تبلیغات
**** گروه علوم تجربی دوره عمومی استان گیلان**** - آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت سوم)

**** گروه علوم تجربی دوره عمومی استان گیلان****

گیلان سرسبز، با تلاش گیلانیان سربلند باشی

 

برای دسترسی به کلیه مطالب به صورت طبقه بندی شده، اینجا راکلیک فرمایید

جهت گفتگوی علمی و آموزشی و دیدن تجربیات دیگران اینجا را کلیک فرمایید

برای مشاهده وبلاگ های ثبت شده برای مسابقه طراحی وبلاگ اینجا را کلیک فرمایید

برای مشاهده و یا دانلود انیمیشن های آموزشی اینجا را کلیک فرمایید

برای دانلود پاور پوینت های علمی و آموزشی اینجا را کلیک فرمایید

برای دریافت و استفاده از نمونه سوال طبقه بندی شده، اینجا را کلیک فرمایید

آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت سوم)

 

آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت سوم)

 دستگاه متریک

اندازه گیری جرم

جرم و یکای آن

اندازه گیری زمان

زمان

یکاهای زمان

کمیتهای فرعی

دما و اندازه گیری آن

جریان الکتریکی و اندازه گیری آن

دستگاه متریک

بیش از یک قرن از پیشنهاد گابریل موتون گذشت تا با وقوع انقلاب کبیر فرانسه ، جامعه آمادگی لازم را یافت تا روش های تازه را بپذیرد . «در سال 1790 میلادی/1169 شمسی ، فرهنگستان علوم فرانسه به بوردا، لاگرانژ و لاپلاس ، سونژ و کوندورسه که از دانشمندان مشهور آن زمان بودند ماموریت داد تا درباره ی یکای طولی که پذیرش بین المللی داشته باشد ، بررسی کنند. این گروه پس از یک سال تبادل نظر در مارس 1791/اسفند 1170 دو نفر از منجمان معروف فرانسه به نام دالامبر و مشن را مامور کرد تا طول کمان نصف النهار را میان دونکرک و بارسلون اندازه بگیرند.این ماموریت مقارن با انقلاب کبیر و تاریخ به یاد نداشت که کشوری در چین موقعیت خطرناک و آشفته ای هم زمان با رسیدگی به امور سیاسی و جنگی ، به حل و فصل مسایل علمی بپردازد . یعنی از یک سو سربازان خود را بسیج کند و به جبهه های جنگ گسیل دارد و از سوی دیگر دانشمندان خود را تربیت کند و به مامورتهای علمی اعزام دارد. در چنین شرایط سخت و توانفرسایی ، دالامبر و مشن کار خود را آغاز کردند. آن ها نه سال ،با تحمل مصایب گوناگون و با تلاشی جانکاه و پیگیر به این کار علمی ادامه دادند تا این که در ژوئن 1799/ تیر ماه 1178 نتیجه کار خود را به فرهنگستان علوم تسلیم کردند.

نتیجه کار این دانشمندان آن شد که با استفاده از اندازه گیری و محاسبه ی ، طول نصف النهار زمین را با دقت زیاد اندازه گرفتند و یک چهل میلیونیم این طول را به عنوان متر و یکای طول انتخاب کردند . به این ترتیب نمونه ی اصلی متر را نیز با استفاده تعریف آن ساختند . در سال 1875 میلادی / 1234 شمسی اداره ی بین المللی اوزان و مقیاسات در کشور فرانسه ، در نزدیکی پاریس تاسیس شد و سایر کشور ها به تدریج عضویت آن را پذیرفتند.

 

  

 

              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اندازه گیری جرم

جرم و یکای آن

یکی از ویژگی های هر جسم ، جرم آن است. جرم هر جسم ، دو اثر یا خاصیت دارد: اثر اینرسی و اثر جاذبه ای . خاصیتی از ماده را که در برابر تغییر سرعت مقاومت می کند ، جرم اسنرسی ( لختی ) و خاصیتی که میدان جاذبه (گرانشی ) را به وجود می آورد ، جرم جاذبه ای ( جرم گرانشی ) گویند.

جرم اینرسی هر جسم تا زمانی که سرعت آن جسم ثابت است ظاهر نمی شود؛ ولی هنگامی که سرعت جسم از نظر اندازه و یا جهت تغییر کند جرم اینرسی قابل احساس و اندازه گیری خواهد بود . مقاومتی که هر جسم در هنگام تفییر سرعت از خود ظاهر می کند از رابطه F = -mi .a به دست می آید که miرا جرم اینرسی جسم می نامند. اثر جرم اینرسی خود را می توان در هنگام شروع حرکت اتومبیل ، زمان متوقف شدن آن و یا در پیچ جاده و در خلاف جهتی که اتومبیل شتاب دارد ، احساس کرد . این اثر به صورت چسبیدن به صندلی و یا جدا شدن از آن احساس می شود.

جرم جاذبه ای ، خاصیتی از ماده است که سبب می شود هر ماده بر ماده ی دیگر نیرو وارد کند . برای مثال زمین بر جسمی که اطراف آن است نیرو وارد می کند و آن جسم نیز بر زمین نیرو اثر می دهد . از این رو هم زمین و هم آن جسم ، جرم جاذبه ای دارند. جرم جاذبه ای هر جسم که به    mg نشان داده می شود و از رابطه یw= mg . g  به دست می آید . w وزن جسم و آن نیرویی است که رمین بر جسم وارد می کند و g  نیرویی است که بر یکای جرم اثر می کند.

اندازه گیری های دقیق نشان می دهند که جرم جاذبه ای یک جسم با جرم اینرسی آن برابر است ؛ یعنی اگر جرم جاذبه ای جسمی 5 کیلوگرم باشد، جرم اینرسی آن نیز 5 کیلوگرم است . از این رو ، کلمه ی جرم هم به مفهوم جرم اینرسی و هم به مفهوم جرم جاذبه ای به کار می رود و هر دو را با یک یکا می سنجند . یکای جرم که هم زمان با یکای طول انتخاب شد ، کیلوگرم است . کیلوگرم در ابتدا برابر با جرم یک دسیمتر مکعب آب در حداکثر چگالی تعریف شد . سپس بر اساس تعریف ، نمونه ی کیلوگرم با دقت از آلیاژ 90% پلاتین و 10% ایریریم ساخته و نمونه های دیگری از روی آن تهیه شد . در سال های بعد ،مشخص شد که کیلوگرم ساخته شده 027/0 گرم سنگین تر از جرم یک دسیمتر مکعب آب در حداکثر چگالی است. از این رو در سال 1268 ش /1889 م. کیلوگرم نمونه اصلی ، بدون توجه به تعریف آن مورد قبول واقع شد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اندازه گیری زمان

زمان

هنگامی که می خواهیم طولی یا جرمی و یا نیرویی را اندازه بگیریم هدف ما کاملا مشخص است و می دانیم چه چیز مورد نظر است ؛ولیکن زمان چیست که می خواهیم آن را اندازه بگیریم؟ ولی تاکنون تعریفی که مورد قبول همگان باشد ،بیان نشده است .

بی آن که بتوانیم از زمان تعریف مشخصی بیان کنیم می دانیم که بسیاری از رویداد جهان با نظم خاصی است . بعضی جلوتر و برخی عقب تر است . مثلا بهار با سبزه و گل آغاز می شود و آنگاه نوبت تابستان و فصل گرما و پیدایش دانه می رسد . به دنبال آن فصل برگریزان و سرما پدید می آید . همین جلو و عقب بودن و ترتیب رویدادهاست که زمان را برای ما قابل احساس می کند .

زمان را می توان بستر یا مسیر حوادث تصور کرد . زمان ، مسیری هم چون یک خط راست بی آغاز و بی پایان است ،نه از آغاز آن آگاهیم و نه از پایان آن . اما احساس می کنیم که رویدادA زودتر از رویداد B روی داده است . وجود تقدم و تاخر حوادث ،زمان را برای ما قابل درک و مفهوم می کند.

                        بستر حوادث  C                      B                                   A

                                   پایان                                                                                                   ؟ آغاز

 

 برای اندازه گیری میان دو رویداد (= بازه زمانی ) از یکای زمان استفاده می کنیم . یکای زمان را با استفاده از رویدادهای تکراری که در جهان صورت می گیرد ،اندازه می گیرند. لحظه وقوع رویدادها را هم با یک مبدا می سنجیم . از گذشته های دور انسان به دنبال یافتن یکای زمان دقیق مبدا زمان یا مبدا تاریخ مناسب بوده است.

 

یکاهای زمان

شبانه روز که نتیجه ی حرکت وضعی زمین است ،طبیعی ترین یکای زمان بوده است . اما شبانه روز یا به عبارت کوتاه ، روز بر سه گونه است ؛ روز نجومی ، روز خورشیدی و روز خورشیدی متوسط .

روز خورشیدی ، مدت زمان بین دو عبور متوالی نصف النهار محل از مرکز خورشید است .

روز نجومی ،مدت زمان بین دو عبور متوالی نصف النهار محل از مرکز شتاره ی ثابت است . روز نجومی اندکی کوتاه تر از روز خورشیدی است . طول روز خورشیدی ثابت نیست . از این رو ، برای آنکه یکای اندازه گیری زمان دقیق باشد ،روز خورشیدی متوسط را تعریف و انتخاب کرده اند.

 روز خورشیدی متوسط، میانگین طول روزهای خورشیدی در یک سال است . روز خورشیدی متوسط را روز متعارفی نیز گویند و مبدا آن نیم شب است .

ساعت: یکای کوچک تر از روز ساعت است . هر ساعت یک بیست و چهارم شبانه روز است . هر ساعت برابر 60 دقیقه و هر دقیقه برابر 60 ثانیه است . اکنون ثانیه ی متوسط خورشیدی ، پایه ی یکای زمان است و برابر یک هشتصدوچهارهزارم روز خورشیدی متوسط است . زمانی که بر اساس دوران زمین تعریف می شود زمان جهانی نامیده می شود. زمان جهانی باید به وسیله مشاهدات نجومی در طول هفته های متعدد اندازه گیری شود . بنابراین ، ما به یک ساعت دقیق زمانی نیاز داریم که بر اساس مشاهدات نجومی تنظیم شده باشد . ساعت های بلورکوارتز که بر اساس ارتعاشات متناوب به طریق الکتریکی کار می کنند و نیز ساعت های اتمی بسیار دقیق هستند.

در سال 1971 میلادی /13469 شمسی ثانیه ای که بر اساس ساعت سزیوم تعریف شد ، در سیزدهمین کنفرانس عمومی اوزان و مقادیر به عنوان یک استاندارد بین المللی مورد قبول واقع شد . بر اساس این تعریف:

ثانیه ، برابر9192641770 برابر دوره ی تناوب پرتو مربوط به انتقال الکترون بین دو تراز بسیار ظریف وابسته به حالت بنیادی اتم سزیم 133 است.

ماه: یکای طبیعی و بزرگ تر از روز ، ماه است. یک ماه ، فاصله ی دو دیدن متوالی ماه نو (هلا) است. ماه هلالی 26/29 تا8/29 روز تغییر می کند و مدت متوسط آن 29 روز و 12 ساعت و 44 دقیقه و 88/2 ثانیه است .

هفته : هفته ، یکای قراردادی زمان است که برای امور زندگی ، روابط اجتماعی و برگزاری مراسم دینی در میان اقوام مختلف انتخاب شده است . در بعضی اقوام گذشته ،دوره های 4 روزه یا 6 روزه معمول بوده است . در مصر و چین ، دوره های ده روزه رواج داشته و اکنون در همه کشورها هفته معمول است.

 

 

 

 

کمیت های فرعی 

دما و اندازه گیری آن

دما ،کمیتی است که میزان گرمی و سردی اشیا را نشان می دهد .دما را با دماسنجاندازه می گیرند . دماسنج را بر اساس هر یک از تغییراتی می توان ساخت که گرما و بالا رفتن دما در جسم ایجاد می کند . معمولی ترین نوع دماسنج ،دماسنج انبساطی است . این نوع دماسنج بر اساس انبساط و انقباض ماده در اثر تغییر دما ساخته می شود . دماسنج های جیوه ای الکلی از این نوع هستند . نمونه ی دیگر دماسنج ها عبارتند از : دماسنج گازی ، دماسنج مقاومتی ، دماسنج ترمو الکتریک و آذرسنج .

دماسنج ها را بر حسب درجه بندی سلسیوس (صد قسمتی ) ، کلوین (مطلق) و فارنهایت درجه بندی می کنند . پایین ترین دما ، صفر مطلق (273- درجه سلسیوس) و بالاترین دما بی نهایت است.

رابطه ی میان دمای مطلق ( K) و دمای سلسیوس (C°)به صورت زیر است :

    273- ( K)= (C°)یا273+(C°) = ( K)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جریان الکتریکی و اندازه گیری آن

هر گاه دو سر یک باتری را به لامپ الکتریکی متصل کنیم ، جریانی از الکترونها از قطب منفی باتری به قطب مثبت می روند . عبور این الکترون ها از سیم نازک درون لامپ سبب می شود که لامپ روشن شود . بار هریک از الکترون ها برابر c = 1/6 ×10-19 کولن است . چنانچه در مدت زمان t ثانیه تعداد N الکترون از لامپ بگذرد ، باری برابر q = Ne جا به جا خواهد شد . اگر جریان یکنواحت باشد آهنگ زمانی عبور بار الکتریکی برابر است با:

 

I = q = Ne  = ne

      t        t

که n  تعداد الکترونی است که در هر ثانیه از لامپ می گذرد و I را شدت جریان الکتریکی و یا به اختصار ، جریان الکتریکی  می نامند ، یکای جریان الکتریکی ، آمپر (با علامت اختصاری A ) است که به خاطر بزرگداشت ماری آندره آمپر (1775-1836 ) فیزیکدان و ریاضیدان فرانسوی نامگذاری شده است . آمپر بر اساس خاصیت گرمایی ، خاصیت شیمیایی و خاصیت مغناطیسی جریان تعریف کرده اند . تعریف استاندارد کنونی آن براساس خاصیت مغناطیسی جریان الکتریکی و به صورت زیر است :

«یکای جریان الکتریکی ،آمپر است و آن جریانی است که اگر از دو سیم بلند ، موازی و طولانی که در خلا باشند بگذرد ، نیرویی که بر هر متر از این دو سیم از طرف سیم دیگر اثر می کند ، 7-10×2 نیوتون می باشد.»

 

 

 

آمپر ، جریانی است که در هر ثانیه1018 ×  25/6 الکترون از مدار عبور دهد . جریان الکتریکی را با آمپرسنج و گالوانومتر اندازه می گیرند.

(ادامه دارد)

 

تهیه و تنظیم:فاطمه قربانی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



How long does it take to recover from Achilles injury?
دوشنبه 13 شهریور 1396 02:12 ق.ظ
Hola! I've been following your blog for a long time
now and finally got the courage to go ahead and give you a shout out from Austin Texas!

Just wanted to say keep up the excellent work!
at home std test kit
یکشنبه 4 تیر 1396 08:09 ب.ظ
ریشه از خود نوشتن در حالی که صدایی دلنشین در آغاز آیا
نه کار بسیار خوب با من پس از برخی از زمان.
جایی در سراسر پاراگراف
شما در واقع قادر به من مؤمن اما فقط برای کوتاه در حالی که.
من هنوز کردم مشکل خود را با فراز در منطق و یک
ممکن است را سادگی به پر همه کسانی معافیت.
در صورتی که شما در واقع که می توانید انجام من را
قطعا بود در گم.
BHW
چهارشنبه 30 فروردین 1396 09:27 ب.ظ
Hey very interesting blog!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


برای دسترسی به کلیه مطالب به صورت طبقه بندی شده، اینجا راکلیک فرمایید