物理学パート1-クイックガイド

前書き

  • オブジェクトが押されたり引っ張られたりすると、力と呼ばれます。

  • オブジェクトで生成されるモーションは、力の作用によるものです。

  • 加えられた力により、テーブルは特定の方向に移動します。

  • 力の強さは一般的に大きさで表されます。

  • 力にも方向性があります。同様に、大きさや方向が変わると、力に直接影響します。

  • 運動の方向と反対の方向に力が加えられると、物体の速度が低下します。

  • オブジェクトが動いている場合、外力はそのオブジェクトの動きの状態または方向に変化する可能性があります。

  • オブジェクトの動きの状態は、その速度と動きの方向によって説明されます。

  • の状態 ‘rest’ オブジェクトの速度はゼロと見なされます。

    • オブジェクトはそれ自体では移動できません。

    • オブジェクトはそれ自体で速度を変更することはできません。

    • オブジェクトはそれ自体で方向を変えることはできません。

    • オブジェクトはそれ自体では変更できません。

    • 力によって、オブジェクトが静止状態から移動する場合があります。

    • 力によって、移動するオブジェクトの速度が変わる場合があります。

    • 力によって、移動するオブジェクトの方向が変わる場合があります。

    • 力によって物体の形状が変わる場合があります。

  • 筋肉の作用によって引き起こされる力は、 muscular force

  • ある力は、動く物体の速度を低下させ、「」として知られています。friction。」例:道路上の車輪の移動; 力の源が機能しなくなると、摩擦のためにホイールが停止します。

  • 帯電した物体が別の帯電した物体または帯電していない物体に加える力は、「electrostatic force。」

  • 地球がそれをそれ自体に引き寄せるときに、地球に向かって落下する物体または物。この力は、force of gravity または gravity

  • 重力はすべてのオブジェクトに適用できます。実際、この宇宙のすべてのオブジェクトは、そのサイズや形状に関係なく、他のすべてのオブジェクトに何らかの力を及ぼします。それは 'のためにのみ起こりますgravitational force。」

圧力

  • 表面の単位面積に加えられる力は、 pressure (圧力=力/それが作用する領域)。

  • 面積が小さければ、表面への圧力は大きくなります。たとえば、これが、爪の一方の端の領域が(十分な圧力をかけるために)尖っており、もう一方の端が(下の画像に示すように)大きい理由です。

  • この空気の包みは、 atmosphere それは地球の表面から何キロメートルも上に伸びています。

  • 空気によって加えられる圧力は、 atmospheric pressure

  • 私たちの体内の圧力は大気圧と正確に等しく、外部から作用する圧力を無効にします(下の画像を参照)。

  • 液体と気体も、それぞれの容器の壁に圧力をかけます。

前書き

  • Friction これは、互いに接触している2つの表面の不規則性の結果です。

  • 摩擦力は表面の凹凸に依存します。大きい場合は摩擦が大きくなり、滑らかな場合は摩擦が小さくなります。

  • 事実上、摩擦は interlocking 2つの表面の不規則性の。

  • (接触している)2つの表面を強く押すと、摩擦力が増加します。

  • 摩擦のない表面では、オブジェクトが動き始めても、止まることはありません。摩擦がなければ、建物を建てることはできません。

  • 摩擦は熱を発生します。マッチ棒を粗い表面にこすりつけると、発火します。

摩擦を減らす物質

  • 摩擦を減らす物質はとして知られています lubricants。たとえば、機械の可動部分の間にオイル、グリース、またはグラファイトを塗布すると、薄い層が作成されます。その結果、移動する表面が互いに直接摩擦することはなく、最終的に摩擦が減少します。

  • ある物体が別の物体の表面を転がるとき、その動きに対する抵抗は、 rolling friction。ローリングは摩擦力を低減します。

  • 流体によって加えられる摩擦力は、 drag

  • 流体内のオブジェクトに対する摩擦力は、流体に対するその速度に依存します。

  • 摩擦力は、それぞれの物体の形状と流体の性質に依存します。

  • 流体内を移動する物体に適切な形状を与えることにより、流体の摩擦を最小限に抑えます。

前書き

  • 雷、サイクロン、地震などは自然現象です。

  • アメリカの科学者であるベンジャミン・フランクリンは、雷と衣服からの火花が本質的に同じ現象であることを示しました。

  • プラスチック製の櫛を乾いた髪でこすったとき、それはいくらかの電荷を獲得し、その物体は charged オブジェクト。

  • 電荷が移動すると、それらは電流を構成します。

  • いくつかの自然現象は、人間の生命と財産の大規模な破壊を引き起こす可能性があります。

ライトニング

  • 帯電した物体から地球に電荷を移動するプロセスは、接地として知られています。

  • 負電荷と正電荷が出会うと、明るい光と音の縞が発生します。このプロセスは、 electric discharge

  • 放電のプロセスは、2つ以上の雲の間、または雲と地球の間でも発生します(下の画像を参照)。

  • 雷と雷雨の間、安全な場所はありません。

  • コンピュータ、テレビなどの電化製品はプラグを抜く必要があります。ただし、電灯は害を及ぼさないため、点灯したままにしておくことができます。

  • 雷の影響から建物を保護するために使用されるデバイスは、 Lightning Conductor

  • 建物よりも高い金属棒が建物の壁に上からつま先まで固定されており、建設中は雷雨から保護します(下の画像を参照)。

  • 建物内の電線や水道管の固定に使用される金属製の柱も、雷雨や雷から保護します。

  • 雷雨が発生した場合、雷やサイクロンの可能性もあります。

地震

  • 地震とは、地球のある地域が非常に短時間で突然揺れたり震えたりすることです。

  • 地震は通常、地殻内で発生した擾乱によって引き起こされます。

  • 地震は地球全体でほぼ常に発生し続けていますが、ほとんどの地震は目立たないものです。

  • 大地震はまれですが、非常に破壊的です。

  • 最後の大地震は8にインドで起き番目の大地震は26日に発生したことを前に北カシミールのウリとTangdhar町で2005年10月およびブジ、グジャラート州で2001年1月。

  • 地震は主に地球のプレートの動きによって引き起こされます(下の画像に示されているように)。

  • 地震はまた、隕石が地球に衝突したときの火山の噴火/活動、または地下核爆発によって引き起こされます。

  • 地震の力はマグニチュードで表され、次のようなスケールで測定されます。 Richter scale (下の画像に示すように)。

  • マグニチュードがマグニチュード7を超える地震は、非常に破壊的です。

前書き

  • モーションとは、特定の期間におけるオブジェクトの位置の変化を意味します。

  • モーションは通常、変位、速度、加速度、距離、時間、および速度の観点から説明されます。

直線に沿った動き

  • 直線に沿った動きは、最も単純な形の動きです。

  • Magnitude は物理量の数値です。

  • オブジェクトの最初の位置から最後の位置まで測定される最短距離は、「」と呼ばれます。displacement。」

  • 運動経路の変位の大きさはゼロである可能性がありますが、対応するカバー距離をゼロにすることはできません。

  • オブジェクトが等しい時間間隔で等しい距離を移動する場合、それは 'にあると言われますuniform motion。」

  • オブジェクトが等しい時間間隔で等しくない距離を移動する場合、それは 'にあると言われますnon-uniform motion。」

速度

  • 単位時間内にオブジェクトが移動した距離は、運動速度または単に speed

  • 速度のSI単位はメートル/秒です(記号 m s–1 or m/s)。

  • オブジェクトの平均速度は、移動した合計距離をかかった合計時間で割ることによって取得できます。

$$Average\:Speed = \frac{Total\:Distance\:Travelled}{Total\:Time\:Taken}$$

速度

  • 量がその速度とともに運動の方向を指定する場合、それは速度として知られています。

  • 速度は、定義された方向に移動している特定のオブジェクトの速度です。

  • 速度と速度の測定単位は同じです。つまり、ms –1またはm / sです。

$$Average\:Velocity = \frac{Initial\:Velocity\:+\:Final\:Velocity}{2}$$

加速度

  • 単位時間あたりの物体の速度の変化は、加速度として定義されます。

  • 加速度は次のように計算されます-

$$Acceleration = \frac{Change\:in\:Velocity}{Time\:Taken}$$

  • 加速度のSI単位は m s–2

均一な円運動

  • オブジェクトが一定の速度で円軌道を移動する場合、その動きは均一な円運動と呼ばれます。

  • 地球と他のすべての惑星とそれらの衛星の動きは、一定の速度でほぼ円軌道にあります。

前書き

  • オブジェクトに力を加えると、オブジェクトの位置や形状も変わる可能性があります(下の画像を参照)。

  • ガリレオガリレイとアイザックニュートンは、運動と加えられた力を理解するための異なるアプローチを説明しました。

運動の第1法則

  • ガリレオによれば、力が作用しないとき、物体は一定の速度で動きます。

  • ニュートンの運動の第1法則によれば、「物体は、加えられた力によってその状態を変化させることを強いられない限り、静止状態または直線で均一な運動状態のままです。」

  • 中断されていないオブジェクトが静止したままになる、または同じ速度で移動し続ける(動いている場合)傾向は、次のように知られています。 inertia

  • ニュートンの最初の運動の法則は、 law of inertia

  • 上の画像にあるように、トランプを指でフリックすると、その上に置かれたコインがグラスに落ちます。それは慣性の法則を説明しています。

  • したがって、慣性は、物体の運動状態または静止状態の変化に抵抗する自然な傾向です。

  • 定量的には、重いオブジェクトまたは大きいオブジェクトの慣性は大きく、軽いオブジェクトまたは小さいオブジェクトの慣性は小さいため、オブジェクトの慣性はその質量によって測定されます。

運動の第2法則

  • 運動の第2法則は、「物体の運動量の変化率は、力の方向に加えられた不均衡な力に比例する」と述べています

  • オブジェクトの運動量(pとして表される)は、その質量(mとして表される)と速度(vとして表される)の積として定義されます。

  • 同様に、運動量(m)=質量(m)×速度(v)。

  • 勢いは方向と大きさの両方を持っています。

  • 運動量のSI単位は、キログラムメートル/秒(kg ms -1)として表されます。

  • 2番目の運動の法則は、質量と加速度の積としてオブジェクトに作用している力を測定する方法を示しています。

運動の第三法則

  • 運動の第3法則は、「すべての行動に対して、等しく反対の反応がある述べています。

  • アクションとリアクションは常に2つの異なるオブジェクトに作用することを覚えておくことが重要です。

  • 作用力と反力の大きさは常に等しいことを覚えておくことが重要ですが、各力は異なる質量を持つ可能性のある異なるオブジェクトに作用するため、これらの力は同じ大きさの加速度を生成しない場合があります。

勢いの維持

  • 運動量の保存は、特定の領域で、運動量の量が一定のままであることを示しています。

  • 勢いは生まれも破壊もされません。ただし、力の作用によって変更することができます(ニュートンの運動の法則で説明されています)。

  • 物体の質量に物体の速度を掛けたものが運動量として知られています。

前書き

  • 宇宙で見つかったすべての天体は互いに引き付け合い、これらの天体間の引力は、 gravitational force

万有引力の法則

  • 宇宙のすべての物体には、それらの質量の積に正比例し、それらの間の距離の2乗に反比例する力で他のすべての物体を引き付ける特性があります(下の画像を参照)。

  • F = 2つのオブジェクト「A」と「B」の間の引力

  • M =「A」の質量

  • m =「B」の質量

  • d2 =「A」と「B」の間の距離の2乗

  • G =は比例定数であり、万有引力定数として知られています。

  • GのSI単位は N m2 kg–2。これは、力、距離、および質量の単位を代入することによって得られます(次の式で与えられるように-

$$G = \frac{Fd^2}{M \times m}$$

  • ヘンリーキャベンディッシュはの値を計算していました ‘G’ なので 6.673 × 10–11 N m2 kg–2

  • ヘンリーキャベンディッシュは、敏感なバランスを使用して「G」の値を見つけました。

万有引力の法則の意義

  • 以下は万有引力の顕著な重要性です-

    • すべての物体(人間を含む)を地球に結合する力を説明します

    • それは地球の周りの月の動きを説明しています

    • それは太陽の周りの惑星の動きを説明します

    • 月と太陽による潮汐を明らかにする

フリーフォール

  • 物体が地球に向かって落下するときはいつでも、それは加速を伴います。この加速度は、地球の重力によって発生します。

  • 地球の重力によって発生する加速度は、地球の重力による加速度(または重力による加速度)として知られています。

  • 重力によって発生する加速度は、で表されます。 g

  • 地球の半径が(極から)赤道に向かって増加するにつれて、 ‘g’ 赤道よりも極で大きくなります。

gの値

  • gの値は次のように計算されます-

$$g = G\frac{M}{R^2}$$

  • G =普遍的な重力定数、つまり= 6.7 × 10–11 N m2 kg-2

  • M =地球の質量、つまり= 6 × 1024 kg

  • R =地球の半径、つまり= 6.4 × 106 m

  • So,

$$g = \frac{6.7 \: \times 10^{-11} \: Nm^2 \: kg^{-2} \: \times \: 6 \: \times 10^{24} \: kg}{(6.4 \: \times 10^6 \: m)^2}$$

$=9.8 \: m \: s^{-2}$

  • したがって、地球の重力による加速度の値(g)は9.8 ms -2です。

前書き

  • オブジェクトの質量は常に一定であり、場所によって変化することはありません。

  • 物体が地球、月、さらには宇宙空間にあるかどうかにかかわらず、質量は同じままです。

  • 物体に対する地球の引力(重力による)は、 weight オブジェクトの。

  • 重量は英語の大文字で示されます 'W。」

  • 重量は次のように計算されます-

$$W = m \: \times \: g$$

どこ、

  • m オブジェクトの質量に等しい。

  • g 重力による加速度に等しい。

  • SIの重量単位は、力のSI単位、つまりニュートン(N)と同じです。

  • なぜなら、オブジェクトの重量は特定の要因に依存しているからです。したがって、重量は(場所によって)変更可能ですが、同じオブジェクトの質量は、その場所(場所)に関係なく一定のままです。

推力

  • 表面に垂直な物体に作用する力は、 thrust

  • 推力の影響はそれが作用する領域に依存するため、異なる領域に対する同じ大きさの力の影響は異なります。

  • たとえば、誰かが緩い砂の表面に立っている場合、力、つまり彼の体の重さは彼の足の面積に等しい面積に作用しています。しかし、彼が同じ表面に横になると、同じ力が彼の全身の接触面積に等しい面積に作用します。これは彼の足の面積よりも大きいです。したがって、砂の表面への推力の影響は、横になっているときよりも立っているときの方が大きくなります。

圧力

  • 単位面積の推力は圧力として知られています。−として計算されます

$$Pressure = \frac{Thrust}{Area}$$

  • 圧力のSI単位は、 pascal、として象徴される Pa

  • 同じ力は、より小さな領域に作用する場合、より大きな圧力を及ぼしますが、より大きな領域に作用する場合、より小さな圧力を及ぼします。このため、爪の先端は尖っていたり、ナイフの刃先は鋭いなどです。

浮力

  • 水分子が物体に及ぼす上向きの力は、上向きの推力または buoyant force

  • 浮力の大きさは、水/流体の密度に依存します。

  • 水/液体の密度よりも密度が低いオブジェクトは、水/液体に浮かんでいます。一方、水/液体の密度よりも密度が高いオブジェクトは、水/液体に沈みます。

  • 単位体積の質量は、 density

アルキメデスの原理

  • 浮力の力はアルキメデス(ギリシャの科学者)によって初めて気づかれ、その現象を説明するために、彼はアルキメデスの原理として知られる原理を提案しました。

  • Archimedes’ principle「物体が完全にまたは部分的に流体に浸されると、それによって押しのけられた流体の重量に等しい上向きの力が発生します。」

前書き

  • 作用する(力を加える)とき、力の方向に作用点の変位があり、仕事として知られています。

  • 仕事という用語は、1826年にフランスの数学者ガスパールギュスターヴコリオリによって最初に導入されました。

  • 物体に作用する力によって行われる仕事は、力の大きさに力の方向に移動した距離を掛けたものに等しく、次のように計算されます。

  • 完了した作業(W)=力(F)×変位(s)

  • 仕事には唯一の大きさがあり、方向性はありません。

  • SIの作業単位は joule (J)

エネルギー

  • エネルギーは形に変換することはできますが、作成したり破壊したりすることはできません。たとえば、太陽エネルギーから電気エネルギーを生成するなど。

  • 仕事をしている物体はエネルギーを失い、仕事をしている物体はエネルギーを獲得します。

  • さらに、エネルギーを持っている物体は、別の物体に力を加えて、前者から後の物体にエネルギーを伝達することができます。

  • したがって、物体が持つエネルギーは、仕事をする能力の観点から測定されます。

  • エネルギーのSI単位は joule (J)

エネルギーの形態

  • 以下はエネルギーの主な形態です-

    • 位置エネルギー

    • 運動エネルギー

    • 熱エネルギー

    • 化学エネルギー

    • 電気エネルギー

    • 光エネルギー

  • それぞれについて簡単に説明しましょう

位置エネルギー

  • 他の人との相対的な位置のおかげで体が持っているエネルギーは、位置エネルギーとして知られています。

  • したがって、位置エネルギーは、オブジェクトに蓄積されたエネルギーです。たとえば、重力ポテンシャルエネルギー、弾性ポテンシャルエネルギー、電気ポテンシャルエネルギーなど。

  • 位置エネルギーのSI単位はジュール(J)です。

  • 位置エネルギーという用語は、スコットランドのエンジニアで物理学者のウィリアム・ランキンによって導入されました。

運動エネルギー

  • 物体がその運動のために持つエネルギーは、 kinetic energy

  • 走行/移動体は、速度が変化(増加または減少)しない限り、運動エネルギーを維持します。

  • 運動エネルギーのSI単位はジュール(J)です。

熱エネルギー

  • 熱は、より高温の物体からより低温の物体に自発的に伝達されるエネルギーの形態です。

化学エネルギー

  • 化学物質が化学反応によって変換を経験し、他の化学物質を変換する可能性は、化学エネルギーとして知られています。例:化学結合、電池などの切断または作成。

  • (化学)物質の化学エネルギーは、化学反応によって他の形態のエネルギーに変換することができます。たとえば、緑の植物は、光合成のプロセスによって太陽エネルギーを化学エネルギー(通常は酸素)に変換します。

電気エネルギー

  • ポテンシャルエネルギーまたは運動エネルギーから得られるエネルギーは、電気エネルギーとして知られています。

  • 電気は通常、発電所の電気機械式発電機によって生成されます。

  • 電気機械式発電機は、主に、流れる水と風の運動エネルギーを燃料とする熱機関によって駆動されます。

  • 電気機械式発電機は、化学燃焼または核分裂を燃料とする熱機関によっても駆動されます。

光エネルギー

  • 光は電磁放射の一形態です。

  • 光エネルギーは、私たちが実際に見ることができる唯一のエネルギー形態である可能性が最も高いです。

  • 光は自然な方法で空間を通してエネルギーを伝達しています。例:太陽エネルギー。

エネルギー保存の法則

  • エネルギー保存の法則は、エネルギーは生成も破壊もできないと述べています。ただし、変換できるのは1つの形式から別の形式に限られます。

  • エネルギー保存の法則によれば、変換前後の総エネルギーは同じままです。

  • エネルギー保存の法則は、すべての条件と場所、およびあらゆる種類の変換に対して引き続き有効です。

前書き

  • 事実は、光が助けになるまで、私たちの目だけでは物体を見ることができないということです。

  • 光はオブジェクトによって放出されるか、オブジェクトによって反射された可能性があります。

反射の法則

  • 表面に当たる光線は、 incident ray

  • 表面から戻る入射光線は、 reflected ray (下の画像に示すように)。

  • 平面から反射されたすべての平行光線が必ずしも平行であるとは限らず、反射が次のように知られている場合 diffused または irregular reflection

  • 私たちが周りに見るほとんどすべての物体は、反射光のために見えます。

  • 一部のオブジェクトは、太陽、電灯、火、ろうそくの炎など、独自の光を生成し、自分自身を可視化します。

  • 光をさまざまな色に分割することは、 dispersion of light (下の画像に示すように)。

  • 虹は分散を示す自然現象です。

人間の目

  • 人間の目はほぼ球形です。

  • 透明な前部はとして知られています cornea (下の画像に表示されています)。

  • として知られている暗い筋肉構造 iris

  • 瞳孔のサイズ(瞳孔は虹彩の小さな開口部です)は、 iris

  • 目に独特の色を与えるのは虹彩です。

  • Lens 目の瞳孔の後ろにあります(上の画像を参照)。

  • レンズは目の後ろに光を集中させます。これは retina

  • 網膜にはいくつかの神経細胞が含まれています。それらの機能に基づいて、2つのカテゴリに分類されます。

    • Cones −これらは明るい光に敏感で

    • Rods −これらは薄暗い光に敏感です。

  • (網膜上)画像の印象がかなり1/16約そこ持続直ちに消えない二の。したがって、動く物体の静止画像が毎秒16より速い速度で網膜上でフラッシュされる場合、目はこの物体が動いているように見えます。

  • 目が物体を見ることができる最小距離は、年齢が上がるにつれて明らかに変化します。

  • 通常の目が読める最も快適な距離は約25cmです。

点字システム

  • 視覚障害者にとって最も人気があり受け入れられているリソースは、 Braille

  • 点字システムは視覚障害者向けに開発されています。文字から始めて、次に特殊文字、文字の組み合わせで点字システムを学ぶことができます。

  • Louis Braille、視覚障害者は、特に視覚障害者のための学習システムを開発しました。したがって、システムは彼の名前「点字」にちなんで名付けられています。

  • 点字システムには 63 ドットパターンまたは文字。各文字は、文字、文字の組み合わせ、一般的な単語、または文法記号を表します。

  • ドットは、それぞれ3つのドットが縦に2列並んだセルに配置され、これらのパターンが点字シートにエンボス加工されていると、視覚的に難しい単語に触れることで識別しやすくなります(上の画像を参照)。

前書き

  • 視力を刺激し、物を見えるようにする天然/人工のエージェントは、光として知られています。

  • 光は直線的に進んでいるように見えます。

光の反射

  • 光を吸収せずに物体または光の表面によって投げ返すことは、光の反射として知られています。

  • 鏡やその他の滑らかで平らな表面など、高度に研磨された表面は、そこに当たる光のほとんどを反射します。

  • 光の反射は、鏡面反射(鏡のように)または拡散反射(エネルギーを保持)のいずれかです。

光の反射の法則

  • 以下は、反射の重要な法則です-

    • 入射角は反射角に等しく、

    • 入射光線、入射点でのミラーの法線、および反射光線は、すべて同じ平面にあります。

  • 上記の反射の法則は、球面を含むあらゆる種類の反射面に適用されます。

  • 平面鏡によって形成された画像は常に虚像で直立しています。

球面鏡

  • 反射面が内側に湾曲している(下の画像に示すように)、つまり球の中心に面している球面ミラーは、次のように知られています。 concave mirror

  • (下の画像に示すように)反射面が外側に湾曲している球面ミラーは、 convex mirror

  • 球面鏡の反射面の中心は、 pole 英語の文字で表される 'P。」

  • 球面鏡の反射面は、中心を持つ球の一部を形成します。 center of curvature 英語の文字で表される 'C。」

  • 曲率中心はミラーの一部ではなく、反射面の外側にあることを忘れないでください。

  • 凹面鏡の場合、曲率中心はその前にあります。

  • 凸面鏡の場合、曲率中心は鏡の後ろにあります。

  • 球面鏡の反射面が一部を形成する球の半径は、 radius of curvature 鏡のそして英語の手紙によって表される 'R。」

  • 距離極(P)と曲率中心(C)は曲率半径に等しいことを忘れないでください。

  • 球面鏡の極と曲率中心を通る架空の直線は、 principal axis (下の画像を参照してください)。

  • ミラーの主軸上の点で合流/交差するすべての反射光線。この点は、凹面鏡の主焦点として知られています。それは英語の文字で表されます‘F’ (下の画像を参照してください)。

  • 一方、凸面鏡の場合、反射光線は主軸上の点から来ているように見えます。 principal focus (F)(下の画像を参照)。

  • 球面鏡の極(P)と主焦点(F)の間の距離は、 focal length そしてそれは英語の手紙で表されます ‘f’ (上の画像を参照してください)。

  • 球面鏡の反射面の直径は、 aperture

前書き

  • 光線図を描くことは、球面鏡による画像の形成を説明するための理想的な方法です。

  • 少なくとも2つの反射光線の交差により、ポイントオブジェクトの画像の正しい位置が得られます。

  • 次の表は、 concave mirror 与えられたオブジェクトの異なる位置に対して-

オブジェクトの位置 画像の位置 画像のサイズ 画像の性質 画像
無限大で フォーカスFで 非常に減少し、指摘された 実数と反転
Cを超えて B / wFおよびC 減少した 実数と反転
Cで Cで 同じサイズ 実数と反転
B / wCおよびF Cを超えて 拡大 実数と反転
Fで 無限大で 大きく拡大 実数と反転
B / wPおよびF 鏡の後ろ 拡大 仮想で直立

凹面鏡の使用

  • 強力な平行光線を得るために、凹面鏡は懐中電灯、サーチライト、および車両のヘッドライトで広く使用されています。

  • 凹面鏡は、より広い視野を提供するため、理髪店のサロンでも使用されています。

  • 凹面鏡は、患者の歯の大きな画像を見るために歯科医によっても使用されます。

  • 大きな凹面鏡は、太陽炉で最大の熱を生成するために太陽光を集中させるために使用されます。

凸面鏡による像形成

  • 次の表は、 concave mirror 与えられたオブジェクトの異なる位置に対して-

オブジェクトの位置 画像の位置 画像のサイズ 画像の性質 画像
無限大で 焦点Fで、鏡の後ろ 非常にディミニシェd、ポイントサイズ 仮想で直立
白黒無限大と鏡の極 鏡の後ろの白黒PとF ディミニシェd 仮想で直立

凸面鏡の使用

  • すべての車両で、凸面鏡はバックミラー(ドアミラー)として広く使用されています。

  • 車両では、凸面鏡が好まれます。凸面鏡は減少しますが、直立したイメージを与えるからです。

ミラーフォーミュラ

  • 式は次のように表されます。

  • $$\frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$$

  • ミラー式は、オブジェクトと距離の間の関係を表します(つまり u)、画像距離(つまり v)、および球面鏡の焦点距離(すなわちf)。

前書き

  • 光は通常、透明な媒体の中を直線経路に沿って移動します。

  • 光が1つの媒体から別の媒体に斜めに移動している場合、光の伝播方向が2番目の媒体で変化します。この現象は、次のように知られています。 refraction of light

  • 下の画像(a)では、コップ一杯の水で屈折しているため、画像が反転しています。

  • 上の画像(b)では、光の屈折によりわらが折れているように見えます。

  • 上の画像にあるように、水中での屈折のため、魚は実際の位置ではなく、実際の位置より少し上に表示されます。

光の屈折の法則

  • 以下は、光の屈折の重要な法則です-

    • 入射光線、屈折光線、および入射点での2つの透明な媒体の境界面の法線は、すべて同じ平面にあります。

    • 入射角の正弦と屈折角の正弦の比率は、特定の色の光と特定のメディアのペアに対して一定です。この法則は、スネルの屈折の法則としても知られています。

  • 第1の媒体に対する第2の媒体の一定値は、屈折率として知られている。

屈折率

  • 与えられた媒体のペアでは、方向の変化の程度は屈折率で表されます。

  • 与えられた媒体のペアについて、屈折率の値は、2つの媒体内の光の速度に依存します。

  • 光を屈折させる媒体の適性は、その観点からも表現できます。 optical density

  • 次の表は、いくつかの重要な材料媒体の絶対屈折率を示しています。

素材ミディアム 屈折率
空気 1.0003
1.31
1.33
アルコール 1.36
灯油 1.44
フューズドクォーツ 1.46
テレビン油 1.47
岩塩 1.54
ダイヤモンド 2.42

前書き

  • 片面または両面が球面である2つの面で結合された透明な材料(通常はガラス)は、「球面レンズ」と呼ばれます。

凸レンズ

  • レンズは、外側に膨らんだ2つの球面を持っている場合があり(下の画像を参照)、凸レンズまたは二重凸レンズとして知られています。

  • このレンズの中央部分は膨らんでいて(太く)、両端が狭くなっています。

  • 凸レンズは光線を収束させます。したがって、それはとしても知られていますconverging lens

凹レンズ

  • レンズは、内側に湾曲した2つの球面を持っている場合があり(下の画像を参照)、凹レンズまたは二重凹レンズとして知られています。

  • このレンズの中央部分は狭く(内側に湾曲)、両端が厚くなっています。

  • 凹レンズは光線を発散させます。したがって、それはとしても知られていますdiverging lens

  • 凹面または凸面のレンズには2つの球面があり、これらの各面は球の一部を形成します。これらの球の中心は、centers of curvature、英語の文字で表される 'C。」

  • 曲率の2つの中心があるように、従って、「Cとして表さ1」および「C 2」。

  • レンズの両方の曲率中心を通る架空の直線は、次のように知られています。 principal axis

  • 光学中心はレンズの中心点です。'で表されますO。」

  • 口径は、球面レンズの円形の輪郭の実際の直径です。

  • レンズの主焦点は 'で表されますF。」

  • レンズは、通常Fとして表される2つの焦点有する1及びF 2

  • Focal length主焦点とレンズの光学中心との間の距離です。'で表されますf。」

  • 次の表は、凸レンズによって形成される画像の性質と位置を示しています。

オブジェクトの位置 画像の位置 画像のサイズ 画像の性質 画像
無限大で 焦点Fで2 非常に減少し、指摘された 実数と反転
2Fを超えて1 B / F W 2及び2F 2 減少した 実数と反転
2Fで1 2Fで2 同じサイズ 実数と反転
B / w F 1&2F 1 ビヨンド2F 2 拡大 実数と反転
焦点Fで1 無限大で 無限大または非常に拡大 リアル&インバーテッドd
B / W焦点F 1と光学中心O レンズの対象物と同じ側 拡大 仮想で直立
  • 次の表は、凹レンズによって形成された画像の性質と位置を示しています。

オブジェクトの位置 画像の位置 画像の相対サイズ 画像の性質 画像
無限大で 焦点Fで1 非常にディミニシェd、指摘 仮想で直立
レンズの白黒無限大と光学中心O B / w F 1&オプティカルセンターO ディミニシェd 仮想で直立

レンズフォーミュラ

  • 式は次のように表されます。

  • $$\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$$

  • レンズの公式は、物体と距離の関係を表します(つまり、 u)、画像距離(つまり v)、およびレンズの焦点距離(すなわちf)。

前書き

  • 人間の目は、最も価値があり敏感な感覚器官の1つです。それは私たちの周りの素晴らしくてカラフルなものを見る力を与えてくれます。

人間の目

  • 人間の目はカメラに非常によく似ています。

  • 目のレンズシステムは、として知られている感光性スクリーン上に画像を形成します retina (下の画像を参照してください)。

  • 光は、として知られている薄い膜を通って目に入る cornea

  • 直径約2.3cmの眼球はほぼ球形です。

  • 角膜の後ろには、として知られている構造があります iris (上の画像を参照してください)。

  • 虹彩は暗い筋肉の横隔膜です。瞳孔の大きさを制御する主要な機能があります。

  • 瞳孔は、目に入る光の量を制御および調整する主要な機能を持っています。

  • 目のレンズは、網膜上の物体の反転した実像を形成します。

調節力

  • 繊維状のゼリー状の素材で構成されたアイレンズは重要な役割を果たします。さらに、目のレンズの曲率の変化はまた焦点距離を変える。

  • 筋肉が弛緩状態にあるとき、レンズは収縮して薄くなります。したがって、この位置では焦点距離が長くなり、遠くの物体をはっきりと見ることができます。

  • 一方、目の近くの物体を見ると、毛様体筋が収縮します。その結果、水晶体の曲率が大きくなり、水晶体が厚くなります。このような状態では、アイレンズの焦点距離が短くなり、近くの物体がはっきりと見えます。

  • 焦点距離を調整する目のレンズのそのような能力は、 accommodation

  • さらに、アイレンズの焦点距離を特定の(最小)制限以下に減らすことはできません。これが、目の近くに置いてある本を読むことができず、一定の距離を保たなければならない理由です。

  • オブジェクトを快適かつ明確に見るには、オブジェクトを(約)の距離に保つ必要があります 25 cm 目から。

  • ただし、最も遠い点に制限はありません。人間の目は、月や星などの無限の物体を見ることができます。

視力の欠陥とその矯正

  • 目の水晶体(通常は老年期)が乳白色になり、曇ったとき、それはとして知られています cataract

  • 白内障は、部分的または完全な視力喪失を引き起こします。ただし、白内障手術で治療することはできます。

  • 以下は、視覚の3つの一般的な屈折欠陥です-

    • 近視または近視

    • 遠視または遠視、および

    • Presbyopia

  • それぞれについて簡単に説明しましょう。

近視

  • 近視は近視としても知られています。

  • 近視に苦しんでいる人は近くの物体をはっきりと見ることができますが、遠くの物体をはっきりと見ることはできません。

  • 上記の画像に示されているように、 myopic eye、遠方の物体の画像は、網膜ではなく網膜の前に形成されます。

  • -のために近視が発生する可能性があります

    • 目の水晶体の過度の曲率、または

    • 眼球の伸長。

  • この欠陥は、 concave lens 適切な力の。

  • 上記の画像に示されているように、 concave lens適切な力で、画像を網膜に戻します。同様に、欠陥が修正されます。

遠視

  • 遠視は遠視としても知られています。

  • 遠視の人は遠くの物体ははっきりと見えますが、近くの物体ははっきりと見えません。

  • このような場合、下の画像に示すように、近点は通常の近点(つまり25cm)からさらに離れています。

  • 遠視が原因で発生する可能性があります

  • アイレンズの焦点距離–長すぎる場合、または

  • 眼球が小さくなりすぎています。

  • 遠視は、を使用して修正することができます convex lens 適切な力の。

  • 上の画像に示されているように、収束レンズを備えた眼鏡は、網膜上に画像を形成するのに役立つ追加の集束力を提供します。

老眼

  • 目の問題である老眼は、毛様体筋が徐々に弱まり、目の水晶体の柔軟性が低下するために発生します。

  • 一部の人々は近視と遠視の両方に苦しんでいます。そのような種類の目の欠陥は使用することによって扱われますbifocal レンズ。

  • 一般的なタイプの遠近両用レンズは、凹レンズと凸レンズの両方で構成されています。

前書き

  • プリズムは三角形のガラスで、2つの三角形の底面と3つの長方形の側面があります(下の画像を参照)。

  • プリズムのユニークな形状により、入射光線は入射光線の方向に対してある角度で曲がります。この角度は、 angle of deviation

  • プリズムの2つの側面間の角度は、 angle of the prism

ガラスプリズムによる白色光の分散

  • 上の画像に示されているように、プリズムは入射白色光を色の帯に分割しています。

  • プリズムを通して見えるさまざまな色が順番に並べられています。この注文の名前は 'VIBGYOR。」

  • VIBGYORは、次のすべての色の最初の文字を取得した後に構成されます-

    • V −バイオレット

    • I −インディゴ

    • B −青

    • G −緑

    • Y −黄色

    • O −オレンジ

    • R −赤

  • 光ビームの着色された成分のバンドは、 spectrum VIBGYORは、上の画像に表示されている一連の色です。

  • 光を異なる色に分割することは、 dispersion

  • すべての色は、入射光線に対して異なる曲げ角度を持っています。赤い光はリストを曲げます(上部に表示されます)が、紫は最も曲がります(上の画像を参照)。

  • 曲げ角度が異なるため、すべての色がはっきりします。

  • ニュートンは、太陽光のスペクトルを取得するためにガラスプリズムを使用した最初の科学者であり、太陽光は7色で構成されていると結論付けました。

  • 虹は、にわか雨の後、空に現れる可能性が最も高い自然のスペクトルです(下の画像を参照)。

  • 雨の後の虹は通常、小さな水滴による太陽光の分散の結果です。

  • 大気中に存在する小さな水滴は、小さなプリズムのように機能します。

  • 虹は常に太陽の反対方向に形成されます。

大気差

  • 大気中の直線経路からの光線の偏差(通常は空気密度の変動による)は、次のように知られています。 atmospheric refraction

  • 地面の近くの大気差は蜃気楼を生成します。つまり、距離のオブジェクトが上昇または下降し、きらめきまたは波打つ、伸びたり縮んだりするように見えます。

  • 夜になると星がきらきらと光りますが、これも大気差によるものです。

  • 大気差があるため、太陽は見えたままで、実際の日没から約2分後、実際の日の出の約2分前に表示されます(下の画像を参照)。

チンダル効果

  • 地球の大気は主に、小さな水滴、浮遊する塵の粒子、煙、空気の分子などの不均一な混合物で構成されています。光のビームがそのような微粒子を通過すると、ビームの経路が散乱します。(大気中の)コロイド粒子による光の散乱現象は、Tyndall effect

  • 光の散乱により、粒子が大気中に見えるようになります。

  • 非常に細かい粒子は主に青い光を散乱しますが、大きなサイズの粒子はより長い波長の光を散乱します。

  • 赤色光の波長は青色光の約1.8倍です。

前書き

  • 電荷が金属線などの導体を通って流れる場合、それはとして知られています electric current 指揮者の中で。

  • 電流の連続的で閉じた経路は、 electric circuit (下の画像に示すように)−

  • 電気回路では、通常、電流の方向(正電荷として知られている)は、負電荷と見なされる電子の流れの方向と反対であると見なされます。

  • 電荷のSI単位は coulomb ((C)。

  • クーロンは密接に含まれる電荷に相当します 6 × 1018 電子。

  • 電流は、として知られている単位で表されます ampere ((A)。

  • フランスの科学者アンドレ=マリ・アンペールにちなんで名付けられました。

  • 1アンペアは、1秒あたり1クーロンの電荷の流れによって構成されます。 1 A = 1 C/1 s

  • 回路内の電流を測定する機器は、 ammeter

  • 電流は、セルのプラス端子からマイナス端子に向かって、電球と電流計を介して回路に流れます。

電位と電位差

  • 導体の電子は、電気圧力の差がある場合にのみ移動します。 potential difference

  • セル内の化学的作用により、セルの端子間に電位差が生じます。さらに、このセルが導電性回路要素にリンクされている場合、電位差が(導体内の)電荷を動かし、電流を生成します。

  • イタリアの物理学者であるアレッサンドロ・ボルタ(1745–1827)は、最初に電位差に気づきました。したがって、電位差のSI単位が与えられますvolt ((V)。

  • 電位差を測定する機器は、 voltmeter

回路図

  • いくつかの定義された記号は、回路図で最も一般的に使用される電気部品を説明するために使用されます。

  • 次の表は、電気部品を定義するために一般的に使用される記号の一部を示しています。

コンポーネント 記号
電気セル
バッテリーまたはセルの組み合わせ
プラグキーまたはスイッチ(オープン)
プラグキーまたはスイッチ(閉)
ワイヤージョイント
結合せずに交差するワイヤ
電球
抵抗Rの抵抗器
可変抵抗またはレオスタット
電流計
電圧計

オームの法則

  • ドイツの物理学者、 Georg Simon Ohm1827年に、「金属線を流れる電流は、温度が同じであれば、両端の電位差(V)に正比例します」と述べています。

電力

  • 電気回路で電気エネルギーが散逸または消費される速度は、 electric power

  • 電力のSI単位は watt ((W)。

前書き

  • 電気を通す液体のほとんどは、酸、塩基、塩の溶液に属しています。

  • いくつかの液体は良い導体であり、いくつかは電気の悪い導体です。

  • 導電性液体に電流を流すと、通常は化学反応が起こり、この反応の結果として生じる影響は次のように知られています。 chemical effects of currents

  • 電気を用いて別の材料に任意の金属の層を堆積させるプロセスは、 electroplating

  • 電気めっきは、金属物体を異なる金属の薄層でコーティングするために業界で一般的に使用されています。

  • 亜鉛のコーティングは、腐食や錆の形成から鉄を保護するために鉄に適用されます。

前書き

  • 電気と磁気は相互に関連しており、電流が銅線を通過するときに磁気効果を生み出すことが証明されています。

  • ハンス・クリスチャン・エルステッドが初めて気づいた電磁効果。

磁場

  • 磁場は量であり、大きさと方向の両方があります。

  • 磁場の方向は通常、コンパスの針の北極がその内部を移動する方向と見なされます。

  • 力線が北極から出て南極で合流するのが慣例です(上の画像を参照)。

  • マグネットバーの2本の力線が互いに交差していることはありません。それが起こった場合、それは交差点で、コンパスの針が2つの方向を指すことを意味しますが、これは単純に不可能です。

  • 与えられた点での磁場の大きさ(電流によって生成される)は、ワイヤーを流れる電流の増加とともに増加します。

右手の経験則

  • マクスウェルの栓抜き規則としても知られている右の経験則は、電流が流れる導体に関連する磁場の方向を示しています(下の画像を参照)。

  • Right-hand thumb rule述べ、「あなたは、このような電流の方向に向かって親指ポイントというあなたの右手に通電ストレート導体を保持していることを想像してみてください。次に、指が磁場の磁力線の方向に導体を包み込みます。」

フレミングの左手の法則

  • Fleming’s left-hand ruleその状態それらは(下記のイメージに示すように)相互に垂直であることを「ストレッチは左手の親指、人差し指及び中指かかります。人差し指が磁場の方向を指し、人差し指が電流の方向を指している場合、親指は運動の方向または導体に作用する力を指します。」

  • 人体も磁場を生成します。しかし、それは非常に弱く、地球の磁場の約10億分の1です。

  • 心臓と脳は、磁場が生成された人体の2つの主要な器官です。

  • 人体内部の磁場は、体のさまざまな部分の画像を取得するための基礎を形成します。

  • 体の部分の画像を取得するために使用される技術は、 Magnetic Resonance Imaging (MRI)。

前書き

  • 電気モーターは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するために作られた回転装置です。

  • 私たちは、冷蔵庫、ミキサー、ファン、洗濯機、コンピューターなど、電気モーターが使用される数十のデバイスを使用しています。

  • 商用および高出力モーターは-を使用します

    • 永久磁石の代わりに電磁石。

    • 通電コイルの導線の巻き数が多い。そして

    • コイルが適切に巻かれた軟鉄コア。

  • 軟鉄コア(コイルに巻かれている)とコイルは、 armature

  • アーマチュアには、モーターの出力を高める主な機能があります。

電磁誘導

  • 1831年、英国の物理学者であるマイケルファラデーは、可動磁石を使用して電流を生成できることを発見しました。

  • 上の画像に示されているように、コイルに向かって移動する磁石はコイル回路に電流を設定します。これは、検流計の針のたわみによって示され、読み取られます。

  • 変化する磁場のために、電磁誘導は導体に起電力(emf)を生成します。

  • 検流計は、回路内の電流の存在を検出するために使用される機器です。

フレミングの右手の法則

  • Fleming’s right-hand ruleことを述べてストレッチ右手の親指、人差し指と中指は、それらが(下記の画像を参照)を互いに直交するように」。人差し指が磁場の方向を示し、親指が導体の動きの方向を示している場合、中指は誘導電流の方向を示します。この単純な法則は、フレミングの右手の法則と呼ばれます。」

発電機

  • 発電機は、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する装置です。

  • 発電機では、機械的エネルギーを使用して磁場内で導体を回転させ、その結果として電気が生成されます。

電流の種類

  • 以下は2種類の電流です-

    • 交流(またはAC)

    • (DCの)直流

  • 交流と直流の違いは次のとおりです。交流は定期的に方向を反転し続けます。一方、直流は常に一方向に流れます。

  • ほとんどの発電所は交流を生成します。

  • アワーハウスにはさまざまな電化製品があり、そのほとんどは交流で動作します。

  • 私たちの家の配線では、 fuse 最も重要な安全装置です。

  • ヒューズは、回路の短絡または過負荷によって損傷する可能性のある回路を保護するために使用されます。

前書き

  • 生成も破壊もされないエネルギーには多くの源があります。それらの重要なものは-

    • Muscular energy−ほとんどの生物はそれを持っています(デフォルト)。これが私たちが物理的な仕事をする能力を持っている理由です。

    • Electrical energy −私たちの家のほとんどの電化製品は電気エネルギーで動いています。

    • Chemical energy −化学エネルギーは通常、料理や車の運転などに使用されます。

  • エネルギーの蓄えに基づいて、エネルギーは次のように分類されます-

    • Conventional Source of Energy−限られた量(そして枯渇性)で見られるエネルギー源は、従来のエネルギー源として知られています。例:化石燃料(石炭、石油など)。

    • Non-Convention Source of Energy−再生可能エネルギー源としても知られています。例:風力エネルギー、太陽エネルギー、地熱エネルギーなど。

火力発電所

  • 大量の化石燃料を燃やして水を温め、蒸気を発生させ、最終的にタービンを動かして発電します。

  • 火力発電所という用語は、燃料を燃焼させて熱エネルギーを生成し、最終的に電気エネルギーに変換するため、意図的に使用されます。

水力発電所

  • 流水/落下水には大きな位置エネルギーがあります。水力発電所は、この位置エネルギーを電気に変換します。

  • ダムは意図的に水を介して電気を供給するように建設されています。

  • しかし、大きなダムの建設はそれぞれの生態系にとって脅威です。したがって、大きなダムは特定の地理的位置にのみ建設することが許可されています。

バイオマス燃料

  • 植物や動物の産物から生成される燃料は、バイオマス燃料として知られています。ゴバーガス(バイオガス)は、バイオマス燃料の最良の例です。

  • バイオガスは約75%のメタンを含んでいるため、優れた燃料源です。

  • バイオガスは煙なしで燃焼し、木灰のような残留物を残しません。

風力エネルギー

  • 風には大量の運動エネルギーがあり、風車で利用できます。

  • 風車の回転運動は、最終的に電気エネルギーを生成するタービンを動かすように設定されています。

  • デンマークでは、(総必要量の)電力の25%以上が、広大な風車ネットワークを通じて生成されています。したがって、それは 'として知られていますcountry of winds。」

  • ただし、総生産量ではドイツが1位です。

  • インドは、風力エネルギーを発電に利用するという点で5番目の位置にあります。

  • 380 MWの容量を持つカニャクマリ(タミルナードゥ州)は、インドで最大の風力エネルギーファームです。

  • 風力エネルギーは環境にやさしい技術であり、再生可能エネルギーの効率的な供給源です。

  • ただし、風力エネルギーの最大の制限の1つは、どこにも設置できないことです。むしろ、時速15 km以上の速度で一貫して風が吹く地域に設置できます。

太陽光エネルギー

  • 太陽光線によって生成されるエネルギーは、太陽エネルギーとして知られています。

  • この種のエネルギーは、メンテナンスコストが非常に低くなります。

  • それは大きな可能性を秘めているので、小規模(ファン付きのチューブライトのみを点灯するなど)で使用できるだけでなく、大規模な産業を運営するためにも使用できます。

  • ただし、このテクノロジーは依然として非常にコストがかかります。したがって、普及させることは困難です。

潮力エネルギー

  • 潮の潜在的な力によって生成されるエネルギーは、潮力エネルギーとして知られています。

  • ダムの開口部(海岸近くに建設)には、潮力エネルギーを電気に変換するタービンが設置されています。

波力エネルギー

  • 海の波は海岸近くで大きな位置エネルギーを持っています。したがって、海の波によって生成される電気エネルギーは波力エネルギーとして知られています。

海洋温度差発電

  • 海洋水の温度差によって生成される電気エネルギーは、海洋温度差発電として知られています。

地熱エネルギー

  • 天然温泉から生まれる電気エネルギーは、地熱エネルギーとして知られています。ヒマーチャルプラデーシュ州のマニカーンは、インドの地熱エネルギーの場所です。

核エネルギー

  • 核分裂または核融合の過程で放出されるエネルギーは、核エネルギーとして知られています。

  • 核反応の過程で、熱を発生させるために使用される核エネルギーが放出されます。この熱エネルギーは、蒸気タービンで電気を生成するために使用されます。

前書き

  • 往復又は背中及び前後物体の動きは次のように知られていますvibration。したがって、しっかりと伸ばされたバンドを引っ張ると振動し、振動すると生成されますsound

  • 振動は簡単に観察できる場合もありますが、ほとんどの場合、振幅が非常に小さいため、肉眼で見るのは非常に困難です。しかし、それらの振動は音の形で簡単に感じることができます。例:タブラ、ハーモニウム、フルート、シタールなど。

  • 人間の場合、音は喉頭(ボイスボックスとも呼ばれます)によって生成されます。

  • 喉に指を置くことで振動を感じることができます。これは、喉頭として知られている部分です。

人間が発する音

  • 2本の声帯(与えられた画像に示されている)は、空気の通過のためにそれらの間に狭いスリットを残すように、ボイスボックス(または喉頭)を横切って伸びています。これが音の生成方法です。

  • 男性の声帯の長さは約20mmです。

  • 女性の声帯の長さは約15mmで、子供の声帯はさらに短くなっています。これが、男性、女性、子供たちの声が異なる理由です。

人間の耳

  • 私たちが聞く部分はとして知られています ear

  • 耳の外側の部分の形はじょうごに似ています。したがって、音が入ると、運河を通って最後まで下がり続けます。最後に、しっかりと引き伸ばされた薄い膜があります。それはとして知られていますeardrum

  • 鼓膜は引き伸ばされたゴムシートに非常に似ており、音の振動によって鼓膜が振動します。

  • 鼓膜は内耳に振動を送り、そこから信号が脳に送られます。これが私たちがはっきりと音を聞く方法です。

振動の頻度

  • 振動運動はとして知られています oscillatory motion

  • 1秒あたりの振動数は既知です frequency 振動の周波数はで表されます hertz (Hz)。

  • 振幅と周波数は、あらゆる音の2つの重要な特徴です。

  • 音の大きさはその振幅に依存します。振幅が大きい場合、音は大きくなり、振幅が小さい場合、音は弱くなります。

  • 音の大きさは単位で表され、 decibel (dB)。

  • 次の表は、さまざまなソースから生成される音のラウドネスを示しています-

音源 音の大きさ
通常の呼吸 10 dB
やわらかなささやき(5m) 30 dB
通常の会話 60 dB
渋滞 70 dB
平均的な工場 80 dB
  • 周波数は、音のピッチまたは甲高い音を決定します。したがって、振動の周波数が高いほど、音のピッチが高くなり、甲高い音が高くなります。その逆も同様です。

  • 毎秒約20振動(つまり20 Hz)未満の音の周波数は、人間の耳では知覚できません。

  • 毎秒約20,000振動(つまり20 kHz)を超える音の周波数は、人間の耳では知覚できません。

  • 人間の耳の場合、可聴周波数の範囲はおおよそ20〜20,000Hzの範囲です。

  • 犬のように、20,000Hzより高い周波数の音を聞くことができる動物もいます。

騒音と汚染

  • 不快な音はノイズと呼ばれます。

  • 環境内に過度または不快な音が存在することをノイズと呼びます pollution

  • 騒音公害は多くの健康関連の問題を引き起こす可能性があります。睡眠不足、高血圧(高血圧)、不安神経症、聴覚障害など。

  • 特に市街地や工業地帯の沿道などに植林することで、騒音公害を効果的に減らすことができます。

前書き

  • 音はエネルギーの一形態であり、耳で聞くと感覚を生み出します。

  • 音は、さまざまな物体を引っ張ったり、引っ掻いたり、こすったり、吹いたり、振ったりするなど、さまざまな方法で生成できます。

  • 声帯の振動により、人間の声の音が出ます。

  • 音波は通常、媒体内の粒子の運動/振動によって特徴付けられるため、 mechanical waves

  • 音波はその位置で前後に振動します。したがって、それらはとして知られていますlongitudinal waves

音の伝播

  • 音が伝達される物質または物体は、 medium

  • 音は、生成のポイントからリスナーに媒体を移動します。音響媒体は、固体、液体、または気体である可能性があります。

  • ただし、音は真空媒体を通過できません。

  • (気体、液体、または固体の)粒子は、振動する物体から耳まで移動するのではなく、物体が振動すると、周囲の媒体の粒子が振動するなどのようになります。

  • 言い換えれば、媒体の粒子は前進/移動せず、むしろ擾乱はある振動粒子を通って別の粒子に運ばれます。

  • 振動する粒子が前方に移動すると、その前の空気を押して圧縮し、次のような高圧の領域を作成します。 compression (下の画像を参照してください)。

  • さらに、振動する粒子が後方に移動すると、次のような低圧の領域が作成されます。 rarefaction (R)(上の画像を参照)。

  • 粒子が急速に前後に移動すると、一連の圧縮(高圧ゾーン)と希薄化(低圧ゾーン)が空気中に発生します。同様に、音波は媒体を通って伝播します。

  • 上の画像に示されているように、曲線の下部(谷)は次のように知られています。 trough 上部(ピーク)はとして知られています crest

  • 2つの連続する圧縮または2つの連続する希薄化の間の距離は、 wavelength

  • 波長は通常ギリシャ文字のラムダ(λ)およびそのSI単位はメートル(m)です。

  • 単位時間あたりにカウントされた圧縮または希薄化の数は、 frequency 音波の。

  • 音波の周波数は一般的にによって表されます ν (ギリシャ語の手紙、nu)。

  • 音波の周波数のSI単位はヘルツ(Hz)です。

  • 私たちが感知/聞く周波数の感覚は、通常、 pitch 音の。

  • 音源の振動が速いほど周波数が高くなり、ピッチが高くなります(下の画像を参照)。

  • 同様に、高音のサウンドでは、単位時間あたりの固定点を通過する圧縮と希薄化の数が多くなります。

  • 音源の振動が小さいほど、周波数が低くなり、ピッチが小さくなります(下の画像を参照)。

  • 同様に、ピッチの低いサウンドでは、単位時間あたりに固定小数点を通過する圧縮と希薄化の数が少なくなります。

  • 平均値の両側にある特定の媒体の最大外乱の大きさは、 amplitude 音波の。

  • 振幅は一般的に文字で表されます A

  • 音の柔らかさや大きさは、基本的にその振幅によって決まります。

  • 単一周波数の音は、 tone

  • いくつかの調和のとれた周波数の混合によって作成される音は、 note

  • 注意は聞くのが楽しいです。

前書き

  • 音速は、通過する媒体の種類と特性によって異なります。

  • 特定の媒体の音速は、その媒体の温度と圧力に依存します。

  • 音速は、特定の媒体の固体状態から気体状態に移行するときに低下します。

  • どの媒体でも、温度が上がると音速も上がり、逆もまた同様です。

  • 例えば、0で空気中の音速0 Cは331ミリ秒-1および22で0 Cは344ミリ秒である-1

  • 次の表は、250Cでのさまざまなメディアの音速を示しています。

状態 物質 速度(m / s)
固体 アルミニウム 6420
ニッケル 6040
5960
5950
真鍮 4700
ガラス 3980
液体 海水 1531
蒸留水 1498
エタノール 1207
メタノール 1103
ガス 水素 1284
ヘリウム 965
空気 346
酸素 316
二酸化硫黄 213

ソニックブーム

  • 物体の速度が音波の速度を超える場合、それぞれの物体の速度は次のように知られています。 supersonic speed。たとえば、弾丸、ジェット機などの速度。

  • 音源自体が音源よりも速い速度で動くと、 shock waves 放送中。

  • 衝撃波は大量のエネルギーを運び、それがそのすぐ近くの環境で気圧変動を引き起こします。

  • 衝撃波は非常に鋭く大きな音を出します。 sonic boom

音の反射

  • 音波が固い壁や液体に当たると、反射して戻ります。

エコー

  • (特に)山岳地帯で叫んだり拍手したりすると、しばらくすると同じ音が聞こえます。 echo

  • 音の感覚は私たちの脳で約0.1秒間続きます。したがって、はっきりとしたエコー音を聞くには、元の音と反射音の間の時間間隔が少なくとも0.1秒である必要があります。

  • 明確なエコー音を聞くには、音源から障害物までの最小距離が17.2mである必要があります。ただし、この距離は温度によって異なります。

残響

  • 音波の持続をもたらす繰り返し反射は、 reverberation。たとえば、大きなホール(特に講堂)では、過度の残響が聞こえます。

  • 通常、コンサートや映画館の天井は、反射後の音波がホールの隅々まで届くように湾曲した形状になっています(下の画像を参照)。

可聴音の範囲

  • 人間の可聴範囲は20Hzから20000Hzの間で変化します。

  • しかし、人々が年をとるにつれて、耳は徐々に高い音の周波数に敏感でなくなります。

  • 20Hz未満の周波数の音はとして知られています infrasonic sound または infrasound

  • クジラ、サイ、ゾウは超低周波音の範囲で音を出します。

  • 20kHzより高い周波数の音はとして知られています ultrasonic sound または ultrasound

  • 超音波技術は、さまざまな業界や医療目的で広く使用されています。

  • イルカ、コウモリ、ネズミイルカは超音波を発します。

補聴器

  • 補聴器は、聴覚障害者が適切に聞くのに役立つ電子機器です。

  • 補聴器は、マイクから音を受け取る電池式のデバイスです。

ソナー

  • SONARという用語は Sound Navigation And Ranging

  • ソナーは、超音波を使用して水中の物体(潜水艦)の方向、距離、速度を測定する高度なデバイスです。海の深さ; 水の丘の下; 谷; 沈没船; 等

前書き

  • 太陽とその周りを回るすべての天体(太陽)は、 solar system

  • 太陽系は、惑星、彗星、小惑星、流星など、多数の物体で構成されています。

  • 8つの惑星があります。それらは、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星のように、太陽からの距離の順に配置されています(下の画像を参照)。

  • 最初の4つの惑星、水星、金星、地球、火星は、「inner planets。」

  • 木星、土星、天王星、海王星は太陽からはるかに離れており、「outer planet。」

太陽

  • 太陽は地球から最も近い星です。

  • 太陽は地球から約1億5000万キロメートル(1億5000万キロメートル)離れています。

  • 太陽は地球上で利用可能なほとんどすべてのエネルギーの源です。

  • 太陽の後、アルファケンタウリは、地球から最も近い星です。

  • 光年は、1年間に光が移動した距離です。

  • 光の速度は毎秒約30万キロです。

惑星

  • 星に対して位置を変え続ける8つの惑星があります。

  • 惑星には、太陽を中心に回転する明確な経路があります。

  • 惑星の道はとして知られています orbit (上の画像を参照してください)。

  • 惑星が1回転を完了するのにかかる時間は、その期間として知られています。 revolution

  • 回転時間は、惑星が太陽から離れるにつれて長くなります。

  • すべての惑星はまた、自転周期として知られている独自の軸を中心に回転します。

  • 惑星の周りを回転する天体は、 satellite または moon

  • 惑星の水星は最も小さく、太陽に最も近いです。

  • 水星には独自の衛星がありません。

  • 金星は地球に最も近い惑星です。

  • 金星は最も明るい惑星です。

  • 金星は日の出前に東の空に現れ、日没後に西の空に現れます。したがって、それは朝または夕方の星としても知られています。

  • 金星には衛星/衛星がありません。

  • 金星は東から西に回転します。

  • 宇宙から見ると、水と陸地からの光の反射により、地球は青緑色に見えます。

  • 地球には月が1つあります。

  • 火星はやや赤みがかっているように見えるため、赤い惑星として知られています。

  • 火星には2つの衛星があります。

  • 木星は太陽系の最大の惑星です。

  • 木星は地球の約318倍の重さです。

  • 土星は黄色がかった色に見えます。

  • 土星はその周りにリングがあります。

  • 土星はすべての惑星の中で最も密度が低いです(水でさえ土星より密度が高いです)。

  • 金星と同様に、天王星も東から西に回転します。

  • 天王星の最大の特徴は、回転軸が大きく傾いていることです。

  • 火星と木星の軌道の間には大きなギャップがあります。それはとして知られているいくつかのオブジェクトで満たされています‘asteroids’ この領域は小惑星帯として知られています(下の画像を参照)。

  • 彗星は通常、尾が長い明るい頭のように見え、太陽に近づくにつれて尾の長さが大きくなります(下の画像を参照)。

  • ハレー彗星は(ほぼ)76年ごとに出現します。最後に見られたのは1986年です。

  • A meteor 通常、地球の大気圏に時折入る小さな物体です。

  • 流星は一般的にとして知られています shooting stars

  • 一部の流星は非常に大きく、完全に蒸発する前に地球に到達します。

  • 地球に到達する隕石は、 meteorite

前書き

  • 星、惑星、月、および空の他の多くのオブジェクトは、 celestial objects

ムーン

  • 月はさまざまな時点でさまざまな形で表示されます。それはそれに当たる太陽光のために起こり、その後地球に向かって反射されます。

  • さまざまな時点で見られる月の明るい部分のさまざまな形は、 phases of the moon (下の画像に示すように)。

  • アメリカの宇宙飛行士、ニールアームストロングは、1969年7月21日に初めて月面着陸しました。

  • 月の表面はほこりっぽくて不毛で、さまざまなサイズのクレーターがたくさんあります(下の画像を参照)。

  • 月には急で高い山がたくさんあります。

  • 月には大気がありません。

  • 地球から、星は太陽より何百万倍も遠くにあります。

  • 識別可能な形をしたグループを形成する星は、 constellation

  • 多くの星座の形は、おなじみのオブジェクトに似ています(下の画像を参照)。

  • Orion 冬の夜遅くに見ることができる認識された星座です。

  • また、7つまたは8つの明るい星があり(上の画像を参照)、 Hunter

  • 真ん中の3つの星はハンターの帯として認識され、4つの明るい星は四辺形の形に配置されているように見えます。