(Fizika)

(Newtonovi zakoni)

15.02.2009.

ZVUK

Zvuk je osjecaj koji potice od mehanickih oscilacija koje prima uho a registruje mozak.U fizici pod zvukom podrazumijevamo sve pojave vezane za mehanicke oscilacije  cije se frekvencije nalaze u granicama osjetljivosti cula sluha.Ova granica fizike naziva se akustika i obuhvata mehanicke valove koji se prostiru kroz gasove ,tecnosti i cvrsta tijela u intervalu zvucnih frekvencija.Granica cujnosti nalazi se na 20 Hz i 20.000 Hz.Ove su granice individualne.Oscilacije frakvencije iznad 20.000 Hz  zovu se ultrazvuk,a ispod 20 Hz infrazvuk.Zvucni talasi u gasovima i tecnostima su longitudinalni,a u cvrstim tijelima i transverzalni.To su obicno prostorni valovi koje mozemo smatrati sfernim.Sferni valovi su oni kojima su talasne fronte sfere.Talasni front je geometrijsko mjesto tacaka koje su u fazi oscilovanja.Cestice su u fazi oscilovanja ako im je brzina i elongacija ista.

 

14.12.2008.

__MEHANICKE OSCILACIJE__

Osciliranje (lat. oscillare:titrati,njihati),gibanje kod kojeg fizikalni sistem iznova prolazi kroz niz stanja.Kada fizikalni sistem prođe kroz čitav skup tih stanja,onda je izvršio jednu oscilaciju.Periodično osciliranje karakteriše trajnost i identičnost karakteristika oscilacija.U realnim uvjetima fizikalni sistem prepušten sam sebi zbog otpora(trenja) oscilira aperiodički,to jest nastaje gušenje oscilacija.Ako prije prestanka osciliranja sistem nekoliko puta prođe kroz položaj ravnoteže,gušenje je potkritično,ako uspije doći samo do položaja ravnoteže,gušenje je kritično,a ako oscilacije prestanu prije dolaska u položaj ravnoteže,gušenje je natkritično...

Oscilator (lat. oscillare:titrati,njihati),svaki fizikalni sistem koji oscilira,odnosno unutar kojeg se dešava osciliranje,tj.kod kojeg jedna ili više fizikalnih veličina mijenja iznos prolazeći iznova kroz niz stanja.Kod mehaničkih oscilatora (npr.njihala) energija prelazi iz kinetičke u potencijalnu i obrnuto; kod električnih oscilatora magnetska u električnu i obrnuto. Atomi i molekule,na temperaturama iznad apsolutne nule, također su oscilatori.Da bi se teorija zračenja čvrstog tijela slagala s eksperimentalnim rezultatima,njemački fizičar M. Planck napustio je 1900. godine  ideju kontinuiranog zračenja i umjesto toga pretpostavio da oscilator prima i daje energiju u diskretnim iznosima,koje je nazvao kvanti energije.Energija koju nosi kvant nije ista za sve oscilatore,već je proporcionalna s frekvencijom emitiranog zračenja:E=hv,gdje je E energija,h Planckova konstanta(h=6,63*10-34Js),v-frekvencija.

Harmonički oscilator predstavlja materijalna tačka koja harmonički titra oko položaja ravnoteže.Ubrzanje a kod harmoničkog titranja je promjenljivo,proporcionalno s pomakom,ali suprotno po predznaku.Prema tome,sila koja djeluje na materijalnu tačku također je promjenljiva i suprotnog predznaka s obzirom na pomak:F=ma=-kx,tj. ma=-kx (m-masa materijalne tačke,x.-druga derivacija po vremenu,k-faktor proporcionalnosti).

Električni oscilator je elektronički sklop koji služi za stvaranje neprigušenih električnih oscilacija.On radi kao mirujući generator izmjenične energije(napona struje).Frekvencija oscilatora ovisi o vrijednosti ugrađenih zavojnica (L),kondenzatora (C) i otpornika (R).Različiti tipovi oscilatora grade se za sve frekvencije  od najnižih(dijelova 1 Hz) do najviših(do 30 GHz i više).U oscilatorima se primjenjuju električne sprege s elektronkama ili tranzistorima,najčešće u spoju pojačala s pozitivnom povratnom vezom.Postoje,međutim, i oscilatori koji rade na drugim principima.Razlikuju se oscilatori sinusoidnih i nesinusoidnih oscilacija.Danas se električni oscilatori primjenjuju u različitim mjernim generatorima,u radio-televizijskim i radarskim prijemnicima i predajnicima,u višekanalnim visokofrekventnim uređajima i dr.

Za stvaranje sinusoidnih oscilacija upotrebljavaju se:1.sprege s LC-titrajnim krugom i pozitivnom povratnom vezom,među kojima su najpoznatiji:Meissnerov spoj,Hartleyjev spoj,Colpittsov spoj i spoj s kvarcem(kvarcni oscilator);2.sprege s RC-krugovima kao spoj s faznim pomakom,spoj s Wienovim mostom i drugi;3.kao oscilatori za najviše frekvencije služe specijalne elektronike,npr.magnetron,klistron  

 

OSCILATOR SA FAZNIM POMAKOM

  

HARTLEYJEV OSCILATOR

MAGNETRON

Za stvaranje nesinusoidnih oscilacija upotrebljavaju se različiti generatori impulsa,npr. multivibratori. 

ASTABILNI MULTIVIBRATORI

14.12.2008.

HARMONIJSKE OSCILACIJE

Pojave kao što su obilazak Zemlje oko Sunca, noć i dan, kretanje klatna časovnika, plima i oseka mogu se nazvati zajedničkim imenom - periodične pojave. Vreme nakon kog se pojava ponavlja zove se period. 

Jedno od najprostijih periodičnih kretanja je harmonijsko oscilovanje. Mi ćemo  pojavu harmonijskog oscilatornog kretanja razmatrati na primeru oscilovanja tela okačenog o oprugu.

Kada je opruga deformisana (istegnuta ili sabijena) na  telo deluje povratna sila, koja je usmerena prema ravnotežnom položaju (označen horizontalnom linijom). 

 

Oscilacije su harmonijske ako je povratna sila, srazmerna udaljenju tela od ravnotežnog položaja:

Konstanta k je koeficijent proporcionalnosti, F je povratna sila a x udaljenje od ravnotežnog položaja (elongacija). Znak minus potiče od suprotnog usmerenja povratne sile i elongacije.

 

U toku oscilovanja telo ima brzinu jednaku nuli u krajnjim položajima-kada je opruga maksimalno istegnuta ili maksimalno sabijena. Tada je sva energija sistema skoncentrisana u opruzi, a kinetička energija tela jednaka nuli.

 

Prelaženje potencijalne energije opruge u kinetičku energiju tela, i obrnuto, odvijalo bi se beskonačno dugo, da nema gubitaka energije. Oscilovanje kod kojeg nema gubitaka energije zove se neprigušeno. Realna oscilovanja su prigušena. 

 

Broj oscilacija u jedinici vremena sa zove frekvencija - n, a vreme trajanja jedne oscilacije zove se period - T. Frekvencija i period povezani su na sledeći način:

  Za harmonijsko oscilovanje, nezavisno od vrste oscilatora važi i sledeća jednačina:

 

gde je m - masa tela koje osciluje.

 

02.11.2008.

INERCIJALNE SILE.CENTRIFUGALNI EFEKAT.

Kretanje u sistemu referencije koji miruje ili se krece ravnomjerno pravolinijski u odnosu na Zemlju naziva se inercijalni sistem referencije ili laboratorijski sistem.

Postoje i sistemi referencije koji nisu inercijalni.To su neinercijalni sistemi ili ubrzani sistemi koji se krecu ubrazano u odnosu inercijalni sistem referencije.

Kazemo da u ubrzanim sistemima na tijelo djeluje inercijalna sila

 

F1 = - ma0

Koja ima suprotan smjer od smjera ubrzanja sistema a0.Karakteristika te sile je da se ne moze pridruziti medudjelovanju s nekim drugim tijelom u sistemu,vec nastaje zbog toga sto se sistem ubrzava.Inercijalna sila djeluje i u sistemu koji rotira.Ona se u rotirajucem sistemu naziva centrifugalna sila i iznosi

 

Fi = mv2 / r

 

gdje je m masa tijela koja se krece brzinom v po kruznici poluprecnika r.

 

02.11.2008.

MOMENT SILE I MOMENT INERCIJE

Kada sila djeluje na neko tijelo koje moze translatorno da se krece,ona mu daje ubrzanje.Isto tako kada sila djeluje na neko tijelo koje moze da se obrce,on ace mu dati izvjesno ugaono ubrzanje.Ako je tijelo pocelo da se obrce iz stanja mirovanja onda je ugaono ubrzanje

 

 α= ω / t

 

SI jedinica za ugaono ubrzanje je rad/s2.

Najkrace rastojanje izmedu pravca djelovanja sile i ose obrtanja naziva se krak sile.

Takode ogledi dokazuju da obrtno djelovanje ne zavisi samo od iznosa sile nego i njenog rastojanja od ose obrtanja.Stoga se kod obrtnog kretanja uvodi velicina moment sile M.

Iznos momenta sile jednak je proizvodu sile i kraka sile.

 

M = F * r

 

Takode,ugaono ubrzanje koje dobije tijelo,koje se obrce,ne zavisi samo od mase nego i od rasporeda mase oko ose obrtanja.Velicina koja karakterise raspored masa oko ose rotacije naziva se moment inercije I.

Za materijalnu tacku moment inercije u odnosu na osu obrtanja je

 

I=mr2

 

Za kruznu plocu (disk) moment inercije je I=1/2mr2.Ono sto je masa kod translatornog kretanja  to je moment inercije kod obrtnog kretanja.Sto je veci moment inercije kod ugaono ubrzanje ce biti manje.

 

Ugaono ubrzanje koje dobije tijelo upravo je proporcionalno momentu sile a obrnuto momentu inercije.

 

α= M / I

02.11.2008.

OBRTNO KRETANJE

Kretanje tijela pri kojem se njegove tacke krecu jednako naziva se translatorno kretanje.

Kod obrnutog kretanja sve tacke tijela opisuju kruznice ciji centri leze na nekoj pravoj koja se zove osa rotacije i koja je okomita na ravni putanje.

Osnovna velicina kod obrnutog kretanja je ugao φ za koji se obrnu tacke oko ose.

SI jedinica za ugao u ravni je radijan (rad):

                             

                                   1 ob=2п rad=360o

 

Za opisivanje obrnutog kretanja uvodi se velicina ugaona brzina ω.Kod ravnomjernog obrtanja ugaona brzina je jednaka opisanom uglu u jedinici vremena,

 

ω=φ/t

 

SI jedinica za ugaonu brzinu je rad/s.

 

08.10.2008.

KOSI HITAC

KOSI HITAC

Kosi hitac je složeno gibanje koje se može podijeliti na dva nezavisna gibanja, vertikalno i horizontalno. Dok je komponenta horizontalnog gibanja ista cijelo vrijeme tokom gibanja, vertikalna komponenta se smanjauje za gt zbog gravitacijske sile koja vuće kuglu prema dolje (slobodni pad).

Tijelo je bačeno u kosom smjeru brzinom v0, Početnu brzinu rastavimo na horizontalnu komponentu v0x i vertikalnu komponentu v0y. Vidite da je os ordinata usmjerena prema gore što je obrnuto od smjera akceleracije sile teže. To treba paziti kad se bude unosilo u formulu. Akceleracija sila teže ne utječe na horizontalnu komponentu. Horizontalna komponenta u bilo kojem trenutku t ostaje nepromjenjena i iznosi

vx = v0x

Zato se u horizontalnom smjeru tijelo giba jednoliko po pravcu brzinom v0x

x = v0xt

U vertikalnom smjeru tijelo se giba stalnom akceleracijom. Na vertikalnu komponentu primjenit ćemo formulu za jednoliko ubrzano gibanje.

v = v0 + at

s = v0 t + ½ at2

v0 je početna brzina pri gibanju duž pravca, a je akceleracija. Za početnu brzinu v0 uvrštavamo vertikalnu komponentu početne brzine. Umjesto s uvest ćemo vertikalnu kordinatu y tijela u trenutku t, a za v uvrstit ćemo vy vertikalnu komponentu brzine u trenutku t, a=-g. Sada dobivamo sljedeće formule:


vy = v0y – gt

y = v0yt – ½gt2

07.10.2008.

KOSMICKE BRZINE

PRVA KOSMICKA BRZINA

Kriticna brzina v = 7,9 km/s zove se prva kosmicna brzina ili brzina kruzenja oko zemlje i moze se jednostavno izracunati.Pri kretanju satelita oko Zemlje ulogu centripetalne sile ima gravitaciona sila.Neka je poluprecnik Zemlje R a visina h zanemarljiva u odnosu na poluprecnik.Tada mozemo pisati da je mg = mv2/R odakle je prve kosmicke brzine v2 = gR.

DRUGA KOSMICKA BRZINA

Ako bi se brzina izbacivanja povecala tijelo bi obilazilo Zemlju po elipsi koja bi bila izduzenija sto je brzina veca.pri tome bi Zemlja bila u fokusu elipse.Ako je brzina veca od 11,2 km/s staza prelazi u hiperbolu.Tijelo odlazi u svemirski prostor i postaje satelit Sunca.Brzina od 11,2 km/s zove se druga kosmicka brzina.

 TRECA KOSMICKA BRZINA

Postoji i treca kosmicka brzina.To je najmanja brzina koju treba saopciti tijelu da bi ono izaslo iz zone dejstva Sunca.Pod najpovoljnijim uslovim ona iznosi 16 km/s.

CETVRTA KOSMICKA BBRZINA

Cetvrta kosmicka brzina je najmanja brzina kojom tijelo mora biti izbaceno da bi otislo izvan zone nase galaksije.Prema proracunu ona iznosi 290 km/s.


Stariji postovi

(Fizika)
<< 02/2009 >>
nedponutosricetpetsub
01020304050607
08091011121314
15161718192021
22232425262728

MOJI LINKOVI

ISAK NEWTON
1687.napisao je "Philosophiae naturalis principia mathematica". U tom djelu je ujedinio istraživanja Galileo Galileia i Johannes Keplera u jednu teoriju gravitacije i postavio je osnovu klasične mehanike u kojoj je formulirao tri osnovna zakona kretanja.

MOJI FAVORITI

Brojač posjeta
16608

Powered by Blogger.ba