sciągi, Elektrotechnika I stopień PWSZ Leszno, SEMESTR 1, Fizyka, od kitowca

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

11. Interferencja fal sprężystych.

Fale sprężyste (fale akustyczne) - zaburzenia rozchodzące się w ośrodkach stałych ciekłych i gazowych polegające na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka bez zmiany ich średniego położenia.

Wspólną cechą wszystkich zjawisk falowych jest zdolność przenoszenia energii przy czym dany rodzaj energii zmienia się periodycznie w sposób ciągły. Transportowi energii nie towarzyszy transport masy. !!!

Rodzaje fal które rozchodzą się w ośrodkach materialnych:

a) fale powierzchniowe -- powstają na powierzchni cieczy lub ciała stałego i polegają na wychylaniu się cząstek materialnych z położenia równowagi,

fale podłużne - kierunek drgań i kierunek rozchodzenia są równoległe,

- fale poprzeczne - drgania są, prostopadłe do kierunku rozchodzenia

b) fale głosowe - które powstają w ciałach stałych, cieczach i gazach i polegają na

powstaniu na przemian ciśnień i podciśnień,

c) fale elektromagnetyczne - mogą rozchodzić się w przestrzeni pozbawionej materii i polegająna zamianie pola elektrycznego w pole magnetyczne i odwrotnie.

Najprostszy zapis równania fali:

y1 = Acos(wt - kx1)

y2=Acos(wt-kx2)

gdzie k -jest to liczba falowa

Długość fali ruchu falowego jest to odległość dwóch najbliższych punktów, które różnią się w fazie o 2p.

Fazą nazywamy argument przy cosinusie.

j =wt-kx

Różnica faz:j'=(wt-kx1) - (wt - kx2) = 2p

Prędkość fazowa: V =

Ogólne równanie fali możemy zapisać:

Y=Acos

Zasada niezakłóconej superpozycji - każdy ciąg fal rozchodzi się tak w przestrzeni jak gdyby nie było innych ciągów fal.

Wszystkie zjawiska, które są wywołane przez nie zakłócone nakładanie się fal nazywamy interferencją.

- Interferencja dwóch fal o tej samej amplitudzie, o tej samej częstotliwości ale różniąca się w fazie.

y=Acos

y1=Acos

y2=Acos

y=y1+y2=bcos(w×t-)

Amplituda maksymalna.

Jeżeli różnica fal jest równa wielokrotnej długości fali wtedy amplituda jest maksymalna (wzmocnienie fali).

Amplituda minimalna.

Jeśli różnica fal jest równa nieparzystej wielokrotności długości fali mamy do czynienia z osłabieniem fali.

Fala stojąca powstaje w wyniku nałożenia się fali padającej i fali odbitej.

Zjawisko dyspersji - prędkość rozchodzenia się fal zależy od częstotliwości.

12. Ciepło właściwe gazu doskonałego.

Gaz doskonały (gaz idealny dla którego wszystkie równania są proste).

Gaz doskonały definiuje się następująco: a) cząsteczki gazu poruszają się chaotycznie we wszystkich kierunkach, z których żaden nie jest uprzywilejowany, b) cząsteczki zderzają się sprężyście ze sobą wzajemnie i ze ściankami naczynia, w którym znajduje się gaz; c) między cząsteczkami nie działają żadne siły, poza krótką chwilą, w której następuje zderzenie, d) cząsteczki poruszają się od zderzenia do zderzenia ruchem jednostajnym prostoliniowym, e) suma objętości cząsteczek gazu jest dużo mniejsza od objętości naczynia, w którym znajduj się gaz.

Równanie stanu gazu doskonałego (równanie Clapeyrona)

pV=nRT

p - ciśnienie gazu doskonałego, V - objętość gazu doskonałego, n - liczba moli, R - stała gazowa, T - temp. gazu doskonałego.

Cechy gazu doskonałego:

a) gaz składa się z molekuł. Molekuły mogą być jedno lub wieloatomowe, b) molekuły znajdują się w ciągłym ruchu i podlegają Newtonowskim zasadom ruchu, tzn. molekuły poruszają się z różnymi prędkościami i w różnych kierunkach, c) całkowita liczba cząsteczek jest olbrzymia, kierunki i prędkości molekuł mogą się gwałtownie zmieniać w wyniku zderzeń ze ściankami naczynia ł innymi molekułami, d) objętości samych molekuł są bardzo małe w porównaniu z objętością zajmowaną przez gaz, e) między molekułami nie działają żadne siły (nie ma oddziaływań w tym gazie), f) zderzenia molekuł są doskonale sprężyste i czas tych zderzeń jest bardzo krótki.

CV - ciepło właściwe mierzone przy stałej objętości.

CP - ciepło właściwe mierżono przy stałym ciśnieniu.

CV=CP-R

CP =CV+R

13. Przemiany stanu gazony doskonałych.

a) Przemiana izotermiczna - zachodzi w stałej temperaturze. W tej przemianie zmiana energii wewnętrznej jest równa zeru, gdyż temp. gazu nie zmienia się. Gdy gaz pobiera ciepło, to jest ono całe zużyte na wykonanie przez gaz pracy.

pV=const. - równanie Boyle'a Manotte'a.

Praca w przemianie izotermicznej:

b) Przemiana adiabatyczna - przemiana zachodząca bez wymiany ciepła z otoczeniem. W przemianie tej praca wykonywana przez układ równa jest ubytkowi energii wewnętrznej układu, a więc dW=-dU.

PVc=const - równanie Poissona.

c) Przemiana izobaryczna - zachodzi przy starym ciśnieniu. W czasie tej przemiany gaz pobiera ciepło i wykonuje pracę, p=const

dW=-pdV

Praca w tej przemianie:

d) Przemiana izochoryczna - zachodzi przy stałej objętości. W czasie tej przemiany gaz nie wykonuje pracy dW=pdV=0. V = const

Ciepło pobrane przez gaz w czasie tej przemiany:

Q=nCVDT=mCVDT

e) Przemiana politropowa - to przemiana przy której ciepło właściwe gazu zachowuje pewną dowolnie obraną stałą wartość. PVn=const - równanie politropy.

14. Równanie Clapeyrona. Równanie stanu gazu doskonałego.

pV=nRT

p - ciśnienie gazu doskonałego, V - objętość gazu doskonałego, n - liczba moli, R - stała gazowa, T - temp. gazu doskonałego.

Izoterma Van der Waalsa. Równanie stanu gazów rzeczywistych.

Wraz ze wzrostem ciśnienia i ze spadkiem temp. obserwuje się dla gazu rzeczywistego odstępstwa od równania stanu gazu doskonałego. Wzrost gęstości gazu powoduje, że dużą rolę zaczyna odgrywać objętość cząsteczek oraz oddziaływania międzycząsteczkowe.

Równame Van der Waalsa dla jednego mola gazu:

Dla n moli gazu:

15. ZEROWA ZASADA TERMODYNAMIKI mówi, że jeżeli ciała A i B są w równowadze termodynamicznej z trzecim ciałem C to A i B są w równowadze termodynamicznej ze sobą.

Istotą zerowej zasady termodynamiki jest to, że istnieje użyteczna wielkość termodynamiczna zwana temperaturą.

PIERWSZA ZASADA TERMODYNAMIKI

Ilość ciepła Q1 oddana przez ciało badane jest równa ilości ciepła Q2 pobranej przez ciała otaczające.

Q2=Q1

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

Silnik cieplny działający periodycznie i nie zasilany żadną inną formą energii musi pobierać ciepło ze źródła o temp. wyższej od najzimniejszego ciała otoczenia.(silnik periodyczny- wykonuje zamknięty cyklprzemian)

Inne sformułowanie II zasady termodynamiki:

Perpetum mobile (rozumiemy urządzenie, które stale dostarczałoby pracy kosztem ciepła pobranego z otoczenia i zamienianego całkowicie na pracę) drugiego rodzaju jest niemożliwością.

W=Q1-Q2

TRZECIA ZASADA TERMODYNAMIKI

Ilość ciepła Q pobrana lub oddana przez ciało jednorodne jest proporcjonalna do jego masy a przy niewielkich zmianach temperatury do przyrostu temperatury.

c – ciepło właściwe dla danego ciała.

16. Cykl Carnota. (II zasada termodynamiki.)

Procesem kołowym albo cyklem nazywamy taki proces, w wyniku którego układ termodynamiczny powraca do stanu wyjściowego. Przykładem procesu kołowego jest cykl Carnota. Składa się on z dwóch izoterm i dwóch adiabat. Jest to cykl wyidealizowany w którym wszystkie przemiany są odwracalne.

Praca wykonana przez gaz w cyklu Carnota: W=nR(T1-T2)ln V2/V1

II zasada termodynamiki

Silnik cieplny działający periodycznie i nie zasilany żadną inną formą energii musi pobierać ciepło ze źródła o temp. wyższej od najzimniejszego ciała otoczenia.

Silnik periodyczny - wykonuje zamknięty cykl przemian

Inne sformułowanie 11 zasady termodynamiki:

Perpetum mobile (rozumiemy urządzenie, które stale dostarczałoby pracy kosztem ciepła pobranego z otoczenia i zamienianego całkowicie na pracę) drugiego rodzaju jest niemożliwością. W=Q1-Q2

Odwracalny proces termodynamiczny - jest to taki proces po którego ukończeniu układ powraca do stanu pierwotnego po dowolnej drodze ale tak, żeby i otoczenie powróciło do stanu pierwotnego.

Nieodwracalny proces termodynamiczny -jest to taki proces, że po jego ukończeniu niemożliwy jest powrót układu do stanu pierwotnego z równoczesnym powrotem otoczenia do stanu pierwotnego.

17. Pole grawitacyjne. Energia potencjalna grawitacji.

Pojęcie pola - każda masa wytwarza wokół siebie poje grawitacyjne. Pole grawitacyjne jest przykładem pola wektorowego.

g- wektor natężenia pola gr'agitacyjnego.

Pole grawitacyjne jest: a) polem wektorowym, b) polem zachowawczym, c) polem stacjonarnym.

Potencjał -jest to stosunek energii potencjalnej do masy ciała znajdującego się w polu grawitacyjnym.

V(r)=-G

Potencjał pola wywołany masą m ma symetrię kulistą wokół punktu w którym znajduje się ta masa. Na całej powierzchni kuli wokół masy m potencjał jest jednakowy. Powierzchnię, której punkty mają ten sam potencjał nazywamy powierzchnią ekwipotencjalną.

Powierzchnie ekwipotencjalne pola grawitacyjnego są sferami współśrodkowymi.

Energia potencjalna grawitacji.

U(r)=-G

Energia ta jest najmniejsza dla r®¥ U(r) = O

Natomiast maleje od zera do wartości ujemnej.

Siła grawitacji jest siłą zachowawczą.

18. Prawo Gaussa dla pola elektrycznego, prawo Coulomba.

W polu elektrycznym miarą strumienia F jest liczba linii sił przypadająca na powierzchnię.

FE= - definicja strumienia elektrycznego.

Dla powierzchni zamkniętych strumień O jest dodatni gdy linie sił są skierowane na zewnątrz (a < 90°) a ujemny gdy linie sił są skierowane do wewnątrz (a > 90°). Związek pomiędzy strumieniem pola elektrycznego przechodzącego przez dowolną powierzchnię zamkniętą a ładunkiem zamkniętym w jej wnętrzu podaje prawo Gaussa:

e0 = q - prawo Gaussa.

Natężenie pola elektrycznego pochodzącego od pojedynczego ładunku:

Ciałą naelektryzowane różnoimiennie przyciągają się wzajemnie . Ciała naelektryzowane jednoimiennie odpychają się.

Prawo Coulomba Wartość siły wzajwmnego oddziaływania dwóch ładunków punktowych lub równomiernie naelektryzowanych kulek jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości ich ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.

F=k

q1 i q2- są wartościami ładunków obu kulek

r- jest odległością ich środków

k- stałą charakteryzującą ośrodek

20. Prawo Ampera i Biota - Savarta.

Prawo Ampera - wokół przewodnika z prądem powstaje pole magnetyczne.

Matematyczny zapis prawa Ampera:

m0- przenikalność magnetyczna próżni.

Definicja Ampera - jeżeli odległość pomiędzy dwoma przewodnikami wynosi 1 m i prądy w nich płynące są tak dobrane, że silą przyciągania między nimi wynosi 2*10 -7N/m to mówimy, że w przewodniku płynie prąd o natężeniu l Ampera.

Prawo Biota - Savarta - prawo to określa jaka jest indukcja magnetyczna dB pochodząca od elementu przewodu, w którym płynie prąd, w określonej odległości od tego elementu.

Według tego prawa indukcja dB jest proporcjonalna do natężenia prądu i, do długości ^ tego elementu dl i do minusa kąta ...

sciągi, Elektrotechnika I stopień PWSZ Leszno, SEMESTR 1, Fizyka, od kitowca

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

Formularz