Билет №2 электр заряды

1.Электр заряды және элементар бөлшектер. Денелердің электрленуі. Электростатиканың негізгі заңы.

Денелердің электрлену құбылысы түрлі екі дененің жанасуы кезінде ғана байқалады. Күнделікті өмірде мұндай құбылыстар жиі кездеседі. Құрғақ қағазға үйкелген пластмасса сызғышты аламыз. Оны шыны беттеріндегі газетке жақындатамыз. Көп жағдайда жанасқан заттардың бір-біріне тартылатынын байқаймыз. Демек, денелер электрленеді де, олардың арасында электр тартылыс күштері пайда болады. Бұл құбылыс үйкеліс арқылы электрлену деп аталады.

Денелердің электрлік өзара әрекеттесу кезінде пайда болатын заряд электр заряды деп аталады.

Электр зарядының екі түрі бар: оң және теріс. Оң зарядтарды тасымалдаушы протондар атом ядросының құрамына енетін бөлшектер, ал теріс зарядты тасымалдаушы электрондар-атом қабықтарын құрайтын бөлшектер. Модулі бойынша протонның заряды электронның зарядына тең. Мұндай зарядты элементар заряд деп атайды.

Электростатиканың негізгі заңы- Кулон заңы. Француз ғалымы Ш.Кулон 1785 жылы тәжірибе жүзінде вакумдегі нүктелік зарядтардың өзара әрекеттесу заңын ашқаннан кейін, XVII ғ.соңына қарай, электр құбылыстарын сандық жағынан зерттеу басталды. «Нүктелік заряд» ұғымы «материялық нүкте» ұғымы тәрізді ыңғайлы абстракциялау болып табылады.

Көптеген жүргізе отырып, электрленген шарлардың өзара әрекеттесу күші-олардың арақашықтығының квадратына кері пропорционал деген қорытындыға келді:

q₁ және q₂-зарядтардың шамасы

r-олардың арақашықтығы

k-пропорционалдық коэфицент

2) Денелердің әсерлесу күші. Күш. Күшті өлшеу. Денелердің инерттілігі. Ньютон заңдары.

Күш -денелердің өзара әрекеттесу зеріттейтін физикалық шама.

Ауырлық күші деп денелердің жерге тартылу күшін атайды. Бұл күштің әрекетінен еркін денелер жерге құлайды.

Серпімділік күші деп дененің пішіні мен көлемі өзгерген кезде пайда болатын күшті айтады. Бұл күш денелерді қысу, созу, майыстыру немесе бұрау кезінде пайда болады. Серпімді деформациялар кезінде денеде туындайтын серпімділік күші оның созылуына тура пропорциолнал:|F|=kl, бұл формула Гук заңын өрнектейді.

Үйкеліс күші деп денелер тікелей жанасқанда пайда болатын күшті айтады және ол күш әрдайым жанасу бетінің бойымен қозғалыс бағытына қарама-қарсы жаққа қарай бағытталады.

Жанасатын дененің бір-біріне қатысты қозғалысына қарай үйкеліс:

1.Сырғанау үйкеліс і-бір дене екінші дененің бетімен сырғанаған жағдайда (шана, қар беті)

2.Домалау үйкелісі -доңғалақтың айналуы

3.Тыныштық үйкелісі -егер денелер бір-біріне қатысты тыныштық қалпын сақтаса(тас тау бетінде (жатыр), тыныштық үйкелісі жайлы айтылады.

Дененің өзі жанасып тұрған бетке тік бағытта түсіретін күшін нораль қысым күші деп атайды және оны N әріпімен белгілейді.

Жүргізілген көптеген тәжірибелер үйкеліс күші қысым күшіне пропорционал екенін көрсетеді.

Fүйк=µN

Күшті өлшеу үшін арнайы құралдар динамометр (грекше динамис-күш, метро-өлшеймін) олданылады.

Егер денеге басқа денелер әрекет етпесе немесе олардың әрекеті теңгерілген болса, онда дене не тыныштықтағы күйін сақтайды, не түзусызыықты және бірқалыпты қозғалысын жалғастырады.Бұл заң инерция заңы деп аталады.

И.Ньютон инерция заңын механика негізіне енгізді, сондықтан бұл заңды Ньютонның бірінші заңы деп атайды.

1-заң денеге басқа денелер әрекет етпегенде немесе олардың әрекеті теңгерілгенде, дене бірқалыпты және түзусызықты қозғалысын санақ жүйесі инерциялық санақ жүйесі ретінді алынады. Инерция заңы орындалмайтын санақ жүйесі инерциялық емес санақ жүйелері деп аталады.

2-заң. Денеде туындайтын үдеу оған әрекет етуші күшке тура, ал массасына кері пропорционал. немесе F=ma.

3-заң. Әрекет етуші күшке әрқашан тең қарсы әрекет етуші күш бар болады. Басқаша айтқанда, денелердің бір-біріне әрекет етші күштері модулі бойынша өзара тең және бағыттары қарама-қарсы: F₁=-F₂

3. Зертханалық жұмыс: Белгісіз дененің меншікті жылу сыйымдылығын анақтау.

Билет

1.Импульс. Импульстың өлшем бірлігі. Импульстың сақталу заңы. Реактивты қозғалыс.

«Импульс» гректін сөзінін аудармасы «соққы». Механика: дене импульсі немесе қозғалыс мөлшері және күш импульсі.

Дене импульсі: жылдамдықпен қозғалып келе жатқан массасы m дененің импульсі.

Енді қандай да бір дене в₀ бастапқы жылдамдықпен қозғалып келе жатсын делік. Белгілі бір Δт уақыт ішінде дененің қозғалыс бағытында оған түсірілген тұрақты күшінің әрекетінен оның жылдамдығы -ға дейін өзгерсін. Егер үдеу жылдамдықтың өзгеру шапшаңдығын сипаттайтынын ескерсек, онда Ньютонның екінші заңын өрнектейтін формуласын немесе түрінде жазуға болады.

уақыт аралығының бастапқы мезетіндегі дене импульсін , ал осы уақыт аралығының соңғы мезетіндегісін деп белгілесек, онда соңғы формуланы: немесе түрінде жазуға болады, мұндағы шамасы уақыт аралығындағы дене импульсінің өзгерісі. Бұл формула Ньютонның екінші заңын импульстік түсінік тұрғысынан өрнектейді. Ньютон өзінің «Натурал философияның математикалық бастамалары» кітабында бұл заңды дәл осы түрде тұжырымдаған болатын.

Күш пен оның әрекет ету уақытының көбейтіндісі күш импульсі деп аталады.

Күш импульсі бағыты күш векторының бағытымен сәйкес келетін векторлық шама болып табылады.

SI жүйесіндегі күш импульсінің бірлігі — ньютон-секунд (Н • с).

Жаңадан енгізілген дене импульсі және күш импульсі физикалық шамаларын пайдалана отырып, Ньютонның екінші заңын төмендегідей тұжырымдауға болады: Дене импульсінің өзгерісі күш импульсіне тең. ^[

Бірліктердің халықаралық жүйесіндегі дене импульсінің бірлігі секундына килограмм-метр кг·м/с болып табылады

Реактивті қозғалыс деп денеден оның қандай да бір бөлігі бөлініп шыққан кездегі қозғалысын айтады. 2. Идеал газ күйінің теңдеуі. Газ заңдары.

pV=M/m* RT

Бұл идеал газ күйінің теңдеуі деп аталады. Осы түрде бұл теңдеуді тұнғыш рет орыс ғалымы Д.И.Менделеев алған, сондықтан ол Менделеев-Клапейрон теңдеуі деп аталады. 10 жылдай Ресейде қызымет еткен,атақты француз физигі Б.П.Клапейрон идеал газ күйінің теңдеуін Менделеевтен бұрын (1834 ж) алды. Идеал газ куйінің теңдеуі физикадағы алғашқы тамаша жалпылау теңдеуі.Ол тәжірибеде тағайындалған бірқатар газ заңдарын жалпылайды. Егер Менделеев-Клапейрон теңдеуін pV/T= m/M*R турінде жазсақ,онда тендіктің оң жағында газдың мольдік массасына ғана тәуелді болатын тұрақты шама тұрады:

pV/T=const

Берілген жағдайда атомдарының арасындағы өзара әсерлесу күші елеусіз аз болатын газды идеал газ деп атайды. Қалыпты жағдайдағы газдарды идеал газ деп есептеуге болады. Термодинамикалық параметрлер арасындағы байланысты анықтайтын теңдеуді күй теңдеуі деп атайды.

.

1.Изотермиялық процесс:

Тұрақты температурада өтетін процесс изотермиялық процесс деп аталады

.

Изотермиялық процесті сипаттайтын заңды ағылшын ғалымы Бойль мен француз ғалымы Мариот бір-бірінен тәуелсіз, тәжірибе жүзінде алды. Сондықтан бұл заң Бойль-Мариот заңы деп аталады.

Берілген газдың массасы үшін тұрақты температурада газ қысымының көлемге көбейтіндісі тұрақты болады.

немесе

Изотермиялық процесті сипаттайтын графикті изотерма деп атайды. Графикте Т₁<Т₂.

2. Изобаралық процесс:

Тұрақты қысымда өтетін процесс изобаралық процесс деп аталады.

.

Изобаралық процесті сипаттайтын заңды француз ғалымы Гей-Люссак тәжірибе жүзінде алды. Сондықтан бұл заң Гей-Люссак заңы деп аталады.

Берілген газдың массасы үшін тұрақты қысымда газ көлемінің температураға қатынасы тұрақты болады.

немесе .

Гей-Люссак заңын Цельсий шкаласындағы температураны пайдаланып келесі түрде жазылады:

мұндағы: - температурадағы газ көлемі, - температурадағы газ көлемі, - газ көлемінің ұлғаюының температуралық коэффициенті.

Изобаралық процесті сипаттайтын графикті изобара деп атайды. Графикте р₁<р₂.

3. Изохоралық процесс:

Тұрақты көлемде өтетін процес и зохоралық процесс деп аталады.

.

Изохоралық процесті сипаттайтын заңды француз ғалымы Шарль тәжірибе жүзінде алды. Сондықтан бұл заң Шарль заңы деп аталады.

Берілген газдың массасы үшін тұрақты көлемде газ қысымының температураға қатынасы тұрақты болады.

немесе .

Шарль заңын Цельсий шкаласындағы температураны пайдаланып келесі түрде жазылады:

,

мұндағы: - температурадағы газ қысымы, - температурадағы газ қысымы, - газ қысымының температуралық коэффициенті.

Изохоралық процесті сипаттайтын графикті изохора деп атайды. Графикте V₁<V₂.

Барлық газ зандары Менделеев-Клайперон тендеуінен женіл алынады.

3. Берілгені:

r=1Ом

Ɛ=12В

R=5Ом

I-?

I=Ɛ/R+r=12B/5+1=2A