میشود.
- در ساخت سلاحهای هستهای و به عنوان منبع انرژی در باتریهای هستهای کاربرد دارد.
---
این ایزوتوپها به دلیل تفاوت در تعداد نوترونها، خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی دارند، اما از نظر شیمیایی رفتار مشابهی نشان میدهند، زیرا تعداد پروتونهای آنها یکسان است.
#ایزوتوپ
#فیزیک۳
هیدروژن سه ایزوتوپ اصلی دارد که عبارتند از:
1. هیدروژن یک (¹H):
- این ایزوتوپ رایجترین و سبکترین شکل هیدروژن است.
- هسته آن تنها از یک پروتون تشکیل شده و هیچ نوترونی ندارد.
- فراوانی طبیعی آن حدود ۹۹٫۹۸٪ است.
2. دوتریوم (²H یا D):
- این ایزوتوپ دارای یک پروتون و یک نوترون در هسته خود است.
- دوتریوم نسبت به پروتیوم کمی سنگینتر است، اما همچنان پایدار است.
- فراوانی طبیعی آن حدود ۰٫۰۱۵٪ است.
- از دوتریوم در راکتورهای هسته ای و تحقیقات علمی استفاده میشود.
3. تریتیوم (³H یا T):
- این ایزوتوپ دارای یک پروتون و دو نوترون در هسته خود است.
- تریتیوم یک ایزوتوپ رادیواکتیو است و نیمهعمر آن حدود ۱۲٫۳ سال است.
- فراوانی طبیعی آن بسیار کم است و معمولاً در واکنشهای هستهای تولید میشود.
- از تریتیوم در تحقیقات علمی و ساخت سلاحهای هستهای استفاده میشود.
---
### کاربردهای ایزوتوپهای هیدروژن:
1. هیدروژن یک :
- در صنایع شیمیایی و به عنوان سوخت پاک (هیدروژن مایع) استفاده میشود.
2. دوتریوم:
- در راکتورهای هستهای به عنوان کندکننده نوترون استفاده میشود.
- در تحقیقات علمی مانند طیفسنجی NMR کاربرد دارد.
3. تریتیوم:
- در ساخت نشانگرهای رادیواکتیو و تحقیقات زیستشناسی استفاده میشود.
- در ساخت سلاحهای هستهای و به عنوان منبع انرژی در باتریهای هستهای کاربرد دارد.
---
این ایزوتوپها به دلیل تفاوت در تعداد نوترونها، خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی دارند، اما از نظر شیمیایی رفتار مشابهی نشان میدهند، زیرا تعداد پروتونهای آنها یکسان است.
#انرژی_بستگی
انرژی بستگی هسته ای (Nuclear Binding Energy) به مقدار انرژی لازم برای جدا کردن تمام نوکلئونها (پروتونها و نوترونها) از هسته اتم گفته میشود. این انرژی نشاندهنده میزان پایداری هسته است و از طریق رابطه معروف E=mc² (معادله اینشتین) محاسبه میشود. در این رابطه، m تفاوت جرم هسته با مجموع جرم پروتونها و نوترونهای تشکیلدهنده آن (که به آن کمبود جرم یا Mass Defect میگویند) و c سرعت نور است.
---
### انرژی بستگی هسته ای برای هسته های سبک و سنگین:
1. هسته های سبک (مانند هیدروژن، هلیوم):
- در هسته های سبک، انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون (انرژی بستگی ویژه) نسبتاً کم است.
- دلیل این امر آن است که نیروی هسته ای قوی (که پروتونها و نوترونها را به هم متصل میکند) در هسته های کوچک به طور کامل عمل نمیکند.
2. هسته های با اندازه متوسط (مانند آهن):
- هسته های با اندازه متوسط (مانند آهن-۵۶) بیشترین انرژی بستگی ویژه را دارند.
- این هسته ها از بیشترین پایداری برخوردارند، زیرا نیروی هسته ای قوی به طور بهینه عمل میکند.
3. هسته های سنگین (مانند اورانیوم، پلوتونیوم):
- در هسته های سنگین، انرژی بستگی ویژه کاهش مییابد.
- دلیل این کاهش، افزایش نیروی دافعه الکترواستاتیکی بین پروتونها است که باعث ناپایداری نسبی این هسته ها میشود.
---
### نمودار انرژی بستگی ویژه:
اگر انرژی بستگی ویژه (انرژی بستگی به ازای هر نوکلئون) را بر حسب عدد جرمی (A) رسم کنیم.
- هسته های سبک: انرژی بستگی ویژه کم است.
- هسته های متوسط (آهن-۵۶): انرژی بستگی ویژه به حداکثر مقدار خود میرسد.
- هسته های سنگین: انرژی بستگی ویژه کاهش مییابد.
---
### کاربردهای انرژی بستگی هسته ای:
1. همجوشی هسته ای (Fusion):
- در همجوشی، هسته های سبک (مانند هیدروژن) به هم میپیوندند و هسته های سنگینتر (مانند هلیوم) تشکیل میدهند.
- این فرآیند انرژی زیادی آزاد میکند، زیرا انرژی بستگی ویژه هسته های تولیدشده بیشتر از هسته های اولیه است.
2. شکافت هسته ای (Fission):
- در شکافت، هسته های سنگین (مانند اورانیوم-۲۳۵) به هسته های کوچکتر تقسیم میشوند.
- این فرآیند نیز انرژی زیادی آزاد میکند، زیرا انرژی بستگی ویژه هسته های تولیدشده بیشتر از هسته اولیه است.
---
### جمعبندی:
- انرژی بستگی هسته ای برای هسته های متوسط (مانند آهن) بیشتر از هسته های سبک و سنگین است.
- هسته های سبک انرژی بستگی کمتری دارند، اما در فرآیند همجوشی انرژی زیادی آزاد میکنند.
- هسته های سنگین انرژی بستگی کمتری دارند، اما در فرآیند شکافت انرژی زیادی آزاد میکنند.
انرژی بستگی هسته ای (Nuclear Binding Energy) به مقدار انرژی لازم برای جدا کردن تمام نوکلئونها (پروتونها و نوترونها) از هسته اتم گفته میشود. این انرژی نشاندهنده میزان پایداری هسته است و از طریق رابطه معروف E=mc² (معادله اینشتین) محاسبه میشود. در این رابطه، m تفاوت جرم هسته با مجموع جرم پروتونها و نوترونهای تشکیلدهنده آن (که به آن کمبود جرم یا Mass Defect میگویند) و c سرعت نور است.
---
### انرژی بستگی هسته ای برای هسته های سبک و سنگین:
1. هسته های سبک (مانند هیدروژن، هلیوم):
- در هسته های سبک، انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون (انرژی بستگی ویژه) نسبتاً کم است.
- دلیل این امر آن است که نیروی هسته ای قوی (که پروتونها و نوترونها را به هم متصل میکند) در هسته های کوچک به طور کامل عمل نمیکند.
2. هسته های با اندازه متوسط (مانند آهن):
- هسته های با اندازه متوسط (مانند آهن-۵۶) بیشترین انرژی بستگی ویژه را دارند.
- این هسته ها از بیشترین پایداری برخوردارند، زیرا نیروی هسته ای قوی به طور بهینه عمل میکند.
3. هسته های سنگین (مانند اورانیوم، پلوتونیوم):
- در هسته های سنگین، انرژی بستگی ویژه کاهش مییابد.
- دلیل این کاهش، افزایش نیروی دافعه الکترواستاتیکی بین پروتونها است که باعث ناپایداری نسبی این هسته ها میشود.
---
### نمودار انرژی بستگی ویژه:
اگر انرژی بستگی ویژه (انرژی بستگی به ازای هر نوکلئون) را بر حسب عدد جرمی (A) رسم کنیم.
- هسته های سبک: انرژی بستگی ویژه کم است.
- هسته های متوسط (آهن-۵۶): انرژی بستگی ویژه به حداکثر مقدار خود میرسد.
- هسته های سنگین: انرژی بستگی ویژه کاهش مییابد.
---
### کاربردهای انرژی بستگی هسته ای:
1. همجوشی هسته ای (Fusion):
- در همجوشی، هسته های سبک (مانند هیدروژن) به هم میپیوندند و هسته های سنگینتر (مانند هلیوم) تشکیل میدهند.
- این فرآیند انرژی زیادی آزاد میکند، زیرا انرژی بستگی ویژه هسته های تولیدشده بیشتر از هسته های اولیه است.
2. شکافت هسته ای (Fission):
- در شکافت، هسته های سنگین (مانند اورانیوم-۲۳۵) به هسته های کوچکتر تقسیم میشوند.
- این فرآیند نیز انرژی زیادی آزاد میکند، زیرا انرژی بستگی ویژه هسته های تولیدشده بیشتر از هسته اولیه است.
---
### جمعبندی:
- انرژی بستگی هسته ای برای هسته های متوسط (مانند آهن) بیشتر از هسته های سبک و سنگین است.
- هسته های سبک انرژی بستگی کمتری دارند، اما در فرآیند همجوشی انرژی زیادی آزاد میکنند.
- هسته های سنگین انرژی بستگی کمتری دارند، اما در فرآیند شکافت انرژی زیادی آزاد میکنند.
#پرتوزایی
#فیزیک۳
واپاشی هستهای (Nuclear Decay) فرآیندی است که در آن یک هسته ناپایدار (رادیواکتیو) به طور خودبهخود به هستهای پایدارتر تبدیل میشود و در این فرآیند، ذرات یا انرژی آزاد میشود. قواعد حاکم بر واپاشی هستهای بر اساس قوانین فیزیک هستهای و مکانیک کوانتومی تعیین میشوند. در ادامه به مهمترین قواعد حاکم بر واپاشی هستهای اشاره میکنیم:
---
### ۱. قانون بقای انرژی:
- در واپاشی هستهای، انرژی کل قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- انرژی آزادشده در واپاشی هستهای به صورت انرژی جنبشی ذرات منتشرشده (مانند ذرات آلفا، بتا یا گاما) یا انرژی فوتونها (پرتوهای گاما) ظاهر میشود.
---
### ۲. قانون بقای بار الکتریکی:
- بار الکتریکی کل قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- به عنوان مثال، در واپاشی بتا، اگر یک الکترون (بتا منفی) منتشر شود، بار هسته یک واحد افزایش مییابد تا تعادل بار حفظ شود.
---
### ۳. قانون بقای عدد جرمی و عدد اتمی:
- مجموع اعداد جرمی (A) و اعداد اتمی (Z) قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- به عنوان مثال، در واپاشی آلفا، عدد جرمی هسته ۴ واحد و عدد اتمی ۲ واحد کاهش مییابد.
---
### ۴. قانون بقای تکانه:
- تکانه کل سیستم قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- این قانون باعث میشود ذرات منتشرشده در جهات مخالف حرکت کنند تا تکانه کل صفر باقی بماند.
---
### ۵. قانون بقای اسپین و پاریته:
- اسپین (چرخش ذره) و پاریته (تقارن فضایی) سیستم باید در واپاشی حفظ شود.
- این قوانین بر اساس مکانیک کوانتومی هستند و احتمال وقوع واپاشیهای خاص را تعیین میکنند.
---
### انواع واپاشی هستهای:
واپاشی هستهای به چند نوع اصلی تقسیم میشود که هر کدام قواعد خاص خود را دارند:
#### ۱. واپاشی آلفا (α):
- در این واپاشی، هسته یک ذره آلفا (شامل ۲ پروتون و ۲ نوترون) منتشر میکند.
- عدد جرمی (A) ۴ واحد و عدد اتمی (Z) ۲ واحد کاهش مییابد.
#### ۲. واپاشی بتا (β):
- بتا منفی (β⁻): در این واپاشی، یک نوترون به یک پروتون تبدیل میشود و یک الکترون (بتا منفی) و یک پادنوترینو منتشر میشود.
- عدد اتمی (Z) ۱ واحد افزایش مییابد.
- بتا مثبت (β⁺): در این واپاشی، یک پروتون به یک نوترون تبدیل میشود و یک پوزیترون (بتا مثبت) و یک نوترینو منتشر میشود.
- عدد اتمی (Z) ۱ واحد کاهش مییابد.
#### ۳. واپاشی گاما (γ):
- در این واپاشی، هسته از حالت برانگیخته به حالت پایه میرود و یک فوتون پرانرژی (پرتو گاما) منتشر میشود.
- عدد جرمی و عدد اتمی تغییر نمیکنند.
#### ۴. واپاشی به روش گیراندازی الکترون (Electron Capture):
- در این واپاشی، هسته یک الکترون از لایه الکترونی خود جذب میکند و یک پروتون به نوترون تبدیل میشود.
- عدد اتمی (Z) ۱ واحد کاهش مییابد.
---
### نیمهعمر (Half-Life):
- نیمهعمر زمان لازم برای واپاشی نیمی از اتمهای یک نمونه رادیواکتیو است.
- نیمهعمر به نوع واپاشی و هسته رادیواکتیو بستگی دارد و میتواند از کسری از ثانیه تا میلیاردها سال متغیر باشد.
---
### جمعبندی:
قواعد حاکم بر واپاشی هستهای شامل قوانین بقای انرژی، بار الکتریکی، عدد جرمی، عدد اتمی، تکانه، اسپین و پاریته است. این قواعد به همراه انواع واپاشی (آلفا، بتا، گاما و گیراندازی الکترون) رفتار هستههای ناپایدار را توصیف میکنند.
#فیزیک۳
واپاشی هستهای (Nuclear Decay) فرآیندی است که در آن یک هسته ناپایدار (رادیواکتیو) به طور خودبهخود به هستهای پایدارتر تبدیل میشود و در این فرآیند، ذرات یا انرژی آزاد میشود. قواعد حاکم بر واپاشی هستهای بر اساس قوانین فیزیک هستهای و مکانیک کوانتومی تعیین میشوند. در ادامه به مهمترین قواعد حاکم بر واپاشی هستهای اشاره میکنیم:
---
### ۱. قانون بقای انرژی:
- در واپاشی هستهای، انرژی کل قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- انرژی آزادشده در واپاشی هستهای به صورت انرژی جنبشی ذرات منتشرشده (مانند ذرات آلفا، بتا یا گاما) یا انرژی فوتونها (پرتوهای گاما) ظاهر میشود.
---
### ۲. قانون بقای بار الکتریکی:
- بار الکتریکی کل قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- به عنوان مثال، در واپاشی بتا، اگر یک الکترون (بتا منفی) منتشر شود، بار هسته یک واحد افزایش مییابد تا تعادل بار حفظ شود.
---
### ۳. قانون بقای عدد جرمی و عدد اتمی:
- مجموع اعداد جرمی (A) و اعداد اتمی (Z) قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- به عنوان مثال، در واپاشی آلفا، عدد جرمی هسته ۴ واحد و عدد اتمی ۲ واحد کاهش مییابد.
---
### ۴. قانون بقای تکانه:
- تکانه کل سیستم قبل و بعد از واپاشی باید حفظ شود.
- این قانون باعث میشود ذرات منتشرشده در جهات مخالف حرکت کنند تا تکانه کل صفر باقی بماند.
---
### ۵. قانون بقای اسپین و پاریته:
- اسپین (چرخش ذره) و پاریته (تقارن فضایی) سیستم باید در واپاشی حفظ شود.
- این قوانین بر اساس مکانیک کوانتومی هستند و احتمال وقوع واپاشیهای خاص را تعیین میکنند.
---
### انواع واپاشی هستهای:
واپاشی هستهای به چند نوع اصلی تقسیم میشود که هر کدام قواعد خاص خود را دارند:
#### ۱. واپاشی آلفا (α):
- در این واپاشی، هسته یک ذره آلفا (شامل ۲ پروتون و ۲ نوترون) منتشر میکند.
- عدد جرمی (A) ۴ واحد و عدد اتمی (Z) ۲ واحد کاهش مییابد.
#### ۲. واپاشی بتا (β):
- بتا منفی (β⁻): در این واپاشی، یک نوترون به یک پروتون تبدیل میشود و یک الکترون (بتا منفی) و یک پادنوترینو منتشر میشود.
- عدد اتمی (Z) ۱ واحد افزایش مییابد.
- بتا مثبت (β⁺): در این واپاشی، یک پروتون به یک نوترون تبدیل میشود و یک پوزیترون (بتا مثبت) و یک نوترینو منتشر میشود.
- عدد اتمی (Z) ۱ واحد کاهش مییابد.
#### ۳. واپاشی گاما (γ):
- در این واپاشی، هسته از حالت برانگیخته به حالت پایه میرود و یک فوتون پرانرژی (پرتو گاما) منتشر میشود.
- عدد جرمی و عدد اتمی تغییر نمیکنند.
#### ۴. واپاشی به روش گیراندازی الکترون (Electron Capture):
- در این واپاشی، هسته یک الکترون از لایه الکترونی خود جذب میکند و یک پروتون به نوترون تبدیل میشود.
- عدد اتمی (Z) ۱ واحد کاهش مییابد.
---
### نیمهعمر (Half-Life):
- نیمهعمر زمان لازم برای واپاشی نیمی از اتمهای یک نمونه رادیواکتیو است.
- نیمهعمر به نوع واپاشی و هسته رادیواکتیو بستگی دارد و میتواند از کسری از ثانیه تا میلیاردها سال متغیر باشد.
---
### جمعبندی:
قواعد حاکم بر واپاشی هستهای شامل قوانین بقای انرژی، بار الکتریکی، عدد جرمی، عدد اتمی، تکانه، اسپین و پاریته است. این قواعد به همراه انواع واپاشی (آلفا، بتا، گاما و گیراندازی الکترون) رفتار هستههای ناپایدار را توصیف میکنند.
#کشش_سطحی
#فیزیک۱
کشش سطحی پدیدهای فیزیکی است که در سطح مایعات رخ میدهد و باعث میشود سطح مایع مانند یک لایه کشسان رفتار کند. این پدیده ناشی از نیروهای بینمولکولی (مانند نیروهای واندروالسی) در مایع است. مولکولهای داخل مایع از همه طرف توسط مولکولهای دیگر احاطه شدهاند و نیروهای بینمولکولی به طور متقابل خنثی میشوند. اما مولکولهای سطحی فقط از پایین و اطراف نیرو دریافت میکنند و این عدم تعادل باعث ایجاد کشش در سطح مایع میشود.
### علت کشش سطحی:
1. نیروهای بینمولکولی: در مایعات، مولکولها به هم نزدیک هستند و نیروهای جاذبه بین آنها (مانند نیروهای واندروالسی) وجود دارد. این نیروها در سطح مایع به دلیل عدم تقارن، باعث ایجاد کشش میشوند.
2. کاهش سطح: کشش سطحی باعث میشود مایع کمترین سطح ممکن را داشته باشد، زیرا این حالت انرژی پتانسیل سیستم را به حداقل میرساند. به همین دلیل قطرههای آب به شکل کروی درمیآیند، زیرا کره کمترین سطح را برای حجم مشخصی دارد.
3. انرژی سطحی: مولکولهای سطحی انرژی بیشتری نسبت به مولکولهای داخل مایع دارند، زیرا تعداد پیوندهای بینمولکولی کمتری دارند. این انرژی اضافی به عنوان انرژی سطحی شناخته میشود و کشش سطحی نتیجه آن است.
### مثالهای کشش سطحی:
- تشکیل قطرههای آب روی سطح صاف.
- توانایی برخی حشرات برای راه رفتن روی آب.
- بالا رفتن مایع در لولههای مویینه (مانند حرکت آب در ریشه گیاهان).
کشش سطحی با واحد نیوتن بر متر (N/m) اندازهگیری میشود و به دما و نوع مایع بستگی دارد.
@physics_school
#فیزیک۱
کشش سطحی پدیدهای فیزیکی است که در سطح مایعات رخ میدهد و باعث میشود سطح مایع مانند یک لایه کشسان رفتار کند. این پدیده ناشی از نیروهای بینمولکولی (مانند نیروهای واندروالسی) در مایع است. مولکولهای داخل مایع از همه طرف توسط مولکولهای دیگر احاطه شدهاند و نیروهای بینمولکولی به طور متقابل خنثی میشوند. اما مولکولهای سطحی فقط از پایین و اطراف نیرو دریافت میکنند و این عدم تعادل باعث ایجاد کشش در سطح مایع میشود.
### علت کشش سطحی:
1. نیروهای بینمولکولی: در مایعات، مولکولها به هم نزدیک هستند و نیروهای جاذبه بین آنها (مانند نیروهای واندروالسی) وجود دارد. این نیروها در سطح مایع به دلیل عدم تقارن، باعث ایجاد کشش میشوند.
2. کاهش سطح: کشش سطحی باعث میشود مایع کمترین سطح ممکن را داشته باشد، زیرا این حالت انرژی پتانسیل سیستم را به حداقل میرساند. به همین دلیل قطرههای آب به شکل کروی درمیآیند، زیرا کره کمترین سطح را برای حجم مشخصی دارد.
3. انرژی سطحی: مولکولهای سطحی انرژی بیشتری نسبت به مولکولهای داخل مایع دارند، زیرا تعداد پیوندهای بینمولکولی کمتری دارند. این انرژی اضافی به عنوان انرژی سطحی شناخته میشود و کشش سطحی نتیجه آن است.
### مثالهای کشش سطحی:
- تشکیل قطرههای آب روی سطح صاف.
- توانایی برخی حشرات برای راه رفتن روی آب.
- بالا رفتن مایع در لولههای مویینه (مانند حرکت آب در ریشه گیاهان).
کشش سطحی با واحد نیوتن بر متر (N/m) اندازهگیری میشود و به دما و نوع مایع بستگی دارد.
@physics_school
Forwarded from آزمایشگاه فیزیک(مهندس سعید نمازی )
آزمایش 84
@azphysics
کشش سطحی (به انگلیسی: Surface tension) ویژگیای در مایعها است که باعث میشود لایه بیرونی آنها به صورت ورقهای کشسان عمل کند. این همان ویژگیای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر میشود؛ مانند دو قطرهٔ آب که همدیگر را میربایند و قطرهٔ بزرگتری میسازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با {\displaystyle \gamma } \gamma نشان داده میشود. کشش سطحی را همچنین میتوان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت.
و علت ان
هر مولکول مایع از سوی مولکولهای دیگرِ مایع ربوده میشود. مولکولهایی که درون حجم مایع هستند، از همه جهت ربوده میشوند و برایند نیروی وارد به آنها صفر است. اما مولکولهایی که در سطح مایع هستند، تنها از یک جهت از سوی دیگر مولکولها ربوده میشوند و نیروی ربایش در آن سوی مرز مایع (مثلاً از طرف مولکولهای هوا) به آنها کمتر است. بنابراین، به مولکولهای روی سطح مایع نیروی خالصی به سمت درون وارد میشود که این نیرو با مقاومت مایع در برابر فشردهشدن خنثی میشود. در نتیجه، نیرویی در مایع به وجود میآید که میخواهد سطح مایع را کم کند. از همین رو سطح مایع به شکل ورقهای الاستیک عمل میکند و آن قدر جمع میشود که کمترین سطح ممکن را داشته باشد.
@azphysics
راه دیگر برای توضیح کشش سطحی این است که یک مولکول اگر در کنار مولکول همسایهاش باشد، انرژیاش کمتر از وقتی است که کنار آن همسایه نباشد. مولکولهای درونی بیشترین تعداد همسایههای ممکن را دارند. ولی مولکولهایی که در سطح هستند همسایههای کمتری دارند و بنابراین انرژیشان بیشتر از انرژی مولکولهای درونی است. بنابراین، وقتی که مایع میخواهد انرژی کلش را کمینه کند، میکوشد تا از شمار مولکولهای سطحیاش بکاهد، و این یعنی یک مایع میخواهد کمترین سطح ممکن را داشته باشد.
@azphysics
کشش سطحی (به انگلیسی: Surface tension) ویژگیای در مایعها است که باعث میشود لایه بیرونی آنها به صورت ورقهای کشسان عمل کند. این همان ویژگیای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر میشود؛ مانند دو قطرهٔ آب که همدیگر را میربایند و قطرهٔ بزرگتری میسازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با {\displaystyle \gamma } \gamma نشان داده میشود. کشش سطحی را همچنین میتوان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت.
و علت ان
هر مولکول مایع از سوی مولکولهای دیگرِ مایع ربوده میشود. مولکولهایی که درون حجم مایع هستند، از همه جهت ربوده میشوند و برایند نیروی وارد به آنها صفر است. اما مولکولهایی که در سطح مایع هستند، تنها از یک جهت از سوی دیگر مولکولها ربوده میشوند و نیروی ربایش در آن سوی مرز مایع (مثلاً از طرف مولکولهای هوا) به آنها کمتر است. بنابراین، به مولکولهای روی سطح مایع نیروی خالصی به سمت درون وارد میشود که این نیرو با مقاومت مایع در برابر فشردهشدن خنثی میشود. در نتیجه، نیرویی در مایع به وجود میآید که میخواهد سطح مایع را کم کند. از همین رو سطح مایع به شکل ورقهای الاستیک عمل میکند و آن قدر جمع میشود که کمترین سطح ممکن را داشته باشد.
@azphysics
راه دیگر برای توضیح کشش سطحی این است که یک مولکول اگر در کنار مولکول همسایهاش باشد، انرژیاش کمتر از وقتی است که کنار آن همسایه نباشد. مولکولهای درونی بیشترین تعداد همسایههای ممکن را دارند. ولی مولکولهایی که در سطح هستند همسایههای کمتری دارند و بنابراین انرژیشان بیشتر از انرژی مولکولهای درونی است. بنابراین، وقتی که مایع میخواهد انرژی کلش را کمینه کند، میکوشد تا از شمار مولکولهای سطحیاش بکاهد، و این یعنی یک مایع میخواهد کمترین سطح ممکن را داشته باشد.
Forwarded from سعید
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Forwarded from آموزش فیزیک دبیرستان: مهندس سعید نمازی
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
بررسی کشش سطحی
Forwarded from آموزش فیزیک دبیرستان: مهندس سعید نمازی
جلوه هایی از کشش سطحی
آدرس برای دریافت ویدیو های بیشتر در اینستاگرام 👇👇
http://www.instagram.com/physics_namazi
آدرس کانال در تلگرام : 👇👇
@physics_school
https://www.instagram.com/p/B94X5OtHGQ8/?igshid=jyxue8cdrpwa
آدرس برای دریافت ویدیو های بیشتر در اینستاگرام 👇👇
http://www.instagram.com/physics_namazi
آدرس کانال در تلگرام : 👇👇
@physics_school
https://www.instagram.com/p/B94X5OtHGQ8/?igshid=jyxue8cdrpwa
Instagram
سعید نمازی مدرس فیزیک کنکور
جلوه هایی از کشش سطحی آدرس برای دریافت ویدیو های بیشتر در اینستاگرام 👇👇 http://www.instagram.com/physics_namazi آدرس کانال در تلگرام : 👇👇 @physics_school
Forwarded from آموزش فیزیک دبیرستان: مهندس سعید نمازی (سعید)
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Forwarded from سعید
تصویر زیبا از حباب های صابون.
برخلاف باور عامه مردم، صابون کشش سطحی آب را افزایش نمی دهد. در واقع صابون باعث کاهش کشش سطحی آب شده اما با بزرگ شدن حباب درصد صابون در سطح آن کم میشود و کشش سطحی افزایش پیدا میکند و این کشش باعث از هم گسیختگی حباب می شود.
دانشمندان به دنبال ایجاد حباب هایی هستند که هرگز نمی ترکند.
رنگ های مختلفی که بر روی حباب می بینید به خاطر مواد شیمیایی صابون نیست. بلکه به دلیل پدیده فیزیکی تداخل نور بازتاب شده از سطوح حباب و نازک بودن ضخامت آن ایجاد می شود.
@physics_school
برخلاف باور عامه مردم، صابون کشش سطحی آب را افزایش نمی دهد. در واقع صابون باعث کاهش کشش سطحی آب شده اما با بزرگ شدن حباب درصد صابون در سطح آن کم میشود و کشش سطحی افزایش پیدا میکند و این کشش باعث از هم گسیختگی حباب می شود.
دانشمندان به دنبال ایجاد حباب هایی هستند که هرگز نمی ترکند.
رنگ های مختلفی که بر روی حباب می بینید به خاطر مواد شیمیایی صابون نیست. بلکه به دلیل پدیده فیزیکی تداخل نور بازتاب شده از سطوح حباب و نازک بودن ضخامت آن ایجاد می شود.
@physics_school
👍1
Forwarded from آموزش فیزیک دبیرستان: مهندس سعید نمازی (سعید نمازی)
🌷مژده ای دل که شب نیمه شعبان آمد
🍃بر تن مُرده و بی جانِ جهان جان آمد
🌷بانگِ تکبير نِگَر در همه عالم بر پاست
🍃همه گوينــد مگــر جلــوه يــزدان آمد
🌷از زمين نور به بالا رود امشب زيرا
🍃نور خورشيد امامت همه تابان آمد
🌷قائــمِ آل محــمــد گـــلِ گلـــزارِ رسول
🍃حجت بن الحسن، آن مظهر ايمان آمد
🌸🍃ولادت با سعادت منجی عالم بشریت، حضرت ولیعصر، مهدی موعود (عج) مبارک باد🌸🍃
@physics_school
🍃بر تن مُرده و بی جانِ جهان جان آمد
🌷بانگِ تکبير نِگَر در همه عالم بر پاست
🍃همه گوينــد مگــر جلــوه يــزدان آمد
🌷از زمين نور به بالا رود امشب زيرا
🍃نور خورشيد امامت همه تابان آمد
🌷قائــمِ آل محــمــد گـــلِ گلـــزارِ رسول
🍃حجت بن الحسن، آن مظهر ايمان آمد
🌸🍃ولادت با سعادت منجی عالم بشریت، حضرت ولیعصر، مهدی موعود (عج) مبارک باد🌸🍃
@physics_school
Forwarded from آموزش فیزیک دبیرستان: مهندس سعید نمازی (سعید)
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
دکتر اجتهادی یکی از استادید فیزیک ایران یه تعریف خوب از زمان ارائه میده
میگه زمان متناسب با تعداد خاطرههایی که براتون ایجاد میشه نه متناسب با شبها و روزهایی که میگذرونید!
امیدوارم بلد بشیم زمانمون رو با کلی خاطرهی خوب بر ساعت بسازیم...
میگه زمان متناسب با تعداد خاطرههایی که براتون ایجاد میشه نه متناسب با شبها و روزهایی که میگذرونید!
امیدوارم بلد بشیم زمانمون رو با کلی خاطرهی خوب بر ساعت بسازیم...
👍1
Forwarded from سعید
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
موتور رانش آیون یک سیستم پیشرانه است که در فضاپیما استفاده می شود که با یونیزه کردن یک سوخت به طور معمول گاز زنون و تسریع یون های حاصل از طریق یک میدان الکتریکی رانش را تولید کند این فناوری بسیار کارآمد رانش مداوم و نیروی پایین را در طول دورههای طولانی فراهم میکند و آن را برای ماموریت های عمیق فضایی که در آن بهره وری سوخت و دقت بسیار مهم هستند ایده آل میسازد. استفاده از ،زنون یک گاز شریف، یونیزاسیون پایدار و حداقل واکنش شیمیایی را تضمین می کند و طول عمر و قابلیت اطمینان موتور را افزایش می دهد.
مراحل کارکرد موتور رانشی یونی
### 1. یونیزاسیون سوخت
- سوخت مورد استفاده در موتورهای یونی معمولاً یک گاز نجیب مانند زنون (Xe) است.
- گاز زنون به محفظهای تزریق میشود که در آن الکترونهای پرانرژی با استفاده از یک میدان الکتریکی یا تخلیه الکتریکی، اتمهای زنون را یونیزه میکنند.
- این فرآیند باعث میشود اتمهای زنون الکترون از دست بدهند و به یونهای مثبت تبدیل شوند.
### 2. شتابدهی یونها
ادامه توضيحات در پست زیر:
@physics_school
مراحل کارکرد موتور رانشی یونی
### 1. یونیزاسیون سوخت
- سوخت مورد استفاده در موتورهای یونی معمولاً یک گاز نجیب مانند زنون (Xe) است.
- گاز زنون به محفظهای تزریق میشود که در آن الکترونهای پرانرژی با استفاده از یک میدان الکتریکی یا تخلیه الکتریکی، اتمهای زنون را یونیزه میکنند.
- این فرآیند باعث میشود اتمهای زنون الکترون از دست بدهند و به یونهای مثبت تبدیل شوند.
### 2. شتابدهی یونها
ادامه توضيحات در پست زیر:
@physics_school
موتور رانشی یونی (Ion Thruster) نوعی پیشرانه الکتریکی است که از یونها برای ایجاد نیروی رانش استفاده میکند. این موتورها بهطور خاص در فضاپیماها برای ماموریتهای طولانیمدت و با نیاز به مصرف سوخت کم استفاده میشوند. در ادامه مراحل کارکرد موتور رانشی یونی توضیح داده میشود:
### 1. یونیزاسیون سوخت
- سوخت مورد استفاده در موتورهای یونی معمولاً یک گاز نجیب مانند زنون (Xe) است.
- گاز زنون به محفظهای تزریق میشود که در آن الکترونهای پرانرژی با استفاده از یک میدان الکتریکی یا تخلیه الکتریکی، اتمهای زنون را یونیزه میکنند.
- این فرآیند باعث میشود اتمهای زنون الکترون از دست بدهند و به یونهای مثبت تبدیل شوند.
### 2. شتابدهی یونها
- یونهای مثبت ایجادشده در مرحله قبل توسط یک میدان الکتریکی قوی شتاب داده میشوند.
- این میدان الکتریکی توسط شبکههایی از الکترودها ایجاد میشود که بهطور معمول از دو یا چند شبکه با اختلاف پتانسیل بالا تشکیل شدهاند.
- یونها بهسرعت از میان این شبکهها عبور میکنند و با سرعت بسیار بالایی (در حد چند ده کیلومتر بر ثانیه) به بیرون پرتاب میشوند.
### 3. تولید رانش
- خروج یونها با سرعت بالا از موتور، بر اساس قانون سوم نیوتن (عمل و عکسالعمل)، نیروی رانش ایجاد میکند.
- این نیرو اگرچه کوچک است، اما بهدلیل کارایی بالا و مصرف سوخت کم، برای ماموریتهای طولانیمدت در فضا مناسب است.
### 4. خنثیسازی بار الکتریکی
- پس از خروج یونهای مثبت از موتور، فضاپیما بار منفی پیدا میکند.
- برای جلوگیری از تجمع بار منفی، الکترونها از طریق یک کاتد به بیرون پرتاب میشوند تا بار فضاپیما را خنثی کنند.
### مزایای موتورهای یونی:
- بازده بالا: مصرف سوخت کم و کارایی بالا.
- طول عمر طولانی: مناسب برای ماموریتهای چندساله.
- سرعت بالا: قادر به رسیدن به سرعتهای بسیار زیاد در طول زمان.
### معایب موتورهای یونی:
- نیروی رانش کم: برای ماموریتهایی که نیاز به شتاب سریع دارند مناسب نیست.
- وابستگی به منبع انرژی: نیاز به منبع انرژی قوی (مانند پنلهای خورشیدی یا راکتورهای هستهای).
موتورهای یونی در ماموریتهای فضایی مانند ماموریت Dawn ناسا و ماموریت BepiColombo آژانس فضایی اروپا استفاده شدهاند.
@physics_school
### 1. یونیزاسیون سوخت
- سوخت مورد استفاده در موتورهای یونی معمولاً یک گاز نجیب مانند زنون (Xe) است.
- گاز زنون به محفظهای تزریق میشود که در آن الکترونهای پرانرژی با استفاده از یک میدان الکتریکی یا تخلیه الکتریکی، اتمهای زنون را یونیزه میکنند.
- این فرآیند باعث میشود اتمهای زنون الکترون از دست بدهند و به یونهای مثبت تبدیل شوند.
### 2. شتابدهی یونها
- یونهای مثبت ایجادشده در مرحله قبل توسط یک میدان الکتریکی قوی شتاب داده میشوند.
- این میدان الکتریکی توسط شبکههایی از الکترودها ایجاد میشود که بهطور معمول از دو یا چند شبکه با اختلاف پتانسیل بالا تشکیل شدهاند.
- یونها بهسرعت از میان این شبکهها عبور میکنند و با سرعت بسیار بالایی (در حد چند ده کیلومتر بر ثانیه) به بیرون پرتاب میشوند.
### 3. تولید رانش
- خروج یونها با سرعت بالا از موتور، بر اساس قانون سوم نیوتن (عمل و عکسالعمل)، نیروی رانش ایجاد میکند.
- این نیرو اگرچه کوچک است، اما بهدلیل کارایی بالا و مصرف سوخت کم، برای ماموریتهای طولانیمدت در فضا مناسب است.
### 4. خنثیسازی بار الکتریکی
- پس از خروج یونهای مثبت از موتور، فضاپیما بار منفی پیدا میکند.
- برای جلوگیری از تجمع بار منفی، الکترونها از طریق یک کاتد به بیرون پرتاب میشوند تا بار فضاپیما را خنثی کنند.
### مزایای موتورهای یونی:
- بازده بالا: مصرف سوخت کم و کارایی بالا.
- طول عمر طولانی: مناسب برای ماموریتهای چندساله.
- سرعت بالا: قادر به رسیدن به سرعتهای بسیار زیاد در طول زمان.
### معایب موتورهای یونی:
- نیروی رانش کم: برای ماموریتهایی که نیاز به شتاب سریع دارند مناسب نیست.
- وابستگی به منبع انرژی: نیاز به منبع انرژی قوی (مانند پنلهای خورشیدی یا راکتورهای هستهای).
موتورهای یونی در ماموریتهای فضایی مانند ماموریت Dawn ناسا و ماموریت BepiColombo آژانس فضایی اروپا استفاده شدهاند.
@physics_school