Материалдар / ҚОСКИНЕМАТИКА
МИНИСТРЛІКПЕН КЕЛІСІЛГЕН КУРСҚА ҚАТЫСЫП, АТТЕСТАЦИЯҒА ЖАРАМДЫ СЕРТИФИКАТ АЛЫҢЫЗ!
Сертификат Аттестацияға 100% жарамды
ТОЛЫҚ АҚПАРАТ АЛУ

ҚОСКИНЕМАТИКА

Материал туралы қысқаша түсінік
Қос кинематика жылжымалы бөлімдер өзара байланысын немесе бір бөлімнің басқаға ауысу мүмкіндігін жылжымайтын бөліммен біріктіреді. Өзара байланысқан жəне олардың өзара қозғалысына жол беретін екі бөлім қос кинематиканы түзеді. Бөлімдердің қос кинематикаға қосылу мүмкіндіктері əртүрлі болады. Айналмалы қос кинематиканы қарастырайық (1.2. сур), мұнда білік 1 – мойын тірек – 2 бөлімдер ұдайы жанасатын екі цилиндр арқылы байланысады. Білік буылтықтары бір цилиндрдің екіншісіне қарай х-х осьі бағытында ауысуына кедергі келтіреді, осы ретте олардың бірінің екіншісіне қатысты айналуына кедергі келтірмейді. Қандай болмасын, айналу осімен салыстырғандағы F күштің М моменті төмендегі формуламен анықталады: мұндағы l-айналу осінен бойымен күш әсер ететін түзуге дейінгі қашықтық. Материялық нүктенің қандай болмасын айналу осіне қатысты инерция моменті деп мына шаманы айтамыз: , мұндағы т — материялық нүктенің массасы, ал — нүктенің осьтен қашықтығы. Қатты дененің оның айналу осі арқылы а
Авторы:
Автор материалды ақылы түрде жариялады. Сатылымнан түскен қаражат авторға автоматты түрде аударылады. Толығырақ
31 Тамыз 2024
150
0 рет жүктелген
450 ₸
Бүгін алсаңыз
+23 бонус
беріледі
Бұл не?
Бүгін алсаңыз +23 бонус беріледі Бұл не?
Тегін турнир Мұғалімдер мен Тәрбиешілерге
Дипломдар мен сертификаттарды алып үлгеріңіз!
Бұл бетте материалдың қысқаша нұсқасы ұсынылған. Материалдың толық нұсқасын жүктеп алып, көруге болады
logo

Материалдың толық нұсқасын
жүктеп алып көруге болады
















































МАЗМҰНЫ


КІРІСПЕ............................................................................................................................3


І. ҚОСКИНЕМАТИКА БӨЛІМІ


1.1. Қатты денелердің айналмалы қозғалысы................................................................4

1.2. Механикалық бірліктер...................................................................................................13


ІІ. МОЛЕКУЛА-КИНЕТИКАЛЫҚ ТЕОРИЯ ЖӘНЕ ТЕРМОДИНАМИКА


2.1. Молекула-кинетикалық теорияның және термодинамиканың физикалық негіздері............................................................................................................................15

2.2 Электромагниттік тербелістер және толқындар...................................................28



ҚОРЫТЫНДЫ....................................................................................................................30


ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДНБИЕТТЕР ТІЗІМІ.........................................................................31

































КІРІСПЕ


Қос кинематика жылжымалы бөлімдер өзара байланысын немесе бір бөлімнің басқаға ауысу мүмкіндігін жылжымайтын бөліммен біріктіреді. Өзара байланысқан жəне олардың өзара қозғалысына жол беретін екі бөлім қос кинематиканы түзеді. Бөлімдердің қос кинематикаға қосылу мүмкіндіктері əртүрлі болады. Айналмалы қос кинематиканы қарастырайық (1.2. сур), мұнда білік 1 – мойын тірек – 2 бөлімдер ұдайы жанасатын екі цилиндр арқылы байланысады. Білік буылтықтары бір цилиндрдің екіншісіне қарай х-х осьі бағытында ауысуына кедергі келтіреді, осы ретте олардың бірінің екіншісіне қатысты айналуына кедергі келтірмейді.

Қандай болмасын, айналу осімен салыстырғандағы F күштің М моменті төмендегі формуламен анықталады:

мұндағы l-айналу осінен бойымен күш әсер ететін түзуге дейінгі қашықтық.

Материялық нүктенің қандай болмасын айналу осіне қатысты инерция моменті деп мына шаманы айтамыз: ,

мұндағы т материялық нүктенің массасы, ал нүктенің осьтен қашықтығы.

Қатты дененің оның айналу осі арқылы алынған инер­ция моменті

мұнда интегралдауды дененің барлық көлемі арқылы жүргізу керек. Интегралдау жүргізе отырып мынадай формулалар алуға болады:

1) өзінің осі арқылы алынған тұтас біртекті цилиндрдің инерция моменті

мұндағы R цилиндрдің радиусы, ал m — оның массасы.

2) цилиндр осінс қатысты ішкі радиусы R1және сыртқы радиусы 2 қуыс цилиндрдің (құрсаудың) инерция моменті ,

жұқа қабырғалы қуыс цилиндрдің R1 R2 = R және

3) шардың центрінен өтетін оське қатысты радиусы біртекті шардың инерция моменті.

Бұл шектеулер кинематикалық жұпта шартты байланыстар деп аталады. Жалпы жағдайда кеңістікте əртүрлі еркін қозғалатын дене еркіндіктің алты деңгейіне ие, яғни кеңістікте үш ось бойында ілгерілемелі орын ауыстыра алады (x, y, z) (1.4-сурет), сонымен қатар осы осьтерге қатысты айналады. Нəтижесінде, қос кинематика бөлімдерінің салыстырмалы қозғалыстары байланыс шарттарымен шектелген. Осы байланыстардың саны əртүрлі болуы мүмкін, бірақ бесеуден артық емес. Олай болмаған жағдайда бөлімдер салыстырмалы қозғалысты жоғалтады, ал қос кинематика екі бөлімнің қатты қосындысына ауысады. Басқаша айтқанда, байланыстар шартының саны бірліктен төмен бола алмайды, себебі бұл жағдайда байланыстар саны нөлге тең, бөлімдер жанаспайды, ал қос кинематика тіршілігін жояды.






І. ҚОСКИНЕМАТИКА БӨЛІМ


1.1. Қатты денелердің айналмалы қозғалысы


Қос кинематика Жылжымалы бөлімдер өзара байланысын немесе бір бөлімнің басқаға ауысу мүмкіндігін жылжымайтын бөліммен біріктіреді. Өзара байланысқан жəне олардың өзара қозғалысына жол беретін екі бөлім қос кинематиканы түзеді. Бөлімдердің қос кинематикаға қосылу мүмкіндіктері əртүрлі болады. Айналмалы қос кинематиканы қарастырайық (1.2. сур), мұнда білік 1 – мойын тірек – 2 бөлімдер ұдайы жанасатын екі цилиндр арқылы байланысады. Білік буылтықтары бір цилиндрдің екіншісіне қарай х-х осьі бағытында ауысуына кедергі келтіреді, осы ретте олардың бірінің екіншісіне қатысты айналуына кедергі келтірмейді.



1.3-суретте бөлімдер байланысының басқа сызбасы көрсетілген. Оймакілтекті білік 1 осьтік бағытта ауыса алады осы ретте оның оймакілтекті төлкеге 2 қатысты айналуы мүмкін емес Осылайша, кез келген бөлімнің қозғалысына қос бөлімді біріктіретін тəсілге тəуелді белгілі бір шектеулер қойылады. Бұл шектеулер кинематикалық жұпта шартты байланыстар деп аталады. Жалпы жағдайда кеңістікте əртүрлі еркін қозғалатын дене еркіндіктің алты деңгейіне ие, яғни кеңістікте үш ось бойында ілгерілемелі орын ауыстыра алады (x, y, z) (1.4-сурет), сонымен қатар осы осьтерге қатысты айналады. Нəтижесінде, қос кинематика бөлімдерінің салыстырмалы қозғалыстары байланыс шарттарымен шектелген. Осы байланыстардың саны əртүрлі болуы мүмкін, бірақ бесеуден артық емес. Олай болмаған жағдайда бөлімдер салыстырмалы қозғалысты жоғалтады, ал қос кинематика екі бөлімнің қатты қосындысына ауысады. Басқаша айтқанда, байланыстар шартының саны бірліктен төмен бола алмайды, себебі бұл жағдайда байланыстар саны нөлге тең, бөлімдер жанаспайды, ал қос кинематика тіршілігін жояды. Осылайша, байланыс шарттарының саны

S = 1— 5. Яғни, қос кинематика H бөлімінің еркіндік деңгейінің саны H = 6 – S байланыста көрсетілуі мүмкін. Еркіндік деңгейлерінің саны бойынша қос кинематиканың жіктеулері жəне олардың шартты мəндері



1.1 - сурет. Қос кинематиканың жіктелуі


Қалған қозғалыстар бір-біріне тәуелсіз немесе байланысты болуы мүмкін, яғни оларға қосымша геометриялық шарттар салынады. Мысалы, қос кинематикада бұрама – бұранда (1.5. сурет) бұранданың 1 өз осі бойында айналуы оның бұрама 2 айналасында ілгерілемелі қозғалысын туындатады. Кинематикалық жұп элементтерінің ұдайы бір-бірімен жанасуы үшін олар тұйық болуы керек. Тұйықталу не геометриялық не күштік тəсілмен жүзеге асырылады. Геометриялық тұйықталу геометриялық будың тиісті геометриялық элементтері арқылы жүзеге асырылады. Мысалы


Жалпы жағдайда түзу сызықты қозғалыстың жылдамдығы


Үдеуі


Түзу сызықты бір қалыпты қозғалыс болғaн жағдайда υ= constжәне = 0.

Түзусызықтыбірқалыптыайнымалықозғалыскезінде

, , = const.

Бұлтеңдеулердеүдеу бірқалыптыүдемеліқозғалыскезіндеоңболадыда, албірқалыптыбаяуқозғалыскезіндетерісболады.

Қисықсызықтықозғалыскезіндетолықүдеу ,

мұндағы t— тангенциалүдеу, ал — нормаль (центргетартқышүдеу) үдеу, сондықтан

t ,


мұндағыυ -қозғалыстыңжылдамдығы, алR берілгеннүктедегітраекторияныңқисықтықрадиусы.


Айналмалықозғалыстажалпыжағдайындабұрыштықжылдамдық



Ал бұрыштықүдеу

Бip қалыптыайналмалықозғалыскезіндебұрыштықжылдамдық


,

Мұндағы

Т - айналупериоды,

ν айналу жиілігі, яғни (бірлік уақыт ішіндегі айналым саны Бұрыштық жылдамдықтың сызықтық жылдамдықпен өзара байланысымына қатынаспен анықталады:


Тангенциалжәненормальүдеулерайналмалықозғалыстамынадайтүрдекөрсетілуімүмкін: ,

(6 - кестедеілгерілемеліқозғалыстеңдеуініңайналмалықозғалыстеңдеуіменсалыстырмасыберілген.


1 – кесте

Ілгерілемелі қозғалыс

Айналмалы қозғалыс

Бір қалыпты

a=0

ε=0

Бір қалыпты айнымалы

а=соnst

ε=соnst

Бірқалыпсыз

s=f(t)

φ=f(t)



Динамиканың негізгі заңы (Ньютонның екінші заңы) мына теңдеумен өрнектеледі:

Fdt = d().

Егер масса тұрақты болса, онда ,

Мұндағы а F күштің әсерінен массасы m дененің алатын үдеуі.

F күштің s орын ауыстырғандағы жұмысы мынадай формуламен өрнектелуі мүмкін:

мұндағы Fs— жол бағытындағы күштің проекциясы, ds — жол учаскесінің шамасы. Иптегралдау s жолына тұтас таралуға тиіс. Кей жағдайда орын ауыстыруға тұрақты бұрыш жасай әсер ететін тұрақты күшке мынаны аламыз: ,

мұндағы F күш пен s жүрген жол арасындағы бұрыш.

Қуат төмендегі формуламен анықталады: .

Тұрақты қуат жағдайында ,

мұндағы А — t уақыт ішіндегі істеліпетін жұмыс.

Сондай-ақ қуатты мынадай формуламен анықтауға болады: N = Fυcos a,

яғни қуат қозғалыс жылдамдығының қозғалыс бағытындағы күш проекциясының көбейтіндісімен анықталады.

v жылдамдықпен қозғалатын, массасы т дененің кинетикалық энергиясы мынаған тең: .

Әсер етуші күштің сипатына қарай, потенциалық энсргияның формуласы әр түрлі болады.

Изоляцияланған системада оған енетін барлық денелердің қозғалыс мөлшері тұрақты болып қалады, яғни


.

Массалары т1 және m2екі денепің серпімсіз центрлік соғылысқан кезде осы денелердің соғылысқаннан кейінгіқозғалысының жалпы жылдамдығын төмендегі формуламен табуға болады: .

мұндағы соғылғанға дейінгі бірінші дененің жылдамдығы, ал соғылғанға дейінгі екінші дененің жылдамдығы.

Денелер серпімді центрлік соғылысқан кезде әр түрлі жылдамдықпен қозғалатын болады. Соғылысқаннан кейінгі бірінші дененің жылдамдығы ,

соғылысқаннан кейінгі екінші дененің жылдамдығы .

Қисық сызықты қозғалыста материялық нүктеге әсер ететін күшті екі құраушы күшке жіктеуге болады: тангенциаль және нормаль күштерге.

Нормаль құраушы

центрге тартқыш күш болады. Мұнда υ массасы т дененің қозғалысының сызықтық жылдамдығы, R берілген пүктедегі траекторияның қисықтық радиусы.

Серпімді деформация х туғызатын күш деформацияның шамасына пропорционал, яғни F = kx,

мұндағы k бірге тең деформация туғызатын, сан жағынан күшке тең коэффицент (деформация коэффициенті).

Серпімді күштің потенциал энергиясы

Екі материялық нүкте (яғни өлшемдері олардың өз ара қашықтықтарына қарағанда кішкене больп келетін денелер) бір-біріне мынадай күшпен тартылады: ,

мұндағы тартылыс тұрақтысы немесе гравитациялық тұрақты, бұл тең = 6,67 10-11м3/кг • сек21 және т2 өз араәсер ететін материялық нүктелердің массасы; R олардың ара қашықтығы. Бұл заңды біртекті шарларға да қолдануға болады. Сонда R олардың центрлерінің ара қашықтығы болады.

Тартылыс күшінің потенциалық энергиясы

«Минус» таңбасы R— болғандағы өз ара әсер етуші екі денелердің потенциалық эпергиясының нолге тең болатындығын көрсетеді, ал бұл денелер бір-біріне жақындағанда потенциал энергия кемиді.

Кеплердің үшінші заңы мына түрде болады:

мұндағы Т1және Т2 планеталардың айналып шығу пе­риоды, R1жәпе R2 олардың орбиталарының үлкен жар­ты остері. Дөңгелек орбита жағдайында үлкен жарты осьтің ролін орбита радиусы атқарады.

Қандай болмасын, айналу осімен салыстырғандағы F күштің М моменті төмендегі формуламен анықталады:

мұндағы l-айналу осінен бойымен күш әсер ететін түзуге дейінгі қашықтық.

Материялық нүктенің қандай болмасын айналу осіне қатысты инерция моменті деп мына шаманы айтамыз: ,

мұндағы т материялық нүктенің массасы, ал нүктенің осьтен қашықтығы.

Қатты дененің оның айналу осі арқылы алынған инер­ция моменті

мұнда интегралдауды дененің барлық көлемі арқылы жүргізу керек. Интегралдау жүргізе отырып мынадай формулалар алуға болады:

1) өзінің осі арқылы алынған тұтас біртекті цилиндрдің инерция моменті

мұндағы R цилиндрдің радиусы, ал m — оның массасы.

2) цилиндр осінс қатысты ішкі радиусы R1және сыртқы радиусы 2 қуыс цилиндрдің (құрсаудың) инерция моменті ,

жұқа қабырғалы қуыс цилиндрдің R1 R2 = R және

3) шардың центрінен өтетін оське қатысты радиусы біртекті шардың инерция моменті

4) стерженьнің ортасынан өткен оське қатысты біртекті стерженьнің инерция моменті оның ұзындығына пер­пендикуляр .

Егер қандай болмасын дененің ауырлык центрінен өтетін оське қатысты инерция момснті 0 белгілі болса, онда бірішні оське параллель болатын кез келген ось арқылы алынған инерция моментін Штейнер формуласымен табуға болады: ,

мұндағы т дененің массасы, ал d — ауырлықцентрінен айналу осіне дейінгі қашықтық.

Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі заңы төмендегі теңдеумеи көрсетіледі:

,

мұндағы М — инерция моменті -ге тең денеге түсірілген күш моменті; дененің айналысының бұрыштық жылдамдығы. Егер = const болса, онда

мұндағы айналыс моментінің М әсерінен дененің алатын бұрыштық үдеуі.

Айналатын дененің кинетикалық энергиясы

мұндағы дененіц инерция моменті, ал оның бұрыштық жылдамдығы.

Айналмалы қозғалыс динамикасы теңдеуінің ілгерілемелі қозғалыстыц теңдеуімен салыстырмасы 7-кестеде берілген.

Физикалық маятниктің кіші тербелістерінің периоды


мұндағы маятниктің осіне қатысты инерция моменті, m маятниктің массасы, d — айналу осінен ауырлық центрге дейінгі қашықтық, g ауырлық күшінің үдеуі.


2-кесте


Ілгерілемелі қозғалыс

Айналмалы қозғалыс

Ньютонның екінші заңы

немесе

немесе

Қозғалыс мөлшерінің сақталу заңы

Қозғалыс мөлшері моментінің сақталу заңы

Жұмыс және кинетикалық энергия



Сығылмайтынидеал сұйықтың қалыптасқан қозғалысы үшін Бернулли теңдеуі алынады.

.

Мұндағы сұйықтың тығыздығы, υ трубаның берілген қимасындағы сұйық қозғалысының жылдамдығы, трубаның берілген қимасының кейбір деңгейден алынған биіктігі және р қысым. Бериуллидің теңдеуінен, кішкентай тесіктен сұйықтың ағып шығу жылдамдығы υ=

мұндағы тесіктен жоғары қарай алынған сұйықтың бетіне дейінгі биіктік. Қандайда бол-масын трубаның көлденең қимасынан бірдей көлемдегі сұйық өтетін болғандықтан, болады, мұндағыυ1 және υ2 көлденең қималарының ауданы, S1және S2 трубаның екі қимасынан өтетін сұйықтардың жылдамдығы.

Тұтқыр сұйықта (немесе газда) құлайтын шарикке жасалатын кедергі күш Стокс формуласымен анықталады: ,

мұндағы сұйықтың немесе газдың ішкі кедергісінін коэффициенті (динамикалық тұтқырлық), шариктің радиусы, υ оның жылдамдығы. Стокстың заңы тек қана ламинарлық қозғалыс үшін берілген. Ламинарлық қозғалыс кезінде t уақыт ішімде радиусы және ұзындығы капиляр түтік арқылы ағып өтетін сұйықтың (газдың) көлемі Пуазейль формуласымен анықталады

мұндағы сұйықтың (газдың) динамикалық тұтқырлығы, р түтік ұштарындағы қысымдардың айырымы.

Сұйық (газ) қозғалысының сипаты Рейнольдстің өлшемсіз саны арқылы анықталады

,

мұндағы D сұйықтықпен (газбен) ағатын дененің сызықтық мөлшерін сипаттайтын шама, υ сұйықтың ағу жылдамдығы, тығыздық, динамикалық тұтқырлық. Қатынас v = /p кинематикалық тұтқырлық деп аталады.

Ламинарлық қозғалыстан турбулентті қозғалысқа ауысуды анықтайтын Рейнольдс санының кризистік мәні әр түрлі формалы денелерде түрліше болады.



Есептер шығару кезінде қажет нұсқаулар


Еселік және үлестік бірліктерін жасауға арналған косымшалар


3 - кесте

Қосымшалар

Caнмәндері

Қысқаша белгілер

Косымшалар

Сан мәндері

Кысқаша белгілер

Атто

Фемто

Пико

Нано

МикроМиллиСанти

10-18

10-15

10-12

10-9

10-6

10-3

10-2

а

ф

п

н

мк

м

с

Деци

Дека

Гекто

Кило

Мега

Гига

Тера

10-1

101

102

103

106

109

1012

д

да

г

к

М

Г

Т






    1. Механикалық бірліктер

4-кесте

Шамалар және

оның белгілері

Бірліктерді анықтауға

арналған теңдеулер

Өлшеу бірліктері

Бірліктердің кысқаша белгілері

Шамалардың өлшем-

ділігі

Негізгі бірліктер

Ұзындық l

­

метр

м

L

Масса m

­

килограмм

кг

М

Уақыт t

­

секунд

сек

Т

Туынды бірліктер

Аудан S

S=l2

квадрат метр

м2

L2

Көлем V

V=

куб метр

м3

L3

Жиілік ν


герц

Гц

T-1

Бұрыштық жылдамдық ω


радиан секундқа

рад/сек

T-1

Бұрыштық үдеу ε

радиан квадрат секундка

paд/ceк2

T-2

Сызықтық жылдамдық υ


метр секундка


м/сек


LT-1

Сызықтық үдеу a

метр квадрат секундка

м/сек2

LT-2

Тығыздық ρ

килограмм куб метрге

кг/м3

L-3M

Күш Ғ; салмақ Р

F=ma

Ньютон


Н


LMT-2

Меншікті салмақ

γ

Ньютон куб метрге

Н[м3

L-2MT-2

Қысым р

Ньютон квадрат метрге

H/м2


L-1MT-2

Қозғалысмөл-шеріL

L=m∆V=

Ft

Килограмм-метр секундқа


кг • м/сек

LMT-1

Инерция мо­менті J

J=ml2

килограмм-ква­драт метрге

кг·м2

L2M

Жұмыс және энергия А

A=Fl

Джоуль


Дж

L2MT-2

Қуат N


Ватт

Вт


L2MT-3

Динамикалық тұтқырлық η


ньютон-секунд квадрат метрге


Н·с/м2

L-1MT-1

Кинематикалық тұтқырлық

квадрат метр секундқа

м2/сек

L2T-1


5 –кесте

Шамасы

Өлшеу бірліктері және оның ХЖ бірліктерімен байланысы

Ұзындық



Масса





Жазық бұрыш








Аудан


Көлем

Күш



Кысым







Жүмыс, энер­гия, жылу мөлшері






Қуат



Динамикалық

тұтқырлық

Кинематикалық тұтқырлық

  1. сантиметр (см) = 10 -2м

1 микрометр (микрон); 1 мкм=10 -6м

1 ангстрем (А) = 10-10 м

1 грамм (г) = 10 -3кг

1 тонна (т) =103кг

1 центнер (ц) = 102 кг

1 массаның атомдық бірлігі (1 м. а. б.) = 1,66• 10-27кг

1 градус (°) = рад

1 минут (') = • 10-2рад

1 секунд (") = • 10-3рад

1 айналым (айн) =2 π рад


1 ар=100 м2

1 гектар (га) = 104 м2

1 литр (л) = 1,000028 • 10-3м3

1 дина (дин) = 10 -5 Н

1 килограмм-күш (кГ) =9,81 Н

1 тонна-күш (Г)=9,8·103 Н

1 дин/см2=9,8 Н/м2

1 кГ/м2=9,81 Н/м2

1 миллиметр сынап бағанасы (мм сын. бағ.) = = 133,0 Н/м2

1 миллиметр су бағанасы (мм су. бағ.)=9,81 Н/м2

1 техникалық атмосфера (атм) = \ кГ/см2=0,981 • 105 Н/м2

1 физикалық атмосфера (атм) = 1,013· 105 Н/м2 («физикалық атмосфераның» жүйеден тыс бірлігі ГОСТ 7664-61 -де жоқ)

1 эрг =10 -7Дж

1 кГДж=9,81 Дж

1 Ватт-сағат m caғ) =3,6· 103Дж

1 электрон-вольт (1 эв) = 1,6 • 10-19Дж

1 калория (кал) =4,19 Дж

1 килокалория (1 ккал) =4,19 • 103Дж

1 физикалық литр-атмосфера (л • атм) = = 1,01 • 102Дж

1 техникалык литр-атмосфера (л· атм)=98,1 Дж

1 эрг /сек =1 0 -7Вт

1 килограмм-күш метр секундқа (кГм/сек) = 9,81 Вт

1 ат күші (а. к.) =75 кГм/сек=735 Вт

1 пуаз (пз)=0,1 Н·сек/м2=0,1 кг/м • сек


1 стокс (ст) = 10-4м2/сек

ІІ. МОЛЕКУЛА-КИНЕТИКАЛЫҚ ТЕОРИЯ ЖӘНЕ ТЕРМОДИНАМИКА


2.1. Молекула-кинетикалық теорияның және термодинамиканың физикалық негіздері


Идеал газдар Менделеев — Клапейрон күйінің теңдеуіне бағынады:

мұндағы -газдың кысымы, V- оның көлемі, Т - абсолют температура, М газдың массасы, бір киломоль газдың массасы, R— газ тұрақтысы; қатынасыкиломольдің санын береді.

ХЖ бірлігінде газ тұрақтысының сан мәні R = 8,31 • 103дж/кмоль град-қа тең болады.

Далтонның заңы бойынша газдар қоспасының қысымы оның парциал қысымының қосындысына тең болады, осы берілген температурада барлық көлемді жеке өзі толтыратындай әрбір жеке газдарда болатын қысым.

Газдардың кинетикалық теориясының негізгі теңдеуінің түрі төмендегідей: ,

мұндағы п бірлік көлемдегі молекуланың саны, W0 бір молекуланың ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясы, т молекуланың массасы және молекуланың орташа квадраттық жылдамдығы.

Бұл шамалар мынадай формулалармен анықталынады.

Бірлік көлемдегі молекуланың саны ,

мұндағы - тұрақтысы, N0 Авогадросаны. R= 8,31 І03дж/кмоль граджәне 0 = 6,02 1026кмоль-1 болғандықтан, k = 1 ,38 • 10-23дж/град= 1,38 • 10-16эрг/град болады.

Молекуланың ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы

Молекуланың орташа квадраттық жылдамдығы


сонымен бірге

Молекулалардың жылулық қозғалысының энергиясы (газдың ішкі энергиясы) ,

мұндағы і молекуланың еркіндік дәрежесінің саны.

Молекулалық жылу сыйымдылығы С-пен меншікті жылу сыйымдылығы с-нің арасындағы байланыс олардың анықтамасынан шығады

Көлем тұрақты болғанда газдың молекулалық жылу сыйымдылығы

қысым тұрақты болғанда

Осыдан молекулалық жылу сыйымдылығы түгелдей газмолекуласының еркіндік дәрежесінің санымен анықталады. Бір атомды газ үшін і=3, және

Cv = 12,5 • 103дж/кмоль • град кал/моль • град,

Ср = 20,8 103дж/кмоль • град = 5 кал/моль • град.

Екі атомды газ үшін i = 5 және

Cv=20,8 • 103дж/кмоль • град =5 кал/моль • град,

Cp=29,l • 103дж/кмоль • град= 7 кал/моль • град.

Көп атомды газ үшін i = 6 және

Сv=24,9 • 103дж/кмоль • град = 6 кал/моль • град.

Ср = 33,2 ·103дж/кмоль град=8 кал/моль • град.

Молекулалардың жылдамдықтарына қарай бөліну заңы (Максвелл заңы), салыстырмалы жылдамдықтары и мен и интервалында жатқан молекулалардыңсанып табуға мүмкіндік береді:

мұндағы салыстырмалы жылдамдық,υ — берілген жылдамдық және

молекулалардыңанағұрлым ықтимал болатын жылдамдығы,

6- кесте

и

и

и

0

0

0,9

0,81

1,8

0,29

0,1

0,02

1,0

0,83

1,9

0,22

0 2

0 09

1,1

0,82

2,0

0,16

0,3

0,18

1,2

0,78

2,1

0,12

0 4

0,31

1,3

0,71

2,2

0,09

0,5

0,44

1,4

0,63

2,3

0,06

0 6

0,57

1,5

0,54

2,4

0,04

0,7

0,68

1,6

0,46

2,5

0,03

0,8

0,76

1,7

0,36










жылдамдық u-ға қарағанда салыстырмалы жылдамдық интервалының кіші шамасы.

Молекулалардың жылдамдықтарына қарай бөліну заңына есеп шығарғанда әр түрлі -ға -мәндері берілген 10-таблицаны пайдаланған ыңғайлы.

Молекулалардың орташа арифметикалық жылдамдығы


.

Көптеген жағдайларда и жылдамдықтың берілген мәнінен жылдамдыктары асып түсетін Nxмолекулалардыңсанын білу өте қажет болады. 11- кестеде , мұндағы N молекулалардың жалпысаны.



11-кесте

Барометрлік формула, ауырлық күшінің өрісіндегі газ қысымының кемуінің заңын береді



мұндағы , биіктіктегі газдың қысымы, р0 =0 биіктіктегі қысым, g— ауырлық күшінің үдеуі. Бүл фор­мула жуықталынған формула, себебі биіктіктердің айырымының үлкен мәніне Т температураны бірдей деп есептеуге болмайды.

Газ молекуласының еркін жолының орташа ұзындығы


,


мұндағы арифметикалық орташа жылдамдық, әрбір молекуланың бірлік уақыт ішіндегі басқа молекулалармен соғылуының орташа саны, молекуланың эффектілік диаметрі және п бірлік көлемдегі молекулалардың саны. Бірлік көлемдегі барлық молекула-лардың бірлік уақыт ішіндегі соғылу саны

,

Диффузия кезінде уақыт ішінде көшірілген М мас­са төмендегі теңдеумен анықталады:


,


мұндағы - ауданға перпендикуляр бағыттағы тығыздық градиенті, ал - диффузия коэффиценті. Ол мынаған тең:

мұндағы орташа жылдамдық, молекуланың еркін журісінің орташа ұзындығы.

уақыт ішінде газ арқылы көшірілген қозғалыс мөлшері газдағы F ішкі үйкеліс күшін анықтайды ,мұндағы - ауданға перпендикуляр бағыттағы газ ағынының жылдамдық градиенті, ал - ішкі үйкеліс коэффиценті (динамикалық тұтқырлық) .

уақыт ішінде жылу өткізгіштік нәтмжесіндекөшірілген жылу мөлшері мынаған тең:


,


мұндағы - ауданға перпендикуляр бағыттағы температураның градиенті, К- жылу өткізгіштік коэффиценті



Термодинамиканың бірінші бастамасын төмендегі түрде жазуга болады,

мұндағы dQ газдың алған жылу мөлшері; dW газдың ішкі энергиясының өзгерісі және dA = pdV – көлемін өзгерткен ксздс газдың істейтін жұмысы. Газдың ішкі энергиясының өзгерісі


,


мұндағы dT — температураның өзгерісі. Газдың, көлемі өзгермегендегі, толық жұмысы

.

Газ көлемінің изотермалық өзгерісі кезіндегі істелінетін жұмыс .


Адиабаталық процесс кезінде газдың қысымы мен оның көлемі арасындагы байланыс Пуассонтеңдеуі арқылы көрсетіледі р = const,


яғни ,мұндағы .


Пуассонның теңдеуін мынандай түрде де жазуға бо лады: ,


яғни , немесе ,яғни .

Газдың көлемі адиабаталы өзгергенде істелетін жұмысты төмендегі формуламен табуға болады:


Политропиялық процесс теңдеуінің түрі төмендегідей болады: ,

Немесе



мұндағы п — политропа көрссткіші (1< <х).

Жылу машинасыпың пайдалы эсер коэффициенті


,


мұндағы Q1 жұмысшы денеге берілген жылу, алQ2—'суытқышқа берілген жылу. Карноның идеал циклі үшін


мұндағы Т1— қыздырғыштың температурасы, Т2 суытқыштың температурасы.

В мен А екі күйдің энтропияларының айырымы sв sатөмендегі формуламен анықталады: .


Нақты газдар Бір киломоль үшін берілгеп нақты газ күйінің теңдеуі (Ван-дер-Ваальс теңдеуі) төмендегідей:



мұндағы V0 бір киломоль газдың көлемі, а жэне b тұрақты, әр түрлі газдар үшін әрқилы болады, р қысым, Т — абсолют температура жэне R — газ тұрақтысы. Ван-дер-Ваальстың газдың кез келген М массасына қатысты теңдеуінің түрі төмендегіше:


мұндағы V — барлық газдың көлемі, μ – бір кмольдің массасы.

Бұл теңдеудегі молекулалардың өз ара күшімен қамтамасыз етілген қысым, және молекулалардың меншікті көлемімен байланысты болатын көлем.

Берілген газдың а және b тұрақтылары, оның Тккризистік температурасымен, рккризистік қысымымен және VKкризистік көлемімен мынадай қатынастар арқылы байланысады:



Бұл теңдеуді а және b тұрақтыларға қатысты шешуге болады:




Егер келтірілген шамаларды енгізсек,

онда Ван-дер-Ваальстың теңдеулерінің түрі мынадай бо­лады (бір киломоль үшін):


.



Қаныққан булар және сұйықтар. Абсолют ылғалдық деп, ауадағы су буларының парциаль қысымын айтады. Салыстырмалы ылғалдық w деп абсолют ылғалдықтың берілген температурада, кеңістікті қанықтырушы су буының парциаль кысымына қатынасын айтады.

Меншікті булану жылуы (кебу) rдеп, температура тұрақты болғанда, сұйыктың бірлік массасын буға айналдыру үшін қажет болатын жылу мөлшерін айтады.

Кебудің молекулалық жылуы r0 , мынаған тең:r0=µr,

мұндағы µ бір киломольдің массасы.

Қаныққан бу қысымының рқ температураға тәуелділігі Клаузиус — Клапейрон теңдеуімен көрсетілген


мүндағыV6--будыңбіркиломолініңкөлемі,

Vс-— сұйықтыңбіркиломолініңкөлемі.

Қыздыру уақытындағы сұйық көлемінің салыстырмалы өзгерісі мынадай формуламен анықталады:


мұндағы β сығылу коэффициенті.

Қысым өзгерген кездегі сұйық көлемінің салыстырмалы өзгерісі

мұндағы k сығылу коэффициенті.

Беттік керілудің коэффициенті α сан мәні жағынан сұйықтың беттік пленкасының шеттік бірлік ұзындығына түсірген күшіне тең болады, яғни

Пленканың ауданын ΔS-ке өзгерткенде, төмендегі жұмыс істелінеді:

Сұйық бетінің қисықтығының әсерінен болған қосымша қысым Лаплас формуласымен анықталынады


мұндағы R1 және R2 – сұйықтың бетінің өз ара перпен­дикуляр екі қимасының қисықтық радиустары. Егер қисықтық центр сұйықтың ішінде жатса (дөңес мениск), радиусын оң деп есептейді, ал егеp қисықтық центр сұйықтан тысқары жатса (ойыс мениск), радиусын теріс деп есептейді.

Капилляр түтіктегі сұйықтың көтерілу биіктігі мына­дай:



мұндағы r түтіктің радиусы, ρ — сұйықтың тығыздығы және θ жиектік бұрыш. Толық жұғу болғанда θ = 0, жұқпайтын болғанда θ = π.

Сұйықтың жазық бетіндегі р0қысымымен салыстырғанда, сұйықтың ойыс бетіндегі қаныққан будың р1қысымы кіші болады, ал сұйықтың дөңес бетіндегі үлкен болады. Қосымша қысым мынаған тең:



мұндағы ρ сұйықтың тығыздығы, ρ0 сұйықтың қаныққан буларының тығыздығы және R сұйық бетінің қисықтық радиусы.

Ерітіндінің р осмостық қысымының Т абсолют температурасымен байланысы Вант-Гоф формуласымен берілгенр= CRT.

Мұнда R — газ тұрақтысы, ал - ерітіндінің бірлік көлеміндегі ерітілген заттың киломолінің саны (ерітіндінің молярлық концентрациясы).

Заттың молекулалары диссоциацияланбаған ерітінділер үшін

мұндағы N0 —Авогадро саны, ал N — бірлік көлемдегі ерітілген заттың молекулалар саны.

Диссоциация болған уақытта бірлік көлемдегі бөлшектердің саны көп болады, бұл осмостық қысымды арттырады.

Ерітіндінің үстінде қаныққан будың қысымы таза еріткіштің үстіндегіге қарағанда аз болады. Ерітіндінің мейлінше аз концентрациясында ерітіндінің үстіндегі каныққан будың қысымының салыстырмалы кемуі Рауль заңымен анықталады


мұндағы р0— таза еріткіштің үстіндегі қаныққан будың қысымы, р ерітіндінің үстіндегі қаныққан будың қысымы, z' ерітілген заттың киломолінің саны, ал z сұйықтың киломолінің саны.


Қатты денелер Қысым dp өзгергендегі dT балқу температурасының өзгерісі Қлаузиус — Клапейрон теңдеуі арқылы беріледі


мұндағыq0 балқудыңмолекулалықжылуы,

Vc сұйықтыңбіркиломолініңкөлемі,

Vқ қаттыдененіңбіркиломолініңкөлемі, Т балқутемпературасы.

Температураны жоғарылатқанда қатты денелердің ұзындығы бірінші жуықтықта температурамен бірге сызықтық ұлғаяды, яғни

мұндағы ltt температурадағы дененің ұзындығы, l0 оның 0°С температурадағы ұзындығы, ал α— жылулық сызықтық ұлғаю коэффициенті.

Изотропты қатты денелер үшін болады, мұндағы b жылулық көлемдік ұлғаю коэффициенті.

Стерженьді бойлық созу (бір бетті сығылу) деформациясы жағдайында стерженьнің ұзындығының салыстырмалы өзгерісі Гук заңы бойынша мынадай болады

,


мұндағы рк меншікті күш, яғни


болады,мұндағы F созу (сығу) күші, S көлденең қимасының ауданы, ал α - серпімділік коэффициенті.


шаманы серпімділік модулі (Юнга модулі) деп атайды.

Бойлық созылу кезінде стерженьнің қалыңдығының салыстырмалы өзгерісі


мұндағы β көлденең сығылу коэффициенті. Мына ша­маны

Пуассонның коэффициенті деп атайды.

Стерженьді (сымды) белгілі бір бұрышқа бұру үшін міндетті түрде қос күш моментін түсіру керек:

мұндағы lсымның ұзындығы, r оның радиусы, ал N сым материалының ығыcy модулі.


Есептер шығаруда қажетті қосымшалар

7-кесте

Шамалар жөне оның белгілері

Бірліктерді анықтауға арналған теңдеулер

Өлшеу бірлігі

Бірліктердің қысқаша белгілері

Шамалар-дың өл-шемділігі







Ұзындық l


метр

м

L

Масса m

килограмм

кг

М

Уакыт t

секунд

сек

Т

Температура Т

градус

град

θ

Туынды бірліктер

Жылу мөлшері

Q=A= W

джоуль

Дж

LMT2

Жүйенің жылу

сыйымдылығы

Джоуль градусқа

бөлінген

дж\град

L 2MT-2θ-1

Жүйенің

энтропиясы

Джоуль градусқа

бөлінген

дж\град

L 2MT-2θ-1

Меншікті жы­лу сыйым-

сыйымдылығы


джоуль кило-грамм-градусқа бөлінген

дж\кг • град

L 2T-2θ-1

Меншікті энтропия


джоуль кило-грамм-градусқа бөлінген

дж/кг • град


L 2T-2θ-1

Фазалық түрленуінің меншікті жылуы

джоуль кило-граммға бөлінген

дж\кг

L 2T-2

Температуралық

градиент

градус метрге бөлінген

град/м

L-1θ

Жылулық қуат

жылулық ағын

Ватт


Вт


L 2MT-3

Сәуле шығарудың беттік тығыздығы,

жылу ағыны ның тығыздығы

ватт квадрат

метрге бөлінген


Вт/м2


МТ-3


Жылу өткізгіштік коэффициенті

ватт метр- градусқабөлінген

вт/м·град

L MT-3θ-1

Температура өткізгіштіктің коэффициенті

квадрат метр секундқа бөлінген

м2

L 2T-1

Жылу ауыстырудың, жылу берудің коэффициенті

ватт квадрат метр-градусқа бөлінген

Вт/м2·град

MT-3θ-1

Негізгі бірліктер


8 кесте


Шама

Өлшеу бірлігі және оның ХЖ бірліктерімен байланысы

Жылу мөлшері


Жүйенің жылу сыйымдылығыжәне жүйенің энтропиясы


Меншікті жылу сыйым-дылығы және меншікті энтропия


Фазалық түрленуінің меншікті жылуы

Жылу ағыны


Жылу ағынының тығыздығы


Жылу өткізгіштік коэф­фициент!


1 калория (кал) =4,19 Дж

1 килокалория (ккал) =4,19 • 103 Дж

1 кал/град=4,19 Дж/град

1 ккал/град=4,19·103 Дж/град


1 кал/г·град=4,19·103Дж/кг·град

1 ккал/кг • град=4,19 • 103Дж/кг • град


1 кал/г = 4,19· 103Дж/кг

1 ккал/кг=4,19·103Дж/кг

1 кал/сек=4,19 Вт

1 ккал/сағ= 1,163 Вт

1 кал/см2· сек =4,19 • 104 Вт/м2

1 ккал/м2·сағ=1,163 Вт/м2

1 кал/см • сек • град = 4,19 • 102Вт/м· град

1 ккал/м • caғ • град = 1,163 Вт/м • град



Электростатика Кулон заңы бойынша, өлшемдері олардың өз ара қашықтықтарымен салыстырғанда шағын болып келетін, зарядталған екі дененің арасындағы әсер етуші күш төмендегі формуламен анықталады:


,


мұндағы q1және q2денелердің электр заряды, r— олардың өз ара қашықтықтары, ортаның салыстырмалы диэлектрлік өткізгіштігі және — МКСА системасындағы 8,85 • 10-12ф/м-гетең электр тұрақтысы. Электр өрісінің кернеулігі мынадай формуламен анықталады:

,мұндағы F q зарядқа әсер ететін күш.

Нүктелік заряд өрісінің кернеулігі мынаған тең:



Бірнеше зарядтан пайда болатын (мысалы, дипольдіңөрісі) электр өрісінін, кернеулігін өрістерді геометриялық қосу ережесі бойынша табады.

Гаусстың теоремасы бойынша кез келген тұйық бет арқылы өтетін кернеуліктің ағыны төмендегідей:


,



мұндағы осы беттің ішінде тұрған зарядтардың алгебралық қосындысы. Осыған сәйкес кез келген тұйық бет арқылы өтетін электр индукциясының ағыны мынаған тең: .

Гаусстың теоремасы бойынша әр түрлі зарядталған денелерден пайда болған электр өрісінің кернеулігін табуға болады.

Зарядталған шексіз ұзын жіптің жасаған өрісінің кернеулігі


,


мұндағы жіптің бойындағы зарядтың сызықтық тығыздығы, ал а-жіп пен зарядтың арасындағы қашықтық. Егер жіптің ұзындығы шекті десек, онда нүктеден а қашықтықта тұрған жіптің ортасынан түсірілген перпен-дикулярдың үстінде нүктедегі өріс кернеулігі мынаған тең:

,


мұндагы жіптің ұшына қарай жүргізген нормаль мен қарастырып отырған нүктеден жіпке түсірілген радиус-вектордың арасындағы бұрыш.

Зарядталған шексіз созылған жазықтықтың жасайтын өрісінің кернеулігі мынаған тең:


,


мұндағы жазықтықтағы зарядтың беттік тығгыздығы.

Егер жазықтықты радиусы R диск деп қарастырсақ,

онда нүктеден а қашықтықта тұрған дискінің центрінентүсірілген перпендикулярда жатқан нүктедегі өрістің кернеулігі мынаған тең:


.


Әр атты зарядталған параллель шексіз жазықтықтардан жазық конденсатордың өрісі (жасаған пайда болған кернеулігі)


Зарядталған шардың жасаған өрісінің кернеулігі


,


мұндағы q — радиусы R шардың заряды; шардың центрінен бастап есептелген қашықтық және r>R.

Өрістің электр индукциясы мына қатынаспен апықталынады: .

Электр өрісінің екі нүктесінің арасындағы потенциал айырмасы бірлік зарядты бір нүктеден екінші нүктеге көшіру үшін істелінетін жұмыспен анықталады


.


Нүктелік зарядтың өрісі потенциалы ,

мұндағы зарядтан бастап есептелген қашықтық.

Электр өрісінің кернеулігі мен потенциал мына қатыспен байланысты: .

Біртекті өpic болған жағдайда жазық конденсатордың өрісі


мұнда U конденсатордыц пластиналарының арасындағы потенциал айырмасы, - олардыңара кашықтығы.


Оңашаланған өткізгіш пен оның заряды арасындағы қатынас мынадай:


,

мұндағы С өткізгіш сыйымдылығы.

Жазық конденсатордың сыйымдылығы

мұндағы S — конденсатордың әрбір пластинасының ауданы.

Сфералық конденсатордың сыйымдылығы


,


мұндагы ішкі сфераның радиусы, ал R сыртқы сфераның радиусы. R болған жағдайда,оңашаланған шардың сыйымдылығын көрсетеді.


Тербелістер және толқындар


9-кесте

Шама

Өлшемдер бірлігі және оның ХЖ бірліктерімен байланысы

Ток күші


1 СГСI

Электр мөлшері


1 СГСq

Электр ығысудың ағыны (электрлік индукцияның ағыны)


1 СГСφ

Электрлік ығысу

(электр индукциясы)

1 СГСD

Электр зарядыныңбеттік тығыздығы

1 СГСσ

Потенциал айырмасы


1 СГСU

Электр өрісінің кернеулігі


1 СГСE=

Электр кедергісі


1 СГСR

Меншікті электр кедергісі


1 СГСρ

Электр сыйымдылығы


1 СГСC

Токтың тығыздығы


1 СГСj

Магниттік индукция ағыны


1 СГСФ

Магниттік индукция


1 СГСВ=1 гаусс (гс)=10-4Тл

Индуктивтік


1 СГСL=c2·10-9Гн=9·1011Гн

Магнит өрісінің кернеулігі


1 СГСН=1 эрстед (э) =

Е с к е р т у. Осы кестеде бостықтағы жарық жылдамдығының сандық мәні бір секундтағы сантиметрмен берілген, яғни с=3 1010см/сек.



2.2 Электромагниттік тербелістер және толқындар


Гармониялық тербелмелі қозғалыс және толқындар Гармониялық тербелмелі қозғалыстың теңдеуінің түрі мынадай болады



мұндағы х нүктенің тепе-теңдік қалыптан ығысуы, бұл әр түрлі уақыт кезеңінде түрліше болады, А — амплиту­да, Т — период, φ — бастапқы фаза, - тербеліс жиілігі, - бұрыштық жиілік.

Тербеліс жасайтын нүктенің жылдамдығы мынаған тең:

ал үдеуі

Массасы m нүктенің әсерінен гармониялық тербеліс жасайтын күш мынаған тең:

мұндағы


осыдан . Осындағы Т-F=-kxкүштің әсерінен тербеліс жа­сайтын нүктенің тербеліс периоды, ал k— деформация коэффициенті, ол сан жағынан бірге тең ығысу туғызатын күшке тең болады.

Тербелген нүктенің кинетикалық энергиясы


ал потенциалық энергиясы


Толық энергия



Гармониялық тербелмелі қозғалыстардың мысалы ретінде маятниктің кішкене тербелісін алуға болады. Математикалық маятниктің тербелісінің периоды



мұндағы l маятниктің ұзындығы, ал g ауырлық күшінің үдеуі.

Бір жаққа бағытталған периодтары бірдей екі гармониялық тербелістерді қосқанда периоды сол қосылатын тербелістердің периодындай гармониялық тербеліс ала­мыз, оның амплитудасы мынадай болады:

Сыйымдылықтан С, индуктивтіктен L, кедергіден R тұратын контурда электромагниттік тербелістің периоды Т мынадай формуламен анықталады:



Егерконтурдыңкедергісісоншамакішкенеболса


онда тербеліс периоды

Егер контурдың кедергісі Rнольге тең болмаса, онда тербеліс өшетін тербеліс болады. Бұл жағдайда, егер уақытты конденсатордың астарындағы потенциал айырмасының ең үлкен болатын моментінен бастап есептейміз десек, онда конденсатордың астарындағы потенциал айырмасы мына заң бойынша өзгереді:

Мұндағы


- өшукоэффициенті. χ=δΤ шаманыөшудің логорифмдік декременті деп атайды.

Егер δ= 0 болса, онда бұл өшпейтін тербеліс, оны былай жазуға болады:

U=U0cos ωt.

Егер уақытты конденсатордың астарындағы потен­циал айырмасы нольге тең болатын моменттен бастап есептесек, онда ол төмендегі қатынас бойынша беріледі:

U=U0sin ωt.

Айнымалы ток үшін Ом заңы мына түрде жазылады:


,


мұндағы Iэф және Uэф— ток күшінің және кернеудің эффективті мәндері, олардың I0 жәнеU0 амплитудалық мәндермен байланысы мына қатынастар арқылы беріледі:

Айнымалы токтың тізбегіндегі актив кедергireRжәне индуктивтілікке Lие болатын катушка тізбектепжалғастырған Rмен L-reсәйкес келеді.

Қорытынды


Кез келген изотоптың ядроларының байланысу энергиялары мынадай қатынас арқылы анықталады: ,

мұндағы ядроның құрастыратын бөлшектің мас­сасы мен ядроның өзінің массасының айырмасы. Шындығында, , мұндағы Z изотоптың реттік саны, М массалық са­ны, Мп протонның массасы, Мпнейтронның масса­сы, ал Мя— изотоп ядросының массасы.

Мя = МА— Zm болғандықтан, мұндағы МА изотоптың массасы, ал т электронның массасы, ендеше алғашқы теңдеуді төмендегіше ауыстырып жазуға болады: ,

мұндағы сутегі изотопының массасы, ал МА— осы берілген изотоптың массасы.

Ядроның реакция уақытындагы энергияның өзгеруі мынадай қатынаспен анықталынады:

,

мұндағы реакцияға дейінгі бөлшектердің массаларының қосындысы, ал реакциядан кейінгі бөлшектердін массаларынын қосындысы.

Егер > болса, онда реакция өткенде энергия бөлініп шығады, ал < болса, онда реакция өткенде энергия жұтылатын болады. Ядролық байланыс энергиясын есептеп шығарғандағы сияқты кейінгі формулаға ядро емес, изотоптың массасын қоя алатындыгымызды ескертеміз, өйткені қабықтағы электрондардыңмассасына берілетін түзету әр түрлі таңбамен енеді, сондықтан да оны шығарып тастауға болады.

Элементар бөлшектер. Бөлшектерді үдетушілер

Бұл параграфтың есептерін шығару жинақтың алдыңғы бөлімдерінде қаралып кеткен заңдылықтарға негізделген, атап айтқанда: бөлшектердің бір бірімен соқтығысуы, бөлшектердің электр және магнит өрістеріндегі қозғалысы т. б. Кейбір есептерді шығарғанда салыстырмалылық теориясының формулаларын пайдалану қажет.















ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ:


1. Физикадан анықтамалық құрал. Дүйсембаев Б., Қазақбаев Д. Алматы «Рауан» 1996 жыл

2. Развитие технического творчества школьников П.Н. Андрианова, М.А. Галагузовой. Москва «Просвещение» 1990г.

3. Физика және Астрономия (7- класс) Башарұлы Р,. Тоқтарбергенова У., Қазақбаева Д. Алматы «Атамұра» 2007 жыл.

4. Физика және Астрономия (9- класс) Башарұлы Р,. Тоқтарбергенова У., Қазақбаева Д,. Бекбасар Н. Алматы «Мектеп» 2005 жыл.

5. Физика және Астрономия (8- класс) Дүйсембаев Б.М., Байжасарова Г.З., Медетбекова А.А. Алматы «Мектеп» 2007 жыл

6. Физика – юным. Алексеева М.Н. Москва «Просвещение» 1980 жыл



16


Ресми байқаулар тізімі
Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз!