شرح و بررسی مسائل محاسباتی فیزیک و نجوم

مسئله برایند سه بردار

  • مسئله
 برایند سه بردار نیروی 3 ، 7 و 8 تیوتونی صفر شده است . زاویه بین نیرو های 3 و 8 نیوتونی را بیابید:
(ارسال شده توسط  "HZ")

  • جواب
بردار

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

مسئله تخمین ارتفاع ستون کتاب

  • مسئله
اگر کتاب های دانش آموزانی را که امسال فارغ التحصیل شدند را روی هم بچینیم؛برجی به ارتفاع چند متر درست می شود؟!
(فرض کنید امسال 13 میلیون نفر فارغ التحصیل شدند)

  • جواب
فرض می کنیم که هر دانش آموز 6 کتاب دارد و ضخامت هر کتاب 1 سانتی متر است.حالا (خیلی راحت) عدد ها رو در هم ضرب می کنیم و به جواب می رسیم!
ارتفاع برج برابر است با 6 ضرب در 0.01 ضرب در 13،000،000 که می شود 780،000 متر!
 البته مرتبه عدد مهم است که اینجا  106    است.
لازم به ذکر است که همیشه مسائل انقدر ساده نیستند!  
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مسئله تخمین حجم آب زمین

  • مسئله

حجم آب روی کره زمین را بر حسب کیلو متر مکعب بیابید؟

(شعاع زمین 6400 کیلومتر)

  • جواب
ابتدا حل این سوال سخت به نظر میرسد. ولی بسیار ساده و دقیق است!

میدانیم 3/4 سطح زمین را آب فرا گرفته و تقریبا میتوان حدس زد که میانگین عمق اقیانوس 3-4 کیلومتر است و اندازه سطح زمین را هم با توحه به شعاع میتوانیم حساب کنیم. پس کافیست 3/4 سطح زمین را در عمق اقیانوس ها ضرب کنیم و داریم جواب مسئله تخمین 1 . حال میتوانیم جواب را بیابیم.

1.اگر عمق اقیانوس را 3 کیلومتر و شعاع زمین را 6400 کیاومتر در نظر بگیریم جواب میشود(تقریبا) :  1,160,000,000 کیلومتر مکعب

2.اگر عمق اقیانوس را 3.5 کیلومتر و شعاع زمین را 6400 کیاومتر در نظر بگیریم جواب میشود(تقریبا) :  1,350,000,000 کیلومتر مکعب  

3.اگر عمق اقیانوس را 3.5 کیلومتر و شعاع زمین را 6370 کیاومتر در نظر بگیریم جواب میشود(تقریبا) :  1,339,000,000 کیلومتر مکعب

مقدار وقعی: 

جواب واقعی مسئله تخمین 1

و این نشان می دهد که جوابی که ما در مرحله اول بدست آوردیم بسیار نزدیک به مقدار واقعی بود و در مراحل بعد هر قدر اعداد دقیق تر شد ما هم به مقدار واقعی نزدیک تر شدیم

(البته هچگاه در مسائل تخمین از ما چنین دقتی نمیخواهند؛مهم مرتبه عدد است که اینجا مرتبه 10 بتوان 9 می باشد.  

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

مسائل تخمین

  • مسائل تخمین
در این دسته از سوالات از ما خواسته می شود تا مقدار یک کمیت را تخمین بزنیم و مقدار تقریبی آن را پیدا کنیم. مثلا تعداد تار های موی همه انسان ها را از ما میخواهد! یا این که می گوید مصرف برق کل خانه های ایران را بیابیم!
این سوالات بیشتر در مرحله اول المپیاد فیزیک مطرح شده است و هدف آن سنجش هوش و میزان آشنایی با اعداد است. البته سوالات تخمین از سوالات ساده محسوب میشوند و به داوطلبان مرحله یک فیزیک توصیه می کنم که از سوالات تخمین عبور نکنند و حتما حلش کنند.
  • روش حل مسائل تخمین    
عموما مسائل تخمین نیاز به محاسبات پیچیده ای ندارند و با  چند تناسب و ضرب و تقسیم ساده حل میشوند ولی چون بسیار متنوع هستند روش خاصی برای حل آن نمی توان مشخص کرد. من برای حل مسائل تخمین توصیه میکنم که اول به صورت پارامتری حل کنید بعد هم عدد گذاری کنید. البته واضح است که برای تسلط به این مبحث باید تمرین کافی هم داشته باشید.

گر سوال یا پیشنهادی داشتید می توانید از این طریق مطرح کنید.
(ان شاء الله در آینده جند مسئله تخمین در سایت می گذارم) 
  
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

نرم افزار WinDjview : باز کردن فایل با فرمت DjVu

سلام

بعضی از کتاب های ارسال شده با فرمت DjVu هستند. 

برای باز کردن این فایل نرم افزار WinDjview را از این  لینک  میتوانید دریافت کنید.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

معرفی کتاب : کتاب جهان کوانتومی نوین + دانلود

نویسندگان:تونی هی - پاتریک والتر
مترجم : محمد رضا محجوب
نشر حریر
کتاب جهان کوانتومی نوین را می توان مقدمه ای برای ورود به دنیای کوانتوم دانست.
این کتاب شامل توضیحاتی ساده و قابل فهم برای همه است و مناسب برای کسیست که بخواهد بداند در تاریخ فیزیک کوانتوم چه گذشته است.
مجله  فیزیک مدرن در  باره این کتاب نوشته: کتاب جهان کوانتومی نوین گزارشیست والا از جهان کوانتوم. زندگی نامه های مردمانی که یاری چشمگیری در این زمینه کرده اند، در جای جای این  کتاب آمده است...
  • مخاطب کتاب
تقریبا همه میتوانند از این کتاب استفاده کنند چرا که مسائل پیچیده کوانتوم را با تصویر و مثال های خوب همراه کرده تا قابل فهم باشد. این کتاب (در پشت جلدش) مخاطب را معرفی کرده و نوشته:
  • کسانی که در پی آشنایی با کامیاب ترین و پردامنه ترین نظریه ای هستند که هوش مردمان آنرا ساخته و پرداخته باید کتاب جهان کوانتومی نوین را بخوانند

  • مباحث کتاب
در این کتاب تقریبا به مهمترین مسائل کوانتوم  در 13 فصل پرداخته شده است که از موح ها در برابر ذرات، و عدم قطعیت هایزنبرگ شروع شده و در دستورات فایمن،فوتون و داستان های علمی کوانتومی به پایان می رسد.

  • دانلود
نسخه انگلیسی این کتاب را میتوانید از اینجا دانلود کنید
( فرمت فایل Djvu هست و برای باز کردن  به این لینک  مراجعه کنید.) 

جهان کوانتومی نوین


  
 
۲ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

ستاره های دوتایی: دوتایی طیف سنجی

  •  دوتایی طیف سنجی 

اگر دوره تناوب یک سیستم دوتایی به طور بازدارنده ای طولانی نباشد و حرکت مداری دارای یک مؤلفه در امتداد خط دید باشد، انتقال تناوبی در خطوط طیفی قابل مشاهده خواهد بود. با فرض این که تابندگی های ستارگان قابل مقایسه هستند، هر دو طیف قابل مشاهده خواهند بود. با اینحال، اگر یک ستاره بسیار تابان تر از دیگری باشد، آنگاه طیف همدم کمتر تابان ضعیف خواهد بود و تنها یک مجموعه واحد از خطوط طیفی در حال تغییر متناوب دیده خواهد شد. در هر دو وضعیت، وجود یک سیستم ستارهای دوتایی نشان داده می شود. رابطه میان طیف و فاز مداری برای یک سیستم ستاره ای طیف سنجی را نشان می دهد.

این دسته بندی های خاص منحصر به فرد نیستند. به عنوان مثال،یک سیستم تفکیک نشده می تواند هر یک از دوتایی های گرفتی باشد. همچنین درست است که برخی از سیستم ها می توانند به میزان قابل توجهی بیشتر از دیگران در ارائه اطلاعات در مورد ویژگی های ستاره ای مفید باشند. سه نوع از سیستم ها می توانند اطلاعاتی برای تعیین جرم فراهم کنند: دو تایی های مرئی تر کیب شده با اطلاعات اختلاف منظریک دوتایی های مرئی که برای سرعت های شعاعی در یک مدار کامل قابل دسترس هستندگ و دئتایی هی طیف سنجی،دوخطی، گرفتی.  

منبع : کتاب مقدمه ای بر اختر فیزیک جدید


۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

ستاره های دوتایی: دوتایی طیفی

  • دوتایی طیفی
 یک دوتایی طیفی یک سیستم با دو طیف برهمنهی شده، مستقل، و قابل تشخیص می باشد. اگر یک ستاره سرعت شعاعی غیر صفر داشته باشد، اثر دوپلر  باعث می شود که خطوط طیفی یک ستاره نسبت به طول موج های چهارچوب سکون آن جا به جا شوند. از آنجا که ستارگان در یک سیستم دوتایی به طور مداوم حول مرکز جرم مشترک خود در حال حرکت هستند، لزوماً باید در طول موج مر خط طیفی هر ستاره تغییرات تناوبی وجود داشته باشد (البته، مگر اینکه صفحه مداری دقیقاً عمود بر خط دید باشد). همچنین آشکار است،زمانی که خطوط یک ستاره آبی گرا هستند، خطوط دیگری باید نسبت بع طول موج هایی که تولید می شوند، اگر ستاره در حال حرکت با سرعت ثابت نسبت به مرکز جرم باشد، قرمزگرا باشند. با این حال، برای ظاهر نشدن وابستگی زمانی طول موج های طیفی، ممکن است دوره تناوب مداری بسیار طولانی باشد. درهرصورت، اگر یک ستاره روشنتر از همدم آن باشد و اگر تفکیک جداگانه هریک از آنها امکانپذیر نباشد، هنوز هم تشخیص جسم به عنوان یک سیستم دوتایی با مشاهده طیف جابهجا شده دوپلری به طور مخالف و برهمنهی شده، ممکن می باشد.
حتی اگر انتقال دوپلری قابل توجه نباشد(به عنوان مثال، اگر صفحه مداری عمود بر خط دید باشد)، چنانچه دو مجموعه از طیفهای برهمنهی شده از ستارگانی که به طور قابل توجهی ویژگی های طیفی متفاوتی دارند سرچشمه گرفته باشند هنوز هم ممکن است بتوان آنها را آشکارسازی کرد 
منبع: کتاب مقدمه ای بر اختر فیزیک جدید
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

ستاره های دوتایی: دوتایی گرفتی

  • دوتایی گرفتی

 برای دوتایی هایی که صفحات مداری آنها تقریباً در امتداد خط دید ناظر قرار دارند، یک ستاره، با مسدود کردن نور مؤلفه گرفته شده، به صورت دوره ای از مقابل دیگری عبور میکند . چنین سیستمی با تغییرات منظم در مقدار نور رسیده به تلسکوپ شناخته می شود. نه تنها انجام مشاهدات این منحنی مای نوری حضور دو ستاره را آشکار می کند، بلکه دادهها همچنین می توانند اطلاعاتی درباره دمای مؤثر نسبی و شعاع های هر ستاره بر اساس کمینه های عمق های منحنی نوری و طول های گرفتها فراهم کنند.

منبع : کتاب مقدمه ای بر اختر فیزیک جدید
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

ستاره های دوتایی: دوتایی نجوم سنجی

  • دوتایی نجوم سنجی
 اگر یک عضو یک عضو از یک دو تایی به میزان قابل توجهی روشن تر از دیگری باشد، ممکن نیست بتوان هر دو عضو را به طور مستقیم مشاهده کرد. در چنین موردی وجود عضو نهان را می توان از مشاهده حرکت نوسانی مؤلفه قابل مشاهده، نتیجه گرفت. از آنجا که قانون اول نیوتن، مستلزم آن است که سرعت یک جسم ثابت بماند، مگر اینکه یک نیرو بر آن وارد شود، چنین رفتار نوسانی مستلزم آن است که جرم دیگری وجود داشته باشد.

منبع : کتاب مقدمه ای بر اختر فیزیک جدید
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha