Category: Ֆիզիկա

Էներգիա, ֆիզիկական մեծություն, որը բնութագրում է մարմնի աշխատանք կատարելու ունակությունը։ Ֆիզիկայումէներգիան (հունարեն՝ ἐνέργεια, գործունեություն, աշխատանք, հունարեն՝ ἐνεργός (էներգոս) բառից, գործունյա, աշխատող^[1]) սկալյարֆիզիկական մեծություն է։ Բնութագրական է առարկաների և համակարգերի համար, ենթարկվում է պահպանման օրենքներին։ Էներգիայի տարբեր ձևերից են կինետիկ, պոտենցիալ, ջերմային, գրավիտացիոն, ձայնային, առաձգական, էլեկտրամագնիսական էներգիաները։

«Էներգիա» մեծությունը սերտորեն առնչվում է մեխանիկական աշխատանքի հետ։ Եթե մարմինը կամ մարմինների որևէ համակարգ կարող է աշխատանք կատարել, ապա ասում են, որ այն օժտված է էներգիայով։ Աշխատանք կարող են կատարել ինչպես շարժվող, այնպես էլ այլ մարմինների հետ փոխազդող մարմինները։ Մեխանիկայում տարբերում են երկու տեսակի էներգիա՝ կինետիկ և պոտենցիալ։ Մարմինների շարժմամբ պայմանավորված էներգիան անվանում են կինետիկ էներգիա, իսկ փոխազդեցությամբ պայմանավորված էներգիան՝ պոտենցիալ էներգիա:

Էներգիան կարող է մի ձևից փոխակերվել մյուսին, սակայն ընդհանուր էներգիայի չափը միշտ նույնն է մնում։ Այս սկզբունքը՝ էներգիայի պահպանման օրենքը, առաջին անգամ կանխադրվել է վաղ 19-րդ դարում, և վերաբերվում է մեկուսացված համակարգին։ Նյոթերի թեորեմի համաձայն, էներգիայի պահպանման օրենքը այն փաստի հետևանքն է, որ ֆիզիկայի օրենքները ժամանակի ընթացքում չեն փոխվում^[2]:

Թեև համակարգի ընդհանուր էներգիան ժամանակի ընթացքում չի փոփոխվում, սակայն մեծությունը կարող է կախված լինել կոորդինատային համակարգից։ Օրինակ՝ շաժվող օդանավի մեջ նստած ուղևորը օդանավի նկատմամբ զրո կինետիկ էներգիա ունի, սակայն նրա կինետիկ էներգիան Երկրի նկատմամբ զրո չէ։

Լաբորատորիայում փորձերի միջոցով քննարկվող հարցեր

1.Նյուտոնի առաջի օրենքի ձևակերպումը:

Մարմինը պահպանում է իր դադարի կամ ողղաձիգ հավասարաչափ շարժման վիճակը,եթե նրա վրա այլ մարմիններ չեն ազդում կամ դրանց ազդեցությունները համասարակշռված են։

2.Բերել Նյուտոնի առաջի օրենքը հաստատող օրինակներ:

3.Ինչ պայմաններում է մարմինը շարժվում ուղղագիծ հավասարաչափ:

4.Մարմնի վրա ազդող ուժերի համազորը զրո է: Մարմինը շարժվում է,թե գտնվում է դադարի վիճակում:

5.Ինչն է մարմնի արագության փոփոխության պատճառը:

6.Նյուտոնի երկրորդ օրենքի ձևակերպումը,գրել բանաձևը:

մարմնի արագացումն ուղիղ համեմատական է մարմնի վրա ազդող ուժին և հակադարձ համեմատական մարմնի զանգվածին

a=F/m

F=ma

F->=ma->

Fք-F2-Fդ=ma

7.Որ դեպքում է մարմինը շարժվում արագացմամբ:

8.Բերել մարմինների փոխազդեցության օրինակներ:

9.Նյուտոնի երրորդ օրենքի ձևակերպումը,գրել բանաձևը:

2 մարմիններ միմ՛անց հետ փոխազդում են մոդուլով հավասար և հակառակ ուղղված ուժերով։

Սովորել Է. Ղազարյանի դասագրքից էջ.13-էջ20-ըև էջ23-ից էջ36-ը

Լրացուցիչ առաջադրանք

Պատրաստեք տեսանյութ՝ ձեր շրջապատում,առօրյայում հանդիպած հավասարաչափ,անհավասարաչափ,շրջանագծային,հավասարաչափ արագացող  շարժումների վերաբերյալ:

Տեսանյութում լինի  մեկնաբանություն և եզրակացություն,այն տեղադրեք ձեր բլոգներում ,հղումը ուղարկեք ինձ:

Ձևակերպել Գալիլեյի օրենքը:

Բոլոր մարմինները երկրի ձգողության ազդեցությամբ ընկնում են նույն ազդեցությամբ։

2.Որ երևույթն են անվանում ազատ անկում:

մարմինների անկումը վակուումում միայն երկրի ձգողության ազդեցությամբ կոչվում էազատ անկում։

3.Ինչպես կարելի է համոզվել, որ ազատ անկումը հավասարաչափ արագացող է:

4.Նկարագրել  Գալիլեյի օրենքի ճշմարտացիությունը հաստատող փորձերը:

5.Ինչի է հավասար ազատ անկման արագացումը և ինչպես է այն ուղղված:

6.Գրել  ազատ անկման բանաձևերը:

S=at2/2 դրանց մեջ a -ն փոխարինելով g-ով. v=g/t, հ=gt22

7.Որ շարժումն են անվանում   շրջանագծային հավասարաչափ շարժում:

8.Ինչ ուղղություն և մեծություն ունի արագությունը շրջանագծային հավասարաչափշարժման դեպքում: Բերել օրինակներ:

9.Ինչ է պտտման պարբերությունը:

Այն ժամանակամիջոցը, որի ընթացքում շրջանագծային հավասարաչափ շարժումկատարող մարմինը կատարում է մեկ լրիվ պտույտ, կոչվում է պտտման պարբերություն:

10.Ինչ է պտտման հաճախությունը,և որն է նրա միավորը:

Շրջանագծային հավասարաչափ շարժման պտտման հաճախություն կոչվում էկամայական ժամանակամիջոցում մարմնի կատարած պտույտների Nթվի ևպարբերության հակադարձ մեծությունն է:

1 վարկյան

11.Գրել և բացատրել պտտման պարբերության և հաճախության կապն

արտահայտող բանաձևը:

12.Ինչպես կարելի է հաշվել շրջանագծով հավասարաչափ շարժվող մարմնիարագությունը,եթե հայտնի են շրջանագծի շառավիղը և պտտման պարբերությունը կամպտտման հաճախություն:

1Ժամանակի ընթացքում մարմնի տեղափուխությունը այլ մարմինների նկատմամբ կոչվում է մեխանիկական շարժում:

2.Մեխանիկայի այն բաջինը, որն ուսումնասիրում է մարմինների շարժումը՝ առանց դրանց պատճառների քննարկման կոչվում է կինեմատիկա:

3.Այն մարմինը, որի չափերը տվյալ պայմաններում կարելի է հաշվի չառնել, կոչվում է նյութական կետ:

4.Մի տեղից մյուսը տեղափոխվելով՝ մասնիկը շարժվում է մի որոշ գծով, որը կոչվում է մասնիկի շարժման հետագիծ:

5.Հետագծի երկարությունը, որով մարմինը շարժվում է որոշ ժամանակահատվածում, կոչվում է, անցած ճանափարհ:

6.Հետագիծը մարմնի մի տեղից մյուսը տեղափոխվելու շարժման գիծն է, իսկ ճանապարհը այդ հետագծի երկարությունն է:

7.Այն շարժումը, որի ընթացքում մարմինը կամայական հավասար ժամանակամիջոցում անցնում է հավասար ճանապարհները, կոչվում է հավասարաժափ շարժում: Իսկ անհավասարաչափ է կոչվում այն շարժումը, երբ հավասար ժամանակամիջոցում մարմինն անցնում է անհավասար ճանապարհ:

8.Այն մարմինը , որի նկանմամբ դիտարվում է այլ մարմինների դիրքերը, կոչվում է հաշվարկման մարմին:

9.Անհավասարաչափ է կոչվում այն շարժումը, որի ժամանակ հավասարաչափ ժամանակահատվածում մարմինն անցնում է անհավասարաչափ ճանապարհներ: Օրինակ՝ Երկար քանոնի վրա դնենք որևէ առարկա, ասենք մետաղադրամ և մի ծայրը բարձրացնենք: Կնկատենք, որ մի որոշ թեքությունից մետաղադրամն սկսում է սահել: Կարելի է այդ թեքությունն ընտրել այնպես, որ շարժումը լինի հավասարաչափ: Ավելի բարձրացնելով քանոնի ծայրը՝ մետաղադրամի շարժումը կդարձնենք անհավասարաչափ:

10.Մարմնի անցած ճանապարհի և այդ ճանապարհն անցնելու ժամանակի հարաբերությունն անվանում են միջին արագություն:

11.vմիջ.=s/t

13. Ակնթարթային արագությունը դա մարմնի արագությունն է տվյալ պահին և տվյալ վայրում:

Իսահակ Նյուտոնը ծնվել է Վուլսթորփ գյուղում (անգլ.՝ Woolsthorpe, Լինկոլնշիր կոմսություն) քաղաքացիական պատերազմի նախաշեմին։ Նյուտոնի հայրը՝ փոքրամարմին, սակայն շատ հաջողակ ֆերմեր Իսահակ Նյուտոնը (1606-1642) չի ապրել մինչև որդու ծնունդը։ Տղան ծնվել էր վաղաժամ, տկար, որի պատճառով էլ երկար ժամանակ չէին համարձակվում նրան մկրտել^[13]։ Այդուհանդերձ նա գոյատևեց, մկրտվեց (1 հունվարի) և ստացավ Իսահակ (անգլ.՝ Isaac Newton) անունը՝ ի հիշատակ իր հոր։ Սուրբ Ծննդյան տոնի օրը ծնվելու փաստը Նյուտոնը համարում էր ճակատագրի հատուկ նշան^[14]: Չնայած նորածնի տկարությանը, նա ապրեց 84 տարի։

Նյուտոնն անկեղծորեն համարում էր, որ իր տոհմը սերում է XV դարի շոտլանդական ազնվականներից, սակայն պատմաբանները հայտնաբերել են, որ 1524 թվականին նրա նախնինները եղել են աղքատ գյուղացիներ^[15]: XVI դարավերջին ընտանիքը հարստացել է և անցել յոմենների կարգ (հողագործներ)։ Նյուտոնի հայրը թողել էր այն ժամանակի համար մեծ ժառանգություն՝ 500 ֆունտ ստեռլինգ գումար և մի քանի հարյուր ակր բերրի հողեր՝ դաշտերով ու անտառներով:

1646 թվականի հունվարին Նյուտոնի մայրը՝ Աննա Էյսքոուն (անգլ.՝ Hannah Ayscough) (1623-1679) նորից ամուսնացել է: Նոր ամուսնուց՝ 63-ամյա ամուրիից, նա ունեցել է երեք երեխա և սկսել է ավելի քիչ ուշադրություն դարձնել Իսահակին: Տղայի հովանավորն է դարձել մորեղբայրը՝ Վիլյամ Էյսքոուն: Ժամանակակիցների վկայությամբ՝ Նյուտոնը մանկության տարիներին լռակյաց էր, ինքնամփոփ և մեկուսացած, սիրում էր կարդալ և ստեղծել տեխնիկական խաղալիքներ՝ արևային և ջրային ժամացույցներ, հողմաղաց և այլն։ Ողջ կյանքում նա իրեն միայնակ զգաց^[16]։

1653 թվականին մահանում է խորթ հայրը, որի ժառանգության մի մասն անցնում է Նյուտոնի մորը և անմիջապես այն ձևակերպվում է Իսահակի անունով։ Մայրը վերադառնում է տուն, սակայն հիմնական ուշադրությունը հատկացնում է երեք փոքրիկ երեխաներին ու ընդարձակ տնտեսությանը։ Իսահակը առաջվա պես մնում է անուշադրության մատնված։

1655 թվականին 12-ամյա Նյուտոնին տալիս են սովորելու Գրենտեմի մոտակա դպրոցում, որտեղ նա ապրում է դեղագործ Կլարկի տանը։ Շուտով տղան ցուցաբերում է բացառիկ ունակություններ, սակայն 1659 թվականին մայրը՝ Աննան ետ է բերում նրան, և փորձում 16-ամյա որդուն պարտադրել տնային տնտեսության կառավարման աշխատանքների մի մասը։ Փորձը հաջողություն չի ունենում, քանի որ Իսահակը մնացած բոլոր զբաղմունքներից նախընտրում է գրքերի ընթերցանությունը, բանաստեղծություններ ստեղծագործելը և հատկապես տարբեր մեխանիզմների կառուցումը։ Այդ ժամանակ Աննային է դիմում Նյուտոնի դպրոցական ուսուցիչ Սթոքսը և սկսում նրան համոզել շարունակելու անսովոր ունակություններով օժտված, շնորհալի որդու ուսումը։ Այդ խնդրանքին են միանում քեռի Վիլյամը և Իսահակի գրենտեմյան ծանոթներից մեկը՝ ( դեղագործ Կլարկի ազգականը) Հեմֆրի Բաբինգտոնը, որը Քեմբրիջի Թրինիթի քոլեջի անդամ էր։ Նրանք միացյալ ուժերով, վերջիվերջո հասնում են իրենց ուզածին։ 1661 թվականին Նյուտոնը բարեհաջող ավարտում է դպրոցը և ուղևորվում է շարունակելու կրթությունը Քեմբրիջի համալսարանում։