صفحه نخست پست الکترونيک آرشيو مطالب
انجمن سايت
طراح قالب
[ اخبار فيزيك ] فناوری نانو
آرشيو ماهانه 88/06/22 - 88/06/31 88/01/22 - 88/01/31 88/01/05 - 88/01/21 87/11/22 - 87/11/30 87/11/01 - 87/11/07 87/10/22 - 87/10/30 86/11/22 - 86/11/30 86/11/05 - 86/11/21 86/11/08 - 86/11/14 86/11/01 - 86/11/07 86/08/05 - 86/08/21 86/08/08 - 86/08/14 86/05/05 - 86/05/21 86/04/22 - 86/04/31 86/03/22 - 86/03/31 86/03/05 - 86/03/21 86/03/01 - 86/03/07 86/02/22 - 86/02/31 86/02/05 - 86/02/21 86/02/08 - 86/02/14 86/01/22 - 86/01/31 85/11/22 - 85/11/30 85/11/05 - 85/11/21 85/11/01 - 85/11/07 85/10/22 - 85/10/30 85/06/22 - 85/06/31 85/05/22 - 85/05/31 85/05/01 - 85/05/07 85/04/01 - 85/04/07 85/03/22 - 85/03/31 85/03/01 - 85/03/07 85/02/22 - 85/02/31 85/02/01 - 85/02/07 85/01/22 - 85/01/31 85/01/05 - 85/01/21 85/01/08 - 85/01/14 84/12/22 - 84/12/29 84/12/08 - 84/12/14 84/12/01 - 84/12/07 لينك دوني فیزیک روز راز نو دنیای فیزیک پلاسما دنیاي نجوم مرزهای فضا زمان تازه های فیزیک و نجوم Persian Astronomy ۞♥دنیای بی انتها♥۞ شبکه تخصصی فیزیک ونجوم نجوم و فضا ۞ از گاليله تا هاوكينگ اختر شناسی فیزیک را بهتر یاد بگیریم دانش پارسی نا گفته های دنیای مجازی کم کم می خواد یک چیزی بشه math ستارگان کویر یزد فیزیک،سایه ی دانایی دپارتمان فیزیک کوپرنیک نجوم و زندگی علمی و تحقیقی فیزیک ؛ سلوک در ژرفای گیتی einstein Ask A Scientist physics World of science دپارتمان فيزيك گاليله ترجمه ي مقالات فيزيك از انگليسي زمينه پيدايش فيزيك كلاسيك مرزهای فضا زمان مطالب جالب علمی:نجوم/فیزیک/ریاضی و.... interesting phisics وبلاگ مهندسی مواد و متالورژی فیزیک معرفی بهترین سایت های فیزیک Point Group Symmetry Physics Classroom لبخند رياضي فيز وب علوم پايه پايگاه علمي آموزشي فارسي Physicsir Online Physics سایت ستاد ویژه توسعه فنآوری نـانو اطلاعاتی راجه بـه مـــــاه مرکـز اطلاعات نیروی هسته ای و اورانیوم بـــعد چهـــارم زمـیـــن و آســمان نور و ماده لينكستان انجمن فیزیک ایران شهنان تبريك گويان وبلاگ لیلا جون ( خاطرات سمپادی ) اون یکی وبلاگ لیلا جون ( دختر شرق ) وبلاگ نسرین جون ( ماه پیشونی ) وبلاگ یاسمن جون ( دختر ایرونی ) وبلاگ سحر جون ( غریبی آشنا ) وبلاگ ساناز جون وبلاگ مینا جون ( تک ستاره ی دنیا ) وبلاگ زهرا جون ( مسائل جالب ریاضی ) وبلاگ طیبه جون ( جهان ریاضیات ) وبلاگ شیوا جون وبلاگ ساره جون وبلاگ سیمین جون تا شقایق هست خانم معلم سمپادیها سمپاد نامه! مث یه نور کوچولو غریبه اسماعیل همتی رسپـــــــیـــــنــــــا *·.¸*·.¸`*·.¸ ستاره ¸.·*´¸.·*¸.·* شعر وموسیقی »-(¯`v´¯)-» سوار صحرا گرد »-(¯`v´¯)-» بی تو تیتر یک ღ سایبون عاشقی ღ SAMPAD تازه های فیزیک و نجوم تکاپو!!! مرکز تحقیقات و فناوری شبكه فيزيك هوپا نجوم پارسی وبلاگ تخصصی فیزیک نظری هنر فیزیک !!! VMR-PCR the 38th international Physics Olampiad علمی و تحقیقی سایت آموزش فیزیک الکترونیک سایت علمی دانشجویان ایران دانش فضایی ایرانیکا انجمن فیزیک مریوان نشریه الکترونیکی سی. پی. اچ. انوشه انصاری سازمان فضایی ایران cloudysky دانشنامه ستاره شناسی پژوهشگاه هوا-فضا ایران فیزیک!! وبلاگ محبوبه جون (گرافیست های اخراجی) ::جزيره دانلود:: اطلاعیه های سایت :ضمن تشكر از بازديد شما از وبلاگ ما ، اميد واريم لحظات خوشي را در اينجا سپري نماييد لطفا تا كامل شده صفحه صبر نماييد و از تمام صفحات وبلاگ ديدن نماييد .با تشكر مديرايت سايت آیا شیطان وجود دارد؟ استاد دانشگاه با این سوال ها شاگردانش را به یك چالش ذهنی کشاند.آیا خدا هر چیزی که وجود دارد را خلق کرد؟شاگردی با قاطعیت پاسخ داد:"بله او خلق کرد"استاد پرسید: "آیا خدا همه چیز را خلق کرد؟"شاگرد پاسخ داد: "بله, آقا"استاد گفت: "اگر خدا همه چیز را خلق کرد, پس او شیطان را نیز خلق کرد. چون شیطان نیز وجود دارد و مطابق قانون که کردار ما نمایانگر صفات ماست , خدا نیز شیطان است"شاگرد آرام نشست و پاسخی نداد. استاد با رضایت از خودش خیال کرد بار دیگر توانست ثابت کند که عقیده به مذهب افسانه و خرافه ای بیش نیست.شاگرد دیگری دستش را بلند کرد و گفت: "استاد میتوانم از شما سوالی بپرسم؟"استاد پاسخ داد: "البته"شاگرد ایستاد و پرسید: "استاد, سرما وجود دارد؟"استاد پاسخ داد: "این چه سوالی است البته که وجود دارد. آیا تا کنون حسش نکرده ای؟ "شاگردان به سوال مرد جوان خندیدند.مرد جوان گفت: "در واقع آقا, سرما وجود ندارد. مطابق قانون فیزیک چیزی که ما از آن به سرما یاد می کنیم در حقیقت نبودن گرماست. هر موجود یا شی را میتوان مطالعه و آزمایش کرد وقتیکه انرژی داشته باشد یا آنرا انتقال دهد. و گرما چیزی است که باعث میشود بدن یا هر شی انرژی را انتقال دهد یا آنرا دارا باشد. صفر مطلق (460- F) نبود کامل گرماست. تمام مواد در این درجه بدون حیات و بازده میشوند. سرما وجود ندارد. این کلمه را بشر برای اینکه از نبودن گرما توصیفی داشته باشد خلق کرد." شاگرد ادامه داد: "استاد تاریکی وجود دارد؟"استاد پاسخ داد: "البته که وجود دارد"شاگرد گفت: "دوباره اشتباه کردید آقا! تاریکی هم وجود ندارد. تاریکی در حقیقت نبودن نور است. نور چیزی است که میتوان آنرا مطالعه و آزمایش کرد. اما تاریکی را نمیتوان. در واقع با استفاده از قانون نیوتن میتوان نور را به رنگهای مختلف شکست و طول موج هر رنگ را جداگانه مطالعه کرد. اما شما نمی توانید تاریکی را اندازه بگیرید. یک پرتو بسیار کوچک نور دنیایی از تاریکی را می شکند و آنرا روشن می سازد. شما چطور می توانید تعیین کنید که یک فضای به خصوص چه میزان تاریکی دارد؟ تنها کاری که می کنید این است که میزان وجود نور را در آن فضا اندازه بگیرید. درست است؟ تاریکی واژه ای است که بشر برای توصیف زمانی که نور وجود ندارد بکار ببرد."در آخر مرد جوان از استاد پرسید: "آقا، شیطان وجود دارد؟"زیاد مطمئن نبود. استاد پاسخ داد: "البته همانطور که قبلا هم گفتم. ما او را هر روز می بینیم. او هر روز در مثال هایی از رفتارهای غیر انسانی بشر به همنوع خود دیده میشود. او در جنایتها و خشونت های بی شماری که در سراسر دنیا اتفاق می افتد وجود دارد. اینها نمایانگر هیچ چیزی به جز شیطان نیست."و آن شاگرد پاسخ داد: شیطان وجود ندارد آقا. یا حداقل در نوع خود وجود ندارد. شیطان را به سادگی میتوان نبود خدا دانست. درست مثل تاریکی و سرما. کلمه ای که بشر خلق کرد تا توصیفی از نبود خدا داشته باشد. خدا شیطان را خلق نکرد. شیطان نتیجه آن چیزی است که وقتی بشر عشق به خدا را در قلب خودش حاضر نبیند. مثل سرما که وقتی اثری از گرما نیست خود به خود می آید و تاریکی که در نبود نور می آید. نام مرد جوان یا آن شاگرد تیز هوش كسی نبود جز ، آلبرت انیشتن ! [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 15:26 | | كريستالهاي برف و ساعت هندسه دوجيني و كريستالهاي برف شكل فوق انطباق رسم ستاره داوود توسعه يافته و عكس يك كريستال برف را نشان ميدهد ، شايد شكل فوق براي ما زياد جالب نباشد ولي اين تصوير براي علاقمندان به هنرهاي زيبا ، طراحي و گرافيك فوقالعاده جالب است ، كافي است كه محل گذر خطوط موازي را از هر شش جهت به دقت برسي كنيد و به شگفتيهاي اين انطباق دست يابيد . كريستالهاي برف در ساختار كريستالي خود ، كاملا از اين رسم هندسي تبعيت ميكنند و اين موضوع مربوط به زاويه پيوند شيميايي عناصر اكسيژن و هيدروژن و پيوندهاي ملكولي ( يا هيدروژني ) آب در داخل شبكه كريستالي يخ ميشود كه در مباحث بعدي در مورد زواياي پيوندهاي شيميايي و ساختار هندسي كريستالها و رابطه آنها با رسم ستاره داوود توسعه يافته ، مطالبي ارايه خواهد شد . يكي از شگفتيهاي خلقت خداوند متعال اين است كه از اول آفرينش تا آخر خلقت ، هيچ دو كريستال برف منجمد شده شبيه به هم و يكساني را نميتوان يافت ، در واقع شكل اين كريستالها انحصاري بوده و هيچ وقت تكرار نميشوند و بينهايت شكل ميتوان براي كريستال برف تصور نمود . در شكل فوق محل تقاطع و مسير گذر خطوط را برسي كنيد . به هر تعداد از كريستالهاي برف را كه مشاهده و برسي كنيم در نهايت به نتيجه مشابه قبلي ميرسيم . در واقع هيچ كريستال برف را نميتوان يافت كه تناسبات موجود در شكل توسعه يافته ستاره داوود را نقض كند . فقط اين موضوع را همواره بايد به ياد داشته باشيم كه با جزييترين حرارت محيطي بالاي صفر درجه اين كريستالها تغيير شكل داده و ذوب ميشوند . اين كريستالها به قدري زيبا هستند كه ذوب شدن آنها انسان را اندوهگين ميكند ولي ذوب شدن آنها ، حياتي نو به طبيعت ميدهد و اين خود تسلي بخش و باعث برطرف شدن اندوه است و از طرف ديگر اين كريستالها در شكلها و طرحهاي ديگري مجددا شكل ميگيرند كه تصوير آنها ميتواند ياد و خاطره قبليها را زنده كند .ساعت ؛ تقويم و ستاره داوود توسعه يافته همانطور كه ميدانيم هر دقيقه 60=5*12 ثانيه و هر ساعت 60=5*12 دقيقه و شبانه روز 24=12*2 ساعت و هر هفته 7 روز و هر ماه قمري يا شمسي از 29 الي 31 روز و هر سال 12 ماه و هر سال شمسي چهار فصل و هر فصل سه ماه دارد ، كه بيانگر اين موضوع است كه در اندازه گيري زمان و حساب تقويم از رياضيات دوجيني استفاده شده است . همانطور كه ميدانيم هر ساعت 3600=60*60 ثانيه دارد كه در تقسيمات دايره از 360 درجه استفاده شده است كه تقسيمات زاويه نيز دقيقه و ثانيه ميباشد . منبع:محمدرضا طباطبايي 9/8/86http://www.ki2100.com/mat/time.htm [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 18:12 | | مهندسي مکانيک (مکانيک سيالات)«پيشينه ي ترموديناميک» مطالعه ترمودینامیک را مهندسین قرن نوزدهم آغاز کردند؛ آنها می خواستند بدانند قوانین فیزیک چه محدودیت هایی بر عملکرد ماشین های بخار و سایر ماشین های تولید کننده انرژی مکانیکی تحمیل می کنند. ترمودینامیک درباره تبدیل یک شکل انرژی به شکلی دیگر، به ویژه تبدیل گرما به سایر شکلهای انرژی بحث می کند. این کار با مطالعه روابط بین پارامترهای صرفا ماکروسکوپی صورت می گیرد که رفتار سیستمهای فیزیکی را توصیف می کنند. این گونه توصیف ماکروسکوپی (و در مقیاس بزرگ)، لزوما تا حدی خام است، چرا که همه جزئیات کوچک مقیاس و میکروسکوپی را نادیده می گیرد. اما در کاربردهای عملی، این جزئیات اغلب مهم نیستند. برای مثال، مهندسی که رفتارهای گازهای حاصل از احتراق را در سیلندر یک موتور اتومبیل بررسی می کند می تواند با کمیتهای ماکروسکوپی همچون دما، فشار، چگالی و ظرفیت حرارتی کار خود را پیش ببرد.موتور درونسوز برای تبدیل یک نوع انرژی به نوعی دیگر ساخته شده است.در واقع دانشمندان به دنبال یافتن پاسخ این پرسش بودند که آیا می توان ماشینی ساخت که به طور دائمی کار مکانیکی انجام دهد. آنها مدتها بر روی این موضوع تحقیق کردند و تعدادی از محققین نیز طرحهایی برای این کار پیشنهاد نمودند. این طرحها محدودیتهای قوانین ترمودینامیک را رعایت نمی کردند. در این طرحها بدون انجام دادن کار انرژی گرفته می شد. هدف این بود که ابزار ساخته شده بدون مصرف هیچ گونه سوخت یا هر گونه انرژی ورودی دیگر، کار خروجی بی پایانی را تامین کند. در شکل میله های کوتاه لولا شده، که به میخ ها تکیه دارند، وزنه ها را به چرخ متصل می کنند. وقتی میله ها در وضعیت نشان داده شده هستند، عدم توازنی در توزیع وزن وجود دارد که موجب ایجاد یک گشتاور ساعتگرد خواهد شد که چرخ را در جهت نشان داده شده می چرخاند. طراح می پنداشت این گشتاور همیشگی است و نه تنها چرخش چرخ را حفظ می کند، بلکه به طور دائمی به محور آن انرژی می دهد. اما آنچه در عمل اتفاق می افتد اینست که پس از یک دور چرخیدن، جرم ها در یک وضعیت متعادل باقی می مانند و حرکت متوقف می شود. در این راه کوششهای فراوانی صورت گرفت، اما هیچکدام عملی نبود.طرحهایی که عملاً با شکست رو به رو شدند. یافته های حاصل از آزمایشان نشان داد که ساختن چنین ماشینی غیر ممکن است. قانوناول ترمودینامیک نیز چیزی نیست، مگر بیان همین بقای انرژی. اگر تنها راه تغییر دادن انرژی یک دستگاه، انجام دادن کار روی دستگاه و یا واداشتن دستگاه به انجام کار بود، مسئله ساده بود. هر کاری که روی دستگاه انجام می دادیم در نهایت به صورت انرژی مکانیکی پس گرفته می شد. دادن گرما به دستگاه هم سبب بالا رفتن دمای آن می شود و وقتی جسم به دمای اولیه اش بازمی گشت، گرمایی را که قبلا گرفته بود عینا پس می داد. به این ترتیب می شد از نوعی انرژی مکانیکی داخلی دستگاه سخن گفت که عبارت بود از جمع جبری کار انجام یافته به وسیله دستگاه و کار انجام شده روی آن؛ در کنار آن دستگاه دارای یک محتوای گرمایی بود، که از جمع جبری گرمای داده شده به دستگاه و گرمای گرفته شده از آن محاسبه می گردید. قوانين اول و دوم ادامه مطلب [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 18:9 | | تصاویر قطبیده این دو تصویر از یک منظره گرفته شده اند اما در سمت راست از یک فیلتر قطبشی استفاده شده است. ترکیب رنگ به نحوی تغییر کرده است که از نظر من تصویر قطبیده شده زیباتر به نظر میآید. آیا کسی توضیح کاملتری میتواند ارائه بدهد؟ تصویر دیگر زیر نیز نشان دهنده تفاوت نور قطبیده با غیر قطبی است: در نیمه بالایی این عکس نور قطبیده شده جمع آوری گردیده و در نیمه پایینی نور غیر قطبیده. نتیجه مستقیم اینست که اثرات بازتابی نیز نسبت به قطبش حساسیت دارند. اما یک سوال: آیا آشکارساز های تصویر برداری (چشم انسان یا CCD دوربینهای دیجیتال) به قطبش نور هم وابسته اند؟ منبع: http://myphysics.blogfa.com/ [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 0:35 | | [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 23:13 | | آموزش برق به زبان ساده بین الکترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد که ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالکتریکی را مطرح کرده که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است... بين الكترونها و پروتونها نيروي جاذبه و بين خودشان باهم نيروي دافعه وجود دارد كه ماهيت اين نيروها هنوز شناخته نشده است اما براي تحليل ساده تر بارالكتريكي را مطرح كرده كه براي الكترون با علامت منفي و براي پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.● الكترون چيست؟ الكترون معناي يوناني كهربا است كهربا ماده اي است كه در مالش به پارچه پشمي باردار شده و خرده هاي كوچك كاه را جذب مي كنداين ربايش بعلت نيرويي مرموز اتفاق مي افتد كه يونانيان آن را الكتريسيته ناميده اند▪ اجزاي ماده :همه مواد از ملكولهاي شكل ميگيرند كه آنها نيز خود از اتمها ساخته مي شوند . اتمها از دو جز’ اصلي الكترون و هسته ساخته مي شوند كه الكترونها در مدارهاي مشخص بدور هسته در گردش مي باشند .چه عاملي سبب ماندن الكترون در مدار مشخص خود مي شود ؟بين الكترون و هسته نيروي جاذبه الكتريكي وجود دارد كه اندازه آن برابر نيروي دافعه گريز از مركز ناشي از چرخش سريع الكترون بدور هسته مي باشد ● درون هسته چيست ؟ هسته شامل ذرات بسياري است كه مهمتريت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است . ● بار الكتريكي چيست ؟ بين الكترونها و پروتونها نيروي جاذبه و بين خودشان باهم نيروي دافعه وجود دارد كه ماهيت اين نيروها هنوز شناخته نشده است اما براي تحليل ساده تر بارالكتريكي را مطرح كرده كه براي الكترون با علامت منفي و براي پروتون با علامت مثبت مشخص شده است. ● چگونه مي توان مواد را باردار كرد ؟ روشهاي باردار كردن ماده همان روشهاي توليد الكتريسيته است .بعبارت ديگر مي توان با استفاده از اين روشها الكتريسيته توليد كرد . ساده ترين اين روشها مالش دو ماده بهم است كه باعث مي شود الكترونها از يك ماده به ماده ديگري بروند و در نتيجه اختلاف بار بين دو ماده ايجاد شود . مثلا مالش يك ميله شيشه اي به يك پارچه پشمي سبب باردار شدن هر دو ماده مي شود كه يكي بار مثبت ( كمبود الكترون ) و ديگري بار منفي ( ازدياد الكترون) مي يابد. ● نيروي الكتريكي چيست ؟ بين بارهاي الكتريكي اعم از مثبت يا منفي نيروي الكتريكي وجود دارد اين نيرو به مقدار بار الكتريكي و فاصله آنها از هم بستگي دارد . مطابق قانون كولن مقدار نيرو از حاصل ضرب بارها در ضريب ثابتي كه به جنس محيط بستگي دارد تقسيم بر مجذور فاصله بين دو بار بدست مي آيد . اما در تحليل ساده تر هرچه مقدار بارها بيشتر باشد مقدار نيرو نيز بيشتر و هرچه فاصله آنها بيشتر شود مقدار نيرو نيز كمتر مي شود . ● مواد در حالت عادي از نظر بار الكتريكي چگونه اند ؟ همه مواد در حالت عادي داراي مقدار الكترون و پروتون مساويند به همين دليل از نظر برايند بارهاي الكتريكي خنثي مي باشند . ● چگونه مي توان يك ماده خنثي را باردار كرد ؟ هرگاه تعادل بين بارهاي مثبت و منفي در يك جسم خنثي بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمين منظور كليه روشهاي توليد الكتريسيته كاري نمي كنند جز برهم زدن تعادل بين بارهاي الكتريكي مثبت و منفي . مي دانيم كه الكترون نسبت به پروتون قابليت جابجايي و حركت بيشتري دارد . بنابراين مي توان با دادن يا گرفتن الكترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الكترونها بيشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفي و در صورتي كه عكس اين حالت روي دهد جسم بار مثبت پيدا مي كند . ● باردار كردن مواد چه ربطي به توليد الكتريسيته دارد ؟ اجازه دهيد براي جواب به اين سوال نخست مواد را دسته بندي كنيم▪ مواد از نظر هدايت الكتريكي به چند دسته تقسيم مي شوند ؟همه مواد از نظر هدايت الكتريكي جز يك از سه دسته زير مي باشندالف) هادي ها :موادي كه براحتي برق را از خود عبور مي دهندب) عايقها :موادي كه برق را از خود عبور نمي دهندج) نيمه هادي ها :اين مواد در شرايط خاصي مانند هادي ها يا نيمه هادي ها عمل مي كنند . اما در حالت عادي برق را به مقدار ناچيز از خود عبور مي دهند ● جريان الكتريكي چيست ؟ هرگاه حاملهاي الكتريسيته ( الكترونها ) در يك هادي بحركت درآيند جريان الكتريكي ايجاد مي شوند . اما هر حركت الكتروني جريان برق نيست . بلكه اين حركت بايد در يك مسير مشخص باشد .هر چقدر الكترونهاي بيشتري در زمان كمتري در مسير مشخص حركت كنند مقدار جريان نيز بيشتر مي شود ● آمپر چيست ؟ براي دانستن ميزان جريان بايد بتوان آن را با عدد بيان كرد كه به همين منظور از واحد سنجش جريان كه همان آمپر است استفاده مي شود ● مقدار يك آمپر جريان چقدر است ؟ هرگاه از يك هادي تعداد ۲۸/۶ ضربدر ۱۰ بتوان ۱۸ الكترون در يك ثانيه بگذرد اين ميزان الكترون در زمان يك ثانيه معرف يك آمپر جريان الكتريكي است. ● ولتاژ چيست ؟ دانستيم هرگاه الكترونها در يك هادي در مسير مشخصي بحركت در آيند جريان الكتريكي ايجاد مي شود . اما الكترونها بدون دريافت نيرو و انرژي از مدار گردش بدور هسته خارج نمي شوند . بنا براين براي توليد جريان نياز به يك نيرو داريم كه آن را از منابع توليد نيرو مانند باتري مي گيريم . بعبارت ساده تر نيروي لازم جهت ايجاد جريان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گيري آن ولت است. ● چگونه مي توان ولتاژ توليد كرد ؟ اين سوال پاسخ سوال ديگري نيز مي تواند باشد كه همان روشهاي توليد الكتريسيته است . مي دانيم كه انرژي توليد نمي شود بلكه از صورتي به صورت ديگر تبديل مي گردد . از آنجاييكه الكتريسيته هم انرژي است پس بايد تبديل شده انرژي هاي ديگر باشد . انرژيهايي كه بصورت متعارف براي توليد برق بكار مي رود عبارتند از : انرژي شيميايي در باتريها - انرژي مغناطيسي در ژنراتورها - انرژي نوراني در باتريهاي خورشيدي - انرژي حرارتي در ترموكوپلها - انرژي ضربه اي در پيزو الكتريك و غيره. ● مقاومت چيست ؟ الكترونها در هادي براحتي نمي توانند حركت كنند زيرا در مسير حركت آنها موانعي وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادي در برابر عبور جريان مي گوييم .هرچه قدر اين موانع كمتر باشد عبور جريان بهتر صورت ميگيرد و مي گوييم جسم هادي بهتري است . اين موضوع نخستين بار توسط سيمون اهم يك فيزيكدان آلماني مطرح شد . به همين دليل واحد اندازه گيري مقاومت اهم است. ● منظور از مدار الكتريكي چيست ؟ حال با دانستن سه فاكتور اساسي در برق ( جريان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتريكي را تعريف مي كنيم : هر مدار الكتريكي يك مجموعه از توليد كننده برق - مصرف كننده آن و سيمهاي ارتباطي بين ايندو است▪ چند نوع مدار الكتريكي داريم ؟دو نوع مدار الكتريكي وجود دارد۱) مدار الكتريكي باز كه در آن ارتباط بين توليد كننده در نقطه يا نقاطي قطع است و در نتيجه جريان در مدار وجود ندارد۲) مدار الكتريكي بسته كه مسير عبور جريان كامل است و مصرف كننده از توليد كننده انرژي دريافت كرده و آنرا به صورتهاي ديگر تبديل ميكند مانند يك لامپ كه برق را به نور تبديل مي كند . ● منظور از اتصالي در يك مدار يا اتصال كوتاه چيست ؟ هرگاه در يك مدار بسته جريان از مسيري بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زياد تر از حد مجاز باشد اين وضعيت را اتصال كوتاه مي گوئيم . در حالت اتصال كوتاه سيم كشي مدار و توليد كننده برق در معرض آسيب جدي قرار مي گيرند زيرا جريان مدار بسيار زياد شده و باعث داغ شدن سيم كشي و اضافه بار شدن منبع توليد كننده برق مي گردند در نتيجه اتصال كوتاه بايد سريعا و بصورت خودكار قطع شود كه اين وظيفه بعهده فيوز است. ● اساس كار فيوز چيست ؟ فيوز يك عنصر حفاظتي در مدار است كه هرگونه اضافه جرياني را كه بيشتر از مقدار نوشته شده روي فيوز باشد تشخيص داده و آنرا سريع قطع ميكند . بدين صورت كه جريان اضافه سبب توليد گرما در فيوز شده و يك سيم حساس به حرارت را كه در مسير عبور جريان و در داخل فيوز قرار دارد ذوب ميكند و در نتيجه مسير عبور جريان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف مي شود اما تا زماني كه عامل ايجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فيوز فايده اي ندارد. ● خطرات ناشي از برق كدامند ؟ خطراتي كه از برق ناشي مي شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزي و خطرات برق گرفتگي تفسيم ميشوند . در صورتيكه در يك مدار الكتريكي اتصال كوتاه پيش آيد و برطرف نشود جريان مدار بشدت افزايش يافته و حرارت زيادي تولد مي كند . اين حرارت سبب آتش گرفتن عايق سيم ها و گسترش آن به مواد آتش گير ديگر است . خطر ناشي از برق گرفتگي مستقيما شخص را تهديد مي كند. ● جريان خطا چيست و چند نوع است ؟ در صورتيكه در مدار الكتريكي جريان از مسير درست خود جاري نشود آنرا جريان خطا مي گويند . اين جريان ممكن است از طريق اتصال بدنه به زمين جاري شود يا از مدار اصلي بگذرد كه ميزان آن بيشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه يا اضافه بار گويند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه اي از مدار كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند بهم اتصال مي يابند ( توسط يك مقتومت بسيار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بيشتر از مقدار مجاز آنها مي شود. ● منظور از برق گرفتگي چيست ؟ اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود . ● اندازه جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟ براي جريان متناوب ۱۵ ميلي آمپر و براي جريان مستقيم ۶۰ ميلي آمپر - ولتاژ متناوب ۶۵ ولت و ولتاژ مستقيم ۴۵ ولت است. ● چگونه مي توان شخص را از خطر برق گرفتگي محافظت كرد؟ به اين منظور بايد تمامي گزينه هايي را كه سبب برق گرفتگي مي شود يافت و آنها را بي اثر كرد . مهترين عاملي كه سبب برق گرفتگي مي شود اتصال بدنه است . در اين حالت بكمك كليد FI يا سيم ارت يا كليد FU يا سيستم نول اتصال بدنه را حذف مي كنيم . مي توان از دستگاههايي استفاده كرد كه بدنه عايقي دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . مي توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك براي بدن - كمتر از ۶۵ ولت - بكار برد و در نهايت مي توان از ترانسهاي ايزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازي فاز برق شهر از تغذيه دستگاه مي شود و در نتيجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگي از بين مي رود. ● توان الكتريكي چيست ؟ اصولا توان به معني سرعت تبديل انرژي است . در دستگاههايي كه براي تبديل انرژي بكار مي روند هر چقدر اين سرعت بيشتر باشد قدرت دستگاه نيز بيشتر است . مثلا در ژنراتور توان بيشتر نشاندهنده توليد انرژي برقي ! بيشتري است . در مصرف كننده ها نيز همين موضوع صدق مي كند . لامپي كه توان بيشتري دارد نور زيادتري هم توليد مي كند .▪ توان را چگونه محاسبه كنيم ؟سرعت تبديل انرژي از تقسيم مقدار آن بر زماني كه آن انرژي تبديل شده بدست مي آيد.( انرژي الكتريكي از حاصل ضرب ولتاژ در جريان در زمان بدست مي آيد ) . اگر ميزان انرژي را بر زمان تقسيم كنيم مي ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جريان آن كه اين همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جريان ) . البته اين رابطه فقط براي مدارهاي دي سي صدق مي كند و در مدارات آسي رابطه ديگري دارد كه بعدا به آن مي پردازيم .▪ واحد و دستگاه اندازه گيري توان چيست ؟توان با واحد وات و در مقادير بالاتر با كيلو وات و مگاوات سنجيده مي شوند كه توسط واتمتر اندازه گيري مي شود. منبع:www.articles.ir [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 23:5 | | تحول در اندازه گيري قطر نانوالياف پليمري توسط محققان كشور شنبه 28 دی 1387 - پژوهشگران دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه گیلان توانستند به کمک پردازش تصویر روشی برای خودکارسازی فرآیند اندازه گیری قطر نانو الیاف ارائه دهند ... محمد ضيابري سيدين روشي كه هم اكنون براي اندازه گيري قطر نانوالياف استفاده ميشود را روشي دستي دانست و گفت: اين روش بسيار طولاني و خسته كننده و تعداد اندازه گيريها در اين روش محدود است از اين رو سعي كرديم با بهره گيري از ابزار پردازش تصوير، روشي براي اندازه گيري قطر نانو الياف ارائه دهيم كه در عين خودكار بودن از سرعت و دقت بالايي برخوردار باشد. وي با بيان اينكه در اين پژوهش، روش پويش مستقيم را بررسي كرديم، افزود: گام اول، تهيه يك تصوير دوتايي (سياه يا سفيد) به كمك SEM (يا AFM) از لايه نانوالياف است. سپس قطر الياف از روي دو پويش (افقي و عمودي) به دست ميآيد. در هر پويش پس از رسيدن به ليف شمارش شروع و با رسيدن به زمينه خاتمه مي يابد. ضيابري ادامه داد: با داشتن تعداد پيكسلها در هر پويش مي توان قطر ليف را با استفاده از محاسبات ساده هندسي به دست آورد اما در نقاط تلاقي نانو الياف اندازه گيري قطر با مشكل مواجه ميشود كه براي حل اين مسئله فرآيند شناسايي الياف مورد استفاده قرار گرفت به گونه اي كه ابتدا نواحي بين الياف شماره گذاري و سپس در هر مرحله دو ناحيه انتخاب مي شود و در صورت وجود ليف با استفاده از عمليات شكل شناسي شناسايي ميشوند. قطر نانوالياف با تكرار فرآيند شناسايي و پويش مستقيم به دست خواهد آمد. پژوهشگر اين طرح با بيان محدوديتهاي اين روش اظهار داشت: اين محدوديتها سبب شد كه روش تبديل فاصله را با جديت بيشتري پيگيري و سعي كنيم به گونه اي از نقاط تلاقي رهايي پيدا كنيم. اين امر با بررسي روشهاي مختلف به نتيجه مطلوب رسيد. وي خاطرنشان كرد: از طرفي با توجه به فقدان يك روش صحيح براي اندازه گيري قطر نانو الياف و عدم امكان تهيه نانو الياف با توزيع قطر مشخص به روش الكتروريسي براي ارزيابي روش خود ناگزير به استفاده از يك روش شبيه سازي لايه نانو الياف شده كه در نهايت موفق به شبيه سازي لايه هاي مختلف نانو الياف با توزيع قطر مشخص شديم. در نتيجه از آن براي ارزيابي روش خود استفاده كرديم. به گفته اين محقق در روش تبديل فاصله پس از تهيه تصوير دوتايي از ريزنگار لايه نانو الياف اسكلت تصوير با استفاده از فرآيند استخوان سازي و نقشه فاصله با اعمال روش تبديل فاصله به دست آمد. سپس با توجه به اينكه در نقاط تلاقي الياف با يكديگر اسكلت تصوير و نقشه فاصله معيوب هستند بايد به طريقي اين نقاط را از اندازه گيريها حذف كرد. به همين دليل با استفاده از يك عمليات همسايگي نقاط تلاقي را يافته و از تصوير اسكلت حذف كرديم. در نهايت از مقدار نقاط متناظر با اسكلت در نقشه فاصله براي اندازه گيري قطر نانو الياف استفاده شد و به اين ترتيب توزيع قطر در يك لايه نانو الياف به دست آمد. ضيابري تاكيد كرد: جزئيات اين پژوهش در مجله Nanoscale Research Letters (جلد2، صفحات600-597، سال2007) و مجله Korean Journal of Chemical Engineering (جلد25، صفحات918-905، سال2008) و (جلد 25، صفحات922-919، سال2008) منتشر شده است. منبع : خبرگزاري مهر [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 22:47 | | نانوفناوری و پدیده های فیزیکی حتماً تاکنون پیش آمده است که سنگی را به درون دریاچه ای مملو از آب پرتاب کرده یا انداخته باشید. حتماً تاکنون پیش آمده است که سنگی را به درون دریاچه ای مملو از آب پرتاب کرده یا انداخته باشید. بیایید امتحان کنیم. لیوانی را پر از آب کنید و روی میز قرار دهید. حال تیله ای را به آرامی درون آب بیندازید. ملاحظه می کنید که تیله در هنگام برخورد با سطح آب سبب پاشیده شدن آب به اطراف می شود. به عبارتی، تیله با ایجاد صدای ?پولوپ? آب را می شکافد و وارد آن می شود. دوباره این کار را با جسمی دیگر امتحان کنید. خواهید دید که شکل پاشیده شدن آب به اطراف متفاوت خواهد بود؛ و حتی اگر با دوربینی حرفه ای از این صحنه ها فیلمبرداری کنید، متوجه خواهید شد که حتی دو شیء یکسان و هم وزن و همجنس را نمی توانید پیدا کنید که به طور یکسان آب را به اطراف پراکنده سازند. دانشمندان دانشگاه ?کلودبرنارد لئون? در فرانسه در خصوص این پدیده پیچیده مطالعاتی انجام داده اند. آنها در پی یافتن پاسخ این سؤال اند که چرا حتی در حالتی که دو گوی هم اندازه و همشکل و همجنس باشند، باز هم شکل پاشیده شده آب متفاوت است. آنها دریافتند که رفتار ملکولی سطح گویها ? اینکه آنها آب را جذب یا دفع می کنند - متفاوت است. این گروه تحقیقاتی آزمایش را با گویهایی از جنس آلومینیوم و فولاد و شیشه تکرار کردند تا گویی را پیدا کنند که بیشترین خاصیت آبدوستی را داشته باشد. پس از انتخاب گوی مناسب (گوی شیشه ای)، گوی را با پراکسید ئیدروژن و اسید سولفوریک و الکل تمیز کردند و آزمایش را انجام دادند. در این حالت، گلوله به آرامی درون آب افتاد و سپس گوی یکسان دیگری را با کمک نانو لایه ای از ماده آبگریز به نام ?سیلان? که تنها به اندازه یک ملکول ضخامت داشت پوشش دادند و آزمایش را تکرار کردند. در این حالت، گوی در هنگام برخورد بشدت آب را به اطراف پاشید. آنها علت این اختلاف را این گونه شرح می دهند: ملکولهای آبگریز سبب می شوند تا هنگام باز شدن ملکولهای آب از یکدیگر حباب هوا ایجاد شود که سبب پاشیده شدن آب به اطراف می شود؛ در حالی که ملکولهای آبدوست شیشه سبب می شوند تا حباب هوا بین سطح ملکولهای شیشه و ملکولهای آب ایجاد نشود. بنابر این، گوی به آرامی و بدون پاشیدن آب به اطراف وارد آب می شود. بنابر این، نانولایه از ایجاد حباب هوا جلوگیری می کند. یافته های این گروه آزمایشی ثابت می کند که در کاستن از شدت پاشش آب به اطراف عامل سرعت نیز ممکن است مؤثر باشد؛ به گونه ای که هر چه سرعت ورود جسم به آب بیشتر باشد فرصت کمتری برای ایجاد حباب هوا و در نتیجه پاشیده شدن آب به اطراف وجود خواهد داشت. خوب حالا که دلیل آن را متوجه شدیم، بیایید این کار را با اجسام مختلف امتحان کنیم. فراموش نکنیم که هر چه ملکولهای جسم آبگریزتر باشد آب بیشتری به اطراف پخش می شود. مواظب باشید خیس نشوید. برداشتی از: مجله Nature Physics [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 22:46 | | الفباي فيزيك - كار و گرما كار و گرما گرما نوعي انرژي است كه از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل مي شود. موتورهاي حاوي گاز داغ ... ما بدون « موتورهاي گرمايي » نمي توانيم به نقاط دور دست مسافرت كنيم. در اين موتورها از سوخت براي ايجاد گازهاي داغ منبسط شده ودرنتيجه ايجاد حركت، استفاده مي شود. همچنين، اين موتورها توان اتومبيلها وقايقها وموشكها را تأمين مي كنند وژنراتورهاي برق را راه اندازي مي كنند. توربينهاي بخار ... در نيروگاهها به كمك توربينهاي بخار، گرماي توليد شده را به انرژي الكتريكي ( برق ) تبديل مي كنند. در مركز اين توربينها چرخي قرار دارد كه از يكسري پره تشكيل شده و به يك ميلة گردان وصل است. درون ديگ، آب تحت فشار زيادي جوشيده وبخاري با فشار بسيار زياد توليد مي كند. اين بخار با شدت به پره هاي توربين برخود كرده و موجب چرخش آنها مي شود. در يك توربين بخار كه با دقت طراحي وساخته شده باشد، تنها يك سوم انرژي بخار صرف چرخاندن پره ها مي شود. موتورهاي بنزيني ... در موتورها ي بنزيني، دراثر يك انفجار، گاز بسيار داغي ايجاد مي شود. اين گاز به جاي خروج از موتو، موجب حركت يك پيستون مي شود. در اين نوع موتورها، مخلوطي از قطرات بنزين وهوا به عنوان سوخت موتور مورد استفاده قرار مي گيرد. اين مخلوط در داخل سيلنر ( استوانه ) توسط جرقةئ شمع منفجر مي شود وگاز بسيار داغي توليد مي كند. اين گاز داغ، پيستون را به شدت به طرف پايين مي راند. داخل يك موتور بنزيني معمولي چه اتفاقي مي افتد ؟ … پيستون يك موتور بنزيني چهار ضربه اي به ترتيب، به طرف پايين، بالا، پايين وبالا حركت مي كند. حركت پيستون به طرف پايين وبالا يك ضربه نا ميده مي شود و هر ضربه اثر متفاوتي بر گازهاي داخل سيلندر دارد. اين ضربه ها به همين ترتيب و مدام تكرار مي شوند. انبساط جامدات چرا گرما جامدات را منبسط مي كند ؟… وقتي يك جسم جامد گرم مي شود، مولكولهاي آن با انرژي بيشتري ارتعاش مي كنند وفاصلة مولكولها از يكديگر نيز بيشتر مي شود. در نتيجه، اين جسم جامد در تمام جهات، اندكي بزرگتر ( منبسط ) مي شود. جريانهاي همرفتي ( جابجايي ) انبساط وهمرفتي گرمايي ... همرفت ، انتقال انرژي گرمايي توسط جريانهاي مايع گرم ( يا گاز ) است. هنگامي كه يك قطره از مايع گرم شود، منبسط شده وحجمش افزايش مي يابد. البته مقدار ماده ( جرم آن ) تغييري نمي كند و در حجم منبسط شده پخش مي شود. بنابراين چگالي يك مايع گرم كمتر از چگالي مايع سرد اطراف آن مي شود. پس در يك ظرف محتوي مايع گرم وسرد، مايع سرد به طرف ته ظرف پايين خواهد رفت ومايع گرم بالا خواهد آمد. اين مثال ساده، علت ايجاد جريان همرفتي را نشان مي دهد. انبساط هوا با گرم كردن هوا، انبساط آن وبا سرد كردن هوا، انقباض آن را خواهيد ديد. وقتي يك بادكنك را در داخل ظرف آب جوش قرار دهيد، هواي داخل آن منبسط مي شود ( حجم بادكنك زياد مي شود ) و وقتي از ظرف خارج كنيد، سرد شده وهواي داخل آن منقبض مي شود ( حجم بادكنك كم مي شود ). اندازه گيري انبساط هوا ... وقتي كه فشار گاز ثابت نگه داشته شود، حجم جرم معيني از گاز، متناسب با دماي كلوين آن است. به عبارت ديگر، C مقدار ثابت = T دماي گاز بر حسب كلوين / حجم گاز V رسانش گرما قطعه اي از سيم مسي را بر روي شعلة چوب كبريت نگهداريد. گرما سريعأ در سيم مسي منتقل مي شود. با اينكه حركت گرما ديده نمي شود اما وقتي كه به انگشت شما مي رسد آن را احساس مي كنيد. به اين نوع انتقال انرژي گرمايي، رسانش يا هدايت گرمايي مي گويند. آزمايش : آيا آب رساناي خوبي براي گرماست ؟ يك لولة آزمايش بلند را از آب سرد پر كنيد وآن را بهصورت كج بر روي شعلة ملايم چراغ نگه داريد. مقداري پودر رنگي را بالاي آب بريزيد و وسط لولة آزمايش را بهآرامي حرارت دهيد. بالا وپايين لوله را با دست لمس كنيد تا دماي اين دو نقطه را امتحان كنيد. آيا هوا رساناي خوبي براي گرماست ؟ عايقهاي گرمايي خوب، نظير پرها، بلوز هاي پشمي و پلي استايرن داراي حفره هاي كوچك هوا هستند. اين حفره هاي كوچك، رساناي بدي براي گرما هستند، و عايقهاي بسيار مؤثري به شمار مي روند.در دما در صحبتهاي روزمره، اغلب مي گوييم كه « امروز هوا گرم است » يا « اين چاي سرد است ». اصطلاح علمي براي بيان ميزان گرم بودن اجسام را دما مي نامند. اندازه گيري دما دماسنـجها طوري مدرج مي شوند كه دمـا را بر حسب درجـة سيلسيوس نـشان بدهند. يخ هـميشه در دمـاي يكسانـي ذوب مـي شـود كـه آن را صفر درجه سيلسيوس مي نامند. بخار بالاي آب در حال جوش در فشار معمولي نيز هميشه دماي يكساني دارد كه آن را 100 درجة سيلسيوس مي نامند. اين دو دما را بر روي يك دماسنج مشخص مي كند وفاصلة بين آنها را به 100 قسمت تقسيم مي كنند و هر قسمت را يك درجة سيلسيوس مي گويند. دماسنجهاي پزشكي ــ از دماسنجهاي پزشكي براي اندازه گيري دماي بدن انسان استفاده مي شود. دماسنجهاي الكترونيكي ــ در دماسنجهاي الكترونيكي از يك شاخص ميله اي استفاده مي شود، اين شاخص، دما را به ولتاژ تبديل مي كند ودستگاه اكترونيكي، اين ولتاژ را به صورت يك عدد نشان مي دهد. منبع :www.schoolnet.ir [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 22:32 | | ديوار صوتي در اعصار آغازين دوران هوانوردي ابتدايي، هواپيما ها بيشتر با سرعت هاي بسيار پايين نسبت به هواپيما هاي امروزي پرواز مي كردند كه حتي به بيشتر از ۳۰۰ كيلومتر در ساعت نمي رسيد؛ در حالي كه چنين سرعتي، سرعت مطلوب براي تيك آف يا برخاست يك هواپيماي جنگنده امروزي است و رسيدن به چنين سرعتي، ابداً مستلزم تلاش بسيار و فشار آوردن بيش از حد به موتور نمي باشد.اما رفته رفته، سرعت هواپيما ها حتي با موتورهاي پيستوني به گاه بالاي ۶۵۰ كيلومتر بر ساعت رسيده و از آن زمان بود كه دانشمندان علوم آيروديناميك دريافتند كه با افزايش سرعت، به تدريج ميزان پسا افزايش پيدا كرده و در سرعت معيني، ديگر هواپيما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نيز استال مي شوند. در آن زمان، علت اين موضوع بدين گونه بيان شد كه با افزايش سرعت، به تدريج سرعت گردش انتها يا نوك پره هاي پروانه ي موتور، به سرعت صوت نزديك شده و سرانجام در حداكثر سرعت يك هواپيماي پيستوني كه حدود ۹۵۰ كيلومتر مي باشد، سرعت انتهاي پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا يا درگ بسياري ايجاد مي شود كه خود مانع سرعت گرفتن بيشتر هواپيماست.در چنين سرعت هايي، پروانه موتور هواپيماهاي پيستوني، نه تنها تراست يا نيروي كشش توليد نمي كند، بلكه در اثر سرعت بسيار زياد، تبديل به يك ديسك يا دايره توپر چرخنده مي شود كه جز ايجاد درگ و پسا، كار ديگري انجام نمي دهد. آيروديناميست هاي آن زمان اين حد را يك محدوده سرعت يا همان ديوار صوتي در نظر گرفته و بسياري از آنان نيز بر اين عقيده بودند كه گذشتن از ديوار صوتي و پشت سر گذاشتن آن، كاريست غير ممكن؛ اما با ورود به عصر جت و پيشرفت علم آيروديناميك، همه ما شاهد هستيم كه اين كار براي جنگنده هاي امروزي كاري بس سهل و آسان است. حال، پس بررسي تاريخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازيم و نخست، ببينيم كه خصوصيات صوت و ديوار صوتي چيست و چرا گذر از آن نيازمند قدرت و كشش و توانايي زيادي است.صوت، در شرايط عادي (دما، فشار و … معمولي) در سطح دريا داراي سرعتي معادل ۳۳۲ متر بر ثانيه يا ۱,۱۹۵ كيلومتر بر ساعت مي باشد كه اين سرعت، با افزايش ارتفاع و كاهش فشار و تراكم هوا، كاهش يافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت كمتري مي پيمايد. اين مسئله بدين صورت است كه صوت همانطور كه مي دانيم، از طريق ضربات ملكول هاي هوا به يكديگر و انتقال انرژي آن ها فضا را طي مي كند و هرچه تعداد مولكول ها در يك حجم معين بيشتر باشند، انتقال انرژي زودتر صورت پذيرفته و صوت با سرعت بيشتري انتقال مي يابد؛ چنانكه سرعت صوت در مايعات بيشتر از هوا و در جامدات بسيار بيشتر از مايعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ كيلومتر بر ساعت است. پس در نتيجه افزايش ارتفاع، تعداد ملكول ها در يك حجم معين كاهش يافته و صوت با سرعت كمتري فضا را مي پيمايد.ديوار صوتي، شيئي فيزيكي و قابل روئيت نيست؛ بلكه، به دليل اينكه گذشتن از سرعت صوت نيازمند توان بسيار بالاي موتور و آيروديناميك بسيار خوب مي باشد، اين حد را يك مانع براي رسيدن به سرعت هاي بالاتر دانسته و از آن به نام ديوار صوتي ياد مي كنند.عدد ماخ، در حقيقت همان نسبت سرعت شي پرنده يا همان هواپيما به سرعت صوت محيط است كه به احترام دانشمندي آلماني كه براي اولين بار چنين مقياسي را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، كميتي متغير است و بسته به خصوصيات هوا مانند دما و فشار، تغيير كرده و كاهش يا افزايش مي يابد. اما حال كه با عدد ماخ آشنا شديم، به مهمترين و اصلي ترين عامل ايجاد ديوار صوتي يعني همان «امواج ضربه اي يا Shockwaves» پرداخته و دليل ايجاد درگ و پساي زياد را در سرعت هاي نزديك سرعت صوت، بررسي خواهيم كرد.امواج ضربه اي يا شاك ويو ها، در حقيقت همان عامل اصلي ايجاد ديوار صوتي هستند. امواج ضربه اي، تغييري ناگهاني در فشار و دماي يك لايه از هواست كه مي تواند به لايه هاي ديگر منتقل شده و به صورت يك موج فضا را بپيمايد. براي درك بهتر مطلب، وقتي كه سنگي در آب انداخته مي شود، موج هاي در آب به وجود مي آيند كه به سمت خارج در حال حركتند. اين امواج، نتيجه افزايش سرعت يا اعمال نيرو به لايه اي از ملكول هاي آب است كه قادر به انتقال به لايه هاي ديگر نيز مي باشد، و امواج ضربه اي نيز، همان امواج درون آب هستند، با اين تفاوت كه آن ها در سيالي ديگر به جاي آب به نام هوا، تشكيل مي شوند.در سرعت هاي نزديك سرعت صوت، فرضيه غير قابل تراكم بودن هوا رد شده و ضريب تراكم هوا به ۱۶% در مي رسد، كه مقداري غير قابل چشم پوشي است. در اين سرعت ها هواي جلوي بال يا لبه حمله به شدت متراكم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهي افزايش مي يابد، همين مسئله، يكي از عوامل ايجاد امواج ضربه اي است. هواپيما با حركت خود در هوا، نظم فشار هواي محيط را بر هم مي زند و همانند قايقي كه در آب در حال حركت است، امواجي از آن ساطع شده و به دليل اينكه اين امواج با سرعت صوت حركت مي كنند و هواپيما زير سرعت صوت در حال سير است، از آن دور مي شوند. اما كم كم، با نزديك شدن به سرعت هاي ترانسونيك و حدود سرعت صوت، اين امواج فرصت دور شدن از هواپيما را نداشته و در جلوي بال متراكم مي شوند. در مناطقي از بدنه هواپيما كه سطوح ناموزوني نسبت به جهت حركت هواپيما دارد، سرعت گذر هوا افزايش يافته و بر اساس اصل برنولي، با افزايش سرعت سيال، فشار آن كاهش مي يابد. در چنين سرعت هايي، هواي اطراف اين سطوح به سرعت صوت مي رسد، گرچه هواپيما هنوز به سرعت صوت نرسيده باشد. در نتيجه رسيدن بعضي سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه اي توليد شده و درگ يا پساي فراواني را قبل از رسيدن به سرعت صوت توليد مي كنند، كه همين مسئله گذر از ديوار صوتي را مشكل مي نمايد. به سرعتي كه در آن حداقل يكي از سطوح هواپيما به سرعت صوت رسيده باشد،( گرچه اين پديده در مورد خود هواپيما صادق نباشد)، عدد ماخ بحراني يا Critical Mach Number مي گويند. عدد ماخ بحراني را مي توان به سرعتي كه نمودار پسا در مقابل سرعت سير صعودي مي گيرد، نيز تعريف نمود. در اين سرعت، فرامين هواپيما كم كم شروع به درست جواب ندادن كرده و حالتي شبيه به كوبيدن بر روي بال توسط امواج ضربه اي به وجود مي آيد كه با گذر از ديوار صوتي، فرامين هواپيما به حالت طبيعي خود باز مي گردند. بنابراين، در سرعتي كه هواپيما به عدد ماخ بحراني خويش مي رسد، پسا به دليل ايجاد امواج ضربه اي به طور قابل توجهي افزايش مي يابد، پس، بايد تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحراني هر چه بيشتر با بهبود ويژگي هاي آيروديناميكي افزايش يابد، چون اگر اين اتفاق در سرعت هاي پايين تر رخ دهد، هواپيما نيز بايد از سرعت پايين تري جدال با افزايش پسا را شروع كند.حال ببينيم كه چرا با توليد امواج ضربه اي، پسا افزايش مي يابد.قانوني در مبحث ديوار صوتي بيان مي كند كه هر جريان هوايي كه از يك موج ضربه اي بگذرد، موج ضربه اي انرژي كنتيكي يا جنشي سرعتي آن را گرفته و در خور تبديل به گرما و افزايش فشار مي كند، در نيتجه سرعت جريان هواي گذرنده از موج ضربه اي به ميزان قابل توجهي كاهش مي يابد. با كاهش سرعت جريان هوا در جلوي بال ها در سرعت هاي نزديك سرعت صوت، تلاش پيشرانه يا موتورهاي هواپيما بايد چند برابر شود تا اثر كاهش سرعت در اثر موج ضربه اي را خنثي نمايد. در صورتي كه عدد ماخ بحراني هواپيمايي پايين باشد، در سرعت هاي پايين بايد نيروي رانشي هواپيما چند برابر شود كه مصرف سوخت فوق العاده اي را براي گذر از ديوار صوتي به دنبال خواهد داشت؛ اما، در صورت بالا بودن عدد ماخ بحراني، هواپيما فقط مدت كوتاهي نيازمند قدرت و كشش بسيار زياد براي شكستن ديوار صوتي مي باشد. با اعمال نيروي فراوان رانشي، سرانجام هواپيما بر مشكل پساي زياد فائق آمده و از ديوار صوتي مي گذرد. در نتيجه اين عمل، امواج توليد شده توسط هواپيما از آن جا مانده و پشت سر هواپيما حركت مي كنند. در اين حالت، وضعيت به حالت عادي بازگشته و پساي ايجاد شده به وضعيت نرمال باز مي گردد. بعضي از هواپيما ها از تمام نيروي پس سوزشان يا ۱۰۰% قدرت موتور براي گذر از ديوار صوتي و يا سرعت ۱,۱۹۵ كيلومتر بر ساعت استفاده مي كنند، در حالي كه در سرعت هاي بسيار بالاتر، تنها از ۳۰% قدرت موتور براي رانش به جلو بهره مي جويند. با دقت در اين مثال، مي توان به خوبي افزايش درگ و پسا و قدرت فروان لازم براي غلبه بر آن در سرعت هاي نزديك به سرعت صوت را درك و تجزيه و تحليل نمود. امواج ضربه اي توسط هواپيما در سرعت صوت، بسيار قدرتمند مي باشند، چنانكه در صورت پرواز هواپيما نزديك به زمين و گذر آن از ديوار صوتي، امواج ضربه اي با منتهاي قدرت به اجسام زميني مانند شيشه هاي منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شكستن آن ها مي شود، يا حتي اگر شخصي در معرض امواج ضربه اي به طور مستقيم قرار گيرد، احتمال از دست دادن شنوايي و پاره شدن پرده گوش بسيار است. از امواج ضربه اي، در بمب ها و تسليحات ديگر نيز استفاده مي شود. بمب ها با يك افزايش دما و فشار ناگهاني در لايه هايي از هوا، امواج ضربه اي به وجود آورده كه از طريق هوا انتقال يافته و باعث شكستن شيشه ها و تخريب ديوار ها نيز مي شود. اگر شخصي در فاصله اي نسبتاً نزديك در فضايي تهي از هوا و خلاء، حتي نزديك يك بمب ده تني ايستاده باشد، بر فرض منفجر كردن بمب، آسيبي به وي نخواهد رسيد، چون هوايي براي انتقال امواج ضربه اي وجود ندارد. به دليل توليد امواج ضربه اي در سرعت هاي حدود سرعت صوت، خلبانان سعي مي كنند فقط مدت كوتاهي در چنين سرعت هايي ترانسونيك پرواز كرده و به زودي از ديوار صوتي گذر كنند، چون پرواز در اين سرعت ها نيروي بسيار زياد موتور در نيتجه افزايش فوق العاده ميزان مصرف سوخت را در پي دارد. اما حال ببينيم صدايي انفجار مانند كه در هنگام شكستن ديوار صوتي توليد مي شود نتيجه چيست. امواج حاصله از حركت هواپيما يا صداي توليد شده در اثر حركت، هر بار در سرعت هاي زير سرعت صوت از هواپيما دور شده و به گوش شنونده مي رسد. اما با رسيدن هواپيما به سرعت صوت، اين صداها ديگر فرصت دور شدن از هواپيما را نداشته و كلاً در جلوي هواپيما جمع مي شوند. با گذر از سرعت صوت، صدايي چند ده برابر شده از حركت هواپيما با هم به گوش شنونده مي رسد كه مانند يك انفجار شديد يا صداي رعد و برقي بسيار قدرتمند مي باشد. شايد در تصاوير هواپيماهاي در حال گذر از ديوار صوتي، هاله اي سفيد رنگ را در اطراف هواپيما مشاهده كرده باشيد. در هنگام گذر از ديوار صوتي، اگر هواپيما نزديك به زمين و در محيطي مرطوب با درصد بخار آب زياد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه اي فشرده شده و ابر سفيدي را براي چند ثانيه پديد مي آورند كه همان هاله سفيد رنگ قابل روئيت در تصاوير است. اما از امواج ضربه اي در موتورهاي جت نيز استفاده مي شود. بدين گونه كه، هوا ورودي در موتورهاي جت، حتي اگر هواپيما با سرعت هاي بالاي صوت پروزا نمايد، بايد زير سرعت صوت باشد تا قابليت احتراق را در موتور داشته باشد. بنابراين، اكثراً در ورودي موتورهاي هواپيماهاي جنگنده مخروطي را به شكل كامل يا نصف مانند هواپيماهاي ميگ ۲۱ يا اف ۱۰۴ ستارفايتر مي بينيم، كه فلسفه ايجاد اين مخروط توليد عمدي امواج ضربه اي است.در صورت توليد امواج ضربه اي، هواي عبوري از ميان آن با سرعت كاهش يافته يا زير صوت وارد موتور مي شود و فرآيند احتراق به طور كامل انجام مي پذيرد. براي انجام پرواز هاي مافوق صوت، اغلب هواپيماهاي جنگنده از مقطع بال هاي ويژه اي كه عدد ماخ بحراني را به حداكثر مي رسانند، استفاده مي نمايند و مقطع بال ها معمولاً بسيار نازك و متقارن مي باشد. به عقب برگشتگي بال هاي هواپيماهاي مدرن نيز در نتيجه تلاش براي افزايش عدد ماخ بحراني بوده چرا كه آزمايش هاي تونل باد نشان داده كه با به عقب برگشتگي بال ها به ميزان چند درجه عدد ماخ بحراني به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد، تا جايي كه هواپيماهاي مسافربري سريع السير مانند بوئينگ ۷۴۷ كه در حدود سرعت صوت يا حدود ۹۸۰ كيلومتر بر ساعت پرواز مي كنند، نيز به بال هايي به عقب برگشته مجهزند. در برخي از هواپيماها، مانند هواپيماي اف ۱۴ تامكت، از سيستم بال هاي متغير استفاده شده كه در اين سيستم، در سرعت هاي پايين كه از عدد ماخ بحراني خبري نيست بال ها گسترده مي شوند و براي فراواني توليد مي كنند، ولي رفته رفته با نزديك شدن به سرعت صوت، كامپيوتر موجود در اين سيستم خود زاويه لازم براي افزايش عدد ماخ بحراني را محاسبه كرده و بال را متناسب با زوايه آن تغيير داده و به عقب بر مي گرداند. اين سيستم به دليل هزينه هاي بالا و سنگيني بيش از حد آن، داراي استفاده محدودي مي باشد. هواپيماها كلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زير تقسيم مي شوند: ▪ هواپيماهاي زير سرعت صوت يا مادون صوت با محدوده سرعت ۳۵۰ تا ۹۵۰ كيلومتر بر ساعت، Subsonic ▪ هواپيماهاي حدود سرعت صوت با محدوده سرعت ۹۵۰ تا ۱۲۰۰ كيلومتر بر ساعت، Transonic ▪ هواپيماهاي سرعت صوت با محدوده سرعت دقيقاً سرعت صوت نسبت به محيط، Sonic ▪ هواپيماهاي بالاي سرعت صوت يا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت ۱ ماخ تا ۵ ماخ، Supersonic ▪ هواپيماهاي با سرعت بسيار بيشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت ۵ ماخ و بالاتر، Hypersonic لازم به ذكر است، اولين بار، خلباني آزمايشي آمريكايي به نام چاك ييگر، با انجام اصلاحاتي بر روي يك بمب افكن قديمي آن را به چهار موتور موشكي مجهز كرده و بر فراز بياياني در آمريكا، پس از جدا شدن از هواپيماي مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانيه پرواز هواپيماي پرتقالي رنگ ملقب به X-۱ به صورت گلايد، خلبان چهار موتور موشكي خود را روشن كرده و پس از چند لحظه صدايي رعد آسا در آسمان شنيده شد كه همان نتيجه شكستن ديوار صوتي براي اولين بار در جهان بود. در اين آزمايش، اين هواپيما به سرعت ۱۶/۱ ماخ دست يافت، و با ورود به عصر جت، روياي شكستن ديوار صوتي و پا گذاشتن به سرعت صوت نيز به واقعيتي بسيار قابل لمس مبدل گشت. [+] نوشته شده توسط yasaman ; در 10:11 | | All Rights Reserved [myblog] .:. Designed By Ali Mohajer
88/06/22 - 88/06/31 88/01/22 - 88/01/31 88/01/05 - 88/01/21 87/11/22 - 87/11/30 87/11/01 - 87/11/07 87/10/22 - 87/10/30 86/11/22 - 86/11/30 86/11/05 - 86/11/21 86/11/08 - 86/11/14 86/11/01 - 86/11/07 86/08/05 - 86/08/21 86/08/08 - 86/08/14 86/05/05 - 86/05/21 86/04/22 - 86/04/31 86/03/22 - 86/03/31 86/03/05 - 86/03/21 86/03/01 - 86/03/07 86/02/22 - 86/02/31 86/02/05 - 86/02/21 86/02/08 - 86/02/14 86/01/22 - 86/01/31 85/11/22 - 85/11/30 85/11/05 - 85/11/21 85/11/01 - 85/11/07 85/10/22 - 85/10/30 85/06/22 - 85/06/31 85/05/22 - 85/05/31 85/05/01 - 85/05/07 85/04/01 - 85/04/07 85/03/22 - 85/03/31 85/03/01 - 85/03/07 85/02/22 - 85/02/31 85/02/01 - 85/02/07 85/01/22 - 85/01/31 85/01/05 - 85/01/21 85/01/08 - 85/01/14 84/12/22 - 84/12/29 84/12/08 - 84/12/14 84/12/01 - 84/12/07
فیزیک روز راز نو دنیای فیزیک پلاسما دنیاي نجوم مرزهای فضا زمان تازه های فیزیک و نجوم Persian Astronomy ۞♥دنیای بی انتها♥۞ شبکه تخصصی فیزیک ونجوم نجوم و فضا ۞ از گاليله تا هاوكينگ اختر شناسی فیزیک را بهتر یاد بگیریم دانش پارسی نا گفته های دنیای مجازی کم کم می خواد یک چیزی بشه math ستارگان کویر یزد فیزیک،سایه ی دانایی دپارتمان فیزیک کوپرنیک نجوم و زندگی علمی و تحقیقی فیزیک ؛ سلوک در ژرفای گیتی einstein Ask A Scientist physics World of science دپارتمان فيزيك گاليله ترجمه ي مقالات فيزيك از انگليسي زمينه پيدايش فيزيك كلاسيك مرزهای فضا زمان مطالب جالب علمی:نجوم/فیزیک/ریاضی و.... interesting phisics وبلاگ مهندسی مواد و متالورژی فیزیک معرفی بهترین سایت های فیزیک Point Group Symmetry Physics Classroom لبخند رياضي فيز وب علوم پايه پايگاه علمي آموزشي فارسي Physicsir Online Physics سایت ستاد ویژه توسعه فنآوری نـانو اطلاعاتی راجه بـه مـــــاه مرکـز اطلاعات نیروی هسته ای و اورانیوم بـــعد چهـــارم زمـیـــن و آســمان نور و ماده
انجمن فیزیک ایران شهنان تبريك گويان وبلاگ لیلا جون ( خاطرات سمپادی ) اون یکی وبلاگ لیلا جون ( دختر شرق ) وبلاگ نسرین جون ( ماه پیشونی ) وبلاگ یاسمن جون ( دختر ایرونی ) وبلاگ سحر جون ( غریبی آشنا ) وبلاگ ساناز جون وبلاگ مینا جون ( تک ستاره ی دنیا ) وبلاگ زهرا جون ( مسائل جالب ریاضی ) وبلاگ طیبه جون ( جهان ریاضیات ) وبلاگ شیوا جون وبلاگ ساره جون وبلاگ سیمین جون تا شقایق هست خانم معلم سمپادیها سمپاد نامه! مث یه نور کوچولو غریبه اسماعیل همتی رسپـــــــیـــــنــــــا *·.¸*·.¸`*·.¸ ستاره ¸.·*´¸.·*¸.·* شعر وموسیقی »-(¯`v´¯)-» سوار صحرا گرد »-(¯`v´¯)-» بی تو تیتر یک ღ سایبون عاشقی ღ SAMPAD تازه های فیزیک و نجوم تکاپو!!! مرکز تحقیقات و فناوری شبكه فيزيك هوپا نجوم پارسی وبلاگ تخصصی فیزیک نظری هنر فیزیک !!! VMR-PCR the 38th international Physics Olampiad علمی و تحقیقی سایت آموزش فیزیک الکترونیک سایت علمی دانشجویان ایران دانش فضایی ایرانیکا انجمن فیزیک مریوان نشریه الکترونیکی سی. پی. اچ. انوشه انصاری سازمان فضایی ایران cloudysky دانشنامه ستاره شناسی پژوهشگاه هوا-فضا ایران فیزیک!! وبلاگ محبوبه جون (گرافیست های اخراجی) ::جزيره دانلود::
با تشكر مديرايت سايت
نام مرد جوان یا آن شاگرد تیز هوش كسی نبود جز ، آلبرت انیشتن !
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 15:26 | |
هندسه دوجيني و كريستالهاي برف
شكل فوق انطباق رسم ستاره داوود توسعه يافته و عكس يك كريستال برف را نشان ميدهد ، شايد شكل فوق براي ما زياد جالب نباشد ولي اين تصوير براي علاقمندان به هنرهاي زيبا ، طراحي و گرافيك فوقالعاده جالب است ، كافي است كه محل گذر خطوط موازي را از هر شش جهت به دقت برسي كنيد و به شگفتيهاي اين انطباق دست يابيد . كريستالهاي برف در ساختار كريستالي خود ، كاملا از اين رسم هندسي تبعيت ميكنند و اين موضوع مربوط به زاويه پيوند شيميايي عناصر اكسيژن و هيدروژن و پيوندهاي ملكولي ( يا هيدروژني ) آب در داخل شبكه كريستالي يخ ميشود كه در مباحث بعدي در مورد زواياي پيوندهاي شيميايي و ساختار هندسي كريستالها و رابطه آنها با رسم ستاره داوود توسعه يافته ، مطالبي ارايه خواهد شد . يكي از شگفتيهاي خلقت خداوند متعال اين است كه از اول آفرينش تا آخر خلقت ، هيچ دو كريستال برف منجمد شده شبيه به هم و يكساني را نميتوان يافت ، در واقع شكل اين كريستالها انحصاري بوده و هيچ وقت تكرار نميشوند و بينهايت شكل ميتوان براي كريستال برف تصور نمود .
در شكل فوق محل تقاطع و مسير گذر خطوط را برسي كنيد .
به هر تعداد از كريستالهاي برف را كه مشاهده و برسي كنيم در نهايت به نتيجه مشابه قبلي ميرسيم . در واقع هيچ كريستال برف را نميتوان يافت كه تناسبات موجود در شكل توسعه يافته ستاره داوود را نقض كند . فقط اين موضوع را همواره بايد به ياد داشته باشيم كه با جزييترين حرارت محيطي بالاي صفر درجه اين كريستالها تغيير شكل داده و ذوب ميشوند .
اين كريستالها به قدري زيبا هستند كه ذوب شدن آنها انسان را اندوهگين ميكند ولي ذوب شدن آنها ، حياتي نو به طبيعت ميدهد و اين خود تسلي بخش و باعث برطرف شدن اندوه است و از طرف ديگر اين كريستالها در شكلها و طرحهاي ديگري مجددا شكل ميگيرند كه تصوير آنها ميتواند ياد و خاطره قبليها را زنده كند .ساعت ؛ تقويم و ستاره داوود توسعه يافته
همانطور كه ميدانيم هر دقيقه 60=5*12 ثانيه و هر ساعت 60=5*12 دقيقه و شبانه روز 24=12*2 ساعت و هر هفته 7 روز و هر ماه قمري يا شمسي از 29 الي 31 روز و هر سال 12 ماه و هر سال شمسي چهار فصل و هر فصل سه ماه دارد ، كه بيانگر اين موضوع است كه در اندازه گيري زمان و حساب تقويم از رياضيات دوجيني استفاده شده است . همانطور كه ميدانيم هر ساعت 3600=60*60 ثانيه دارد كه در تقسيمات دايره از 360 درجه استفاده شده است كه تقسيمات زاويه نيز دقيقه و ثانيه ميباشد .
منبع:محمدرضا طباطبايي 9/8/86http://www.ki2100.com/mat/time.htm
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 18:12 | |
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 18:9 | |
این دو تصویر از یک منظره گرفته شده اند اما در سمت راست از یک فیلتر قطبشی استفاده شده است. ترکیب رنگ به نحوی تغییر کرده است که از نظر من تصویر قطبیده شده زیباتر به نظر میآید. آیا کسی توضیح کاملتری میتواند ارائه بدهد؟
تصویر دیگر زیر نیز نشان دهنده تفاوت نور قطبیده با غیر قطبی است:
در نیمه بالایی این عکس نور قطبیده شده جمع آوری گردیده و در نیمه پایینی نور غیر قطبیده. نتیجه مستقیم اینست که اثرات بازتابی نیز نسبت به قطبش حساسیت دارند.
اما یک سوال: آیا آشکارساز های تصویر برداری (چشم انسان یا CCD دوربینهای دیجیتال) به قطبش نور هم وابسته اند؟
منبع: http://myphysics.blogfa.com/
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 0:35 | |
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 23:13 | |
بین الکترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد که ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالکتریکی را مطرح کرده که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است...
بين الكترونها و پروتونها نيروي جاذبه و بين خودشان باهم نيروي دافعه وجود دارد كه ماهيت اين نيروها هنوز شناخته نشده است اما براي تحليل ساده تر بارالكتريكي را مطرح كرده كه براي الكترون با علامت منفي و براي پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.● الكترون چيست؟
الكترون معناي يوناني كهربا است كهربا ماده اي است كه در مالش به پارچه پشمي باردار شده و خرده هاي كوچك كاه را جذب مي كنداين ربايش بعلت نيرويي مرموز اتفاق مي افتد كه يونانيان آن را الكتريسيته ناميده اند▪ اجزاي ماده :همه مواد از ملكولهاي شكل ميگيرند كه آنها نيز خود از اتمها ساخته مي شوند . اتمها از دو جز’ اصلي الكترون و هسته ساخته مي شوند كه الكترونها در مدارهاي مشخص بدور هسته در گردش مي باشند .چه عاملي سبب ماندن الكترون در مدار مشخص خود مي شود ؟بين الكترون و هسته نيروي جاذبه الكتريكي وجود دارد كه اندازه آن برابر نيروي دافعه گريز از مركز ناشي از چرخش سريع الكترون بدور هسته مي باشد
● درون هسته چيست ؟
هسته شامل ذرات بسياري است كه مهمتريت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .
● بار الكتريكي چيست ؟
بين الكترونها و پروتونها نيروي جاذبه و بين خودشان باهم نيروي دافعه وجود دارد كه ماهيت اين نيروها هنوز شناخته نشده است اما براي تحليل ساده تر بارالكتريكي را مطرح كرده كه براي الكترون با علامت منفي و براي پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.
● چگونه مي توان مواد را باردار كرد ؟
روشهاي باردار كردن ماده همان روشهاي توليد الكتريسيته است .بعبارت ديگر مي توان با استفاده از اين روشها الكتريسيته توليد كرد . ساده ترين اين روشها مالش دو ماده بهم است كه باعث مي شود الكترونها از يك ماده به ماده ديگري بروند و در نتيجه اختلاف بار بين دو ماده ايجاد شود . مثلا مالش يك ميله شيشه اي به يك پارچه پشمي سبب باردار شدن هر دو ماده مي شود كه يكي بار مثبت ( كمبود الكترون ) و ديگري بار منفي ( ازدياد الكترون) مي يابد.
● نيروي الكتريكي چيست ؟
بين بارهاي الكتريكي اعم از مثبت يا منفي نيروي الكتريكي وجود دارد اين نيرو به مقدار بار الكتريكي و فاصله آنها از هم بستگي دارد . مطابق قانون كولن مقدار نيرو از حاصل ضرب بارها در ضريب ثابتي كه به جنس محيط بستگي دارد تقسيم بر مجذور فاصله بين دو بار بدست مي آيد . اما در تحليل ساده تر هرچه مقدار بارها بيشتر باشد مقدار نيرو نيز بيشتر و هرچه فاصله آنها بيشتر شود مقدار نيرو نيز كمتر مي شود .
● مواد در حالت عادي از نظر بار الكتريكي چگونه اند ؟
همه مواد در حالت عادي داراي مقدار الكترون و پروتون مساويند به همين دليل از نظر برايند بارهاي الكتريكي خنثي مي باشند .
● چگونه مي توان يك ماده خنثي را باردار كرد ؟
هرگاه تعادل بين بارهاي مثبت و منفي در يك جسم خنثي بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمين منظور كليه روشهاي توليد الكتريسيته كاري نمي كنند جز برهم زدن تعادل بين بارهاي الكتريكي مثبت و منفي . مي دانيم كه الكترون نسبت به پروتون قابليت جابجايي و حركت بيشتري دارد . بنابراين مي توان با دادن يا گرفتن الكترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الكترونها بيشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفي و در صورتي كه عكس اين حالت روي دهد جسم بار مثبت پيدا مي كند .
● باردار كردن مواد چه ربطي به توليد الكتريسيته دارد ؟
اجازه دهيد براي جواب به اين سوال نخست مواد را دسته بندي كنيم▪ مواد از نظر هدايت الكتريكي به چند دسته تقسيم مي شوند ؟همه مواد از نظر هدايت الكتريكي جز يك از سه دسته زير مي باشندالف) هادي ها :موادي كه براحتي برق را از خود عبور مي دهندب) عايقها :موادي كه برق را از خود عبور نمي دهندج) نيمه هادي ها :اين مواد در شرايط خاصي مانند هادي ها يا نيمه هادي ها عمل مي كنند . اما در حالت عادي برق را به مقدار ناچيز از خود عبور مي دهند
● جريان الكتريكي چيست ؟
هرگاه حاملهاي الكتريسيته ( الكترونها ) در يك هادي بحركت درآيند جريان الكتريكي ايجاد مي شوند . اما هر حركت الكتروني جريان برق نيست . بلكه اين حركت بايد در يك مسير مشخص باشد .هر چقدر الكترونهاي بيشتري در زمان كمتري در مسير مشخص حركت كنند مقدار جريان نيز بيشتر مي شود
● آمپر چيست ؟
براي دانستن ميزان جريان بايد بتوان آن را با عدد بيان كرد كه به همين منظور از واحد سنجش جريان كه همان آمپر است استفاده مي شود
● مقدار يك آمپر جريان چقدر است ؟
هرگاه از يك هادي تعداد ۲۸/۶ ضربدر ۱۰ بتوان ۱۸ الكترون در يك ثانيه بگذرد اين ميزان الكترون در زمان يك ثانيه معرف يك آمپر جريان الكتريكي است.
● ولتاژ چيست ؟
دانستيم هرگاه الكترونها در يك هادي در مسير مشخصي بحركت در آيند جريان الكتريكي ايجاد مي شود . اما الكترونها بدون دريافت نيرو و انرژي از مدار گردش بدور هسته خارج نمي شوند . بنا براين براي توليد جريان نياز به يك نيرو داريم كه آن را از منابع توليد نيرو مانند باتري مي گيريم . بعبارت ساده تر نيروي لازم جهت ايجاد جريان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گيري آن ولت است.
● چگونه مي توان ولتاژ توليد كرد ؟
اين سوال پاسخ سوال ديگري نيز مي تواند باشد كه همان روشهاي توليد الكتريسيته است . مي دانيم كه انرژي توليد نمي شود بلكه از صورتي به صورت ديگر تبديل مي گردد . از آنجاييكه الكتريسيته هم انرژي است پس بايد تبديل شده انرژي هاي ديگر باشد . انرژيهايي كه بصورت متعارف براي توليد برق بكار مي رود عبارتند از : انرژي شيميايي در باتريها - انرژي مغناطيسي در ژنراتورها - انرژي نوراني در باتريهاي خورشيدي - انرژي حرارتي در ترموكوپلها - انرژي ضربه اي در پيزو الكتريك و غيره.
● مقاومت چيست ؟
الكترونها در هادي براحتي نمي توانند حركت كنند زيرا در مسير حركت آنها موانعي وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادي در برابر عبور جريان مي گوييم .هرچه قدر اين موانع كمتر باشد عبور جريان بهتر صورت ميگيرد و مي گوييم جسم هادي بهتري است . اين موضوع نخستين بار توسط سيمون اهم يك فيزيكدان آلماني مطرح شد . به همين دليل واحد اندازه گيري مقاومت اهم است.
● منظور از مدار الكتريكي چيست ؟
حال با دانستن سه فاكتور اساسي در برق ( جريان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتريكي را تعريف مي كنيم : هر مدار الكتريكي يك مجموعه از توليد كننده برق - مصرف كننده آن و سيمهاي ارتباطي بين ايندو است▪ چند نوع مدار الكتريكي داريم ؟دو نوع مدار الكتريكي وجود دارد۱) مدار الكتريكي باز كه در آن ارتباط بين توليد كننده در نقطه يا نقاطي قطع است و در نتيجه جريان در مدار وجود ندارد۲) مدار الكتريكي بسته كه مسير عبور جريان كامل است و مصرف كننده از توليد كننده انرژي دريافت كرده و آنرا به صورتهاي ديگر تبديل ميكند مانند يك لامپ كه برق را به نور تبديل مي كند .
● منظور از اتصالي در يك مدار يا اتصال كوتاه چيست ؟
هرگاه در يك مدار بسته جريان از مسيري بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زياد تر از حد مجاز باشد اين وضعيت را اتصال كوتاه مي گوئيم . در حالت اتصال كوتاه سيم كشي مدار و توليد كننده برق در معرض آسيب جدي قرار مي گيرند زيرا جريان مدار بسيار زياد شده و باعث داغ شدن سيم كشي و اضافه بار شدن منبع توليد كننده برق مي گردند در نتيجه اتصال كوتاه بايد سريعا و بصورت خودكار قطع شود كه اين وظيفه بعهده فيوز است.
● اساس كار فيوز چيست ؟
فيوز يك عنصر حفاظتي در مدار است كه هرگونه اضافه جرياني را كه بيشتر از مقدار نوشته شده روي فيوز باشد تشخيص داده و آنرا سريع قطع ميكند . بدين صورت كه جريان اضافه سبب توليد گرما در فيوز شده و يك سيم حساس به حرارت را كه در مسير عبور جريان و در داخل فيوز قرار دارد ذوب ميكند و در نتيجه مسير عبور جريان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف مي شود اما تا زماني كه عامل ايجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فيوز فايده اي ندارد.
● خطرات ناشي از برق كدامند ؟
خطراتي كه از برق ناشي مي شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزي و خطرات برق گرفتگي تفسيم ميشوند . در صورتيكه در يك مدار الكتريكي اتصال كوتاه پيش آيد و برطرف نشود جريان مدار بشدت افزايش يافته و حرارت زيادي تولد مي كند . اين حرارت سبب آتش گرفتن عايق سيم ها و گسترش آن به مواد آتش گير ديگر است . خطر ناشي از برق گرفتگي مستقيما شخص را تهديد مي كند.
● جريان خطا چيست و چند نوع است ؟
در صورتيكه در مدار الكتريكي جريان از مسير درست خود جاري نشود آنرا جريان خطا مي گويند . اين جريان ممكن است از طريق اتصال بدنه به زمين جاري شود يا از مدار اصلي بگذرد كه ميزان آن بيشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه يا اضافه بار گويند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه اي از مدار كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند بهم اتصال مي يابند ( توسط يك مقتومت بسيار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بيشتر از مقدار مجاز آنها مي شود.
● منظور از برق گرفتگي چيست ؟
اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود .
● اندازه جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟
براي جريان متناوب ۱۵ ميلي آمپر و براي جريان مستقيم ۶۰ ميلي آمپر - ولتاژ متناوب ۶۵ ولت و ولتاژ مستقيم ۴۵ ولت است.
● چگونه مي توان شخص را از خطر برق گرفتگي محافظت كرد؟
به اين منظور بايد تمامي گزينه هايي را كه سبب برق گرفتگي مي شود يافت و آنها را بي اثر كرد . مهترين عاملي كه سبب برق گرفتگي مي شود اتصال بدنه است . در اين حالت بكمك كليد FI يا سيم ارت يا كليد FU يا سيستم نول اتصال بدنه را حذف مي كنيم . مي توان از دستگاههايي استفاده كرد كه بدنه عايقي دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . مي توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك براي بدن - كمتر از ۶۵ ولت - بكار برد و در نهايت مي توان از ترانسهاي ايزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازي فاز برق شهر از تغذيه دستگاه مي شود و در نتيجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگي از بين مي رود.
● توان الكتريكي چيست ؟
اصولا توان به معني سرعت تبديل انرژي است . در دستگاههايي كه براي تبديل انرژي بكار مي روند هر چقدر اين سرعت بيشتر باشد قدرت دستگاه نيز بيشتر است . مثلا در ژنراتور توان بيشتر نشاندهنده توليد انرژي برقي ! بيشتري است . در مصرف كننده ها نيز همين موضوع صدق مي كند . لامپي كه توان بيشتري دارد نور زيادتري هم توليد مي كند .▪ توان را چگونه محاسبه كنيم ؟سرعت تبديل انرژي از تقسيم مقدار آن بر زماني كه آن انرژي تبديل شده بدست مي آيد.( انرژي الكتريكي از حاصل ضرب ولتاژ در جريان در زمان بدست مي آيد ) . اگر ميزان انرژي را بر زمان تقسيم كنيم مي ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جريان آن كه اين همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جريان ) . البته اين رابطه فقط براي مدارهاي دي سي صدق مي كند و در مدارات آسي رابطه ديگري دارد كه بعدا به آن مي پردازيم .▪ واحد و دستگاه اندازه گيري توان چيست ؟توان با واحد وات و در مقادير بالاتر با كيلو وات و مگاوات سنجيده مي شوند كه توسط واتمتر اندازه گيري مي شود.
منبع:www.articles.ir
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 23:5 | |
تحول در اندازه گيري قطر نانوالياف پليمري توسط محققان كشور
شنبه 28 دی 1387 - پژوهشگران دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه گیلان توانستند به کمک پردازش تصویر روشی برای خودکارسازی فرآیند اندازه گیری قطر نانو الیاف ارائه دهند ...
محمد ضيابري سيدين روشي كه هم اكنون براي اندازه گيري قطر نانوالياف استفاده ميشود را روشي دستي دانست و گفت: اين روش بسيار طولاني و خسته كننده و تعداد اندازه گيريها در اين روش محدود است از اين رو سعي كرديم با بهره گيري از ابزار پردازش تصوير، روشي براي اندازه گيري قطر نانو الياف ارائه دهيم كه در عين خودكار بودن از سرعت و دقت بالايي برخوردار باشد.
وي با بيان اينكه در اين پژوهش، روش پويش مستقيم را بررسي كرديم، افزود: گام اول، تهيه يك تصوير دوتايي (سياه يا سفيد) به كمك SEM (يا AFM) از لايه نانوالياف است. سپس قطر الياف از روي دو پويش (افقي و عمودي) به دست ميآيد. در هر پويش پس از رسيدن به ليف شمارش شروع و با رسيدن به زمينه خاتمه مي يابد.
ضيابري ادامه داد: با داشتن تعداد پيكسلها در هر پويش مي توان قطر ليف را با استفاده از محاسبات ساده هندسي به دست آورد اما در نقاط تلاقي نانو الياف اندازه گيري قطر با مشكل مواجه ميشود كه براي حل اين مسئله فرآيند شناسايي الياف مورد استفاده قرار گرفت به گونه اي كه ابتدا نواحي بين الياف شماره گذاري و سپس در هر مرحله دو ناحيه انتخاب مي شود و در صورت وجود ليف با استفاده از عمليات شكل شناسي شناسايي ميشوند. قطر نانوالياف با تكرار فرآيند شناسايي و پويش مستقيم به دست خواهد آمد.
پژوهشگر اين طرح با بيان محدوديتهاي اين روش اظهار داشت: اين محدوديتها سبب شد كه روش تبديل فاصله را با جديت بيشتري پيگيري و سعي كنيم به گونه اي از نقاط تلاقي رهايي پيدا كنيم. اين امر با بررسي روشهاي مختلف به نتيجه مطلوب رسيد.
وي خاطرنشان كرد: از طرفي با توجه به فقدان يك روش صحيح براي اندازه گيري قطر نانو الياف و عدم امكان تهيه نانو الياف با توزيع قطر مشخص به روش الكتروريسي براي ارزيابي روش خود ناگزير به استفاده از يك روش شبيه سازي لايه نانو الياف شده كه در نهايت موفق به شبيه سازي لايه هاي مختلف نانو الياف با توزيع قطر مشخص شديم. در نتيجه از آن براي ارزيابي روش خود استفاده كرديم.
به گفته اين محقق در روش تبديل فاصله پس از تهيه تصوير دوتايي از ريزنگار لايه نانو الياف اسكلت تصوير با استفاده از فرآيند استخوان سازي و نقشه فاصله با اعمال روش تبديل فاصله به دست آمد. سپس با توجه به اينكه در نقاط تلاقي الياف با يكديگر اسكلت تصوير و نقشه فاصله معيوب هستند بايد به طريقي اين نقاط را از اندازه گيريها حذف كرد. به همين دليل با استفاده از يك عمليات همسايگي نقاط تلاقي را يافته و از تصوير اسكلت حذف كرديم. در نهايت از مقدار نقاط متناظر با اسكلت در نقشه فاصله براي اندازه گيري قطر نانو الياف استفاده شد و به اين ترتيب توزيع قطر در يك لايه نانو الياف به دست آمد.
ضيابري تاكيد كرد: جزئيات اين پژوهش در مجله Nanoscale Research Letters (جلد2، صفحات600-597، سال2007) و مجله Korean Journal of Chemical Engineering (جلد25، صفحات918-905، سال2008) و (جلد 25، صفحات922-919، سال2008) منتشر شده است.
منبع : خبرگزاري مهر
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 22:47 | |
حتماً تاکنون پیش آمده است که سنگی را به درون دریاچه ای مملو از آب پرتاب کرده یا انداخته باشید.
بیایید امتحان کنیم. لیوانی را پر از آب کنید و روی میز قرار دهید. حال تیله ای را به آرامی درون آب بیندازید. ملاحظه می کنید که تیله در هنگام برخورد با سطح آب سبب پاشیده شدن آب به اطراف می شود. به عبارتی، تیله با ایجاد صدای ?پولوپ? آب را می شکافد و وارد آن می شود. دوباره این کار را با جسمی دیگر امتحان کنید. خواهید دید که شکل پاشیده شدن آب به اطراف متفاوت خواهد بود؛ و حتی اگر با دوربینی حرفه ای از این صحنه ها فیلمبرداری کنید، متوجه خواهید شد که حتی دو شیء یکسان و هم وزن و همجنس را نمی توانید پیدا کنید که به طور یکسان آب را به اطراف پراکنده سازند.
دانشمندان دانشگاه ?کلودبرنارد لئون? در فرانسه در خصوص این پدیده پیچیده مطالعاتی انجام داده اند. آنها در پی یافتن پاسخ این سؤال اند که چرا حتی در حالتی که دو گوی هم اندازه و همشکل و همجنس باشند، باز هم شکل پاشیده شده آب متفاوت است. آنها دریافتند که رفتار ملکولی سطح گویها ? اینکه آنها آب را جذب یا دفع می کنند - متفاوت است.
این گروه تحقیقاتی آزمایش را با گویهایی از جنس آلومینیوم و فولاد و شیشه تکرار کردند تا گویی را پیدا کنند که بیشترین خاصیت آبدوستی را داشته باشد. پس از انتخاب گوی مناسب (گوی شیشه ای)، گوی را با پراکسید ئیدروژن و اسید سولفوریک و الکل تمیز کردند و آزمایش را انجام دادند. در این حالت، گلوله به آرامی درون آب افتاد و سپس گوی یکسان دیگری را با کمک نانو لایه ای از ماده آبگریز به نام ?سیلان? که تنها به اندازه یک ملکول ضخامت داشت پوشش دادند و آزمایش را تکرار کردند. در این حالت، گوی در هنگام برخورد بشدت آب را به اطراف پاشید. آنها علت این اختلاف را این گونه شرح می دهند: ملکولهای آبگریز سبب می شوند تا هنگام باز شدن ملکولهای آب از یکدیگر حباب هوا ایجاد شود که سبب پاشیده شدن آب به اطراف می شود؛ در حالی که ملکولهای آبدوست شیشه سبب می شوند تا حباب هوا بین سطح ملکولهای شیشه و ملکولهای آب ایجاد نشود. بنابر این، گوی به آرامی و بدون پاشیدن آب به اطراف وارد آب می شود. بنابر این، نانولایه از ایجاد حباب هوا جلوگیری می کند.
یافته های این گروه آزمایشی ثابت می کند که در کاستن از شدت پاشش آب به اطراف عامل سرعت نیز ممکن است مؤثر باشد؛ به گونه ای که هر چه سرعت ورود جسم به آب بیشتر باشد فرصت کمتری برای ایجاد حباب هوا و در نتیجه پاشیده شدن آب به اطراف وجود خواهد داشت.
خوب حالا که دلیل آن را متوجه شدیم، بیایید این کار را با اجسام مختلف امتحان کنیم. فراموش نکنیم که هر چه ملکولهای جسم آبگریزتر باشد آب بیشتری به اطراف پخش می شود.
مواظب باشید خیس نشوید.
برداشتی از: مجله Nature Physics
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 22:46 | |
منبع :www.schoolnet.ir
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 22:32 | |
در اعصار آغازين دوران هوانوردي ابتدايي، هواپيما ها بيشتر با سرعت هاي بسيار پايين نسبت به هواپيما هاي امروزي پرواز مي كردند كه حتي به بيشتر از ۳۰۰ كيلومتر در ساعت نمي رسيد؛ در حالي كه چنين سرعتي، سرعت مطلوب براي تيك آف يا برخاست يك هواپيماي جنگنده امروزي است و رسيدن به چنين سرعتي، ابداً مستلزم تلاش بسيار و فشار آوردن بيش از حد به موتور نمي باشد.اما رفته رفته، سرعت هواپيما ها حتي با موتورهاي پيستوني به گاه بالاي ۶۵۰ كيلومتر بر ساعت رسيده و از آن زمان بود كه دانشمندان علوم آيروديناميك دريافتند كه با افزايش سرعت، به تدريج ميزان پسا افزايش پيدا كرده و در سرعت معيني، ديگر هواپيما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نيز استال مي شوند. در آن زمان، علت اين موضوع بدين گونه بيان شد كه با افزايش سرعت، به تدريج سرعت گردش انتها يا نوك پره هاي پروانه ي موتور، به سرعت صوت نزديك شده و سرانجام در حداكثر سرعت يك هواپيماي پيستوني كه حدود ۹۵۰ كيلومتر مي باشد، سرعت انتهاي پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا يا درگ بسياري ايجاد مي شود كه خود مانع سرعت گرفتن بيشتر هواپيماست.در چنين سرعت هايي، پروانه موتور هواپيماهاي پيستوني، نه تنها تراست يا نيروي كشش توليد نمي كند، بلكه در اثر سرعت بسيار زياد، تبديل به يك ديسك يا دايره توپر چرخنده مي شود كه جز ايجاد درگ و پسا، كار ديگري انجام نمي دهد. آيروديناميست هاي آن زمان اين حد را يك محدوده سرعت يا همان ديوار صوتي در نظر گرفته و بسياري از آنان نيز بر اين عقيده بودند كه گذشتن از ديوار صوتي و پشت سر گذاشتن آن، كاريست غير ممكن؛ اما با ورود به عصر جت و پيشرفت علم آيروديناميك، همه ما شاهد هستيم كه اين كار براي جنگنده هاي امروزي كاري بس سهل و آسان است. حال، پس بررسي تاريخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازيم و نخست، ببينيم كه خصوصيات صوت و ديوار صوتي چيست و چرا گذر از آن نيازمند قدرت و كشش و توانايي زيادي است.صوت، در شرايط عادي (دما، فشار و … معمولي) در سطح دريا داراي سرعتي معادل ۳۳۲ متر بر ثانيه يا ۱,۱۹۵ كيلومتر بر ساعت مي باشد كه اين سرعت، با افزايش ارتفاع و كاهش فشار و تراكم هوا، كاهش يافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت كمتري مي پيمايد. اين مسئله بدين صورت است كه صوت همانطور كه مي دانيم، از طريق ضربات ملكول هاي هوا به يكديگر و انتقال انرژي آن ها فضا را طي مي كند و هرچه تعداد مولكول ها در يك حجم معين بيشتر باشند، انتقال انرژي زودتر صورت پذيرفته و صوت با سرعت بيشتري انتقال مي يابد؛ چنانكه سرعت صوت در مايعات بيشتر از هوا و در جامدات بسيار بيشتر از مايعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ كيلومتر بر ساعت است. پس در نتيجه افزايش ارتفاع، تعداد ملكول ها در يك حجم معين كاهش يافته و صوت با سرعت كمتري فضا را مي پيمايد.ديوار صوتي، شيئي فيزيكي و قابل روئيت نيست؛ بلكه، به دليل اينكه گذشتن از سرعت صوت نيازمند توان بسيار بالاي موتور و آيروديناميك بسيار خوب مي باشد، اين حد را يك مانع براي رسيدن به سرعت هاي بالاتر دانسته و از آن به نام ديوار صوتي ياد مي كنند.عدد ماخ، در حقيقت همان نسبت سرعت شي پرنده يا همان هواپيما به سرعت صوت محيط است كه به احترام دانشمندي آلماني كه براي اولين بار چنين مقياسي را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، كميتي متغير است و بسته به خصوصيات هوا مانند دما و فشار، تغيير كرده و كاهش يا افزايش مي يابد. اما حال كه با عدد ماخ آشنا شديم، به مهمترين و اصلي ترين عامل ايجاد ديوار صوتي يعني همان «امواج ضربه اي يا Shockwaves» پرداخته و دليل ايجاد درگ و پساي زياد را در سرعت هاي نزديك سرعت صوت، بررسي خواهيم كرد.امواج ضربه اي يا شاك ويو ها، در حقيقت همان عامل اصلي ايجاد ديوار صوتي هستند. امواج ضربه اي، تغييري ناگهاني در فشار و دماي يك لايه از هواست كه مي تواند به لايه هاي ديگر منتقل شده و به صورت يك موج فضا را بپيمايد. براي درك بهتر مطلب، وقتي كه سنگي در آب انداخته مي شود، موج هاي در آب به وجود مي آيند كه به سمت خارج در حال حركتند. اين امواج، نتيجه افزايش سرعت يا اعمال نيرو به لايه اي از ملكول هاي آب است كه قادر به انتقال به لايه هاي ديگر نيز مي باشد، و امواج ضربه اي نيز، همان امواج درون آب هستند، با اين تفاوت كه آن ها در سيالي ديگر به جاي آب به نام هوا، تشكيل مي شوند.در سرعت هاي نزديك سرعت صوت، فرضيه غير قابل تراكم بودن هوا رد شده و ضريب تراكم هوا به ۱۶% در مي رسد، كه مقداري غير قابل چشم پوشي است. در اين سرعت ها هواي جلوي بال يا لبه حمله به شدت متراكم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهي افزايش مي يابد، همين مسئله، يكي از عوامل ايجاد امواج ضربه اي است. هواپيما با حركت خود در هوا، نظم فشار هواي محيط را بر هم مي زند و همانند قايقي كه در آب در حال حركت است، امواجي از آن ساطع شده و به دليل اينكه اين امواج با سرعت صوت حركت مي كنند و هواپيما زير سرعت صوت در حال سير است، از آن دور مي شوند. اما كم كم، با نزديك شدن به سرعت هاي ترانسونيك و حدود سرعت صوت، اين امواج فرصت دور شدن از هواپيما را نداشته و در جلوي بال متراكم مي شوند. در مناطقي از بدنه هواپيما كه سطوح ناموزوني نسبت به جهت حركت هواپيما دارد، سرعت گذر هوا افزايش يافته و بر اساس اصل برنولي، با افزايش سرعت سيال، فشار آن كاهش مي يابد. در چنين سرعت هايي، هواي اطراف اين سطوح به سرعت صوت مي رسد، گرچه هواپيما هنوز به سرعت صوت نرسيده باشد. در نتيجه رسيدن بعضي سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه اي توليد شده و درگ يا پساي فراواني را قبل از رسيدن به سرعت صوت توليد مي كنند، كه همين مسئله گذر از ديوار صوتي را مشكل مي نمايد. به سرعتي كه در آن حداقل يكي از سطوح هواپيما به سرعت صوت رسيده باشد،( گرچه اين پديده در مورد خود هواپيما صادق نباشد)، عدد ماخ بحراني يا Critical Mach Number مي گويند. عدد ماخ بحراني را مي توان به سرعتي كه نمودار پسا در مقابل سرعت سير صعودي مي گيرد، نيز تعريف نمود. در اين سرعت، فرامين هواپيما كم كم شروع به درست جواب ندادن كرده و حالتي شبيه به كوبيدن بر روي بال توسط امواج ضربه اي به وجود مي آيد كه با گذر از ديوار صوتي، فرامين هواپيما به حالت طبيعي خود باز مي گردند. بنابراين، در سرعتي كه هواپيما به عدد ماخ بحراني خويش مي رسد، پسا به دليل ايجاد امواج ضربه اي به طور قابل توجهي افزايش مي يابد، پس، بايد تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحراني هر چه بيشتر با بهبود ويژگي هاي آيروديناميكي افزايش يابد، چون اگر اين اتفاق در سرعت هاي پايين تر رخ دهد، هواپيما نيز بايد از سرعت پايين تري جدال با افزايش پسا را شروع كند.حال ببينيم كه چرا با توليد امواج ضربه اي، پسا افزايش مي يابد.قانوني در مبحث ديوار صوتي بيان مي كند كه هر جريان هوايي كه از يك موج ضربه اي بگذرد، موج ضربه اي انرژي كنتيكي يا جنشي سرعتي آن را گرفته و در خور تبديل به گرما و افزايش فشار مي كند، در نيتجه سرعت جريان هواي گذرنده از موج ضربه اي به ميزان قابل توجهي كاهش مي يابد. با كاهش سرعت جريان هوا در جلوي بال ها در سرعت هاي نزديك سرعت صوت، تلاش پيشرانه يا موتورهاي هواپيما بايد چند برابر شود تا اثر كاهش سرعت در اثر موج ضربه اي را خنثي نمايد. در صورتي كه عدد ماخ بحراني هواپيمايي پايين باشد، در سرعت هاي پايين بايد نيروي رانشي هواپيما چند برابر شود كه مصرف سوخت فوق العاده اي را براي گذر از ديوار صوتي به دنبال خواهد داشت؛ اما، در صورت بالا بودن عدد ماخ بحراني، هواپيما فقط مدت كوتاهي نيازمند قدرت و كشش بسيار زياد براي شكستن ديوار صوتي مي باشد. با اعمال نيروي فراوان رانشي، سرانجام هواپيما بر مشكل پساي زياد فائق آمده و از ديوار صوتي مي گذرد. در نتيجه اين عمل، امواج توليد شده توسط هواپيما از آن جا مانده و پشت سر هواپيما حركت مي كنند. در اين حالت، وضعيت به حالت عادي بازگشته و پساي ايجاد شده به وضعيت نرمال باز مي گردد. بعضي از هواپيما ها از تمام نيروي پس سوزشان يا ۱۰۰% قدرت موتور براي گذر از ديوار صوتي و يا سرعت ۱,۱۹۵ كيلومتر بر ساعت استفاده مي كنند، در حالي كه در سرعت هاي بسيار بالاتر، تنها از ۳۰% قدرت موتور براي رانش به جلو بهره مي جويند. با دقت در اين مثال، مي توان به خوبي افزايش درگ و پسا و قدرت فروان لازم براي غلبه بر آن در سرعت هاي نزديك به سرعت صوت را درك و تجزيه و تحليل نمود. امواج ضربه اي توسط هواپيما در سرعت صوت، بسيار قدرتمند مي باشند، چنانكه در صورت پرواز هواپيما نزديك به زمين و گذر آن از ديوار صوتي، امواج ضربه اي با منتهاي قدرت به اجسام زميني مانند شيشه هاي منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شكستن آن ها مي شود، يا حتي اگر شخصي در معرض امواج ضربه اي به طور مستقيم قرار گيرد، احتمال از دست دادن شنوايي و پاره شدن پرده گوش بسيار است. از امواج ضربه اي، در بمب ها و تسليحات ديگر نيز استفاده مي شود. بمب ها با يك افزايش دما و فشار ناگهاني در لايه هايي از هوا، امواج ضربه اي به وجود آورده كه از طريق هوا انتقال يافته و باعث شكستن شيشه ها و تخريب ديوار ها نيز مي شود. اگر شخصي در فاصله اي نسبتاً نزديك در فضايي تهي از هوا و خلاء، حتي نزديك يك بمب ده تني ايستاده باشد، بر فرض منفجر كردن بمب، آسيبي به وي نخواهد رسيد، چون هوايي براي انتقال امواج ضربه اي وجود ندارد. به دليل توليد امواج ضربه اي در سرعت هاي حدود سرعت صوت، خلبانان سعي مي كنند فقط مدت كوتاهي در چنين سرعت هايي ترانسونيك پرواز كرده و به زودي از ديوار صوتي گذر كنند، چون پرواز در اين سرعت ها نيروي بسيار زياد موتور در نيتجه افزايش فوق العاده ميزان مصرف سوخت را در پي دارد. اما حال ببينيم صدايي انفجار مانند كه در هنگام شكستن ديوار صوتي توليد مي شود نتيجه چيست. امواج حاصله از حركت هواپيما يا صداي توليد شده در اثر حركت، هر بار در سرعت هاي زير سرعت صوت از هواپيما دور شده و به گوش شنونده مي رسد. اما با رسيدن هواپيما به سرعت صوت، اين صداها ديگر فرصت دور شدن از هواپيما را نداشته و كلاً در جلوي هواپيما جمع مي شوند. با گذر از سرعت صوت، صدايي چند ده برابر شده از حركت هواپيما با هم به گوش شنونده مي رسد كه مانند يك انفجار شديد يا صداي رعد و برقي بسيار قدرتمند مي باشد. شايد در تصاوير هواپيماهاي در حال گذر از ديوار صوتي، هاله اي سفيد رنگ را در اطراف هواپيما مشاهده كرده باشيد. در هنگام گذر از ديوار صوتي، اگر هواپيما نزديك به زمين و در محيطي مرطوب با درصد بخار آب زياد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه اي فشرده شده و ابر سفيدي را براي چند ثانيه پديد مي آورند كه همان هاله سفيد رنگ قابل روئيت در تصاوير است. اما از امواج ضربه اي در موتورهاي جت نيز استفاده مي شود. بدين گونه كه، هوا ورودي در موتورهاي جت، حتي اگر هواپيما با سرعت هاي بالاي صوت پروزا نمايد، بايد زير سرعت صوت باشد تا قابليت احتراق را در موتور داشته باشد. بنابراين، اكثراً در ورودي موتورهاي هواپيماهاي جنگنده مخروطي را به شكل كامل يا نصف مانند هواپيماهاي ميگ ۲۱ يا اف ۱۰۴ ستارفايتر مي بينيم، كه فلسفه ايجاد اين مخروط توليد عمدي امواج ضربه اي است.در صورت توليد امواج ضربه اي، هواي عبوري از ميان آن با سرعت كاهش يافته يا زير صوت وارد موتور مي شود و فرآيند احتراق به طور كامل انجام مي پذيرد. براي انجام پرواز هاي مافوق صوت، اغلب هواپيماهاي جنگنده از مقطع بال هاي ويژه اي كه عدد ماخ بحراني را به حداكثر مي رسانند، استفاده مي نمايند و مقطع بال ها معمولاً بسيار نازك و متقارن مي باشد. به عقب برگشتگي بال هاي هواپيماهاي مدرن نيز در نتيجه تلاش براي افزايش عدد ماخ بحراني بوده چرا كه آزمايش هاي تونل باد نشان داده كه با به عقب برگشتگي بال ها به ميزان چند درجه عدد ماخ بحراني به ميزان قابل توجهي افزايش مي يابد، تا جايي كه هواپيماهاي مسافربري سريع السير مانند بوئينگ ۷۴۷ كه در حدود سرعت صوت يا حدود ۹۸۰ كيلومتر بر ساعت پرواز مي كنند، نيز به بال هايي به عقب برگشته مجهزند. در برخي از هواپيماها، مانند هواپيماي اف ۱۴ تامكت، از سيستم بال هاي متغير استفاده شده كه در اين سيستم، در سرعت هاي پايين كه از عدد ماخ بحراني خبري نيست بال ها گسترده مي شوند و براي فراواني توليد مي كنند، ولي رفته رفته با نزديك شدن به سرعت صوت، كامپيوتر موجود در اين سيستم خود زاويه لازم براي افزايش عدد ماخ بحراني را محاسبه كرده و بال را متناسب با زوايه آن تغيير داده و به عقب بر مي گرداند. اين سيستم به دليل هزينه هاي بالا و سنگيني بيش از حد آن، داراي استفاده محدودي مي باشد. هواپيماها كلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زير تقسيم مي شوند: ▪ هواپيماهاي زير سرعت صوت يا مادون صوت با محدوده سرعت ۳۵۰ تا ۹۵۰ كيلومتر بر ساعت، Subsonic ▪ هواپيماهاي حدود سرعت صوت با محدوده سرعت ۹۵۰ تا ۱۲۰۰ كيلومتر بر ساعت، Transonic ▪ هواپيماهاي سرعت صوت با محدوده سرعت دقيقاً سرعت صوت نسبت به محيط، Sonic ▪ هواپيماهاي بالاي سرعت صوت يا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت ۱ ماخ تا ۵ ماخ، Supersonic ▪ هواپيماهاي با سرعت بسيار بيشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت ۵ ماخ و بالاتر، Hypersonic لازم به ذكر است، اولين بار، خلباني آزمايشي آمريكايي به نام چاك ييگر، با انجام اصلاحاتي بر روي يك بمب افكن قديمي آن را به چهار موتور موشكي مجهز كرده و بر فراز بياياني در آمريكا، پس از جدا شدن از هواپيماي مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانيه پرواز هواپيماي پرتقالي رنگ ملقب به X-۱ به صورت گلايد، خلبان چهار موتور موشكي خود را روشن كرده و پس از چند لحظه صدايي رعد آسا در آسمان شنيده شد كه همان نتيجه شكستن ديوار صوتي براي اولين بار در جهان بود. در اين آزمايش، اين هواپيما به سرعت ۱۶/۱ ماخ دست يافت، و با ورود به عصر جت، روياي شكستن ديوار صوتي و پا گذاشتن به سرعت صوت نيز به واقعيتي بسيار قابل لمس مبدل گشت.
[+] نوشته شده توسط yasaman ; در 10:11 | |
