معنی دار در فیزیک

در محاسبات فیزیک بایستی از نوشتن اعدادی که از حدود دقت اندازه گیری مستقیم یا غیرمستقیم دور می باشد خودداری کرد و فقط بنوشتن ارقامی که بارقامی که بارقام حقیقی نزدیکتر است اکتفا شود. این قبیل ارقام را ارقام معنی دار می گویند.

بنابراین تعیین شرایطی که با آنها بتوان کمیتی را با واحد آن بدقت اندازه گیری نمود یکی از هدفهای اصلی و مهم فیزیک در عمل است. با توجه باینکه مقدار هر کمیتی همیشه شامل تعداد درستی از آن واحد نمی باشد همیشه نمی توان بدقت آنرا با واحدش اندازه گرفت و بین مقدار حقیقی آن و مقدار اندازه گرفته تفاوتی موجود است که باید سعی شود تفاوت بحداقل ممکن برسد. مثلاً اگر بخواهیم طول میزی را با خط کش اندازه گیری کنیم باید درجه صفر خط کش را بر لبه میز منطبق کنیم و درجة برابر لبة دیگر را بخوانیم. در بیشتر موارد لبة دیگر میز درست بر یکی از درجه های خط کش قرار نمی گیرد. اگر خط کش سانتی متری باشد کسر سانتی متر دقت اندازه گیری نشده بلکه باید آنرا حدس بزنیم و اگر خط کش میلی متری باشد کسر میلی متر حدس زده می شود که در حالت اول دقت تا سانتی متر و در حالت دوم تا میلی لیتر می باشد. بنابراین می توان گفت:

دقت اندازه گیری بستگی به اسبابی دارد که برای اندازه گیری بکار می رود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

معرفی رشته فیزیک

معرفی رشته فیزیک

هدف
در معرفی علم فیزیک دکتر پروین استاد فیزیک دانشگاه امیرکبیر می‌گوید: «فیزیک علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دکتر منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی که در اطراف خویش می‌بینیم به فیزیک ربط پیدا می‌کند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را که همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیک می‌توان داد. مثل این که دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشکیل شده و کوچکترین جزء آن چیست؟

در کل می‌توان گفت که جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیک می‌باشد.

یکی دیگر از استادان دانشگاه نیز فیزیک را دانش کشف و استفاده عملی از قوانین و روابط حاکم بر پدیده‌های طبیعی می‌نامد که مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است.

ماهیت :

رشته فیزیک در حد لیسانس عبارت است از فیزیک دبیرستانی به اضافه فیزیک قرن بیستم . از سوی دیگر می‌توان گفت که فیزیک در حد لیسانس مفاهیم فیزیکی دبیرستانی را عمیق‌تر کرده و طرز برخورد با مسائل فیزیکی را آموزش می‌دهد».

دکتر پروین نیز می‌گوید: «فیزیک دانشگاهی بر پایه کتاب فیزیک هالیدی و برخی کتب دیگر که به زمینه‌های فیزیک مدرن می‌پردازد، قرار گرفته است یعنی به نظر من اگر کسی مطالبی را که در فیزیک هالیدی نوشته شده است به درستی بفهمد باید به او لیسانس فیزیکش را بدهند». 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

معرفی پیل سوختی

معرفی پیل سوختی / تاریخچه پیل سوختی /

اگر چه پیل‌سوختی به تازگی به عنوان یکی از راهکارهای تولید انرژی الکتریکی مطرح شده است ولی تاریخچه آن به قرن نوزدهم  و کار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر می‌گردد. او اولین پیل‌سوختی را در سال 1839 با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت.

واژه "پیل‌سوختی"  در سال 1889 توسط لودویک مند و چارلز لنجر به کار گرفته شد. آنها نوعی پیل‌سوختی که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف می‌کرد، ساختند. تلاش‌های متعددی در اوایل قرن بیستم در جهت توسعه پیل‌سوختی انجام شد که به دلیل عدم درک علمی مسئله هیچ یک موفقیت آمیز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.

فصلی دیگر از تاریخچه تحقیقات پیل‌سوختی توسط فرانسیس بیکن از دانشگاه کمبریج انجام شد. او در سال 1932 بر روی ماشین ساخته شده توسط مند و لنجر اصلاحات بسیاری انجام داد. این اصلاحات شامل جایگزینی کاتالیست گرانقیمت پلاتین با نیکل و همچنین استفاده از هیدروکسیدپتاسیم قلیایی به جای اسید سولفوریک به دلیل مزیت عدم خورندگی آن می‌باشد. این اختراع که اولین پیل‌سوختی قلیایی بود، “Bacon Cell” نامیده شد. او 27 سال تحقیقات خود را ادامه داد تا توانست یک پیل‌سوختی کامل وکارا ارائه نماید. بیکون در سال 1959 پیل‌سوختی با توان 5 کیلووات را تولید نمود که می‌توانست نیروی محرکه یک دستگاه جوشکاری را تامین نماید.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

خورشیدگرفتگی

نگاه اجمالی

گرفتگی کامل خورشید را باید یکی از منظره‌های زیبا و در عین حال ترسناک طبیعت دانست. تنها موقعی می‌توان این پدیده را دید که عوامل زیادی با هم انطباق پیدا کنند. خورشید کره فروزان بسیار بزرگی است با قطری در حدود 109برابر قطر زمین که در فاصله 150 میلیون کیلومتری زمین واقع شده است. ماه فقط یک چهارم اندازه زمین را دارد. ولی 400 بار نزدیکتر از خورشید به زمین است. البته بدیهی است که اجسام را از فاصله‌های دورتر کوچکتر می‌بینیم. اختلاف فاصله‌های ماه و خورشید نیز سبب می‌شود تا اندازه‌هایشان باهم برابری کنند. از اینرو آن دو در آسمان تقریبا به یک اندازه دیده می‌شوند.

 

تاریخچه

در طول تاریخ این پدیده همواره مورد توجه اقوام و ملل مختلف بوده است. اغلب تمدنهای کهن خورشید گرفتگی را پدیده‌ای شوم می‌پنداشتند و درباره آن اعتقادات خرافی داشتند

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

خواص الاستیکی نانوتیوپ‌ها

خواص الاستیکی نانوتیوپ‌ها :

 تغییر شکل نانوتیوپ‌ها ، به خصوص در نانوتیوپ‌های کربن تک دیواره ؛ به شدت الاستیک می‌باشد ، الاستیک بودن یکی دیگر از خواص کاربردی بسیار مناسب نانوتیوپ‌ها به شمار می رود .برای مثال اگر از این مواد در ساخت یک اتومبیل استفاده شود آنگاه پس از تصادف تمامی کمانش‌ها و تاب خوردگی‌ها باز شده و ماده هیچ گونه اثری از صدمه دیدن را از خود نشان نخواهد داد . از دیگر کاربردهای این مواد می‌توان به ساختمان‌های ضد زلزله و المان‌هایی برای ساخت پل‌ها اشاره نمود . البته مشکلات و مسایل بسیاری وجود دارد که باید تحقیقات زیادی صورت گیرد تا بر این مشکلات غلبه شود .

 کاربرد در نانوتکنولوژی :

 نانوتیوپ‌هایی که دارای انتهای باز باشند می‌توانند به داخل سلول نفوذ کرده و مواد شیمیایی داخل آن را بررسی نمایند و یا میتوانند به عنوان پیپت‌هایی بسیار کوچک عمل کرده و مولکو‌ل‌ها را به داخل سلول بفرستند. مدلسازی‌های کامپیوتری نشان می‌دهند که مولکول آب می‌تواند به سرعت وارد نانوتیوپی با قطر هشت نانومتر شده و طول آن را طی کند .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

حمل و نقل سریع ریلی

- کلیات

1-1- مقدمه :

چشم اندازی به جهان، نشان می دهد که توسعه هوشمندانه، شکل دهندة مطالعات و تحقیقات حمل و نقل ریلی در کشورهای پیشرفته بوده است. در قرن بیستم تقریباً همگی مطمئن بودند که جایگزینی برای غول هواپیما در صنعت حمل و نقل مسافری پیدا نخواهد شد. البته این نگرش، امروزه، مغلوب تحولات شگرف حمل و نقل ریلی است که برای سومین سال از قرن بیست و یکم، رشد فناوری در این بخش شتاب ویژه ای به خود گرفته است و هر لحظه آشکارتر می سازد که محاسبات امکان سنجی این نوع از حمل و نقل، تا چه حدی برای دوستداران کره زمین، سودآور است. در حمل و نقل بین شهری، کیفیت هر یک از سیستمهای حمل و نقل، با توجه به توان رقابتی هر یک، با سایر سیستم ها ارزیابی می شود . این توان با توجه به مزایای حمل و نقل ریلی در مصرف کم انرژی، سرعت مناسب، ایمنی و آلودگی کمتر همراه با ظرفیت بیشتر در حمل و نقل مسافر و بویژه حمل و نقل بار اهمیت پیدا می کند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

حرکت سقوط آزاد اجسام

حرکت سقوط آزاد اجسام

دید کلی :

هنگامی که جسمی از ارتفاعی رها شود، شتاب می‌گیرد و سرعتش از مقدار صفر افزایش مییابد. جالب توجه است که در خلا ، تمامی اجسام از قبیل سنگ ، پر ، قطرات باران و ذرات گرد و غبار به طور یکنواخت شتاب می‌گیرند، و باهم به زمین می‌رسند. این قاعده صرفا به دلیل مقاومت هوا در مقابل سقوط اجسام ، که اثر آن بر «پر» موثر تر از اثر آن بر سنگ است، در زندگی روزمره که در محیط خلا صورت نمی‌گیرد، صادق نیست.

 

شتاب حرکت سقوط آزاد :

شتاب سقوط آزاد اجسام در خلا به طبیعت جسم بستگی ندارد. بلکه فقط به محل جسم بستگی دارد. این شتاب ثابت است و مقدار آن با شتاب گرانشی که با علامت g نشان داده می‌شود، برابر است که آن هم تحت عنوان شتاب ثقلی مطرح است و مقدار آن بر روی زمین برابر 9.8m/s2 می‌باشد.
 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

حرکت سقوط آزاد اجسام (2)

حرکت سقوط آزاد اجسام

دید کلی

هنگامی که جسمی از ارتفاعی رها شود، شتاب می‌گیرد و سرعتش از مقدار صفر افزایش مییابد. جالب توجه است که در خلا ، تمامی اجسام از قبیل سنگ ، پر ، قطرات باران و ذرات گرد و غبار بطور یکنواخت شتاب می‌گیرند و باهم به زمین می‌رسند. این قاعده صرفا به دلیل مقاومت هوا در مقابل سقوط اجسام ، که اثر آن بر «پر» مؤثرتر از اثر آن بر سنگ است، در زندگی روزمره که در محیط خلأ صورت نمی‌گیرد، صادق نیست.

شتاب حرکت سقوط آزاد

شتاب سقوط آزاد اجسام در خلا به طبیعت جسم بستگی ندارد. بلکه فقط به محل جسم بستگی دارد. این شتاب ثابت است و مقدار آن با شتاب گرانشی که با علامت g نشان داده می‌شود، برابر است که آن هم تحت عنوان شتاب ثقلی مطرح است و مقدار آن بر روی زمین برابر 9.8m/s2 می‌باشد.

سقوط آزاد چیست؟

برای اینکه سنگی آزادانه سقوط کند، لازم نیست که شما آنرا در امتداد قائم رها کنید. می توانید سنگ را به طرف بالا ، پایین یا به اطراف پرتاب کنید. به محض اینکه سنگ در هر جهتی اختیاری از دست شما رها شود، سقوط آزاد خواهد کرد

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

حرکت در دو بعد

. حرکت در دو بعد.

1-3 مبحث اصلی.

1-1-3 حرکت در دو بعد: محورهای مختصات(هم پایه) و جابجایی(جایگزینی)

در ادامه به بررسی حرکت کلی تری که تنها در طول خط مستقیم رخ نمی دهد می پردازیم. مثالی در شکل 1-3 آمده است. در این مثال توپی با زاویه A از خط افقی پرتاب می شود. حرکت توپ در سطح هموار رخ می دهد و مسیر پرتابی آن در هوا به شکل سهمی است. برای توصیف جایگاه(مکان) توپ به دو محور مختصات x و y همان طور که در شکل داریم نیاز است. در اینجا مبدا مختصات مکانی است که حرکت توپ به سمت بالا(+y) است. البته می توان جایگاه محورها را در نقاط دیگر در نظر گرفت. محورهای مختصات توپ(x و y) دو مولفه بردار جابجایی یعنی r هستند. همان طور که توپ حرکت می کند بردار جابجایی تغییر می کند. در شکل(b)2-3 تغییر مکان شنی نشان داده شده است. بردار جابجایی از r1 به r2 تغییر می کند بنابراین داریم . مولفه های  هستند.

2-1-3 سرعت و شتاب

در فصل قبل تنها یکی از مختصات ها با زمان تغییر می کرد در این بخش y,x با زمان تغییر می کنند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

چگونه نسبت بار به جرم الکترون رااندازه گیری کرد

جوزف تامسون چگونه نسبت بار به جرم الکترون رااندازه گیری کرد؟

در آزمایش تامسون از اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی استفاده شده است.

آزمایش تامسون ( محاسبه نسبت بار به جرم الکترون ) 

در آزمایش تامسون از اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی استفاده شده است. دستگاهی که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته است از قسمتهای زیر تشکیل شده است:

الف ) اطاق یونش که در حقیقت چشمه تهیه الکترون با سرعت معین می باشد بین کاتد و آند قرار گرفته است. در این قسمت در اثر تخلیه الکتریکی درون گاز ذرات کاتدی ( الکترون ) بوجود آمده بطرف قطب مثبت حرکت می کنند و با سرعت معینی از منفذی که روی آند تعبیه شده گذشته وارد قسمت دوم می شود. اگر بار الکتریکی q  تحت تاثیر یک میدان الکتریکی بشدت E  قرار گیرد، نیروییکه از طرف میدان بر این بار الکتریکی وارد می شود برابر است با:      

F= q.E

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید