Физика, часть 1 - Краткое руководство

Введение

Когда объект толкают или притягивают, это называется силой.
Движение, возникающее в объекте, происходит из-за действия силы.

Приложенная сила заставляет стол двигаться в заданном направлении.
Сила силы обычно выражается величиной.
У силы тоже есть направление; аналогично, если величина или направление меняются, это напрямую влияет на силу.
Если сила приложена в направлении, противоположном направлению движения, то это приводит к снижению скорости объекта.
Если объект находится в движении, то внешняя сила может изменить состояние или направление движения этого объекта.
Состояние движения объекта объясняется его скоростью и направлением движения.
Штат ‘rest’ объекта считается нулевой скоростью, так как -
- Объект не может двигаться сам по себе.
- Объект не может изменить свою скорость сам по себе.
- Объект не может изменить свое направление сам по себе.
- Объект не может измениться сам по себе.
- Сила может заставить объект двигаться из состояния покоя.
- Сила может изменить скорость движущегося объекта.
- Сила может изменить направление движущегося объекта.
- Сила может изменить форму объекта.
Сила, вызванная действием мышц, известна как muscular force.
Некоторая сила, уменьшающая скорость движущегося объекта, известна как 'friction. ' Например, движущееся колесо по дороге; как только источник силы перестает работать, колесо останавливается из-за трения.
Сила, приложенная заряженным телом к другому заряженному или незаряженному телу, известна как «electrostatic force. '
Предметы или предметы, падающие на землю, когда земля притягивает ее к себе; эта сила известна какforce of gravity или же gravity.
Сила тяжести распространяется на все объекты. Фактически, каждый объект в этой вселенной, независимо от его размера и формы, оказывает некоторую силу на любой другой объект. Это происходит только из-за 'gravitational force. '

Давление

Сила, приложенная к единице площади поверхности, известна как pressure (Давление = сила / площадь, на которую оно действует).
Если площадь меньше, то давление на поверхность будет больше; например, это причина того, что область одного конца гвоздя заострена (чтобы оказывать достаточное давление), а другой конец больше (как показано на изображении ниже).

Эта воздушная оболочка известна как atmosphere которая простирается на многие километры над поверхностью земли.
Давление воздуха известно как atmospheric pressure.
Давление внутри нашего тела в точности равно атмосферному давлению и аннулирует давление, действующее извне (см. Изображение, приведенное ниже).

Жидкости и газы также оказывают давление на стенки своих контейнеров.

Введение

Friction является результатом неровностей на двух соприкасающихся поверхностях.

Сила трения зависит от неровностей поверхности; если оно больше, то трение будет больше, а если оно плавное, то трение будет меньше.
Фактически трение является результатом interlocking неровностей на двух поверхностях.
Если две поверхности (соприкасающиеся) прижать сильнее, сила трения возрастет.
На поверхности без трения, если объект начнет двигаться, он никогда не остановится; Без трения построить здание невозможно.
Трение производит тепло; когда спичка трется о шероховатую поверхность, она загорается.

Вещества, уменьшающие трение

Вещества, уменьшающие трение, известны как lubricants. Например, когда масло, смазка или графит наносится между движущейся частью машины, образуется тонкий слой; в результате движущиеся поверхности не трутся друг о друга напрямую, что в конечном итоге снижает трение.
Когда тело катится по поверхности другого тела, сопротивление его движению называется сопротивлением. rolling friction. Прокатка снижает силу трения.

Сила трения, создаваемая жидкостями, известна как drag.
Сила трения, действующая на объект в жидкости, зависит от его скорости по отношению к жидкости.
Сила трения зависит от формы соответствующего объекта, а также от природы жидкости.
Трение жидкости минимизируется за счет придания телам, движущимся в жидкости, подходящей формы.

Введение

Молния, циклон, землетрясение и т. Д. - природные явления.
Бенджамин Франклин, американский ученый, показал, что молния и искра от одежды - это, по сути, одно и то же явление.
Когда пластиковая расческа трется о сухие волосы, они приобретают некоторый заряд, и объект известен как charged объекты.
Когда заряды движутся, они образуют электрический ток.
Некоторые природные явления могут вызвать крупномасштабные разрушения жизни и имущества людей.

Молнии

Процесс передачи заряда от заряженного объекта на землю известен как заземление.
Когда отрицательный и положительный заряды встречаются, возникают полосы яркого света и звука, и этот процесс известен как electric discharge.
Процесс электрического разряда также происходит между двумя или более облаками или между облаками и землей (как показано на изображении, приведенном ниже).

Во время молнии и грозы нет безопасных открытых мест.
Электрические приборы, такие как компьютеры, телевизоры и т. Д., Должны быть отключены от сети; однако электрическое освещение можно оставить включенным, поскольку оно не причиняет никакого вреда.
Устройство, используемое для защиты зданий от воздействия молнии, известно как Lightning Conductor.
Металлический стержень, более высокий, чем здание, закреплен в стенах здания с головы до ног во время его строительства и защищает от грозы (как показано на рисунке ниже).

Металлические колонны, используемые при прокладке электрических проводов и водопроводных труб в зданиях, также защищают от грозы и молнии.
В случае грозы также возможны молнии и циклоны.

Землетрясения

Землетрясение - это внезапное сотрясение или сотрясение некоторого участка земли на очень короткое время.
Землетрясение обычно вызывается возмущением, происходящим внутри земной коры.
Землетрясения происходят практически постоянно, по всей Земле, но большинство из них даже не заметны.
Сильные землетрясения редки, но очень разрушительны.
Последнее крупное землетрясение произошло в Индии 8 - ^го октября 2005 года в Ури и Tangdhar городов Северного Кашмира и до этого сильного землетрясение произошло 26 - ^го января 2001 года в Бхудже, Гуджарат.
Землетрясения в основном вызваны движением земных плит (как показано на изображении ниже).

Землетрясения также вызваны извержением / активностью вулкана, падением метеора на землю или подземным ядерным взрывом.
Сила землетрясения выражается величиной и измеряется по шкале, известной как Richter scale (как показано на изображении ниже).

Землетрясение магнитудой более 7 баллов по шкале Рихтера является очень разрушительным.

Введение

Движение означает изменение положения объекта в заданный период времени.
Движение, как правило, описывается в терминах смещения, скорости, ускорения, расстояния, времени и скорости.

Движение по прямой

Движение по прямой - простейшая форма движения.
Magnitude - числовое значение физической величины.
Кратчайшее расстояние, которое измеряется от начальной до конечной позиции объекта, называется 'displacement. '
Величина смещения для траектории движения может быть нулевой, но соответствующее пройденное расстояние не может быть нулевым.
Если объект проходит равные расстояния за равные промежутки времени, говорят, что он находится вuniform motion. '
Если объект проходит неравные расстояния за равные промежутки времени, говорят, что он находится вnon-uniform motion. '

Скорость

Расстояние, пройденное объектом за единицу времени, называется скоростью движения или просто speed.
Единица измерения скорости в системе СИ - метр в секунду (символ m s^–1 or m/s).
Среднюю скорость объекта можно получить, разделив общее пройденное расстояние на общее затраченное время: представленное как

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

Скорость

Если величина указывает направление движения вместе со скоростью, она называется скоростью.
Скорость - это скорость данного объекта, который движется в определенном направлении.
Скорость и скорость имеют одинаковые единицы измерения, то есть мс ^–1 или м / с.

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

Ускорение

Изменение скорости объекта в единицу времени определяется как ускорение.
Ускорение рассчитывается как -

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

Единица ускорения в системе СИ - m s^–2.

Равномерное круговое движение

Когда объект движется по круговой траектории с постоянной скоростью, его движение называется равномерным круговым движением.

Движение Земли и всех других планет и их спутников происходит почти по круговой орбите с постоянной скоростью.

Введение

Если мы приложим силу к объекту, он также может изменить свое положение и / или форму (как показано на изображении ниже).

Галилео Галилей и Исаак Ньютон объяснили другой подход к пониманию движения и приложенной силы.

Первый закон движения

Согласно Галилею, объект движется с постоянной скоростью, когда на него не действует сила.
Согласно Первому закону движения Ньютона, « объект остается в состоянии покоя или равномерного движения по прямой, если только его не заставляют изменить это состояние приложенной силой ».
Тенденция непрерывных объектов оставаться в состоянии покоя или продолжать движение (если они находятся в движении) с той же скоростью, известна как inertia.
Первый закон движения Ньютона также известен как law of inertia.

Как показано на изображении выше, когда игральная карта щелкает пальцем, монета, помещенная на нее, падает в стакан; он объясняет закон инерции.
Следовательно, инерция - это естественная тенденция любого объекта сопротивляться изменению его состояния движения или покоя.

Количественно инерция объекта измеряется его массой, поскольку более тяжелые или большие объекты имеют большую инерцию, а более легкие или меньшие объекты имеют меньшую инерцию.

Второй закон движения

Второй закон движения гласит, что « скорость изменения количества движения объекта пропорциональна приложенной неуравновешенной силе в направлении силы ».
Импульс (обозначенный как p) объекта определяется как произведение его массы (представленной как m) и скорости (представленной как v).
Точно так же импульс (м) = масса (м) × скорость (v).
Импульс обладает как направлением, так и величиной.
Единица СИ импульса представлен как килограмм-метр в секунду (кг мс ^-1 ).
Второй закон движения иллюстрирует метод измерения силы, действующей на объект как произведение его массы и ускорения.

Третий закон движения

Третий закон движения гласит: «На каждое действие есть равное и противоположное противодействие ».

Важно помнить, что действие и реакция всегда действуют на два разных объекта.
Важно помнить, что силы действия и противодействия всегда равны по величине, но эти силы могут не вызывать ускорения одинаковой величины, потому что каждая сила действует на разные объекты, которые могут иметь разную массу.

Сохранение импульса

Закон сохранения количества движения утверждает, что в данной области количество импульса остается постоянным.
Импульс не создается и не уничтожается; однако его можно изменить под действием сил (описываемых законами движения Ньютона).
Масса объекта, умноженная на скорость объекта, называется импульсом.

Введение

Все небесные тела, находящиеся во Вселенной, притягиваются друг к другу, и сила притяжения между этими телами называется силой притяжения. gravitational force.

Универсальный закон тяготения

Каждый объект во Вселенной обладает свойством притягивать любой другой объект с силой, которая прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (см. Изображение, приведенное ниже).

F = сила притяжения между двумя объектами 'A' и 'B'
M = масса 'A'
m = масса 'B'
d² = квадрат расстояния между 'A' и 'B'
G = - постоянная пропорциональности, известная как универсальная гравитационная постоянная.
Единица СИ для G - N m² kg^–2. Он получается заменой единиц силы, расстояния и массы (как указано в следующем уравнении -

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

Генри Кавендиш рассчитал стоимость ‘G’ в виде 6.673 × 10^–11 N m² kg^–2.
Генри Кавендиш использовал чувствительные весы, чтобы найти значение «G».

Значение всемирного закона тяготения

Ниже приводится важнейшее значение Универсального Закона Тяготения.
- Он объясняет силу, которая связывает все объекты (включая людей) с Землей.
- Он описывает движение Луны вокруг Земли.
- Это объясняет движение планет вокруг Солнца.
- Он проясняет приливы, вызванные Луной и Солнцем.

Свободное падение

Всякий раз, когда объект падает на землю, это вызывает ускорение; это ускорение возникает из-за силы тяжести Земли.

Ускорение, вызванное силой тяжести Земли, известно как ускорение силы тяжести Земли (или ускорение силы тяжести).
Ускорение, создаваемое гравитационной силой, обозначается как g.
По мере увеличения радиуса Земли к экватору (от полюсов) значение ‘g’ становится больше на полюсах, чем на экваторе.

Значение g

Значение g рассчитывается как -

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

G = универсальная гравитационная постоянная, которая равна = 6.7 × 10^–11 N m² kg^-2
M = масса Земли, которая равна = 6 × 10²⁴ kg
R = радиус Земли, который равен = 6.4 × 10⁶ m
So,

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

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

Таким образом, значение ускорения свободного падения (g) равно 9,8 мс ^-2 .

Введение

Масса объекта всегда постоянна и не меняется от места к месту.

Масса остается неизменной, находится ли объект на Земле, на Луне или даже в космическом пространстве.
Сила притяжения земли (из-за гравитационной силы) к объекту называется силой притяжения. weight объекта.
Вес обозначается английской заглавной буквой 'W. '
Вес рассчитывается как -

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

Где,

m равна массе объекта.
g равно ускорению свободного падения.
Единица веса в системе СИ такая же, как и единица силы, то есть ньютон (Н).
Поскольку вес объекта зависит от определенных факторов; следовательно, вес изменчив (в зависимости от того, где он находится), но масса одного и того же объекта остается постоянной независимо от его местоположения (где он находится).

Тяга

Сила, действующая на объект перпендикулярно поверхности, известна как thrust.

Воздействие сил одинаковой величины на разные области различается, поскольку эффект тяги зависит от области, на которую она действует.
Например, если кто-то стоит на рыхлой песчаной поверхности, то сила, то есть вес его тела, действует на площади, равной площади его стоп. Но когда он ложится на ту же поверхность, та же сила действует на площадь, равную площади контакта всего его тела, которая больше, чем площадь его ног. Таким образом, эффект толчка на песчаной поверхности больше в положении стоя, чем в положении лежа.

Давление

Тяга на единицу площади известна как давление. Он рассчитывается как -

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

Единица давления в системе СИ известна как pascal, обозначается как Pa.
Одна и та же сила, если действует на меньшую площадь, оказывает большее давление, но если действует на большую площадь, оказывает меньшее давление. По этой причине - гвоздь имеет острый кончик, ножи имеют острые края и т. Д.

Плавучесть

Сила, направленная вверх молекулами воды на объект, известна как тяга вверх или buoyant force.

Величина подъемной силы зависит от плотности воды / жидкости.
Предметы, плотность которых меньше плотности воды / жидкости, плавают на воде / жидкости; в то время как объекты, плотность которых превышает плотность воды / жидкости, тонут в воде / жидкости.
Масса единицы объема называется density.

Принцип Архимеда

Сила плавучести была впервые замечена Архимедом (греческим ученым) и для объяснения этого явления он предложил принцип, известный как принцип Архимеда.

Archimedes’ principle- «Когда тело полностью или частично погружено в жидкость, оно испытывает направленную вверх силу, равную весу вытесняемой им жидкости».

Введение

При действии (приложении силы) происходит смещение точки приложения в направлении силы, известное как работа.
Термин работа впервые был введен французским математиком Гаспаром Густавом Кориолисом в 1826 году.

Работа, совершаемая силой, действующей на объект, равна величине силы, умноженной на расстояние, пройденное в направлении силы, и рассчитывается как -
Выполненная работа (Вт) = Сила (F) × Смещение (с)
У работы есть только масштаб и нет направления.
Единицей работы СИ является joule (J).

Энергия

Энергия может быть преобразована в форму, но не может быть создана или уничтожена. Например, производство электроэнергии из солнечной энергии и т. Д.
Объект, выполняющий работу, теряет энергию, а объект, над которым выполняется работа, получает энергию.
Кроме того, объект, обладающий энергией, может воздействовать на другой объект силой для передачи энергии от первого к более позднему.
Таким образом, энергия, которой обладает объект, измеряется с точки зрения его способности выполнять работу.
Единица измерения энергии в системе СИ - joule (J).

Формы энергии

Ниже приведены основные формы энергии -
- Потенциальная энергия
- Кинетическая энергия
- Тепловая энергия
- Химическая энергия
- Электроэнергия
- Световая энергия
Давайте кратко обсудим каждый

Потенциальная энергия

Энергия, которой обладает тело в силу его положения относительно других, известна как потенциальная энергия.
Итак, потенциальная энергия - это энергия, запасенная в объекте. Например, потенциальная энергия гравитации, потенциальная энергия упругости, потенциальная электрическая энергия и т. Д.
Единица измерения потенциальной энергии в системе СИ - джоуль (Дж).
Термин потенциальная энергия был введен шотландским инженером и физиком Уильямом Рэнкином.

Кинетическая энергия

Энергия, которой обладает объект из-за своего движения, известна как kinetic energy.

Бегущее / движущееся тело сохраняет свою кинетическую энергию, пока его скорость не изменится (увеличится или уменьшится).
Единица измерения кинетической энергии в системе СИ - джоуль (Дж).

Тепловая энергия

Тепло - это форма энергии, спонтанно передаваемая от более горячего тела к более холодному.

Химическая энергия

Способность химического вещества претерпевать преобразование в результате химической реакции и преобразовывать другие химические вещества называется химической энергией. Например, разрыв или разрыв химических связей, батарей и т. Д.
Химическая энергия (химического) вещества может быть преобразована в другие формы энергии с помощью химической реакции. Например, зеленые растения преобразуют солнечную энергию в химическую энергию (обычно кислород) в процессе фотосинтеза.

Электроэнергия

Энергия, полученная из электрической потенциальной энергии или кинетической энергии, известна как электрическая энергия.
Электроэнергия обычно вырабатывается электромеханическими генераторами на электростанции.
Электромеханические генераторы в основном приводятся в действие тепловыми двигателями, питаемыми кинетической энергией текущей воды и ветра.
Электромеханические генераторы также приводятся в движение тепловыми двигателями, работающими на химическом сгорании или ядерном делении.

Световая энергия

Свет - это форма электромагнитного излучения.
Световая энергия, скорее всего, является единственной формой энергии, которую мы действительно видим.

Свет естественным образом передает энергию через пространство. Например, солнечная энергия.

Закон сохранения энергии

Закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена; однако его можно только преобразовать из одной формы в другую.
Согласно закону сохранения энергии, полная энергия до и после преобразования остается неизменной.
Закон сохранения энергии остается в силе во всех условиях и местах и для всех видов преобразований.

Введение

Дело в том, что наши глаза не могут видеть ни одного объекта, пока не поможет свет.
Свет может излучаться объектом или отражаться им.

Законы отражения

Луч света, падающий на поверхность, известен как incident ray.
Падающий луч, возвращающийся с поверхности, известен как reflected ray (как показано на изображении ниже).

Когда все параллельные лучи, отраженные от плоской поверхности, не обязательно параллельны, и отражение известно как diffused или же irregular reflection.
Практически каждый объект, который мы видим вокруг, виден благодаря отраженному свету.
Некоторые объекты излучают собственный свет, например солнце, электрическая лампа, огонь, пламя свечи и т. Д., И становятся видимыми.
Разделение света на разные цвета известно как dispersion of light (как показано на изображении ниже).

Радуга - это природное явление, демонстрирующее дисперсию.

Человеческие глаза

Глаза человека имеют примерно сферическую форму.
Прозрачная передняя часть известна как cornea (показано на изображении ниже).

Темная мышечная структура, известная как iris.
Размер зрачка (зрачок - небольшое отверстие в радужной оболочке) контролируется iris.
Именно радужная оболочка придает глазу характерный цвет.
Lens находится за зрачком глаза (см. изображение, приведенное выше).
Хрусталик фокусирует свет на задней части глаза, известной как retina.
Сетчатка содержит несколько нервных клеток; в зависимости от их характеристик они делятся на две категории: т.е.
- Cones - Они чувствительны к яркому свету и
- Rods - Они чувствительны к тусклому свету.
Впечатление изображения (на сетчатке) не исчезает сразу , а сохраняется там в течение приблизительно 1/16 ^го секунды; поэтому, если неподвижные изображения движущегося объекта мигают на сетчатке со скоростью более 16 в секунду, то глаз видит этот объект как движущийся.
Минимальное расстояние, на котором глаз может отчетливо видеть объект, меняется с возрастом.
Наиболее комфортное расстояние, на котором может читать нормальный глаз, составляет около 25 см.

Система Брайля

Самый популярный и популярный ресурс для людей с ослабленным зрением известен как Braille.
Система Брайля разработана для людей с ослабленным зрением; они могут изучить систему Брайля, начав с букв, затем со специальных символов и комбинаций букв.
Louis Braille, человек с ослабленным зрением, разработал систему обучения специально для людей с ослабленным зрением; и поэтому система названа в честь его имени «Брайль».

Система Брайля имеет 63 точечные узоры или символы, и каждый символ представляет собой букву, комбинацию букв, обычное слово или грамматический знак.

Точки расположены в ячейках из двух вертикальных рядов по три точки в каждом, и когда эти узоры тиснятся на листах Брайля, это помогает людям с нарушениями зрения идентифицировать слова, прикоснувшись к ним (см. Изображение, приведенное выше).

Введение

Естественный / искусственный агент, который зажигает зрение и делает видимыми предметы, известен как свет.

Кажется, что свет движется по прямым линиям.

Отражение света

Отбрасывание света телом или поверхностью без его поглощения известно как отражение света.
Полированная поверхность, такая как зеркало или другая гладкая и плоская поверхность, отражает большую часть падающего на нее света.

Отражение света бывает зеркальным (как зеркало) или рассеянным (с сохранением энергии.

Законы отражения света

Ниже приведены важные законы отражения -
- Угол падения равен углу отражения, а
- Падающий луч, нормаль к зеркалу в точке падения и отраженный луч, лежат в одной плоскости.
Описанные выше законы отражения применимы ко всем видам отражающих поверхностей, включая сферические поверхности.
Изображение, формируемое плоским зеркалом, всегда виртуально и прямолинейно.

Сферическое зеркало

Сферическое зеркало, отражающая поверхность которого изогнута внутрь (как показано на изображении ниже), то есть обращено к центру сферы, называется concave mirror.

Сферическое зеркало, отражающая поверхность которого изогнута наружу (как показано на изображении ниже), известно как convex mirror.

Центром отражающей поверхности сферического зеркала является точка, известная как pole представлен английской буквой 'P. '
Отражающая поверхность сферического зеркала образует часть сферы, имеющей центр, известный как center of curvature представлен английской буквой 'C. '
Помните, что центр кривизны не является частью зеркала, а находится вне отражающей поверхности.
В случае вогнутого зеркала центр кривизны находится перед ним.
В случае выпуклого зеркала центр кривизны находится за зеркалом.
Радиус сферы, частью которой является отражающая поверхность сферического зеркала, известен как radius of curvature зеркала и представлен английской буквой 'R. '
Помните, расстояние полюса (P) и центра кривизны (C) равно радиусу кривизны.
Воображаемая прямая линия, проходящая через полюс и центр кривизны сферического зеркала, известна как principal axis (см. изображение ниже).
Все отражающие лучи встречаются / пересекаются в точке на главной оси зеркала; эта точка известна как главный фокус вогнутого зеркала. Обозначается английской буквой‘F’ (см. изображение ниже).

С другой стороны, в случае выпуклого зеркала отраженные лучи, кажется, исходят из точки на главной оси, известной как principal focus (F) (см. Изображение ниже).

Расстояние между полюсом (P) и главным фокусом (F) сферического зеркала называется расстоянием. focal length и обозначается английской буквой ‘f’ (см. изображение, приведенное выше).
Диаметр отражающей поверхности сферического зеркала известен как его диаметр. aperture.

Введение

Рисование лучевых диаграмм - идеальный способ проиллюстрировать формирование изображения сферическими зеркалами.
Пересечение как минимум двух отраженных лучей дает правильное положение изображения точечного объекта.
В следующей таблице показано изображение, сформированное concave mirror для разных позиций данного объекта -

Положение объекта	Положение изображения	Размер изображения	Природа изображения
В бесконечности	В фокусе F	Сильно уменьшен, заострен	Реальный и перевернутый
За пределами C	Ч / б F и C	Уменьшено	Реальный и перевернутый
В C	В C	Тот же размер	Реальный и перевернутый
Ч / б C и F	За пределами C	Увеличенный	Реальный и перевернутый
В F	В бесконечности	Сильно увеличить	Реальный и перевернутый
Ч / б P и F	За зеркалом	Увеличенный	Виртуальный и прямой

Использование вогнутого зеркала

Чтобы получить мощные параллельные лучи света, вогнутые зеркала повсеместно используются в фонариках, прожекторах и фарах транспортных средств.
Вогнутое зеркало также используется в парикмахерской, так как дает больший обзор.
Вогнутое зеркало также используется стоматологами для просмотра больших изображений зубов пациентов.
Большие вогнутые зеркала используются для концентрации солнечного света с целью получения максимального тепла в солнечных печах.

Формирование изображения выпуклым зеркалом

В следующей таблице показано изображение, сформированное concave mirror для разных позиций данного объекта -

Положение объекта	Положение изображения	Размер изображения	Природа изображения	Образ
В бесконечности	В фокусе F, за зеркалом	Сильно уменьшенная, размер точки	Виртуальный и прямой
Ч / б бесконечность и полюс зеркала	Ч / б П и Ж, за зеркалом	Diminishe d	Виртуальный и прямой

Использование выпуклых зеркал

Выпуклые зеркала заднего вида повсеместно используются во всех транспортных средствах в качестве зеркал заднего вида (крыльев).
В транспортных средствах предпочтительнее выпуклые зеркала, так как они дают хоть и уменьшенное, но прямое изображение.

Формула зеркала

Формула выражается как:

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

Формула зеркала выражает отношения между объектом и расстоянием (т. Е. u), расстояние до изображения (т.е. v) и фокусное расстояние (т.е. f) сферического зеркала.

Введение

Обычно свет распространяется по прямолинейным путям в прозрачной среде.
Когда свет идет наклонно из одной среды в другую, то направление распространения света во второй среде меняется, это явление известно как refraction of light.
На изображении (а), приведенном ниже, из-за преломления в стакане с водой изображение перевернуто.

На приведенном выше изображении (b) соломка кажется сломанной из-за преломления света.

Как показано на изображении, приведенном выше, из-за преломления в воде рыба не появляется в своем фактическом положении, а немного выше своего фактического положения.

Законы преломления света

Ниже приведены важные законы преломления света:
- Падающий луч, преломленный луч и нормаль к границе раздела двух прозрачных сред в точке падения лежат в одной плоскости.
- Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления постоянно для света данного цвета и для данной пары сред. Этот закон также известен как закон преломления Снеллиуса.
Постоянное значение второй среды по отношению к первой называется показателем преломления.

Показатель преломления

В данной паре сред степень изменения направления выражается показателем преломления.
Для данной пары сред значение показателя преломления зависит от скорости света в двух средах.
Способность среды преломлять свет также может быть выражена через ее optical density.
В следующей таблице показан абсолютный показатель преломления некоторых важных материальных сред:

Материал Средний	Показатель преломления
Воздух	1.0003
Ледяной	1,31
вода	1,33
Алкоголь	1,36
Керосин	1,44
Плавленый кварц	1,46
Скипидарное масло	1,47
Каменная соль	1,54
Алмаз	2,42

Введение

Прозрачный материал (обычно стекло), соединенный двумя поверхностями, одна или обе из которых имеют сферическую форму, известен как «сферическая линза».

Выпуклый объектив

Линза может иметь две сферические поверхности, выступающие наружу (как показано на приведенном ниже изображении), известная как выпуклая линза или двойная выпуклая линза.

Средняя часть этой линзы выпуклая (толще), а с обоих концов она узкая.
Выпуклая линза собирает световые лучи; поэтому он также известен какconverging lens.

Вогнутая линза

Линза может иметь две сферические поверхности, изогнутые внутрь (как показано на приведенном ниже изображении), известная как вогнутая линза или двойная вогнутая линза.

Средняя часть этой линзы узкая (загнута внутрь), а оба края толще.
Concave lens diverges the light rays; therefore, it is also known as diverging lens.
A lens, either a concave or a convex, has two spherical surfaces and each of these surfaces forms a part of the sphere. The centers of these spheres are known as centers of curvature, represented by English letter ‘C.’
As there are two centers of curvature, therefore, represented as ‘C₁’ and ‘C₂.’
An imaginary straight line, passing through both the centers of curvature of a lens, is known as principal axis.
Optical center is the central point of a lens. It is represented by ‘O.’
An aperture is the actual diameter of the circular outline of a spherical lens.
Principal focus of lens is represented by ‘F.’
A lens has usually two foci represented as F₁ and F₂.
Focal length is the distance between the principal focus and the optical center of a lens. It is represented by ‘f.’
The following table illustrates, the nature and position of images formed by a convex lens −

Position of Object	Position of Image	Size of Image	Nature of Image
At infinity	At the focus F₂	Highly diminished, pointsized	Real and inverted
Beyond 2F₁	B/w F₂ and 2F₂	Diminished	Real and inverted
At 2F₁	At 2F₂	Same size	Real and inverted
B/w F₁ & 2F₁	Beyond 2F₂	Enlarged	Real and inverted
At focus F₁	At infinity	Infinitely large or highly enlarged	Real & inverte d
B/w focus F₁ & optical center O	On the same side of the lens as the object	Enlarged	Virtual and erect

The following table illustrates, the nature and position of images formed by a concave lens −

Position of Object	Position of Image	Relative Size of Image	Nature of Image	Image
At infinity	At the focus F₁	Highly diminishe d, pointsized	Virtual and erect
B/w infinity & optical center O of the lens	B/w F₁ & optical center O	Diminishe d	Virtual and erect

Lens Formula

The formula is expressed as −

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

Lens formula expresses the relationships among the object-distance (i.e. u), image-distance (i.e. v), and focal length (i.e. f) of a lens.

Introduction

The human eye is one of the most valuable and sensitive sense organs. It empowers us to see the wonderful and colorful things around us.

Human Eye

The human eye is very much similar to a camera.
The lens system of an eye forms an image on a light-sensitive screen known as the retina (see the image given below).
Light enters the eye through a thin membrane known as the cornea.

With a diameter of about 2.3 cm, the eyeball is almost spherical in shape.
Behind the cornea, there is a structure, known as iris (see the image given above).
Iris is a dark muscular diaphragm; it has major function to control the size of the pupil.
The pupil has major function to control and regulate the amount of light entering the eye.
The lens of eye forms an inverted real image of an object on the retina.

Power of Accommodation

The eye lens, which is composed of a fibrous, jelly-like material, has an important role; further, the change in the curvature of the eye lens also change the focal length.
When the muscles are in relax state, the lens shrinks and becomes thin; therefore, its focal length increases in this position and enables us to see the distant objects clearly.
On the other hand, when you look at an object closer to your eye, the ciliary muscles contract; resultantly, the curvature of the eye lens increases and the eye lens becomes thicker. In such a condition, the focal length of the eye lens decreases, which enables us to see nearby objects clearly.
Such ability of the eye lens to adjust its focal length is known as accommodation.
Furthermore, the focal length of the eye lens cannot be decreased below a certain (minimum) limit. This is the reason that we cannot read the book kept very close to our eyes rather we have to maintain a certain distance.
To see an object comfortably and clearly, the object must be kept at the distance of (about) 25 cm from the eyes.
However, there is no limit of the farthest point; a human eye can see objects of infinity, e.g. moon, stars, etc.

Defects of Vision and Their Correction

When the crystalline lens of an eye (normally at old age), becomes milky and cloudy, it is known as cataract.
Cataract causes partial or complete loss of vision; however, it can be treated through a cataract surgery.
Following are the three common refractive defects of vision −
- Myopia or near-sightedness
- Hypermetropia or farsightedness, and
- Presbyopia
Let’s discuss each them in brief:

Myopia

Myopia is also known as near-sightedness.
A person suffering from myopia can see nearby objects clearly, but cannot see distant objects clearly.

As shown in the image given above, in a myopic eye, the image of a distant object is formed in front of the retina instead of at the retina.
Myopia may arise because of −
- Excessive curvature of the eye lens, or
- Elongation of the eyeball.
This defect can be corrected by using a concave lens of suitable power.
As shown in the image given above, using of concave lens of suitable power, brings the image back on to the retina; likewise, the defect is corrected.

Hypermetropia

Hypermetropia is also known as far-sightedness.
A person suffering from hypermetropia can see the distant objects clearly, but cannot see the nearby objects clearly.
In such a case, as shown in the image given below, the near point, is farther away from the normal near point (i.e. 25 cm).

Hypermetropia may arise because of
The focal length of the eye lens – when it is too long, or
The eyeball has become too small.
Hypermetropia can be corrected by using a convex lens of appropriate power.
As shown in the image given above, eye-glasses with converging lenses provide the additional focusing power that helps in forming the image on the retina.

Presbyopia

Presbyopia, an eye problem, arises because of the gradual weakening of the ciliary muscles and diminishing flexibility of the eye lens.
Some people suffer from both myopia and hypermetropia; such kind of eye defect is treated by using bifocal lenses.
A common type of bi-focal lenses consists of both the concave and the convex lenses.

Introduction

Prism is a triangular glass, which has two triangular bases and three rectangular lateral surfaces (as shown in the image given below).

The unique shape of the prism makes the emergent ray bend at an angle to the direction of the incident ray and this angle is known as the angle of deviation.
The angle between two lateral faces of a prism is known as the angle of the prism.

Dispersion of White Light by a Glass Prism

As shown in the image given above, the prism has split the incident white light into a band of colors.
The various colors those are seen through prism are arranged in order; this order is named as ‘VIBGYOR.’
VIBGYOR is constituted after taking first letter of all the following colors −
- V − Violet
- I − Indigo
- B − Blue
- G − Green
- Y − Yellow
- O − Orange
- R − Red
The band of the colored components of a light beam is known as spectrum and VIBGYOR is the sequence of colors that you can see in the above image.
The splitting of light into different colors is known as dispersion.
All the colors have different bending angles in respect to the incident ray; the red light bends list (can be seen at the top) whereas the violet bends the most (see the image given above).
Because of having different bending angles, all the colors become distinct.
Newton was the first scientist who used a glass prism to obtain the spectrum of sunlight and he concluded that the sunlight is made up of seven colors.
A rainbow is a natural spectrum that most likely appears in the sky after a rain shower (see the image given below).

Rainbow after the rain is normally result of dispersion of sunlight by the tiny water droplets.
The tiny water droplets present in the atmosphere act like small prisms.
A rainbow always forms in the opposite direction of the Sun.

Atmospheric Refraction

The deviation of light rays from a straight path in the atmosphere (normally because of variation in air density) is known as atmospheric refraction.
Atmospheric refraction nearby the ground produces mirages, which means, the distance objects appear elevated or lowered, to shimmer or ripple, stretched or shortened, etc.
In the night, the stars appear twinkling, it is also because of the atmospheric refraction.
Because of the atmospheric refraction, the Sun remains visible and about 2 minutes after the actual sunset and about 2 minutes before the actual sunrise (see the image given below).

Tyndall Effect

The earth’s atmosphere is largely constituted of a heterogeneous mixture, such as tiny water droplets, suspended particles of dust, smoke, and molecules of air. When a beam of light strikes through such fine particles, the path of the beam gets scattered. The phenomenon of scattering of light by the colloidal particles (of the atmosphere) gives rise to Tyndall effect.
The scattering of light makes the particles visible in the atmosphere.
Very fine particles scatter largely blue light whereas particles of larger size scatter the light, which has longer wavelengths.
The red light has a wavelength (about) 1.8 times larger than the blue light.

Introduction

If the electric charge flows through a conductor, such as a metallic wire, it is known as the electric current in the conductor.
A continuous and closed path of an electric current is known as an electric circuit (as shown in the image given below) −

In an electric circuit, usually, the direction of electric current (known as positive charges), is considered as opposite to the direction of the flow of electrons, which are considered as negative charges.
The SI unit of electric charge is coulomb (C).
Coulomb is equivalent to the charge contained in closely 6 × 10¹⁸ electrons.
The electric current is expressed by a unit known as an ampere (A).
It was named after the French scientist Andre-Marie Ampere.
One ampere constitutes by the flow of one coulomb of charge per second, i.e., 1 A = 1 C/1 s.
The instrument that measures electric current in a circuit is known as ammeter.
The electric current flows in the circuit starting from the positive terminal to the negative terminal of the cell through the bulb and ammeter.

Электрический потенциал и разность потенциалов

Электроны в проводнике движутся, только если существует разница электрического давления, известная как potential difference.
Химическое действие внутри клетки создает разность потенциалов на концах клетки. Кроме того, когда эта ячейка соединяется с элементом проводящей цепи, разность потенциалов приводит в движение заряды (в проводнике) и генерирует электрический ток.
Алессандро Вольта (1745–1827), итальянский физик, первым заметил разность электрических потенциалов; следовательно, единица СИ разности электрических потенциалов даетсяvolt (V).
Инструмент, измеряющий разность потенциалов, известен как voltmeter.

Принципиальная электрическая схема

Некоторые определенные символы используются для иллюстрации наиболее часто используемых электрических компонентов на принципиальных схемах.
В следующей таблице описаны некоторые символы, обычно используемые для обозначения электрических компонентов.

Составные части	Символы
Электрический элемент
Батарея или комбинация ячеек
Подключите ключ или выключатель (открытый)
Штепсельный ключ или выключатель (замкнут)
Проволочное соединение
Провода пересекаются без стыковки
Лампочка
Резистор сопротивления R
Переменное сопротивление или реостат
Амперметр
Вольтметр

Закон Ома

Немецкий физик, Georg Simon Ohmв 1827 г. заявил, что «электрический ток, протекающий по металлической проволоке, прямо пропорционален разности потенциалов (V) на ее концах, при условии, что ее температура остается той же».

Электроэнергия

Скорость, с которой электрическая энергия рассеивается или потребляется в электрической цепи, известна как electric power.
Единица измерения электрической мощности в системе СИ - watt (W).

Введение

Большинство жидкостей, проводящих электричество, относятся к растворам кислот, оснований и солей.
Некоторые жидкости являются хорошими проводниками, а некоторые - плохими проводниками электричества.
Прохождение электрического тока через проводящую жидкость обычно вызывает химические реакции, и результирующие эффекты этой реакции известны как chemical effects of currents.
Процесс нанесения слоя любого желаемого металла на другой материал с помощью электричества известен как electroplating.

Гальваника обычно используется в промышленности для покрытия металлических предметов тонким слоем другого металла.

На железо наносится покрытие из цинка, чтобы защитить его от коррозии и образования ржавчины.

Введение

Электричество и магнетизм связаны друг с другом, и доказано, что когда электрический ток проходит через медный провод, он производит магнитный эффект.
Электромагнитные эффекты впервые заметил Ганс Кристиан Эрстед.

Магнитное поле

Магнитное поле - это величина, которая имеет как величину, так и направление.
Направление магнитного поля обычно принимается за направление, в котором северный полюс стрелки компаса движется внутри него.

По соглашению силовые линии выходят из северного полюса и сливаются на южном полюсе (см. Изображение, приведенное выше).
Не обнаружено, что две силовые линии магнитного стержня пересекаются друг с другом. Если это произойдет, то это означает, что в точке пересечения стрелка компаса будет указывать в двух направлениях, что просто невозможно.
Величина магнитного поля (создаваемого электрическим током) в данной точке увеличивается с увеличением тока через провод.

Правило большого пальца правой руки

Также известное как правило штопора Максвелла, правило для большого пальца правой руки показывает направление магнитного поля, связанного с проводником с током (см. Изображение, приведенное ниже).

Right-hand thumb ruleгласит: «Представьте, что вы держите в правой руке токопроводящий прямой провод, большой палец которого указывает в направлении тока. Тогда ваши пальцы будут обхватывать проводник в направлении силовых линий магнитного поля ».

Правило левой руки Флеминга

Fleming’s left-hand ruleгласит: «Вытяните большой, указательный и средний пальцы левой руки так, чтобы они были перпендикулярны друг другу (как показано на изображении ниже). Если первый палец указывает в направлении магнитного поля, а второй - в направлении тока, тогда большой палец будет указывать в направлении движения или силы, действующей на проводник ».

Человеческое тело также производит магнитное поле; однако оно очень слабое и составляет около одной миллиардной магнитного поля Земли.
Сердце и мозг - два основных органа человеческого тела, в которых создается магнитное поле.
Магнитное поле внутри человеческого тела является основой для получения изображений различных частей тела.
Техника, используемая для получения изображения части тела, известна как Magnetic Resonance Imaging (МРТ).

Введение

Электродвигатель - это вращающееся устройство, которое преобразовывает электрическую энергию в механическую.
Мы используем десятки устройств, в которых используются электродвигатели, например, холодильники, миксеры, вентиляторы, стиральные машины, компьютеры и т. Д.

В коммерческих и мощных двигателях используются:
- Электромагнит вместо постоянного магнита.
- Большое количество витков токопроводящего провода в катушке с электрическим током; и
- Сердечник из мягкого железа, на который правильно намотана катушка.
Сердечник из мягкого железа (намотанный катушкой) и катушки известны как armature.
Основная функция якоря заключается в увеличении мощности двигателя.

Электромагнитная индукция

В 1831 году английский физик Майкл Фарадей обнаружил, что движущийся магнит можно использовать для генерации электрического тока.

Как показано на изображении, приведенном выше, движущийся магнит по направлению к катушке создает ток в цепи катушки, который отображается и считывается отклонением стрелки гальванометра.
Из-за изменения магнитного поля электромагнитная индукция создает электродвижущую силу (ЭДС) в проводнике.
Гальванометр - это прибор, который используется для определения наличия тока в цепи.

Правило правой руки Флеминга

Fleming’s right-hand ruleгласит: «Вытяните большой, указательный и средний пальцы правой руки так, чтобы они были перпендикулярны друг другу (см. изображение, приведенное ниже). Если указательный палец указывает направление магнитного поля, а большой палец показывает направление движения проводника, то средний палец показывает направление индуцированного тока. Это простое правило называется правилом правой руки Флеминга ».

Электрогенератор

Электрогенератор - это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

В электрическом генераторе механическая энергия используется для вращения проводника в магнитном поле, в результате чего вырабатывается электричество.

Типы электрического тока

Ниже приведены два типа электрического тока -
- Переменный ток (или переменный ток)
- Постоянный ток (постоянного тока)
Разница между переменным током и постоянным током состоит в следующем: переменный ток периодически меняет свое направление; тогда как постоянный ток всегда течет в одном направлении.
Большинство электростанций вырабатывают переменный ток.
В часовых домах есть разные электроприборы, большинство из которых работает на переменном токе.
В нашем доме проводка, fuse это самое важное предохранительное устройство.
Предохранитель используется для защиты цепей, которые могут быть повреждены из-за короткого замыкания или перегрузки цепей.

Введение

Энергия, которая не создается и не уничтожается, имеет множество источников; значительными из них являются -
- Muscular energy- У большинства организмов он есть (по умолчанию); это причина того, что у нас есть способность выполнять физические работы.
- Electrical energy - Большинство электроприборов в нашем доме работают на электроэнергии.
- Chemical energy - химическая энергия обычно используется в приготовлении пищи, эксплуатации транспортных средств и т. Д.
По запасам энергии энергия классифицируется как -
- Conventional Source of Energy- Источники энергии, которые встречаются в ограниченном количестве (и исчерпаемые), известны как обычные источники энергии. Например, ископаемое топливо (например, уголь, нефть и т. Д.).
- Non-Convention Source of Energy- Он также известен как возобновляемый источник энергии. Например, энергия ветра, солнечная энергия, геотермальная энергия и т. Д.

Тепловая электростанция

Огромное количество ископаемого топлива сжигается для нагрева воды для производства пара, который в конечном итоге запускает турбину и вырабатывает электричество.

Термин тепловая электростанция используется целенаправленно, поскольку топливо сжигается для производства тепловой энергии, которая в конечном итоге преобразуется в электрическую.

Гидроэлектростанции

Бегущая / падающая вода имеет огромную потенциальную энергию; гидроэлектростанция преобразует эту потенциальную энергию в электричество.

Целенаправленно построены плотины для подачи электричества через воду.
Однако строительство больших плотин опасно для соответствующей экосистемы; поэтому строительство больших плотин разрешается только в определенном географическом районе.

Биомассовое топливо

Топливо, произведенное из продуктов растений и животных, известно как топливо биомассы. Гобар-газ (биогаз) - лучший пример биотоплива.

Биогаз - отличный источник топлива, поскольку он содержит около 75% метана.
Биогаз горит без дыма и не оставляет следов, как зола в дереве.

Энергия ветра

Ветер обладает огромным количеством кинетической энергии, которую могут использовать ветряные мельницы.

Вращательное движение ветряной мельницы установлено для запуска турбины, которая в конечном итоге вырабатывает электрическую энергию.
В Дании более 25% электроэнергии (от общей потребности) вырабатывается через обширную сеть ветряных мельниц; поэтому он известен как 'country of winds. '
Однако по общему объему производства Германия занимает первое место.
Индия занимает пятое место по использованию энергии ветра для производства электроэнергии.
Каньякумари (штат Тамил Наду), мощностью 380 МВт, является крупнейшей ветроэнергетической электростанцией в Индии.
Энергия ветра - это экологически чистая технология и эффективный источник возобновляемой энергии.
Тем не менее, одно из самых больших ограничений ветровой энергии заключается в том, что ее нельзя нигде установить, скорее, ее можно установить в регионе, где мы можем получить постоянный ветер, дующий со скоростью (как минимум) 15 км / час.

Солнечная энергия

Энергия, производимая солнечными лучами, известна как солнечная энергия.
Такой вид энергии имеет очень низкую стоимость обслуживания.
Его можно использовать в небольших масштабах (например, только для освещения ламповой лампы с вентилятором), а также для управления крупной промышленностью, поскольку она имеет большой потенциал.
Однако технология по-прежнему очень дорога; поэтому сделать его широко распространенным сложно.

Энергия приливов

Энергия, производимая потенциальной силой приливов, известна как приливная энергия.
Турбина установлена на открытии плотины (построенной у берега), которая преобразует приливную энергию в электричество.

Волновая энергия

Морские волны обладают большой потенциальной энергией у побережья; следовательно, электрическая энергия, производимая морской волной, известна как энергия волны.

Термальная энергия океана

Электроэнергия, производимая разницей температур океанической воды, известна как тепловая энергия океана.

Геотермальная энергия

Электроэнергия, производимая из природных горячих источников, известна как геотермальная энергия. Маникарн, Химачал-Прадеш, является местом геотермальной энергии в Индии.

Ядерная энергия

Энергия, выделяемая в процессе ядерного деления или синтеза, известна как ядерная энергия.
В процессе ядерных реакций выделяется ядерная энергия, которая используется для выработки тепла; эта тепловая энергия затем используется в паровых турбинах для производства электроэнергии.

Введение

, Чтобы и сюда или назад и вперед движение объекта известно какvibration. Таким образом, когда сильно натянутая лента выдергивается, она вибрирует, а когда она вибрирует, она производитsound.

В некоторых случаях можно легко наблюдать вибрацию, но в большинстве случаев их амплитуда настолько мала, что их очень трудно увидеть невооруженным глазом; однако их вибрацию можно легко почувствовать в виде звука. Например, табла, фисгармония, флейта, ситар и т. Д.

У людей звук издается гортани (также известной как голосовой ящик).
Можно почувствовать вибрацию, прижав пальцы к горлу; это часть, известная как голосовой ящик.

Звук, производимый людьми

Две голосовые связки (как показано на данном изображении) натянуты через голосовой ящик (или гортань) таким образом, что между ними остается узкая щель для прохода воздуха; так производится звук.
Голосовые связки у мужчин имеют длину около 20 мм.
Голосовые связки у женщин имеют длину около 15 мм, а голосовые связки у детей еще короче; Это причина того, что у мужчин, женщин и детей разный голос.

Человеческие уши

Часть, через которую мы слышим, известна как ear.
По форме внешняя часть уха похожа на воронку; поэтому, когда в него входит звук, он продолжает идти по каналу до конца. В конце плотно натянута тонкая перепонка; он известен какeardrum.

Барабанная перепонка очень похожа на растянутый резиновый лист, и звуковые колебания заставляют барабанную перепонку вибрировать.
Барабанная перепонка посылает вибрации во внутреннее ухо, и оттуда сигнал поступает в мозг; так мы отчетливо слышим звук.

Частота вибрации

Вибрационное движение известно как oscillatory motion.
Число колебаний в секунду известно frequency колебаний, а частота выражается в hertz (Гц).
Амплитуда и частота - две важные характеристики любого звука.
Громкость звука зависит от его амплитуды; если амплитуда больше, то звук громче, а если амплитуда меньше, то звук слабый.
Громкость звука выражается в единицах измерения и выражается в decibel (дБ).
В следующей таблице показана громкость звука, генерируемого из различных источников.

Источник звука	Громкость звука
Нормальное дыхание	10 дБ
Мягкий шепот (на 5м)	30 дБ
Нормальный разговор	60 дБ
Загруженный трафик	70 дБ
Средняя фабрика	80 дБ

Частота определяет высоту или пронзительность звука; следовательно, чем выше частота вибрации, тем выше высота звука и выше резкость, и наоборот.

Частоты звука менее 20 колебаний в секунду (т.е. 20 Гц) не могут быть восприняты человеческим ухом.
Частоты звука выше примерно 20 000 колебаний в секунду (т.е. 20 кГц) не могут быть восприняты человеческим ухом.
Для человеческого уха диапазон слышимых частот составляет примерно от 20 до 20 000 Гц.
Некоторые животные могут слышать звуки с частотой выше 20 000 Гц, например собаки.

Шум и загрязнение

Неприятные звуки называются шумом.
Присутствие чрезмерных или раздражающих звуков в окружающей среде называется шумом. pollution.
Шумовое загрязнение может вызвать множество проблем со здоровьем. Такие как недостаток сна, гипертония (высокое кровяное давление), беспокойство, нарушение слуха и т. Д.
Плантации на обочинах дорог и в других местах, особенно в городских и промышленных районах, могут эффективно снизить шумовое загрязнение.

Введение

Звук - это форма энергии, которая вызывает ощущение, когда мы слышим его ушами.

Звук можно производить разными способами, например, щипать, царапать, тереть, дуть или трясти различные предметы.
Звук человеческого голоса возникает из-за вибрации голосовых связок.
Звуковые волны обычно характеризуются движением / вибрацией частиц в среде и, следовательно, известны как mechanical waves.
Звуковые волны колеблются вперед и назад в зависимости от своего положения; следовательно, они известны какlongitudinal waves.

Распространение звука

Вещество или объект, через который передается звук, известен как medium.
Звук движется через среду от точки создания к слушателю; звуковая среда может быть твердой, жидкой или газовой.
Однако звук не может проходить через вакуумную среду.
Частицы (газа, жидкости или твердого вещества) не проходят весь путь от вибрирующего объекта до уха, а скорее, когда объект вибрирует, он заставляет частицы среды вокруг него вибрировать и так далее, и тому подобное.

Другими словами, частицы среды не перемещаются / движутся вперед, а скорее возмущение передается от одной вибрирующей частицы к другой.
Когда вибрирующие частицы движутся вперед, они толкают и сжимают воздух перед собой и создают область высокого давления, известную как compression (см. изображение ниже).

Кроме того, когда вибрирующие частицы движутся в обратном направлении, создается область низкого давления, известная как rarefaction (R) (см. Изображение, приведенное выше).
Поскольку частицы движутся вперед и назад быстро, в воздухе создается серия сжатий (зона высокого давления) и разрежений (зона низкого давления); аналогично звуковая волна распространяется через среду.
Как показано на изображении, приведенном выше, нижняя часть (впадина) кривой известна как trough а верхняя часть (пик) известна как crest.
Расстояние между двумя последовательными сжатиями или двумя последовательными разрежениями известно как wavelength.
Длина волны обычно обозначается греческой буквой лямбда (λ), а его единица СИ - метр (м).
Число сжатий или разрежений, подсчитываемых за единицу времени, называется frequency звуковой волны.
Частота звуковой волны обычно представлена как ν (Греческая буква ню).
Единица измерения частоты звуковой волны в системе СИ - герц (Гц).
Ощущение частоты, которую мы ощущаем / слушаем, обычно называют pitch звука.
Чем быстрее вибрация источника звука, тем выше частота и, следовательно, выше высота звука (см. Изображение ниже).

Точно так же звук с высоким тоном имеет большее количество сжатий и разрежений, проходящих через фиксированную точку в единицу времени.
Чем ниже вибрация источника звука, тем меньше частота и, следовательно, меньше высота звука (см. Изображение, приведенное ниже).

Точно так же звук с более низким тоном имеет меньшее количество сжатий и разрежений, проходящих через фиксированную точку в единицу времени.
Величина максимального возмущения в данной среде по обе стороны от среднего значения известна как amplitude звуковой волны.
Амплитуда обычно обозначается буквой A.
Мягкость или громкость звука в основном определяется его амплитудой.
Звук одной частоты известен как tone.
Звук, который создается путем смешивания нескольких гармоничных частот, известен как note.
Ноту приятно слушать.

Введение

Скорость звука зависит от типа и свойств среды, в которой он распространяется.
Скорость звука в конкретной среде зависит от температуры и давления этой среды.
Скорость звука уменьшается при переходе из твердого состояния в газообразное состояние данной среды.
В любой среде при повышении температуры увеличивается и скорость звука, и наоборот.
Например, скорость звука в воздухе при 0 ⁰ C составляет 331 мс ^–1, а при 22 ⁰ C - 344 мс ^–1 .
В следующей таблице показана скорость звука в различных средах при 250 C -

состояние	Вещество	Скорость в м / с
Твердые тела	Алюминий	6420
	Никель	6040
	Steel	5960
	Iron	5950
	Brass	4700
	Glass	3980
Liquid	Sea Water	1531
	Distilled Water	1498
	Ethanol	1207
	Methanol	1103
Gases	Hydrogen	1284
	Helium	965
	Air	346
	Oxygen	316
	Sulphur Dioxide	213

Sonic Boom

When the speed of any object surpasses the speed of sound waves, the speed of respective object is known as supersonic speed. For example, the speed of bullets, jet aircrafts, etc.

When a sound producing source itself moves with a speed higher than that of the sound, it produces the shock waves in air.
The shock waves carry a large amount of energy, which causes air pressure variation in its immediate environment.
The shock waves produce a very sharp and loud sound, which is known as sonic boom.

Reflection of Sound

When sound waves strike with a solid wall or even liquid, it gets reflected back.

Echo

If you shout or clap in a (especially) mountains region, after a while, you will hear the same sound, it is known as echo.
The sensation of sound continues in our brain for about 0.1 s; therefore, to hear a distinct echo sound, the time interval between the original sound and the reflected sound must be at least 0.1s.
To hear the distinct echo sound, the minimum distance of the obstacle from the source of sound must be 17.2 m. However, this distance is variable, as depends on temperature.

Reverberation

The repeated reflection that results in the persistence of sound waves is known as reverberation. E.g. in a big hall (especially, an auditorium), the excessive reverberation can be heard.
Usually, the ceilings of concert or movie halls are given curved shape so that the sound waves after reflection reach all the corners of the hall (see the image given below).

Range of Audible Sound

The audible range of sound for the human beings varies between 20 Hz to 20000 Hz.
However, as people grow older their ears gradually become less sensitive to higher the sound frequencies.
The sounds of frequencies less than 20 Hz are known as infrasonic sound or infrasound.
Whales, rhinoceroses, and elephants produce sound in the infrasound range.
The sound of frequencies higher than 20 kHz are known as ultrasonic sound or ultrasound.
Ultrasound technology is used extensively in different industries and for the medical purposes.
Dolphins, bats, and porpoises produce ultrasound sound.

Hearing Aid

The hearing aid is an electronic device that help deaf people to listen properly.

A hearing aid is a battery operated device that receives sound through a microphone.

SONAR

The term SONAR stands for Sound Navigation And Ranging.

Sonar is an advanced device that uses ultrasonic waves to measure the direction, distance, and speed of underwater objects (submarines); depth of sea; under water hills; valleys; sunken ships; etc.

Introduction

The Sun and all the celestial bodies which revolve around it (the sun) are known as the solar system.
The solar system consists of a large number of bodies including planets, comets, asteroids, and meteors.
There are eight planets; they are arranged in their order of distance from the Sun as: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune (see the image given below).
The first four planets, Mercury, Venus, Earth and Mars, are known as ‘inner planets.’
Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune are much farther off from the sun and known as ‘outer planet.’

The Sun

The Sun is the nearest star from the earth.
The Sun is about 150,000,000 kilometers (150 million km) away from the Earth.
The Sun is the source of almost all energy available on the Earth.
After sun, Alpha Centauri, is the nearest star from the earth.
Light year is the distance travelled by light in one year.
The speed of light is about 300,000 km per second.

The Planets

There are eight planets that keep changing their positions with respect to the stars.
The planets have definite paths in which they revolve around the Sun.
The path of the planet is known as an orbit (see the image given above).
The time taken by a planet to complete one revolution is known as its period of revolution.
The time period of revolution increases with the distance of the planet increases from the sun.
All planet also rotates on its own axis, which is known as its rotation period.
A celestial body revolving around the planet is known as satellite or moon.
The planet mercury is smallest and nearest to the Sun.
Mercury has no satellite of its own.
Venus is the nearest planet to the earth.
Venus is the brightest planet.
Venus appears in the eastern sky before sunrise and appears in the western sky after sunset; therefore, it is also known as morning or an evening star.
Venus has no moon/satellite.
Venus rotates from east to west.
From space, earth appears blue-green due to reflection of light from water and landmass accordingly.
The Earth has one moon.
Mars appears somewhat reddish and, hence, known as the red planet.
Mars has two natural satellites.
Jupiter is the largest planet of the solar system.
Jupiter is about 318 times heavier than that of the Earth.
Saturn appears yellowish in color.
Saturn has rings around it.
Saturn is the least dense among all the planets (even water is denser than Saturn).
Like Venus, Uranus also rotates from east to west.
The most significant feature of Uranus is that it has highly tilted rotational axis.
There is a large gap between the orbits of Mars and Jupiter; it is filled with some objects known as ‘asteroids’ and this region is known as asteroid belt (see the image given below).

A Comet appears usually as a bright head with a long tail and the length of the tail grows in size as it approaches towards the sun (see image given below).

Halley’s comet appears after (nearly) every 76 years; last seen in 1986.
A meteor is typically a small object that occasionally enters the earth’s atmosphere.
Meteors are commonly known as shooting stars.

Some meteors are very large and they reach the Earth before they evaporate completely.
The meteor that reaches the Earth is known as meteorite.

Introduction

The stars, the planets, the moon, and many other objects in the sky are known as celestial objects.

The Moon

The moon is visible in different shape at different point of time; it happens because of the sunlight falling on it and subsequently gets reflected towards the earth.
The various shapes of the bright part of the moon as seen at different point of time are known as phases of the moon (as shown in the image given below).

For the first time, the American astronaut, Neil Armstrong, landed on the moon on July 21, 1969.
The moon’s surface is dusty and barren and have many craters of different sizes (as shown in the image given below).

The moon has a large number of steep and high mountains.
The moon has no atmosphere.

The Stars

From the earth, stars are millions of times farther away than the Sun.
The stars forming a group that has a distinguishable shape is known as constellation.
The shapes of many of the constellations resemble with familiar objects (as shown in the image given below).

Orion is a recognized constellation that can be seen during winter in the late evenings.
It also has seven or eight bright stars (see the image given above) and known as the Hunter.
The three middle stars are recognized as the belt of the hunter and the four bright stars appear to be arranged in the shape of a quadrilateral.