Category: Ֆիզիկա 8

Լրիվ մեխանիկական էներգիա

Դիմադրության և շփման ուժերի բացակայությամբ մարմնի լրիվ մեխանիկական էներգիան շարժման ընթացքում մնում է հաստատուն պահպանվում է:

Eլր=Eկ+Eպ

Նպատակը․ ճոճանակի թելի երկարությունից տատանումների պարբերության և հաճախության կախվածության պարզաբանումը:

Անհրաժեշտ սարքեր և նյութեր․անցքով կամ կեռիկով գնդիկ,թել,ամրակալան՝կցորդիչով և թաթով,վայրկենաչափ կամ վայկենացույց,չափերիզ,մկրատ։

Աշխատանքի ընթացքը․ չափաժապավենով չափեցի 100սմ երկարությամբ թել:  թելից կախեցի կեռիկով մետաղե գնդիկը (կստացվի թելավոր  ճոճանակ),այն կախեցի  ամրակալանի կցորդիչից,որ փոքր-ինչ սեղանից կամ գետնից  բարձր լինի: Չափաժապավենը դրեցի գնդիկի տակ, գնդիկը շեղեցի հավասարակշռության դիրքից 8-ից  10սմ, և բաց թողեցի,այդ պահին միացրեցի վարկյանաչափը:Չափեցի  40   լրիվ տատանումների ժամանակը,բանաձևերով հաշվեցի տատանումների պարբերությունը և հաճախությունը: Փորձի արդյունքները

l=100սմ.                 T=t/N=1.89525

t=75.81                  ν=N/t=0.527634876

N=40

___________

T,ν– T=1.89525 ν=0.527634876

Փորձը կրկնել՝ կարճացնելով թելը չորս անգամ,տատանումների լայնույթը դարձնելով 2սմ- ից 3սմ:

l=100սմ.                 T=t/N=1.1775

t=47.10                    ν=N/t=0.84925690021

N=40

___________

T,ν-T=1.1775 ν=0.84925690021

Անել եզրակացություններ՝ճոճանակի թելի երկարությունից տատանումների պարբերության և հաճախության կախումների վերաբերյալ։

Թելի երկարությունը փոխելիս տատանումների պարբերությունը և հաճախությունը մեծացավ: Փաստորեն տատանումների հաճախականությունը կախված է թելի երկարությունից:

 Փորձը   տեսագրել ,պատրաստել տեսանյութ,տեղադրել  բլոգներում

I. (1) Այն էներգիան, որով մարմինը օժտված է իր շարժման հետևանքով
անվանվում է .կինետիկ.. էներգիա։

Պատասխան 1

մարմնի շարժման արագությունից
II. (1) Սեղմված զսպանակի էներգիան …պոտենցիալ. էներգիայի օրինակ է։

Պատասխան 2

կինետիկ 2. պոտենցիալ
11Լ(1) Սեղանի վրա դրված գիրքը հատակի նկատմամբ ժտված է .պոտենցիալ.
էներգիայով։

Պատասխան 2

1^(1) 100մ բարձրության վրա ամբարտակում գտնվող ջուրը ոժտված է պոտենցիալ էներգիայով:

Պատասխան 2

կինետիկ 2. պոտենցիալ
\/.(7) Օգտվելով նախորդ խնդրի պայմաններից՝ հաշվեք ի՞նչ էներգիայով է
օժտված ամբարտակում ջրի մակերևույթին մոտ գտնվող
յուրաքանչյուր խորանարդ մետր ջուրը .

m=Pv 1000 կգ/

Պատասխան 4

430կՋ 2. 1 250 կՋ 3. 37 500 կՋ 4. 980 կՋ 5. 2 500կՋ
VI. (1) Ընտրեք հարցի առավել ճշգրիտ պատասխանը։
Ի՞նչ էներգիայով է օժտված ընկնող մարմինը .
1 պոտենցիալ 2. կինետիկ 3. պոտենցիալ և կինետիկ

Ընկնող մարմինը օժտված է պոտենցիալ և կինետիկ էներգիաներով

Պատասխան 3

1.Ո՞ր մեծություննէ կոչվում էներգիա

էներգիան ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմնի աշխատանք կատարելու ունակությունը։

2.Օրինակներով ցույց տալ էներգիայի և աշխատանքի կապը

Աշխատանք կարող է կատարել նաև շարժվող մարմինը, հետևաբար՝ այն նույնպես օժտված է էներգիայով։

3.Ի՞նչ միավորներով է չափվում էներգիան միավորների ՄՀ-ում:

միավորների ՄՀ-ում էներգիան չափվում է ջոուլով։

4.Մեխանիկական էներգիայի տեսակները

Մեխանիկական էներգիայի տեսակներն են՝ կինետիկ և պոտենցիալ։

5.Ո՞ր էներգիան են անվանում կինետիկ

Մարմնի շարժմամբ պայմանավորված էներգիան կոչվում է կինետիկ էներգիա։

6.Ի՞նչ մեծություններից է կախված մարմնի կինետիկ էներգիան ,որ բանաձևով է որոշվում

E = mv²/2

7.Երբ է մարմնի կինետիկ էներգիան զրո

Երբ այն գտնվում է դադարի վիճակում։

8.Որ էներգիան են անվանում  պոտենցիալ,

Մարմինների փոխազդեցությամբ պայմանավորված էներգիան կոչվում է պոտենցիալ էներգիա:

9.բերել պետենցիալ էներգիայով օժտված մարմինների օրինակներ

Ճկվող քանունը:

10.Ինչ բանաձևով է որոշվում Երկրի մակերևույթից որոշակի բարձրությամբ մարմնի պոտենցիալ էներգիան

E_պ = mgh

11.Որ մեծություն է կոչվում մարմնի լրիվ մեխանիկական էներգիա:

Մարմնի կինետիկ և պոտենցիալ էներգիաների գումարը կոչվում է լրիվ մեխանիկական էներգիա:

12.Ձևակերպիր լրիվ մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքը

Դիմադրության և շփման ուժերի բացակայությամբ մարմնի լրիվ մեխանիկական էներգիան շարժման ընթացքում մնում է հաստատուն, պահպանվում է։

Աշխատանքի նպատակը․

1․Համոզվել,որ ուսումնասիրվող շարժումը հավասարաչափ արագացող է։

2․Կարողանալ ճանապարհի և ժամանակի օգնությամբ որոշել թեք ճոռով շարժվող գնդիկի շարժման արագացումը ։

3․Հաշվելով շարժման ճանապարհը և արագացումը կարողանալ հաշվել ժամանակը։

Աշխատանքը կատարելու համար պետք է իմանալ․

1․Հավասարաչափ շարժման հիմնական բանաձևերը․

V=at  S=at²/2 ՝ այս բանաձևից a= 2S/t²

2․Արագացման սահմանումը,բանաձև,միավորը։

Այն ֆիզիկական մեծությունը որը հավասար է մարմնի շարժման արագության փոփոխության և այն ժամանակամիջոցի հարաբերությանը, որի ընթացքում կատարվել է այտ փոփոխությունը, կոչվում է հավասարաչափ արագացող շարժման արագացում: Նշանակում ենք անգլերեն a-տառով` լատիներեն (ակսլերատիո) որը նշանակում է թարգմանաբար արագացում:

Անհրաժեշտ սարքեր և նյութեր․մետաղե ճոռ․պողպատե գնդիկ,վայրկենաչափ․մոտաղյա բաժակ,չափաժապավեն,ամրակալան։

Փորձի ընթացքը․

Ամրակալանին ամրացրեցի ճոռը,որոշակի անկյան տակ։Ճոռի հիմքին տեղավորեցի մետաղյա բաժակը։Չափեցի ճոռի երկարությունը։Դա կլինի այն ճանապարհը(S),որը կանցնի գնդիկը փորձի ժամանակ։Բաց թողեցի գնդիկը և միաժամանակ աշխատեցրեցի վայրկենաչափը։Երբ գնդիկը կբախվի արգելակին կանգնեցրեցի վայկենաչափը և գրանցեցի շարժման ժամանակը՝կլորացնելով վայրկյանի տասնորդական մասով։Փորձը կրկնեցի երեք անգամ և հաշվիր չափված ժամանակների միջին արժեքը՝t=(t₁+t₂+t₃)/3:Հաշված ժամանակը ընդունեցի որպես գնդիկի շարժման ժամանակ։Վերևի բանաձևով հաշվեցի արագացումը՝ a= 2S/t²

Այժմ նույն փորձը ,նույն կերպ կրկնեցի S-ի համար ընտրելով երկու ուրիշ չափեր։

Փորձ 1

S=1.1մ                         t=(t1+t2+t3)/3=(1.3վ+1.2վ+0.5վ)÷3=1վ

t1=1.3վ                        a= 2S/1²=2×1.1մ/1վ²=2.2

t2=1.2վ

t3=0.5վ

a-2.2

Փորձ 2

S=                         t=(t1+t2+t3)/3=

t1=                        a= 2S/t2

t2=

t3=

Փորձ 3

S=                         t=(t1+t2+t3)/3=

t1=                        a= 2S/t2

t2=

t3=

Կատարածդ փորձերից արա վերջնական եզրակացություն,գնդիկի շարժումը թեք ճոռով———

1․հավասարաչափ է։

2․անհավասարաչափ արագացող է։

3․ հավասարաչափ արագացող է։Ինչո՞ւ։

1. Մարմնի անկումը որը տեղի է ունենում միայն երկրի ձգողության ազդեցությամբ, անվանում են ազատ անկում:

2. S=gt²/2

3. Բոլոր մարմինները երկրի ձգողության ազդեցությամբ ընկնում են նույն արագացմամբ:

1.Ինչն են անվանում մեխանիկական շարժում

Ժամանակի ընթացքում մարմնի դիրքի փոփոխությունն այլ մարմինների նկատմամբ կոչվում է մեխանիկական շարժ։

2.բերել մեխանիկական շարժման օրինակներ

Մեքենայի շարժումն ծառի նկատմամբ։

3.որ մարմինն են անվանում հաշվարկման մարմին

Այն մարմինն, որի նկատմամբ դիտարկվում է այլ մարմինների շարժումը, կոչվում է հաշվարկման մարմին։

4.Ինչն են անվանում նյութական կետ

Այն մարմինը, որի չափերը տվյալ պայմաններում կարելի է անտեսել, կոչվում է նյութական կետ։

5.Որ դեպքում մարմինը կարելի է համարել նյութական կետ,.որ դեպքում՝ոչ

Օրինակ՝ Երևանից Փարիզ թռչող ինքնաթիռի շարժումը դիտարկելիս ինքնաթիռը կարելի է համարել նյութական կետ, քանի որ նրա չափերը շատ փոքր են Երևան-Փարիզն հեռավորությունից։ Սակայն ինքնաթիռի վերելքն ու վայրէջքը կամ օդի դիմադրության դերն ուսումնասիրելիս ինքնաթիռի ձևն ու չափերն ունեն էական նշանակություն, և այդ դեպքերում այն չի կարելի համարել նյութական կետ։

6.Ի՞նչն են անվանում շարժման հետագիծ

Այն գիծը որի երկայնքով տվյալ հաշվարկման համակարգում շարժվում է մարմինը

7.Ինչն են անվանում մարմնի անցած ճանապարհ։

Այն ճանապարհը որով մարմինը շարժվում է որոշակի ժամանակահատվածում 

8.Ինչո՞վ է տարբերվում հետագիծն անցած ճանապարհից:

Մարմնի հետագիծը այն գիծն է, որով շարժվել է մարմինը, իսկ մարմնի անցած ճանապարհը որոշակի ժամանակամիջոցում անցած հետագծի երկարությունն է:

9.Ո՞ր շարժումն է կոչվում հավասաաչափ,ո՞րը անհավասարաչափ։

Հավասարաչափ շարժումը մարմնի որոշակի հավասար ժամանակահատվածում անցած հավասար ճանապարհներն են անհավասարաչափ շարժումը մարմնի հավասար ժամանակահատվածում անցած աբհավասար ճանապարհն է։

10.Ո՞ր մեծությունն է կոչվում հավասարաչափ շարժման արագություն ՝գրել բանաձևը

V=s/t

11․Ի՞նչ միավորներով է չափվում արագությունը՝ՄՀ-ում

Մ/վ, կմ/ժ

12․Ինչպե՞ս որոշել հավասարաչափ շարժվող մարմնի անցած ճանապարհը,եթե հայտնի է նրա արագությունը ու շարժման ժամանակը,գրել բանաձևը

s=Vt

13.Ինչպե՞ս որոշել հավասարաչափ շարժման ժամանակը,եթե հայտնի են մարմնի արագությունն ու ճանապարհը,գրել բանաձևը:

t=s/V

14․Մեխանիկայի ո՞ր բաժինն  են անվանում կինեմատիկա։Ի՞նչ է ուսումնասիրում մեխանիկայի  <<դինամիկա>> բաժինը

Մեխանիկայի Այն բաժինը որը ուսումնասիրում է մարմինների շարժումները առանց դրանց քննարկման կոչվում է կինեմատիկա։

Արքիմեդես (հայերենում ընդունված է նաև անվան Արքիմեդ ձևը, մոտ մ. թ. ա., Սիրակուսե – մ. թ. ա. 212, Սիրակուսե), նշանավոր հույն մաթեմատիկոս, ֆիզիկոս, ճարտարագետ և մեխանիկ։

Արքիմեդեսը համարվում է հին աշխարհի առաջատար գիտնականներից, թեև նրա կյանքի մանրամասներից քիչ բան է հայտնի։ Ֆիզիկայում նրա հայտնագործությունների թվում են հիդրոստատիկան, ստատիկան և լծակի սկզբունքի բացատրությունը։ Նրան են վերագրում նորարարական մեքենաների նախագծումը, այդ թվում՝ պարուրակ պոմպը, որը կրում է նրա անունը։ Ժամանակակից փորձերը ցույց են տվել, որ Արքիմեդեսի նախագծած մեքենաները ընդունակ են ջրից բարձրացնել հարձակվող նավերը և վառել նավերը՝ օգտագործելով հայելիների շարքը։ Ընդհանուր առմամբ, Արքիմեդեսը համարվում է հին աշխարհի մեծագույն մաթեմատիկոս և բոլոր ժամանակների մեծագույն մաթեմատիկոսներից մեկը:

Արքիմեդեսն անվերջ փոքրերի և մոտարկման մեթոդը կիրառել է մի շարք երկրաչափական թեորեմների դուրս բերման և ապացուցման համար, ներառյալ շրջանի մակերեսի գնդի մակերևույթի և ծավալի և պարաբոլայից ներքև մակերեսի հաշվումը, կանխատեսել է ժամանակակից հաշիվը և մաթեմատիկական անալիզը։

1․Ո՞րն է հեղուկում արքիմեդյան ուժի առաջացման պատճառը։

Արքիմեդյան ուժը առաջանում մարմնի և հեղուկի փոխազդեցությունով:

2․Ի՞նչ մեծություններից է կախված արքիմեդյան ուժը։

Արքիմեդյան ուժը կախված է հեղուկի խտությունից։ Որքան մեծ է հեղուկի խտությունը, այդքան էլ մեծ կլինի արքիմեդյան ուժը։

3․Ձևակերպել Արքիմեդի օրենքը:

Հեղուկի կամ գազի մեջ ընկղմված մարմնի վրա ազդում է դուրս մղող մի ուժ, որն ուղղված է ուղղաձիգ դեպի վեր, հավասար է մարմնի արտամղած հեղուկի կամ գազի կշռին և կիրառված է դուրս մղվող մարմնի ծանրության կենտրոնին։ Այդ ուժի մեծությունը որոշվում է մարմնի վրա գործադրված ճնշման ուժերի տարբերությամբ։ Եթե դուրս մղող ուժը փոքր է մարմնի կշռից, ապա մարմինը սուզվում է, իսկ եթե հավասար է՝ լողում է հեղուկում։

4․Ո՞ր դեպքում է մարմինը՝ա․խորասուզվում հեղուկում,բ․լողում նրա ներսում․գ․լողում նրա մակերևույթին։

Եթե մարմնի խտությունը մեծ է հեղուկի խտությունից, մարմինը հեղուկում խորասուզվում է։

Եթե մարմնի խտությունը հավասար է հեղուկի խտությանը, մարմինը լողում է հեղուկի ներսում։

Եթե մարմնի խտությունը փոքր է հեղուկի խտությունից, մարմինը լողում է նրա մակերևույթին։

Աշխատանքի նպատակը հաշվել ջրում ընկղմված մարնի վրա ազդող արդիմեդյան ուժը և փորձով ստուգել ստացված արդյունքը:

Համառոտ տեսություն: Համաձայն Արքիմեդի օրենքի իր մեջ ընկղմված մարմնի վար ազդում է ուղղաձիգ դեպի վեր ուղված ուժը, որը հավասար է մարմնի առտամղված հեղուկի կշիռի:

1. Եթե չափենք որևէ մարմնի կշիռը օդում՛ P0, հեղուկում P1 ապա Արքիմեդյան ուժը հավասար կլինի դրանց տարբերությունը FԱ:
2. 1 ապա Արքիմեդյան ուժը հավասար կլինի դրանց տարբերությունը fԱ:
3. Արքիմեդյան ուժը կարելի է որոշել նաև FԱ = ρh g vմ, ρհ հեղուկի խտությունն է Vմ մարմնի ծավալը, g Հաստատուն թիվ է g = 9.8 N

Անհրաժեշտ և նյութեր, ամրակալան՛ կցորդիչով, ջրթափ անոթ, ուժաչափ, չափագլան, պինդ մարմին իր ծավալով բաժակ, վերամբարձ սեղան, ջուր:

Վերամբարց սեղանի վրա դրեցի ջրթափ անոթը նրա մեջ լցրեցի մինչև կարմիր գիծը ջուր, նրա տակ դրեցի չափագլանը և սկսեցի վերամբարց սեղանը բարցացրեցի այնքան մինջը ամբողջությամբ մարմինը ընկղմվեց ջրի մեջ, նայեցի ցուցմունքին ուժաչաջի եղավ P1 = 0,5 Ն

Փորձի ընթացքը, ամրակալանին կցորդիչին ամրացրեցի ուժաչափը ուժաչափի կեռիկից կախեցի բաժակը և մարմինը: Մարմնի կշիռը օդում P0 = 1.5 Ն

Փորձ 2 Vմ=100սմ³ 1մ³=1մ×1մ=100սմ×100սմ×100սմ=1000000սմ³

Ph=1000 կգ/մ³ 1սմ³=0,000001մ³

g≈10 ս/կգ Vs=100սմ³=100×0,000001մ³=0,0001մ³

Fս – ?   Fս =Ph×gVմ=1000 կգ/մ³ × 10 ս/կգ× 0,0001մ³=1ն