شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

چرخه کارنو

مسئله

مطابق شکل چرخه کارنو از دو فرایند بی دررو و همدما تشکیل شده است. بازده این چرخه را برحسب دمای منبع گرم و سرد بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

دیود

دیود یا یکسوساز جریان قطعه ای الکترونیکی است که جریان را تنها از یک سو عبور می دهد. ساختار دیود به گونه ای طراحی شده که در حالت ایده آل در برابر جریان موافق مقاومتی برابر با صفر دارد و در حالتی که جریان مخالف جهت دیود است مثل یک مقاوت بی نهایت اهمی عمل می کند.

در حل مسائلی که دیود به صورت ایده آل در نظر گرفته می شود ابتدا سعی می کنیم تا جهت جریان را  در دو سر دیود پیدا کنیم و پس ار آن اگر جریان مخالف جهت دیود بود آن را مانند یک کلید باز در نظر می گیریم و در غیر این صورت آن را به یک سیم با مقاومت نا چیز فرض می کنیم.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

فرایند بی دررو

  • مسئله

نشان دهید در فرایند بی دررو حاصل ضرب فشار در حجم به توان ضریب اتمیسیته ثابت است.(ضریب اتمیسیته (گاما) نسبت گرمای ویژه مولی در فشار ثابت به گرمای ویژه مولی در حجم ثابت است)

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله پرتابه در میدان الکتریکی متغیر

  • مسئله

یک ذره کوچک با باز الکتریکی q و جرم m در میدان گرانشی (g) با سرعت اولیه افقی v0 پرتاب می شود. اگر در این محبط یک میدان الکتریکی متغیر بر حسب زمان اعمال شود ارتفاع اولیه ذره (h) چقدر باید باشد تا ذره به سطح مثبت برخورد نکند؟

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله حرکت در عرض رودخانه

  • مسئله

دانش آموزی می خواهد با قایق از عرض رودخانه ار نقطه L تا K پارو بزند سرعت جریان آب (v) برابر 2 کیلومتر بر ساعت و سرعت قایق در آب ساکن (u) برابر 5  کیلومتر بر ساعت است پهنا رود (a) برابر 250m و فاصله MK برابر 0.5=b کیلومتر است. این حرکت چه مدت طول می کشد؟(منبع: کتاب 100 مسئله در فیزیک کلاسیک)

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله برخورد با آهنربا

  • مسئله

مطابق شکل یک گوی فولادی A به قطر D بر روی یک میله افقی آهنی که به یک قطب آهنربا منتهی می شود می لغزد و شتاب گوی از رابطه زیر به دست می آید. که در این رابطه k مقدار شدت میدان مغناطیسی است.اگر در x=0 گوی از حال سکون رها شود، گوی با چه سرعتی به قطب آهن ربا بر خورد می کند؟ (کتاب مکانیک عقدایی)

$$a=\frac{k}{(L-x)^2}$$

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله اثر ونتوری

هنگامی که سیال از لوله تنگی عبور می کند فشار آن افزایش می یابد. به این پدیده اثر ونتوری گفته می شود.

  • مسئله

در مسیر یک سیال یک لوله ونتوری نصب می کنیم و مطابق شکل یک لوله U شکل به عنوان فشار سنج در دو مقطع لوله فشار را نشان می دهد. اگر چگالی سیال در طول مسیر ثابت بمانداندازه سرعت سیال را در زمان ورود بر حسب A1 ,A2 ,h ,g, چگالی سیال(p)در حال عبور و چگالی مایع(ph) درون لوله U شکل بیابید.  

جواب در ادامه مطلب...

۲ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

قانون هوک

برای محاسبه نیروی یک فنر ایده آل از قانون هوک استفاده می کنیم. بنا بر این قانون نیروی فنر رابطه خطی با میزان تغییر طول فنر دارد:

F بردار نیرو، k ثابت فنر و x بردار جابجایی (از حالت اولیه) است.

$$F=-kx$$

و طبق مطلب کار و انرژی انرژی فنر هم این گونه بدست می آید:

$$E=\int_{x_1}^{x_2} kx dx=\frac{1}{2}kx_1^2-\frac{1}{2}kx_2^2$$

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

فشار کمیتی نرده ای یا برداری؟

فشار برابر است با نیروی عمودی بر واحد سطح و در نتیجه هرچه نیرو عمودی بیشتر شود یا سطح کوجکتر شود اندازه فشار افزایش می یابد.

$$P=\frac{F}{A}$$

اکنون چند جمله ممکن است به ذهنمان برسد:

1.نیرو بردار است و تقسیم بر یک کمیت نرده ای شده پس فشار هم برداری است!

2.نیرو بردار است و تقسیم بر سطح که کمیتی برداری است ( مثل شار مغناطیسی یردار سطح را در میدان ضرب داخلی می کردیم)   پس فشار از تقسیم دو بردار بدست می آید که اصلا ممکن نیست!

3.فشار برداری است چون وقتی می خواهیم ببینیم ظرفی که فشار داخل و خارجش معلوم است کی می شکند فشار دو طرف را از هم کم می کنیم.

4.فشار هم برداری است هم نرده ای! چون رفتار های متفاوتی از خود نشان می دهد!

جواب در ادامه...

۱ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

نیرو های پایستار و ناپایستار

می توان نیرو ها را به دو دسته پایستار و نا پایستار تقسیم کرد.

کار نیرو های پایستار تنها تابعی از موقعیت مکانی شروع و پایان حرکت است و به مسیر وابسته نیست. معروف ترین نیروی پایستار نیروی گرانش است چرا که کار این نیرو تنها با در نظر گرفتن ابتدا و انتها محاسبه می شود. یعنی فرقی ندارد که جسم از ارتفاع دو متری زمین از بالای یک ...

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha