Ֆիզիկա պարագրֆ 4

Բոլոր էլեկտրոնները միատեսակ են, և դրանցից յուրաքանչյուրն ունի ամենափոքր բացասական լիցք:Բոլոր պրոտոնները նույնպես միատեսակ են, և դրանցից յուրաքանչյուրն ունի մեծությամբ էլեկտրոնի լիցքին հավասար դրական լիցք:
Եթե տարբեր տարրերի ատոմներում էլեկտրոնների և միջուկի ձգողության էլեկտրական ուժերը տարբեր են,ապա ատոմները մոտեցնելիս այդ էլեկտրոնների մի մասը կարող է մի ատոմից անցնել մյուսին:
Եթե չեզոք մարմնին որևէ այլ մարմնից անցնում են էլեկտրոններ, ապա առաջին մարմինը լիցքավորվում է բացասականորեն, այսինքն, սովորական վիճակի հետ համեմատած, ունի էլեկտրոնների տվի ավելցուկ:Իսկ եթե չեզոք մարմինը կորցնում է էլեկտրոններ, ապա էլեկտրոնների թիվը փոքրանում է պրոտոնների թվից, և մարմինը ձեռք է բերում դրական լիցք, այսինքն, սովորական վիճակի հետ
համեմատած, ունի էլեկտրոնների թվի պակաս:
Այսպիսով՝ մարմինն էլեկտրականանում է, երբ այն ձեռք է բերում կամ կորցնում էլեկտրոն։
Երբ ապակե ձողը շփում են մետաքսով, այն լիցքավորվում է դրական լիցքերով, իսկ մետաքսն այդ դեպքում լիցքավորվում է բացասական լիցքերով։ Ուրեմն՝ շփելով ապակե ձողից էլեկտրոններ են անցնում մետաքսե կտորին։ Մետաքսե կտորի վրա առաջանում է էլեկտրոնների ավելցուկ, իսկ ապակե ձողի վրա՝ էլեկտրոնների պակաս։

Թելավոր ոճանակի կախումը

Թելավոր ճոճանակի տատանումների ուսումնասիրում
Լաբորատոր աշխատանք,որը կարող ենք կատարել տանը
1.100սմ երկարությամբ թելից կախենք որևէ գնդիկ(կստացվի թելավոր ճոճանակ),այն
կախենք այնպես,որ փոքր-ինչ սեղանից բարձր լինի:Գնդիկը շեղենք հավասարակշռության
դիրքից 8-ից 10սմ և բաց թողենք:Չափենք 40 լրիվ տատանումների
ժամանակը,բանաձևերով հաշվենք տատանումների պարբերությունը և հաճախությունը:
Փորձը կրկնենք՝ կարճացնելով թելը չորս անգամ,տատանումների լայնույթը դարձնելով
2սմ- ից 3սմ:
Արեք եզրակացություն ճոճանակի թելի երկարությունից տատանումների պարբերության և
հաճախության կախումների վերաբերյալ

IMG-7063de54f99c9301f24372bcd19b2872-VIMG-20723095e9ead329d81537d9976884d6-VIMG-c87acbbff29533a15ae800943cedba39-V.jpg

Մեխանիկա

Մեխանիկա (հունարեն՝ μηχανική — մեքենաների կառուցման արվեստ), ֆիզիկայի բաժին է, որն ուսումնասիրում է մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը:

Մեխանիկայի բաժիններն են դասական մեխանիկան և քվանտային մեխանիկան: Մեխանիկայի կողմից ուսումնասիրվող օբյեկտները կոչվում են մեխանիկական համակարգեր: Մեխանիկայի բաժիններն են՝ դինամիկան, կինեմատիկան, ստատիկան և հոծ միջավայրի ֆիզիկան:

Կինեմատիկան ուսումնասիրում է մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը, առանց դրանց առաջ բերող պատճառները քննարկելու:

Դինամիկան քննարկում է ոչ միայն մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը, այլ նաև դրանք առաջ բերող պատճառները:

Ստատիկան քննարկում է մարմինների հավասարակշռությունը:

Մեխանիկայի հիմնական խնդիրն է`   որոշել մարմնի դիրքը տարածության մեջ ժամանակի ցանկացած պահին: Մեխանիկական շարժում կոչվում է ժամանակի ընթացքում տարածության մեջ մարմնի դիրքի փոփոխությւնն այլ մարմինների նկատմամբ կամ մարմնի մասերի դիրքերի փոփոխությունն իրար նկատմամբ: Մեխանիկան բաժանվում է նյութական կետի մեխանիկայի, պինդ մարմնի մեխանիկայի և հոծ միջավայրի մեխանիկայի:

Նյութական կետ կոչվում է այն մարմինը, որի չափերը տվյալ պայմաններում կարելի է անտեսել: Բացարձակ պինդ կոչվում է այն մարմինը, որի ցանկացած երկու կետերի հեռավորությունը շարժման ընթացքում չի փոխվում: Համընթաց կոչվում է այն շարժումը, որի ընթացքում մարմնի ցանկացած երկու կետեր միացնող ուղիղը մնում է ինքն իրեն զուգահեռ: Պտտական կոչվում է մարմնի այն շարժումը, որի ընթացքում նրա բոլոր կետերը շարժվում են շրջանագծերով, որոնց կենտրոնները գտնվում են մի ուղղի`  պտտման առանցքի վրա, որն ուղղահայաց է շրջանագծերի հարթություններին: Հաշվարկման մարմին կոչվում է այն մարմինը, որի նկատմամբ դիտարկվում են այլ մարմինների դիրքերը: Հաշվարկման մարմինը, նրա հետ կապված կոորդինատային համակարգը և ժամանակի հաշվարկման սարքը`   ժամացույցը, միասին կազմում են այն հաշվարկման համակարգը, որի նկատմամբ էլ դիտարկվում է մարմնի շարժումը: Հետագիծ է կոչվում այն կետերի բազմությունը, որոնցով տվյալ հաշվարկման համակարգում հաջորդաբար անցնում է մարմինը շարժման ընթացքում: Սկզբնակետից հետագծի երկայնքով մինչև մարմնի դիրքը եղած հեռավորությունը, վերցրած համապատասխան նշանով, կորչվում է դիրքաթիվ: Լուծել մեխանիկայի հիմնական խնդիրը նշանակում է գտնել մարմնի դիրքը որոշող մեծության կախումը ժամանակից: Մարմնի սկզբնական դիրքը վերջնական դիրքին միացնող վեկտորը կոչվում է տեղափոխություն: Հետագծի երկայնքով մարմնի անցած հեռավորությունը կոչվում է ճանապարհ: Ըստ հետագծի ձևի`   ամենապարզ շարժումն ուղղագիծ շարժումն է : Շարժումը կոչվում է ուղղագիծ, եթե շարժման հետագիծը ուղիղ գիծ է : Շարժումը կոչվում է կորագիծ, եթե շարժման հետագիծը որևէ կոր գիծ է :

Լաբորատորիայում քննարկվող հարցեր

1.ինչ է մեխանիկական շարժումը
Ժամանակի ընթացքում մարմնի դիրքի փոփոխությունն այլ մարմինների նկատմամբ կոչվում է մեխանիկական շարժում:

Կինեմատիկան ուսումնասիրում է մարմինների շարժումն ու փոխազդեցությունը, առանց դրանց առաջ բերող պատճառները քննարկելու։
3. Ի՞նչն են անվանում նյութական կետ։
Նյութական կետ է կոչվում այն մարմինը, որի չափերը տվյալ պայմաններում կարելի է անտեսել:
4. Ի՞նչն են անվանում շարժման հետագիծ (թվարկել տեսակները)։
Հետագիծ կոչվում է այն գիծը, որով տվյալ հաշվարկման համակարգում շարժվում է մարմինը։ Հետածիգը լինում է երկու տեսակի՝ կորագիծ և ուղղագիծ։
5. Ի՞նչն են անվանում մարմնի անցած ճանապարհ։
Հետագծի այն տեղամասի երկարությունը, որով շարժվել է մարմինը որոշակի ժամանակամիջոցում, կովում է այդ ժամանակամիջոցում մարմնի անցած ճանապարհ։
6․ Ինչո՞վ է տարբերվում հետագիծը մարմնի անցած ճանապարհից:
Մարմինը թողնում է հետագիծ, իսկ հետագծի երկարությւոնը կոչվում է անցած ճանապարհ։
7. Ո՞ր շարժումն են անվանում հավասարաչափ և որը՝ անհավասարաչափ:
Հավասարաչափ շարժում՝ այն շարժումը, որի ընթացքում մարմինը կամայական հավասար ժամանաակամիջոցում անցնում է հավասար ճանապարհներ, կոչվում է հավասարաչափ շարժում։ Անհավասարաչափ շարժում՝ այն շարժումը, որի ժամանակ գոնե երկու հավասար ժամանակամիջոցներում մարմինն անցնում է անհավասար ճանապարհներ, կոչվում է անհավասարաչափ շարժում:
8. Ո՞ր մարմինն են անվանում հաշվարկման մարմին։
Հաշվարկման մարմին կոչվում է այն մարմինը, որի նկատմամբ դիտարկում են այլ մարմինների դիրքերը։
9. Ո՞ր շարժումն է կոչվում անհավասարաչափ: Բերել օրինակներ։
Անհավասարաչափ շարժում՝ այն շարժումը, որի ժամանակ գոնե երկու հավասար ժամանակամիջոցներում մարմինն անցնում է անհավասար ճանապարհներ, կոչվում է անհավասարաչափ շարժում: Օրինակ՝ փողոցում քայլող մարդը, սարից իջնող դահուկորդը, պատշգամբից ընկնող գնդակը։
10. Սահմանել անհավասարաչափ շարժման միջին արագություն:
Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը հավասար է մարմնի հետագծի որևէ տեղամասի երկարության և այդ տեղամասն անցնելու ժամանակի հարաբերությանը, կոչվում է փոփոխական շարժման միջին արագություն այդ տեղամասում:
11. Գրել միջին արագության բանաձևը։
V միջ․=S/t (1)
12. Ի՞նչ ֆիզիկական իմաստ ունի անհավասարաչափ շարժման միջին արագությունը։
Մարմնի անցած ճանապարհի և այդ ճանապարհն անցնելու ժամանակի հարաբերությունն անվանում են մարմնի անհավասարաչափ շարժման միջին արագություն տրված երկու դիրքերի միջև։
13. Ի՞նչ է ակնթարթային արագությունը։
Ժամանակի տվյալ պահին (կամ հետագծի տվյալ կետում) մարմնի արագությունը կոչվում է ակնթարթային արագություն:

Իսահակ Նյուտոն

1643 թ., գ. Վուլստորպ, Անգլիայի Լինկոլնշիր կոմսություն
1727 թ., Քենսինգտոն, Լոնդոնի մոտ, թաղված է Վեստմինստերում, անգլիական ազգային պանթեոնում
 
Իսահակ Նյուտոնը ծնվել է ֆերմերի ընտանիքում: 1665 թ-ին ավարտել է Քեմբրիջի համալսարանը՝ բակալավրի գիտական աստիճանով: 1669– 1701 թթ-ին գլխավորել է այդ համալսարանի ֆիզիկայի և մաթեմատիկայի ամբիոնը: 1672 թ-ին Նյուտոնն ընտըրվել է Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամ, 1703–23 թթ-ին՝ նախագահ: 1695 թ-ից եղել է Դրամահատարանի տեսուչ, իսկ 1699 թ-ից՝ ցկյանս տնօրեն: Գիտության մեջ ունեցած խոշոր ներդրման համար 1705 թ-ին նրան շնորհվել է ազնվականի տիտղոս (առաջին դեպքն էր՝ գիտական վաստակի համար):
Մաթեմատիկական հետազոտությունների հիմնական մասը Նյուտոնը կատարել է ուսանողական տարիներին՝ 1664-66 թթ-ին: Նա 23 տարեկանում մշակել է (Գ. Լայբնիցից անկախ) դիֆերենցիալ և ինտեգրալ հաշիվը, ստացել ֆունկցիան շարքի վերածելու բանաձև (հետագայում կոչվել է Նյուտոն-Լայբնիցի բանաձև): Նա այդ ժամանակ է հայտնագործել նաև Տիեզերական ձգողության օրենքը: 

Հզորություն

Շարժիչի տվյալ աշխատանքը կատարելու արագությունը կախված է այն բանից, թե ինչ աշխատանք կարող է այն կատարել միավոր ժամանակում, օրինակ՝ 1 վայրկյանում:

Դիցուք, մի մեքենան յուրաքանչյուր

1

վ -ում կարող է կատարել

50

Ջ, իսկ մյուսը՝

150

Ջ, այսինքն՝ երեք անգամ ավելի աշխատանք:

Միևնույն՝

750

Ջ աշխատանքը առաջին մեքենան կկատարի

15

վ-ում, իսկ երկրորդը՝

5

վ-ում, այսինքն՝ ճիշտ

3

անգամ ավելի արագ, քան առաջինը:

Ուշադրություն

Այսպիսով, միևնույն աշխատանքը մի մեքենան մյուսից այնքան անգամ ավելի արագ կկատարի, որքան անգամ մյուսից շատ աշխատանք կարող է կատարել միավոր ժամանակում:

Եթե մարմինը

A

աշխատանքը կատարում է

t

ժամանակում, ապա՝

N=A/t

հարաբերությունը ցույց է տալիս միավոր ժամանակում նրա կատարած աշխատանքը և կոչվում է հզորություն:

Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը հավասար է մարմնի կատարած աշխատանքի հարաբերությանն այն ժամանակամիջոցին, որի ընթացքում կատարվել է այդ աշխատանքը, կոչվում է հզորություն:

 

Լեոնարդո Դա Վինչի

Իտալացի նկարիչ, քանդակագործ, ճարտարապետ, գիտնական  և ճարտարագետ Լեոնարդո դա Վինչին Վերածննդի դարաշրջանի ամենախոշոր արվեստագետներից է:

Լեոնարդո դա Վինչին 1466 թ-ին ընտանիքի հետ տեղափոխվել է Ֆլորենցիա, որտեղ 1469–78 թթ-ին աշակերտել է ժամանակի հայտնի նկարիչ Անդրեա դել Վեռոքիոյին: Սովորել է ոսկերչություն, քանդակագործություն և նկարչություն: Նա քանդակել է մի քանի «ժպտացող կանանց գլուխներ», ապա, թողնելով քանդակագործությունը, անցել է նկարչության: Նրա վաղ շրջանի ամենահայտնի գործերից են հրեշտակի գլուխը՝ Վեռոքիոյի «Մկրտություն» նկարում, «Ավետումը» (մոտ 1474 թ.), «Ծաղկով Տիրամայրը» (1478 թ.), որտեղ նկարիչը կերպարները պատկերել է քանդակային, լուսաողող, սահուն, կորակազմ մակերեսներով: 10 տարի անց Դա Վինչին նույն թեմայով ստեղծել է «Աստվածամայր Լիտան» (1478–82 թթ.) կտավը, որն ավելի կատարյալ ու խորհրդավոր է:

Վեռոքիոյի արվեստանոցում սովորելու տարիներին զբաղվել է նաև գիտությամբ՝ անատոմիայով, ֆիզիկայով, մաթեմատիկայով: Միլան տեղափոխվելուց հետո Դա Վինչին 1482 թ-ից, որպես ճարտարապետ, հիդրավլիկայի, պաշտպանական շինությունների և մեքենաների մասնագետ, ծառայել է Միլանի դուքս Լոդովիկո Մորոյին: Այդ շրջանում է ծաղկել Դա Վինչի-գեղանկարչի ստեղծագործությունը. պահպանվել են պալատական կանանց մի քանի ուշագրավ դիմանկարներ՝ «Բեատրիչե դÿԷստե», «Կզաքիսով տիկինը», «Ազնվազարմ տիկնոջ դիմանկարը» և այլն:

1495–97 թթ-ին Դա Վինչին Միլանի Սանտա Մարիա դելլե Գրացիե վանքի սեղանատանը կերտել է հռչակավոր «Խորհրդավոր ընթրիք» որմնանկարը, որն իր դրամատիզմով, կերպարների հոգեբանական խորությամբ, հորինվածքի կառուցման մաթեմատիկական ճշգրտությամբ համաշխարհային արվեստի գլուխգործոցներից է:

1503 թ-ին նա ստեղծել է իր ամենանշանավոր գործերից մեկը՝ «Մոնա Լիզան»  («Ջոկոնդա»):

Մարմնի կշիռ

Հենարանի վրա գտնվող մարմինը չի ընկնում ներքև, որովհետև նրա վրա, բացի ծանրության ուժից, ազդում է նաև մեկ՝ ուղղաձիգ դեպի վեր ուղղված ուժ: Այդ ուժը հենարանի առաձգականության ուժն է, որն առաջանում է հենարանում մարմնի ազդեցության առաջացրած դեֆորմացիայի հետևանքով: Քանի որ  ազդեցությունը միակողմանի չի լինում, ուրեմն հենարանն էլ է ազդում մարմնի վրա: Մարմնում դեֆորմացիայի հետևանքով առաջանում է առաձգականության ուժ, որն ուղղված է դեպի ներքև, որով  մարմինն ազդում է հենարանի վրա:

Նույնը կարելի է ասել կախոցից կախված մարմնի համար՝ դեֆորմացվում է ոչ միայն կախոցը, այլև մարմինը, որը դեպի ներքև ուղղված ուժով ազդում է կախոցի վրա:

Այն ուժը, որով մարմինը Երկրի ձգողության հետևանքով ազդում է անշարժ հորիզոնական հենարանի կամ ուղղաձիգ կախոցի վրա, կոչվում է մարմնի կշիռ։

Մարմնի կշիռն ընդունված է նշանակել

P

տառով։ Երկրի նկատմամբ դադարի վիճակում գտնվող, ինչպես նաև ուղղագիծ հավասարաչափ շարժվող մարմնի կշիռը հավասար է նրա վրա ազդող ծանրության ուժին.

P=mg

Ուշադրություն

Չնայած  նշված դեպքերում մարմնի կշիռը հավասար է նրա վրա ազդող ծանրության ուժին, այդ ուժերի մեջ էական տարբերություն կա։ Մարմնի կշիռը բնույթով առաձգականության ուժ է, որն ազդում է հենարանի կամ կախոցի վրա։ Իսկ ծանրության ուժը գրավիտացիոն ուժ է, որն ազդում է մարմնի վրա: Այդ ուժերը միշտ ուղղված են ուղղաձիգ դեպի ներքև և կիրառված են տարբեր մարմինների վրա:

Ինչպես յուրաքանչյուր ուժ, կշիռը միավորների ՄՀ -ում չափվում է նյուտոններով։

Կշիռը ևս գծագրում պատկերվում հատվածի տեսքով, որի վրայի սլաքը ցույց է տալիս դրա ուղղությունը:

Գծագրում հենարանի վրա դրված մարմնի վրա ազդող ուժերն են՝

F

ծանր.

=mg

ծանրության ուժը և

N

՝ հենարանի հակազդեցության ուժը:

P

-ն հենարանի վրա մարմնի ազդեցությահն ուժն է, այսինքն կշիռը:

Կախոցից կախված մարմնի վրա ազդում են

F

ծանր.

=mg

ծանրության ուժը և

T

` թելի առաձգականության (լարման) ուժը:

P

-ն հենարանի վրա մարմնի ազդեցության ուժն է, այսինքն՝ կշիռը:

Տիեզերական ձգողության ուժ, ծանրության ուժ

Մենք անընդհատ և ամենուր տեսնում ենք, որ մարդիկ, առարկաները, կենդանիները, գետերի, լճերի, ծովերի և օվկիանոսների ջրերը Երկրի մակերևույթին են։ Նույնիսկ փորձ կատարելու կարիք չկա պարզելու համար, թե ինչ տեղի կունենա, եթե մարմինը վեր բարձրացնենք Երկրի մակերևույթից ու բաց թողնենք, կամ նետենք որևէ ուղղությամբ: Բոլորդ հրաշալի գիտեք, որ այն նորից կընկնի Երկրի մակերևույթին: Եվ, իհարկե, գիտեք, որ դրա պատճառը Երկրի ձգողությունն է: Այն փաստը, որ Երկիրն օժտված է իրեն մակերևութամոտ մարմինները ձգելու հատուկ ընդունակությամբ, այնքան ակնհայտ է, որ հայտնի է եղել մարդկությանը դեռևս քաղաքակրթության ծագման ժամանակաշրջանից:

Այստեղ ուրիշ հարց կա. միայն Երկի ՞րն է օժտված այդ ընդունակությամբ: Այս հարցի պատասխանը ստանալու նախադրյալներ ստեղծվեցին

15

-րդ դարում, երբ լեհ մեծ գիտնական Կոպեռնիկոսը ստեղծեց տիեզերքի կառուցվածքի մասին տեսությունը: Համաձայն այդ տեսության՝ բոլոր մոլորակները, այդ թվում՝ նաև Երկիրը պտտվում են Արեգակի շուրջը:

16

-րդ դարում գերմանացի նշանավոր ֆիզիկոս Կեպլերը երկարատև դիտումների արդյունքում հայտնագործեց Արեգակի շուրջը մոլորակների շարժման օրենքները: Արդեն պարզ դարձավ, որ Արեգակն էլ մոլորակներին է ձգում:

17

-րդ դարում անգլիացի հանճարեղ գիտնական Նյուտոնը, ընդհանրացնելով կուտակված փորձը, առաջ քաշեց վարկած այն մասին, որ այդ հատկությամբ օժտված են ոչ միայն Երկիրն ու Արեգակը, այլև բոլոր մարմինները: Ձգողության ուժեր գործում են տիեզերքի բոլոր մարմինների միջև:

Այդ համընդհանուր երևույթն անվանեցին տիեզերական ձգողություն, իսկ մարմինների միջև գործող փոխադարձ ձգողության ուժերը՝ տիեզերական ձգողության կամ գրավիտացիոն ուժեր։

Հիմնվելով Կեպլերի օրենքների և սեփական հաշվարկների վրա՝

1666

թ. Նյուտոնը հայտնագործեց տիեզերական ձգողության օրենքը.

Տիեզերական ձգողության ուժն ուղիղ համեմատական է փոխազդող մարմինների զանգվածների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն.

 

Իներցիայի երևույթը

Դիտումները և փորձերը ցույց են տալիս, որ մարմնի արագությունը հենց այնպես, առանց պատճառի չի փոփոխվում:

Եթե մարմինը գտնվում է դադարի վիճակում, ապա այն կշարժվի, եթե նրա վրա ազդենք:

Օրինակ, դադարի վիճակում գտնվող սեղանը կշարժվի, եթե այն քաշենք կամ հրենք: Առօրյա դիտումները ցույց են տալիս նաև, որ եթե շարժվող մարմնի վրա չազդենք, ապա այն վաղ թե ուշ կկանգնի: Օրինակ՝ շարժիչն անջատելուց հետո ավտոմեքենան, անցնելով որոշ ճանապարհ, կանգ է առնում: Սակայն այս դեպքում ևս կա ազդեցություն՝ օդի և ճանապարհի ազդեցությունը,  որքան քիչ է այդ ազդեցությունը, այնքան երկար ժամանակ մարմինը կպահպանի իր արագությունը: Եթե պատկերացնենք մի իրավիճակ, որ այդ ավտոմեքենայի վրա ազդեցություն չլինի, ապա ավտոմեքենան կպահպանի իր արագությունը  (կշարժվի ուղիղ գծով և հավասարաչափ):

Այսինքն, մարմնի արագության փոփոխությունը (մեծությամբ և ուղղությամբ) տեղի է ունենում այլ մարմնի  ազդեցության հետևանքով: Ընդ որում, որքան փոքր է այլ մարմնի ազդեցությունը  տվյալ մարմնի վրա, այնքան այն ավելի երկար է պահպանում իր շարժման արագությունը և բնույթով մոտ է  հավասարաչափ շարժման:

Այլ մարմինների  ազդեցության բացակայությամբ մարմնի դադարի կամ ուղղագիծ շարժման վիճակը պահպանելու երևույթը կոչվում է իներցիա:

Իներցիա լատինական  բառ է և նշանակում է անշարժություն, անգործություն:

Այլ մարմինների ազդեցության բացակայության դեպքում մարմնի` իր արագությունը հաստատուն պահելու հատկությունը կոչվում է իներտություն, իսկ նրա շարժումը`շարժում իներցիայով:

Իներցիայի երևույթին ականատես ենք լինում բոլոր այն դեպքերում, երբ փորձում  ենք շարժման  մեջ դնել որևէ մարմին, կանգնեցնել շարժվող մարմինը, փոխել մարմնի արագության  մեծությունը կամ ուղղությունը:

Շփման ուժ

Եթե փորձենք շարժել սեղանին դրված գիրքը, ազդելով նրա վրա հորիզոնական ուժով, կնկատենք, որ այն սկսում է շարժվել, երբ այդ ուժը հասնում է որոշակի արժեքի: Դա նշանակում է, որ մարմնի վրա այդ ընթացքում ազդում է մեկ այլ ուժ, որը հակառակ է ուղղված կիրառված ուժին և համակշռում է այն: Այն ուղղված է մարմնի հնարավոր շարժման ուղղությամբ: Այդ ուժը գրքի և սեղանի միջև առաջացած դադարի շփման ուժն է: Այդ ուժին մենք հանդիպում ենք, երբ փորձում ենք տեղից շարժել ծանր պահարանը:

Մարմինների հպվող մակերևույթների միջև առաջացող և միմյանց  նկատմամբ նրանց շարժումը խոչընդոտող ուժը կոչվում է դադարի շփման ուժ:

Եթե մենք ամրացնենք մարմնին ուժաչափ, ապա կտեսնենք, դադարի շփման ուժն աճում  է առաձգականության ուժին զուգընթաց՝ մինչև որոշակի առավելագույն արժեք, որը կարելի է որոշել

F

դ max

=μ⋅N

բանաձևով, որտեղ

N

-ը՝ ճնշման ուժն է,

μ

-ն՝ համեմատականության գործակից է և կոչվում է շփման գործակից:

Երբ ազդող ուժը դառնում է դադարի շփման ուժի առավելագույն արժեքից փոքր-ինչ մեծ, մարմինը շարժվում է, և դադարի շփման ուժի փոխարեն ի հայտ է գալիս սահքի շփման ուժը:

Այն շփման ուժը, որն առաջանում է հպվող մակերևույթների միջև, երբ դրանք շարժվում  են միմյանց նկատմամբ, կոչվում է սահքի շփման ուժ:

Հայտնի ֆիզիկոսների մասին

 

Իսահակ Նյուտոն

GodfreyKneller-IsaacNewton-1689

Իսահակ Նյուտոնը ծնվել է 1642 թվականի դեկտեմբերի 25-ին:

Նյուտոնի հայրը, նույնպես Իսահակ անունով, ով հասարակ, բայց՝ ունևոր հողագործ էր, մահանում է որդու ծննդից առաջ։

Երբ Նյուտոնը դառնում է երեք տարեկան, նրա մայրը՝ Աննա Էյսքյունյ (անգլ.՝ Hannah Ayscough) նորից է ամուսնանում և գնում է ապրելու նոր ամուսնու մոտ՝ թողնելով որդուն մորական տատի խնամքին։ Պատանի Իսահակը չէր սիրում խորթ հորը և նախատում էր մորը նրա հետ ամուսնանալու համար։

Տասներկուսից մինչև տասնյոթ տարեկանը Նյուտոնը սովորել է Գրենթհեմի (անգլ.՝ Grantham) դպրոցում։ 18 տարեկանում ընդունվում Թրինիթի (Սուրբ Երրորդության) վարժարան (անգլ.՝ Trinity College), որն ավարտում է 1666 թ.։

Նյուտոնի արձանը Թրինիթի քոլեջում

1666-1675 թթ. նա զբաղվում է գիտությամբ։ 1666-ին նա ստեղծեց գրավիտացիայի տեսությունը, 1668-ին ներկայացրեց իր տարբեր ոսպնյակներից բաղկացած «Հայելի-հեռադիտակ»-ը, 1672-ից զբաղվում է լույսի հատկություններով և գրում բազմաթիվ աշխատանքներ։

1675-1682 թթ. Նյուտոնը գիտական աշխատանքներ չի կատարում։ Դրանից հետո նա ստեղծեց գրավիտացիայի օրենքները, բացատրեց մոլորակների էլիպսաձև շարժումը և 1687-ին գրեց իր «Philosophiae Naturalis Principia Mathematika»-ն։

1705 թ. Աննա թագուհին Նյուտոնին շնորհում է ասպետի կոչում, որից հետո նա դառնում է սըր Իսաակ Նյուտոն։ Դա առաջին դեպքն էր, երբ ասպետի կոչում էր շնորհվում գիտական ծառայությունների համար։

Չնայած նրան, որ Նյուտոնը ծնվել էր շատ թույլ առողջությամբ, նա ապրեց 83 տարի։ Նա մահացել է Լոնդոնից ոչ հեռու գտնվող Քենսինգթոն քաղաքում 1727 թ. մարտի 20 (31)-ին։ Նյուտոնին մեծ հանդիսավորությամբ թաղում են Լոնդոնի Վեստմինսթեր մատուռում (Westminster Abbey)։

Օպտիկային վերաբերող առաջին՝ «Լույսի և գույների նոր տեսություն» (1672 թ.) աշխատանքում Նյուտոնն արտահայտել է «լույսի մարմնականության» մասին իր հայացքները (լույսի մասնիկային հիպոթեզը)։ Այդ աշխատանքի առաջացրած բուռն բանավեճերում Նյուտոնի հայացքների հակառակորդն էր Ռոբերտ Հուկը, ով այդ ժամանակ իշխող ալիքային պատկերացումների կողմնակիցն էր։ Պատասխանելով Հուկին՝ Նյուտոնն արտահայտել է լույսի մասնիկային և ալիքային պատկերացումները համատեղող հիպոթեզ։ Այդ հիպոթեզը նա հետագայում զարգացրել է «Լույսի և գույների տեսություն» աշխատության մեջ, որտեղ նկարագրել է Նյուտոնի օղակներով փորձը և հաստատել լույսի պարբերականությունը։ Նյուտոնի օղակներ, հավասար հաստության ինտերֆերենցիոն համակենտրոն շերտեր, որոնք դիտվում են երկու մակերևույթների (երկու գնդերի, հարթության և գնդի) հպման կետի շուրջը։ Ինտերֆերենցիան տեղի է ունենում հպվող մարմինները բաժանող բարակ բացակում (սովորաբար օդային), որը բարակ թաղանթի դեր է կատարում։ Մոնոքրոմատիկ լույսով լուսավորելիս հպման կետում առաջանում է սև բիծ շրջապատված հերթագայող լուսավոր և մութ օղակներով։ Այս երևույթը դիտել և նկարագրել է Նյուտոնը 1675 թ.։ Ոչ մոնոքրոմատիկ լուսային փնջի դեպքում մութ և լուսային օղակների փոխարեն դիտվում են գունավոր օղակներ։ Գույները դասավորված են լինում որոշակի հաջորդականությամբ և կոչվում են «Նյուտոնի գույներ»

Լոնդոնի Թագավորական ընկերության նիստում այդ աշխատությունն ընթերցելիս, Հուկը հանդես է գալիս առաջնայնության հավակնությամբ, և Նյուտոնը չի հրապարակում օպտիկային վերաբերվող աշխատանքները (այդ աշխատանքը հրապարակվում է միայն 1704-ին՝ Հուկի մահից հետո)։

«Օպտիկայում» Նյուտոնը նկարագրել է լույսի դիսպերսիայի հայտնաբերման ուղղությամբ իր կատարած խիստ մանրակրկիտ փորձերը, լույսի ինտերֆերենցիան բարակ թիթեղներում և ինտերֆերենցիոն գույների փոփոխությունը Նյուտոնի օղակներում՝ կախված թիթեղի հաստությունից։ Ըստ էության, նա առաջինն էր, որ չափեց լուսային ալիքի երկարությունը։

Իր նշանավոր Բնական փիլիսոփայության մաթեմատիկական սկզբունքները աշխատությունը Նյուտոնն ստեղծել է 1684-1686 թթ. Կարելի է ասել, որ դա եղել է իր կյանքի գլխավոր գիրքը, որի վրա աշխատելիս իրեն ամբողջությամբ նվիրել է այդ գործին։ Դա է վկայում նաև գիտնականի ազգական և այդ տարիների օգնական Հեմփրի Նյուտոնն իր հուշերում։

Գրքի հրատարակումը նախատեսված էր իրագործել Թագավորական ընկերության միջոցներով, սակայն, 1686 թ. սկզբին ընկերությունը լույս էր ընծայել պահանջարկ չգտած ձկների պատմության մի տրակտատ և դրանով սպառել էր իր բյուջեն։ Ծախսերն իր վրա վերցրեց Գալիլեո Գալիլեյը, ում, որպես հատուցում՝ ընկերությունը նվիրաբերեց ձկների պատմության տրակտատի հիսուն օրինակ։

Գրքի երեք հատորները լույս են տեսել 1687 թ. և նրա երեք հարյուր օրինակ տպաքանակը սպառվել է այն ժամանակվա համար շատ արագ՝ չորս տարում:

Ալբերտ Էյնշտեյն

Albert_Einstein_Head

Ալբերտ Այնշտայնը ծնվել է 1879 թվականի մարտի 14-ին գերմանական Ուլմ քաղաքում՝ ոչ հարուստ հրեա ընտանիքում։ Նրա հայրը՝ Հերման Այնշտայնը (1847-1902) մի փոքր ընկերության համասեփականատեր էր, որը զբաղվում էր ներքնակների և փետրաներքնակների համար փետրավոր խցկոնքի արտադրությամբ։ Մայրը՝ Պաուլինա Այնշտայնը 1858-1920), սերում էր եգիպտացորենի առևտրով զբաղվող Յուլիուս Դերցբախերի (1842 թվականին ազգանունը փոխեց Կոխ) և Յետա Բերնխայմերի հարուստ ընտանիքից։ 1880 թվականի ամռանը նրանց ընտանիքը հաստատվեց Մյունխենում, որտեղ Հերման Այնշտայնը եղբոր՝ Յակոբի հետ, հիմնեց մի փոքր ընկերություն, որը զբաղվում էր էլեկտրական սարքավորումների առևտրով։ Մյունխենում ծնվեց Ալբերտի փոքր քույրը՝ Մարիան (Մայա, 1881-1951)։

Ալբերտ Այնշտայնը նախնական կրթությունը ստացել է տեղի կաթոլիկ դպրոցում։ 12 տարեկան հասակում ամբողջությամբ տրվեց կրոնին, սակայն շուտով գիտահանրամատչելի գրականություն ընթերցելով, դարձավ ազատամիտ և սկսեց թերահավատորեն վերաբերվել հեղինակություններին։ Մանուկ հասակում նրա վրա խորը տպավորություն են թողել կողմնացույցը, Էվկլիդեսի «Սկզբունքներ»-ը (1889) և Իմանուիլ Կանտի «Զուտ բանականության քննադատություն»-ը։ Բացի այդ, մոր նախաձեռնությամբ, 6 տարեկանից սկսել է ջութակ նվագել սովորել։ Երաժշտությամբ հրապուրվածությունն ուղեկցել է Այնշտայնին ողջ կյանքի ընթացքում։ 1934 թվականին գտնվելով ԱՄՆ-ում՝ Փրինսթոնում, նա բարեգործական համերգ է տալիս, որտեղ ջութակով կատարում է Մոցարտի ստեղծագործությունները՝ նացիստական Գերմանիայից արտագաղթած գիտնականների և արվեստագետների համար։

Այնշտայնը 14 տարեկանում

Գիմնազիայում նա չէր փայլում գիտելիքներով (բացառություն էին մաթեմատիկան և լատիներենը)։ Աշակերտների կողմից նյութի մեխանիկական սերտման արմատացած համակարգը (որն ըստ նրա վնասում էր ուսուցմանը և ստեղծագործական մտքին), ինչպես նաև ուսուցիչների իշխող վերաբերմունքն աշակերտների նկատմամբ, Այնշտայնին տհաճ էր, այդ իսկ պատճառով նա հաճախ էր վիճում ուսուցիչների հետ։

1894 թվականին Այնշտայնների ընտանիքը Մյունխենից տեղափոխվեց իտալական Պավիա քաղաք՝ Միլանին մոտ, ուր և Հերման և Յակոբ եղբայրները հիմնեցին իրենց նոր ընկերությունը։ Ալբերտը բարեկամների հետ որոշ ժամանակ մնաց Մյունխենում, որպեսզի ավարտի գիմնազիայի բոլոր 6 դասարանները։ Այդպես էլ չստանալով հասունության վկայական՝ 1895 թվականին նա մեկնեց ընտանիքի մոտ՝ Պավիա։