ฟิสิกส์ตอนที่ 1 - คู่มือฉบับย่อ
บทนำ
เมื่อวัตถุถูกผลักหรือดึงเรียกว่าแรง
การเคลื่อนไหวที่สร้างขึ้นในวัตถุเป็นเพราะการกระทำของแรง
แรงที่กระทำทำให้โต๊ะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนด
ความแรงของแรงมักแสดงโดยขนาด
บังคับยังมีทิศทาง; ในทำนองเดียวกันหากขนาดหรือทิศทางเปลี่ยนไปจะส่งผลโดยตรงต่อแรง
หากแรงถูกนำไปใช้ในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่จะส่งผลให้ความเร็วของวัตถุลดลง
ถ้าวัตถุกำลังเคลื่อนที่แรงภายนอกอาจเปลี่ยนสถานะหรือทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้น
สถานะการเคลื่อนที่ของวัตถุอธิบายได้จากความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่
รัฐของ ‘rest’ ของวัตถุถือเป็นความเร็วศูนย์เนื่องจาก -
วัตถุไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง
วัตถุไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วได้ด้วยตัวมันเอง
วัตถุไม่สามารถเปลี่ยนทิศทางได้ด้วยตัวมันเอง
วัตถุไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยตัวเอง
แรงอาจทำให้วัตถุเคลื่อนที่จากที่เหลือ
แรงอาจเปลี่ยนความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
แรงอาจเปลี่ยนทิศทางของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
แรงอาจเปลี่ยนรูปร่างของวัตถุ
แรงที่เกิดจากการกระทำของกล้ามเนื้อเรียกว่า muscular force.
แรงบางอย่างลดความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่เรียกว่า 'friction. ' เช่นล้อเลื่อนบนถนน เมื่อแหล่งกำเนิดแรงหยุดทำงานล้อจะหยุดทำงานเนื่องจากแรงเสียดทาน
แรงที่กระทำโดยร่างกายที่มีประจุกับร่างกายอื่นที่มีประจุหรือไม่มีประจุเรียกว่า 'electrostatic force. '
วัตถุหรือสิ่งของที่ตกลงสู่พื้นโลกขณะที่โลกดึงมันเข้าหาตัวเอง กองกำลังนี้เรียกว่าforce of gravity หรือ gravity.
แรงโน้มถ่วงสามารถใช้ได้กับวัตถุทุกชนิด ในความเป็นจริงวัตถุทุกชิ้นในจักรวาลนี้ไม่ว่าจะขนาดและรูปร่างของมันจะมีแรงกระทำต่อวัตถุอื่น ๆ มันเกิดขึ้นเพียงเพราะ 'gravitational force. '
ความดัน
แรงที่กระทำกับพื้นที่หนึ่งหน่วยของพื้นผิวเรียกว่า pressure (ความดัน = แรง / พื้นที่ที่มันทำหน้าที่)
ถ้าพื้นที่มีขนาดเล็กความดันบนพื้นผิวก็จะมากขึ้น เช่นนี่คือสาเหตุที่ทำให้พื้นที่ปลายด้านหนึ่งของตะปูแหลม (เพื่อออกแรงกดให้เพียงพอ) และปลายอีกด้านหนึ่งใหญ่กว่า (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
อากาศที่ห่อหุ้มนี้เรียกว่า atmosphere ที่ขยายออกไปหลายกิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก
ความดันที่กระทำโดยอากาศเรียกว่า atmospheric pressure.
ความดันภายในร่างกายของเราเท่ากับความดันบรรยากาศและทำให้แรงดันที่กระทำจากภายนอก (ดูภาพด้านล่าง)
ของเหลวและก๊าซยังออกแรงกดบนผนังของภาชนะที่เกี่ยวข้อง
บทนำ
Friction เป็นผลมาจากความผิดปกติของพื้นผิวทั้งสองที่สัมผัสกัน
แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับความผิดปกติของพื้นผิว ถ้ามากกว่านั้นแรงเสียดทานจะมากขึ้นและถ้ามันเรียบแรงเสียดทานก็จะน้อยลง
อย่างมีประสิทธิภาพแรงเสียดทานเป็นผลมาจาก interlocking ของความผิดปกติในสองพื้นผิว
หากพื้นผิวทั้งสอง (สัมผัสกัน) ถูกกดแรงขึ้นแรงเสียดทานจะเพิ่มขึ้น
บนพื้นผิวที่ไม่มีแรงเสียดทานหากวัตถุเริ่มเคลื่อนที่มันจะไม่หยุดนิ่ง ไม่สามารถสร้างอาคารได้หากไม่มีแรงเสียดทาน
แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อน เมื่อไม้ขีดไฟถูกับพื้นผิวขรุขระมันจะลุกเป็นไฟ
สารลดแรงเสียดทาน
สารที่ช่วยลดแรงเสียดทานเรียกว่า lubricants. เช่นเมื่อใช้น้ำมันจาระบีหรือกราไฟต์ระหว่างส่วนที่เคลื่อนที่ของเครื่องจักรจากนั้นจะสร้างชั้นบาง ๆ เป็นผลให้พื้นผิวที่เคลื่อนที่ไม่ถูกันโดยตรงซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานในที่สุด
เมื่อร่างกายกลิ้งไปบนพื้นผิวของอีกร่างหนึ่งความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวของร่างกายเรียกว่า rolling friction. การรีดช่วยลดแรงเสียดทาน
แรงเสียดทานที่กระทำโดยของเหลวเรียกว่า drag.
แรงเสียดทานต่อวัตถุในของไหลขึ้นอยู่กับความเร็วของมันเมื่อเทียบกับของไหล
แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับรูปร่างของวัตถุนั้น ๆ และขึ้นอยู่กับลักษณะของของเหลวด้วย
แรงเสียดทานของของไหลจะลดลงโดยการให้รูปร่างที่เหมาะสมกับร่างกายที่เคลื่อนไหวในของเหลว
บทนำ
การลดน้ำหนักพายุไซโคลนแผ่นดินไหว ฯลฯ เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ
เบนจามินแฟรงคลินนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันแสดงให้เห็นว่าฟ้าผ่าและประกายไฟจากเสื้อผ้าเป็นปรากฏการณ์เดียวกัน
เมื่อหวีพลาสติกถูกับผมแห้งจะได้รับประจุและวัตถุนั้นเรียกว่า charged วัตถุ
เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่พวกมันจะกลายเป็นกระแสไฟฟ้า
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติบางอย่างอาจทำให้เกิดการทำลายชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์จำนวนมาก
สายฟ้า
กระบวนการถ่ายโอนประจุจากวัตถุที่มีประจุไปยังโลกเรียกว่าการต่อลงดิน
เมื่อประจุลบและบวกมาบรรจบกันจะทำให้เกิดแสงและเสียงที่สดใสและกระบวนการนี้เรียกว่า electric discharge.
กระบวนการปล่อยกระแสไฟฟ้ายังเกิดขึ้นระหว่างเมฆสองก้อนขึ้นไปหรือระหว่างเมฆกับโลก (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
ในช่วงที่ฟ้าแลบและพายุฝนฟ้าคะนองไม่มีสถานที่ใดที่ปลอดภัย
เครื่องใช้ไฟฟ้าเช่นคอมพิวเตอร์ทีวี ฯลฯ ควรถอดปลั๊ก อย่างไรก็ตามสามารถเปิดไฟไฟฟ้าทิ้งไว้ได้เนื่องจากไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ
อุปกรณ์ที่ใช้ในการปกป้องอาคารจากผลกระทบของฟ้าผ่าเรียกว่า Lightning Conductor.
แท่งโลหะที่สูงกว่าตัวอาคารได้รับการแก้ไขในผนังของอาคารจากด้านบนถึงปลายเท้าในระหว่างการก่อสร้างป้องกันพายุฝนฟ้าคะนอง (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
เสาโลหะที่ใช้ในการยึดสายไฟฟ้าและท่อน้ำในอาคารยังป้องกันพายุฝนฟ้าคะนองและฟ้าผ่า
หากเกิดพายุฝนฟ้าคะนองมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดฟ้าผ่าและไซโคลน
แผ่นดินไหว
แผ่นดินไหวคือการสั่นหรือสั่นอย่างกะทันหันของพื้นที่บางส่วนของโลกในช่วงเวลาสั้น ๆ
โดยปกติแผ่นดินไหวเกิดจากความวุ่นวายที่เกิดขึ้นภายในเปลือกโลก
แผ่นดินไหวมักเกิดขึ้นเกือบตลอดเวลาทั่วโลก แต่ส่วนใหญ่ไม่สามารถสังเกตเห็นได้
แผ่นดินไหวครั้งใหญ่เกิดขึ้นได้ยาก แต่ทำลายล้างมาก
แผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นในประเทศอินเดียเมื่อวันที่ 8 THตุลาคม 2005 ใน Uri และ Tangdhar เมืองนอร์ทแคชเมียร์และก่อนหน้านั้นเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ที่เกิดขึ้นในวันที่ 26 THมกราคม 2001 ในบุจรัฐคุชราต
แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
แผ่นดินไหวยังเกิดจากการระเบิด / กิจกรรมของภูเขาไฟเมื่ออุกกาบาตชนโลกหรือการระเบิดของนิวเคลียร์ใต้ดิน
พลังของแผ่นดินไหวแสดงในรูปของขนาดและวัดตามมาตราส่วนที่เรียกว่า Richter scale (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
แผ่นดินไหวซึ่งมีขนาดสูงกว่า 7 ตามมาตราริกเตอร์มีความเสียหายอย่างมาก
บทนำ
การเคลื่อนที่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุในช่วงเวลาที่กำหนด
โดยปกติการเคลื่อนที่จะอธิบายในรูปของการกระจัดความเร็วความเร่งระยะทางเวลาและความเร็ว
การเคลื่อนไหวตามเส้นตรง
การเคลื่อนที่ตามเส้นตรงเป็นรูปแบบการเคลื่อนที่ที่ง่ายที่สุด
Magnitude คือค่าตัวเลขของปริมาณจริง
ระยะทางที่สั้นที่สุดซึ่งวัดจากจุดเริ่มต้นไปยังตำแหน่งสุดท้ายของวัตถุเรียกว่า 'displacement. '
ขนาดของการกระจัดสำหรับเส้นทางการเคลื่อนที่อาจเป็นศูนย์ แต่ระยะทางที่ครอบคลุมไม่สามารถเป็นศูนย์ได้
ถ้าวัตถุเดินทางเป็นระยะทางเท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากันจะกล่าวว่าอยู่ใน 'uniform motion. '
ถ้าวัตถุเดินทางในระยะทางที่ไม่เท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากันแสดงว่าอยู่ใน 'non-uniform motion. '
ความเร็ว
ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่เป็นหน่วยเวลาเรียกว่าอัตราการเคลื่อนที่หรือเรียกง่ายๆ speed.
หน่วย SI ของความเร็วคือเมตรต่อวินาที (สัญลักษณ์ m s–1 or m/s).
ความเร็วเฉลี่ยของวัตถุสามารถหาได้จากการหารระยะทางทั้งหมดที่เดินทางด้วยเวลาทั้งหมดที่ถ่าย: แสดงเป็น
$$Average\:Speed = \frac{Total\:Distance\:Travelled}{Total\:Time\:Taken}$$
ความเร็ว
หากปริมาณระบุทิศทางการเคลื่อนที่พร้อมกับความเร็วจะเรียกว่าความเร็ว
Velocity คือความเร็วของวัตถุที่กำหนดซึ่งกำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนด
ความเร็วและความเร็วมีหน่วยการวัดเดียวกันคือ ms –1หรือ m / s
$$Average\:Velocity = \frac{Initial\:Velocity\:+\:Final\:Velocity}{2}$$
การเร่งความเร็ว
การเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุต่อหน่วยเวลาถูกกำหนดให้เป็นความเร่ง
ความเร่งคำนวณเป็น -
$$Acceleration = \frac{Change\:in\:Velocity}{Time\:Taken}$$
หน่วย SI ของความเร่งคือ m s–2.
การเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ
เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วสม่ำเสมอการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นเรียกว่าการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ
การเคลื่อนที่ของโลกและดาวเคราะห์อื่น ๆ และดาวเทียมของพวกมันเกือบจะอยู่ในวงโคจรเป็นวงกลมด้วยความเร็วคงที่
บทนำ
หากเราใช้แรงกับวัตถุวัตถุนั้นอาจเปลี่ยนตำแหน่งหรือ / และรูปร่างได้เช่นกัน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
กาลิเลโอกาลิเลอีและไอแซกนิวตันอธิบายวิธีการต่างๆเพื่อทำความเข้าใจการเคลื่อนที่และแรงที่ใช้
กฎข้อแรกของการเคลื่อนที่
ตามกาลิเลโอวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เมื่อไม่มีแรงกระทำกับพวกมัน
ตามกฎข้อแรกของการเคลื่อนที่ของนิวตัน“ วัตถุยังคงอยู่ในสภาพหยุดนิ่งหรือการเคลื่อนที่สม่ำเสมอเป็นเส้นตรงเว้นแต่จะถูกบังคับให้เปลี่ยนสถานะนั้นด้วยแรงที่กระทำ ”
แนวโน้มของวัตถุที่ไม่ถูกขัดจังหวะที่จะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ไปเรื่อย ๆ (ถ้าเคลื่อนที่) ด้วยความเร็วเท่ากันเรียกว่า inertia.
กฎการเคลื่อนที่ข้อแรกของนิวตันยังเป็นที่นิยมเช่นกัน law of inertia.
ดังที่แสดงในภาพด้านบนเมื่อไพ่ถูกสะบัดด้วยนิ้วเหรียญที่วางอยู่บนนั้นจะตกลงไปในแก้ว มันอธิบายกฎของความเฉื่อย
ดังนั้นความเฉื่อยจึงเป็นแนวโน้มตามธรรมชาติของวัตถุใด ๆ ที่จะต้านทานการเปลี่ยนแปลงสถานะการเคลื่อนที่หรือการหยุดนิ่ง
ในเชิงปริมาณความเฉื่อยของวัตถุวัดได้จากมวลของมันเนื่องจากวัตถุที่หนักกว่าหรือใหญ่กว่ามีความเฉื่อยมากกว่าและวัตถุที่เบาหรือเล็กกว่าจะมีความเฉื่อยน้อยกว่า
กฎข้อที่สองของการเคลื่อนที่
กฎข้อที่สองของการเคลื่อนที่ระบุว่า“ อัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมของวัตถุเป็นสัดส่วนกับแรงที่ไม่สมดุลที่ใช้ในทิศทางของแรง ”
โมเมนตัม (แสดงเป็น p) ของวัตถุถูกกำหนดให้เป็นผลคูณของมวล (แสดงเป็น m) และความเร็ว (แสดงเป็น v)
ในทำนองเดียวกันโมเมนตัม (m) = มวล (ม.) ×ความเร็ว (v)
โมเมนตัมมีทั้งทิศทางและขนาด
หน่วย SI ของโมเมนตัมแสดงเป็นกิโลกรัมเมตรต่อวินาที (kg ms -1 )
กฎข้อที่สองของการเคลื่อนที่แสดงให้เห็นถึงวิธีการวัดแรงซึ่งกระทำต่อวัตถุเป็นผลคูณของมวลและความเร่ง
กฎข้อที่สามของการเคลื่อนที่
กฎข้อที่สามของการเคลื่อนที่ระบุว่า -“ ต่อทุกการกระทำมีปฏิกิริยาที่เท่าเทียมกันและตรงกันข้าม ”
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าการกระทำและปฏิกิริยาจะกระทำกับวัตถุสองชิ้นที่แตกต่างกันเสมอ
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าแรงกระทำและปฏิกิริยามีขนาดเท่ากันเสมอ แต่แรงเหล่านี้อาจไม่ทำให้เกิดความเร่งที่มีขนาดเท่ากันเนื่องจากแต่ละแรงกระทำกับวัตถุที่แตกต่างกันซึ่งอาจมีมวลต่างกัน
การอนุรักษ์โมเมนตัม
การอนุรักษ์โมเมนตัมระบุว่าในพื้นที่หนึ่ง ๆ ปริมาณโมเมนตัมจะคงที่
โมเมนตัมไม่ได้ถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลาย อย่างไรก็ตามมันสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการกระทำของกองกำลัง (อธิบายโดยกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน)
มวลของวัตถุคูณด้วยความเร็วของวัตถุเรียกว่าโมเมนตัม
บทนำ
วัตถุท้องฟ้าทั้งหมดที่พบในจักรวาลดึงดูดซึ่งกันและกันและแรงดึงดูดระหว่างร่างกายเหล่านี้เรียกว่าเป็น gravitational force.
กฎแห่งความโน้มถ่วงสากล
วัตถุทุกชิ้นในจักรวาลมีคุณสมบัติในการดึงดูดวัตถุอื่น ๆ ด้วยแรงซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของมวลของพวกมันและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมัน (ดูภาพด้านล่าง)
F = แรงดึงดูดระหว่างสองวัตถุ 'A' & 'B'
M = มวลของ 'A'
m = มวลของ 'B'
d2 = กำลังสองของระยะห่างระหว่าง 'A' & 'B'
G = คือค่าคงที่ของสัดส่วนและเรียกว่าค่าคงที่ความโน้มถ่วงสากล
หน่วย SI ของ G คือ N m2 kg–2. ได้จากการแทนที่หน่วยของแรงระยะทางและมวล (ดังที่ระบุในสมการต่อไปนี้ -
$$G = \frac{Fd^2}{M \times m}$$
Henry Cavendish ได้คำนวณมูลค่าของ ‘G’ เช่น 6.673 × 10–11 N m2 kg–2.
Henry Cavendish ใช้เครื่องชั่งที่ละเอียดอ่อนเพื่อหาค่าของ 'G. '
ความสำคัญของกฎความโน้มถ่วงสากล
ต่อไปนี้เป็นความสำคัญที่โดดเด่นของกฎความโน้มถ่วงสากล -
อธิบายถึงแรงที่ผูกมัดวัตถุทั้งหมด (รวมถึงมนุษย์) กับโลก
อธิบายการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์รอบโลก
อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์
มันชี้แจงกระแสน้ำเนื่องจากดวงจันทร์และดวงอาทิตย์
ฤดูใบไม้ร่วงฟรี
เมื่อใดก็ตามที่วัตถุตกลงสู่พื้นโลกจะมีการเร่งความเร็ว ความเร่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก
ความเร่งก่อให้เกิดเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกเรียกว่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (หรือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง)
ความเร่งก่อให้เกิดเนื่องจากแรงโน้มถ่วงแสดงโดย g.
เมื่อรัศมีของโลกเพิ่มขึ้นไปทางเส้นศูนย์สูตร (จากขั้ว) ค่าของ ‘g’ จะมีค่ามากขึ้นที่ขั้วมากกว่าที่เส้นศูนย์สูตร
มูลค่าของ g
ค่าของ g คำนวณได้จาก -
$$g = G\frac{M}{R^2}$$
G = ค่าคงที่ความโน้มถ่วงสากลซึ่งก็คือ = 6.7 × 10–11 N m2 kg-2
M = มวลของโลกซึ่งก็คือ = 6 × 1024 kg
R = รัศมีของโลกซึ่งก็คือ = 6.4 × 106 m
So,
$$g = \frac{6.7 \: \times 10^{-11} \: Nm^2 \: kg^{-2} \: \times \: 6 \: \times 10^{24} \: kg}{(6.4 \: \times 10^6 \: m)^2}$$
$=9.8 \: m \: s^{-2}$
ดังนั้นค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (g) คือ 9.8 มิลลิวินาที-2
บทนำ
มวลของวัตถุคงที่เสมอและไม่เปลี่ยนแปลงจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
มวลยังคงเท่าเดิมไม่ว่าวัตถุจะอยู่บนโลกดวงจันทร์หรือแม้แต่ในอวกาศ
แรงดึงดูดของโลก (เนื่องจากแรงโน้มถ่วง) ที่มีต่อวัตถุเรียกว่า weight ของวัตถุ
น้ำหนักแสดงด้วยอักษรตัวใหญ่ภาษาอังกฤษ 'W. '
น้ำหนักคำนวณเป็น -
$$W = m \: \times \: g$$
ที่ไหน
m เท่ากับมวลของวัตถุ
g เท่ากับความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
หน่วย SI ของน้ำหนักเหมือนกับแรงกล่าวคือนิวตัน (N)
เนื่องจากน้ำหนักของวัตถุขึ้นอยู่กับปัจจัยบางประการ ดังนั้นน้ำหนักจึงเปลี่ยนแปลงได้ (ขึ้นอยู่กับสถานที่ที่มันอยู่) แต่มวลของวัตถุเดียวกันยังคงคงที่โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่ง (ที่มันอยู่)
แรงขับ
แรงที่กระทำต่อวัตถุที่ตั้งฉากกับพื้นผิวเรียกว่า thrust.
ผลของแรงที่มีขนาดเท่ากันในพื้นที่ต่างๆนั้นแตกต่างกันเนื่องจากผลของแรงผลักขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่มันกระทำ
ตัวอย่างเช่นหากมีคนยืนอยู่บนพื้นทรายที่หลวมแรงนั่นคือน้ำหนักของร่างกายของเขาจะกระทำบนพื้นที่เท่ากับพื้นที่เท้าของเขา แต่เมื่อเขานอนลงบนพื้นผิวเดียวกันแรงเดียวกันจะกระทำบนพื้นที่เท่ากับพื้นที่สัมผัสของร่างกายทั้งหมดซึ่งใหญ่กว่าพื้นที่เท้าของเขา ดังนั้นผลของแรงผลักบนพื้นทรายจึงมีขนาดใหญ่กว่าขณะยืน
ความดัน
แรงผลักบนพื้นที่หน่วยเรียกว่าความดัน คำนวณเป็น -
$$Pressure = \frac{Thrust}{Area}$$
หน่วยความดัน SI เรียกว่า pascal, เป็นสัญลักษณ์ว่า Pa.
แรงที่เท่ากันหากกระทำกับพื้นที่ที่เล็กกว่าจะออกแรงกดมากกว่า แต่ถ้ากระทำกับพื้นที่ที่ใหญ่กว่าจะออกแรงกดน้อยกว่า ด้วยเหตุผลนี้ - เล็บมีปลายแหลมมีดมีคม ฯลฯ
การลอยตัว
แรงขึ้นที่กระทำโดยโมเลกุลของน้ำบนวัตถุเรียกว่าแรงผลักขึ้นหรือ buoyant force.
ขนาดของแรงลอยตัวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของน้ำ / ของเหลว
วัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าของน้ำ / ของเหลวที่ลอยอยู่บนน้ำ / ของเหลว ในขณะที่วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าของน้ำ / ของเหลวจมลงในน้ำ / ของเหลว
มวลของปริมาตรหนึ่งหน่วยเรียกว่า density.
หลักการของอาร์คิมิดีส
แรงลอยตัวเป็นครั้งแรกที่อาร์คิมิดีส (นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกสังเกตเห็น) และเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้เขาเสนอหลักการที่เรียกว่าหลักการของอาร์คิมิดีส
Archimedes’ principle- “ เมื่อร่างกายจมอยู่ในของเหลวอย่างเต็มที่หรือบางส่วนร่างกายจะได้รับแรงขึ้นที่เท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่เคลื่อนย้ายไป”
บทนำ
เมื่อทำหน้าที่ (ใช้แรง) จะมีการกระจัดของจุดสมัครในทิศทางของแรงเรียกว่างาน
คำศัพท์นี้เปิดตัวครั้งแรกโดยนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส GaspardGustave Coriolis ในปีพ. ศ. 2369
งานที่กระทำโดยแรงที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับขนาดของแรงคูณด้วยระยะทางที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรงและคำนวณเป็น -
งานที่ทำ (W) = Force (F) × Displacement (s)
งานมีขนาดเดียวและไม่มีทิศทาง
หน่วย SI ของงานคือ joule (J).
พลังงาน
พลังงานสามารถเปลี่ยนรูปแบบได้ แต่ไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ ตัวอย่างเช่นการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นต้น
วัตถุที่ทำงานจะสูญเสียพลังงานและวัตถุที่ทำงานเสร็จแล้วจะได้รับพลังงาน
นอกจากนี้วัตถุที่มีพลังงานสามารถออกแรงกับวัตถุอื่นเพื่อถ่ายโอนพลังงานจากอดีตไปสู่ในภายหลัง
ดังนั้นพลังงานที่ครอบครองโดยวัตถุจึงถูกวัดในแง่ของความสามารถในการทำงาน
หน่วย SI ของพลังงานคือ joule (J).
รูปแบบของพลังงาน
ต่อไปนี้เป็นรูปแบบหลักของพลังงาน -
พลังงานที่มีศักยภาพ
พลังงานจลน์
พลังงานความร้อน
พลังงานเคมี
พลังงานไฟฟ้า
พลังงานแสง
มาคุยกันสั้น ๆ
พลังงานที่มีศักยภาพ
พลังงานที่ถูกครอบครองโดยร่างกายโดยอาศัยตำแหน่งที่สัมพันธ์กับผู้อื่นเรียกว่าพลังงานที่มีศักยภาพ
ดังนั้นพลังงานศักย์คือพลังงานที่เก็บไว้ในวัตถุ ตัวอย่างเช่นพลังงานศักย์โน้มถ่วงพลังงานศักย์ยืดหยุ่นพลังงานศักย์ไฟฟ้าเป็นต้น
หน่วย SI ของพลังงานศักย์คือจูล (J)
คำว่าพลังงานศักย์ได้รับการแนะนำโดยวิศวกรและนักฟิสิกส์ชาวสก็อตวิลเลียมแรนไคน์
พลังงานจลน์
พลังงานที่วัตถุมีอยู่เนื่องจากการเคลื่อนที่เรียกว่า kinetic energy.
ร่างกายที่วิ่ง / เคลื่อนไหวจะรักษาพลังงานจลน์ไว้เว้นแต่ความเร็วจะเปลี่ยนแปลง (เพิ่มขึ้นหรือลดลง)
หน่วย SI ของพลังงานจลน์คือจูล (J)
พลังงานความร้อน
ความร้อนเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่ถ่ายโอนโดยธรรมชาติจากร่างกายที่ร้อนกว่าไปยังร่างกายที่เย็นกว่า
พลังงานเคมี
ศักยภาพของสารเคมีในการเปลี่ยนแปลงผ่านปฏิกิริยาเคมีและเปลี่ยนสารเคมีอื่น ๆ เรียกว่าพลังงานเคมี เช่นทำลายหรือทำพันธะเคมีแบตเตอรี่ ฯลฯ
พลังงานเคมีของสาร (เคมี) สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นได้โดยปฏิกิริยาเคมี เช่นพืชสีเขียวเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมี (โดยทั่วไปคือออกซิเจน) โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
พลังงานไฟฟ้า
พลังงานที่ได้มาจากพลังงานศักย์ไฟฟ้าหรือพลังงานจลน์เรียกว่าพลังงานไฟฟ้า
โดยปกติไฟฟ้าจะผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สถานีไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าระบบเครื่องกลไฟฟ้าส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจลน์ของน้ำและลมที่ไหล
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ความร้อนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงจากการเผาไหม้ทางเคมีหรือฟิชชันนิวเคลียร์
พลังงานแสง
แสงเป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
พลังงานแสงส่วนใหญ่เป็นพลังงานรูปแบบเดียวที่เราสามารถมองเห็นได้จริงๆ
แสงกำลังถ่ายเทพลังงานผ่านอวกาศด้วยวิธีธรรมชาติ เช่นพลังงานแสงอาทิตย์
กฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์พลังงาน
กฎการอนุรักษ์พลังงานระบุว่าพลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นหรือถูกทำลายได้ อย่างไรก็ตามมันสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น
ตามกฎการอนุรักษ์พลังงานพลังงานทั้งหมดก่อนและหลังการเปลี่ยนแปลงยังคงเหมือนเดิม
กฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์พลังงานยังคงใช้ได้ในทุกสภาวะและสถานที่และสำหรับการเปลี่ยนแปลงทุกชนิด
บทนำ
ความจริงก็คือ - ดวงตาของเราเพียงอย่างเดียวไม่สามารถมองเห็นวัตถุใด ๆ จนกว่าแสงจะช่วยได้
แสงอาจถูกปล่อยออกมาจากวัตถุหรืออาจถูกสะท้อนจากวัตถุ
กฎแห่งการสะท้อนกลับ
รังสีของแสงซึ่งกระทบกับพื้นผิวเรียกว่า incident ray.
รังสีตกกระทบที่ย้อนกลับจากพื้นผิวเรียกว่า reflected ray (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
เมื่อรังสีขนานทั้งหมดที่สะท้อนจากพื้นผิวระนาบไม่จำเป็นต้องขนานกันและการสะท้อนจะเรียกว่า diffused หรือ irregular reflection.
เกือบทุกวัตถุที่เราเห็นรอบ ๆ นั้นสามารถมองเห็นได้เพราะแสงสะท้อน
วัตถุบางอย่างสร้างแสงสว่างขึ้นเองเช่นดวงอาทิตย์หลอดไฟฟ้าไฟเปลวเทียน ฯลฯ และทำให้มองเห็นตัวเองได้
การแยกแสงออกเป็นสีต่างๆเรียกว่า dispersion of light (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
รุ้งเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แสดงการกระจายตัว
ดวงตาของมนุษย์
ดวงตาของมนุษย์มีรูปร่างเป็นทรงกลมประมาณ
ส่วนด้านหน้าโปร่งใสเรียกว่า cornea (แสดงในภาพด้านล่าง)
โครงสร้างกล้ามเนื้อสีเข้มที่เรียกว่า iris.
ขนาดของรูม่านตา (รูม่านตามีขนาดเล็กในม่านตา) ถูกควบคุมโดย iris.
เป็นม่านตาที่ให้สีที่โดดเด่น
Lens พบหลังรูม่านตา (ดูภาพที่ระบุด้านบน)
เลนส์โฟกัสแสงที่ด้านหลังของดวงตาซึ่งเรียกว่า retina.
เรตินามีเซลล์ประสาทหลายเซลล์ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของพวกเขาพวกเขาแบ่งออกเป็นสองประเภท: เช่น
Cones - สิ่งเหล่านี้มีความไวต่อแสงจ้าและ
Rods - สิ่งเหล่านี้มีความไวต่อแสงสลัว
การแสดงผลของภาพ (ในจอประสาทตา) ความไม่ได้หายไปทันทีค่อนข้างคงอยู่ที่นั่นประมาณ 1/16 THวินาที; ดังนั้นหากภาพนิ่งของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่กะพริบบนเรตินาในอัตราที่เร็วกว่า 16 ต่อวินาทีดวงตาจะเห็นว่าวัตถุนี้กำลังเคลื่อนที่
ระยะต่ำสุดที่ตาสามารถมองเห็นวัตถุแตกต่างกันไปตามวัยที่กำลังเติบโต
ระยะที่สบายที่สุดที่สายตาปกติสามารถอ่านได้คือประมาณ 25 ซม.
ระบบอักษรเบรลล์
แหล่งข้อมูลที่ได้รับความนิยมและเป็นที่ยอมรับมากที่สุดสำหรับผู้ที่มีปัญหาทางสายตาเรียกว่า Braille.
ระบบอักษรเบรลล์ได้รับการพัฒนาสำหรับผู้ที่มีปัญหาทางสายตา พวกเขาสามารถเรียนรู้ระบบอักษรเบรลล์โดยขึ้นต้นด้วยตัวอักษรจากนั้นจึงใช้อักขระพิเศษและการผสมตัวอักษร
Louis Brailleซึ่งเป็นผู้ที่มีความท้าทายทางสายตาได้พัฒนาระบบการเรียนรู้โดยเฉพาะสำหรับผู้ที่มีปัญหาทางสายตา ดังนั้นระบบจึงตั้งชื่อตามชื่อของเขาว่า 'อักษรเบรลล์'
มีระบบอักษรเบรลล์ 63 รูปแบบจุดหรืออักขระและอักขระแต่ละตัวแสดงถึงตัวอักษรการรวมกันของตัวอักษรคำทั่วไปหรือเครื่องหมายทางไวยากรณ์
จุดต่างๆจะถูกจัดเรียงในเซลล์ของแถวแนวตั้งสองแถวจากจุดละสามจุดและเมื่อรูปแบบเหล่านี้มีลายนูนบนแผ่นอักษรเบรลล์จะช่วยให้มองเห็นคำได้ยากโดยการสัมผัส (ดูภาพที่ระบุด้านบน)
บทนำ
ตัวแทนธรรมชาติ / เทียมที่จุดประกายสายตาและทำให้มองเห็นสิ่งต่าง ๆ เรียกว่าแสง
แสงดูเหมือนจะเดินทางเป็นเส้นตรง
การสะท้อนของแสง
การขว้างกลับโดยร่างกายหรือพื้นผิวของแสงโดยไม่ดูดซับเรียกว่าการสะท้อนของแสง
พื้นผิวที่มีการขัดเงาสูงเช่นกระจกหรือพื้นผิวเรียบและระนาบอื่น ๆ จะสะท้อนแสงส่วนใหญ่ที่ตกกระทบ
การสะท้อนของแสงเป็นได้ทั้งแบบ specular (เช่นเดียวกับกระจก) หรือแบบกระจาย (การกักเก็บพลังงานไว้
กฎการสะท้อนของแสง
ต่อไปนี้เป็นกฎแห่งการไตร่ตรองที่สำคัญ -
มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนและ
รังสีที่ตกกระทบปกติของกระจกที่จุดเกิดเหตุและรังสีสะท้อนทั้งหมดอยู่ในระนาบเดียวกัน
กฎของการสะท้อนที่อธิบายข้างต้นใช้ได้กับพื้นผิวสะท้อนทุกประเภทรวมถึงพื้นผิวทรงกลม
ภาพที่เกิดจากกระจกเครื่องบินมักจะเสมือนจริงและตั้งตรง
กระจกทรงกลม
กระจกทรงกลมซึ่งพื้นผิวสะท้อนแสงโค้งเข้าด้านใน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) กล่าวคือหันหน้าเข้าหาศูนย์กลางของทรงกลมเรียกว่า concave mirror.
กระจกทรงกลมซึ่งพื้นผิวสะท้อนแสงโค้งออกไปด้านนอก (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) เรียกว่า a convex mirror.
จุดศูนย์กลางของพื้นผิวสะท้อนของกระจกทรงกลมคือจุดที่เรียกว่า pole แสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ 'P. '
พื้นผิวสะท้อนของกระจกทรงกลมเป็นส่วนหนึ่งของทรงกลมซึ่งมีจุดศูนย์กลางเรียกว่า center of curvature แสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ 'C. '
โปรดจำไว้ว่าจุดศูนย์กลางของความโค้งไม่ใช่ส่วนหนึ่งของกระจก แต่อยู่นอกพื้นผิวสะท้อน
ในกรณีของกระจกเว้าศูนย์กลางของความโค้งจะอยู่ด้านหน้า
ในกรณีของกระจกนูนจุดศูนย์กลางของความโค้งจะอยู่ด้านหลังกระจก
รัศมีของทรงกลมซึ่งพื้นผิวสะท้อนของกระจกทรงกลมเป็นส่วนหนึ่งเรียกว่า radius of curvature ของกระจกเงาและแสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ 'R. '
จำไว้ว่าเสาระยะห่าง (P) และจุดศูนย์กลางของความโค้ง (C) เท่ากับรัศมีความโค้ง
เส้นตรงในจินตนาการที่ผ่านเสาและจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกทรงกลมเรียกว่า principal axis (ดูภาพด้านล่าง)
รังสีสะท้อนทั้งหมดมาบรรจบ / ตัดกันที่จุดหนึ่งบนแกนหลักของกระจก จุดนี้เรียกว่าจุดโฟกัสหลักของกระจกเว้า มันแสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ‘F’ (ดูภาพด้านล่าง)
ในทางกลับกันในกรณีของกระจกนูนรังสีที่สะท้อนกลับดูเหมือนจะมาจากจุดบนแกนหลักหรือที่เรียกว่า principal focus (F) (ดูภาพด้านล่าง)
ระยะห่างระหว่างเสา (P) และโฟกัสหลัก (F) ของกระจกทรงกลมเรียกว่า focal length และแสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ ‘f’ (ดูภาพด้านบน)
เส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นผิวสะท้อนของกระจกทรงกลมเรียกว่าของมัน aperture.
บทนำ
การวาดไดอะแกรมเรย์เป็นวิธีที่เหมาะอย่างยิ่งในการแสดงการก่อตัวของภาพด้วยกระจกทรงกลม
จุดตัดของรังสีสะท้อนอย่างน้อยสองดวงให้ตำแหน่งที่ถูกต้องของภาพของวัตถุจุด
ตารางต่อไปนี้แสดงภาพที่เกิดจากไฟล์ concave mirror สำหรับตำแหน่งที่แตกต่างกันของวัตถุที่กำหนด -
| ตำแหน่งของวัตถุ | ตำแหน่งของภาพ | ขนาดของภาพ | ลักษณะของภาพ | ภาพ |
|---|---|---|---|---|
| ที่ไม่มีที่สิ้นสุด | ที่โฟกัส F | ลดลงอย่างมากชี้ให้เห็น | จริงและกลับด้าน |
|
| เกิน C | B / w F และ C | ลดน้อยลง | จริงและกลับด้าน |
|
| ที่ C | ที่ C | ขนาดเดียวกัน | จริงและกลับด้าน |
|
| B / w C และ F | เกิน C | ขยาย | จริงและกลับด้าน |
|
| ที่ F | ที่ไม่มีที่สิ้นสุด | ขยายอย่างมาก | จริงและกลับด้าน |
|
| B / w P และ F | หลังกระจก | ขยาย | เสมือนจริงและตั้งตรง |
|
การใช้กระจกเว้า
เพื่อให้ได้ลำแสงคู่ขนานที่ทรงพลังกระจกเว้าถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในไฟฉายไฟค้นหาและไฟหน้ารถ
กระจกเว้ายังใช้ในรถเก๋งของช่างตัดผมเนื่องจากให้มุมมองที่กว้างขึ้น
ทันตแพทย์ยังใช้กระจกเว้าเพื่อดูภาพขนาดใหญ่ของฟันของคนไข้
กระจกเว้าขนาดใหญ่ใช้เพื่อดึงดูดแสงแดดเพื่อให้เกิดความร้อนสูงสุดในเตาเผาพลังงานแสงอาทิตย์
การสร้างภาพด้วยกระจกนูน
ตารางต่อไปนี้แสดงภาพที่เกิดจากไฟล์ concave mirror สำหรับตำแหน่งที่แตกต่างกันของวัตถุที่กำหนด -
| ตำแหน่งของวัตถุ | ตำแหน่งของภาพ | ขนาดของภาพ | ลักษณะของภาพ | ภาพ |
|---|---|---|---|---|
| ที่ไม่มีที่สิ้นสุด | ที่โฟกัส F หลังกระจก | d diminishe สูงขนาดจุด | เสมือนจริงและตั้งตรง |
|
| B / w อินฟินิตี้และเสาของกระจก | B / w P และ F หลังกระจก | Diminishe d | เสมือนจริงและตั้งตรง |
|
การใช้กระจกนูน
ในรถทุกคันกระจกนูนถูกใช้เป็นกระจกมองหลัง (ปีก)
ในยานพาหนะกระจกนูนเป็นที่ต้องการเนื่องจากมีการลดขนาดลง แต่ให้ภาพที่นูนขึ้น
สูตรกระจก
สูตรแสดงเป็น:
สูตรมิเรอร์แสดงความสัมพันธ์ระหว่างระยะวัตถุ (เช่น u), ระยะภาพ (เช่น v) และทางยาวโฟกัส (เช่น f) ของกระจกทรงกลม
$$\frac{1}{v} + \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$$
บทนำ
โดยปกติแล้วแสงจะเดินทางไปตามเส้นทางเส้นตรงในตัวกลางโปร่งใส
เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่งทิศทางของการแพร่กระจายของแสงจะเปลี่ยนไปในตัวกลางที่สองปรากฏการณ์นี้เรียกว่า refraction of light.
ในภาพ (a) ที่ระบุด้านล่างเนื่องจากการหักเหของแสงในแก้วน้ำภาพจึงพลิก
ในภาพ (b) ที่ระบุไว้ด้านบนดูเหมือนว่าฟางจะแตกเพราะการหักเหของแสง
ดังที่แสดงในภาพด้านบนเนื่องจากการหักเหของน้ำในน้ำปลาจึงไม่ปรากฏที่ตำแหน่งจริงค่อนข้างสูงกว่าตำแหน่งจริงเล็กน้อย
กฎการหักเหของแสง
ต่อไปนี้เป็นกฎสำคัญของการหักเหของแสง −
รังสีที่ตกกระทบรังสีหักเหและปกติไปยังอินเทอร์เฟซของสื่อโปร่งใสสองอัน ณ จุดเกิดเหตุทั้งหมดอยู่ในระนาบเดียวกัน
อัตราส่วนของไซน์ของมุมตกกระทบต่อไซน์ของมุมการหักเหเป็นค่าคงที่สำหรับแสงของสีที่กำหนดและสำหรับคู่สื่อที่กำหนด กฎนี้เรียกอีกอย่างว่ากฎการหักเหของแสงของสเนลล์
ค่าคงที่ของตัวกลางที่สองเทียบกับค่าแรกเรียกว่าดัชนีหักเห
ดัชนีหักเห
ในสื่อคู่หนึ่งขอบเขตของการเปลี่ยนแปลงทิศทางจะแสดงในรูปของดัชนีหักเห
สำหรับสื่อคู่หนึ่งค่าของดัชนีการหักเหของแสงจะขึ้นอยู่กับความเร็วแสงในสื่อทั้งสอง
ความถนัดของตัวกลางในการหักเหของแสงสามารถแสดงในรูปของมันได้เช่นกัน optical density.
ตารางต่อไปนี้แสดงดัชนีหักเหสัมบูรณ์ของสื่อวัสดุสำคัญบางชนิด -
| วัสดุปานกลาง | ดัชนีหักเห |
|---|---|
| แอร์ | 1.0003 |
| น้ำแข็ง | 1.31 |
| น้ำ | 1.33 |
| แอลกอฮอล์ | 1.36 |
| น้ำมันก๊าด | 1.44 |
| ควอตซ์ผสม | 1.46 |
| น้ำมันสน | 1.47 |
| เกลือสินเธาว์ | 1.54 |
| เพชร | 2.42 |
บทนำ
วัสดุโปร่งใส (โดยทั่วไปคือแก้ว) ที่มีพื้นผิวสองด้านซึ่งพื้นผิวหนึ่งหรือทั้งสองเป็นทรงกลมเรียกว่า "เลนส์ทรงกลม"
เลนส์นูน
เลนส์อาจมีพื้นผิวทรงกลมสองด้านซึ่งโป่งออกไปด้านนอก (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) เรียกว่าเลนส์นูนหรือเลนส์นูนคู่
ส่วนตรงกลางของเลนส์นี้โป่ง (หนากว่า) และที่ปลายทั้งสองข้างจะแคบ
เลนส์นูนบรรจบกันของแสง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าconverging lens.
เลนส์เว้า
เลนส์อาจมีพื้นผิวทรงกลมสองด้านโค้งเข้าด้านใน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) เรียกว่าเลนส์เว้าหรือเลนส์เว้าคู่
ส่วนตรงกลางของเลนส์นี้แคบ (โค้งเข้าด้านใน) และขอบทั้งสองจะหนาขึ้น
เลนส์เว้าเบี่ยงเบนแสง ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าdiverging lens.
เลนส์ไม่ว่าจะเป็นเว้าหรือนูนมีพื้นผิวทรงกลมสองแบบและแต่ละพื้นผิวเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของทรงกลม ศูนย์กลางของทรงกลมเหล่านี้เรียกว่าcenters of curvatureแสดงด้วยตัวอักษรภาษาอังกฤษ 'C. '
เนื่องจากมีจุดศูนย์กลางความโค้งสองจุดจึงแสดงเป็น 'C 1 ' และ 'C 2 '
เส้นตรงในจินตนาการที่ผ่านจุดศูนย์กลางความโค้งของเลนส์ทั้งสองเรียกว่า principal axis.
ศูนย์กลางแสงเป็นจุดกลางของเลนส์ มันแสดงโดย 'O. '
รูรับแสงคือเส้นผ่านศูนย์กลางจริงของโครงร่างวงกลมของเลนส์ทรงกลม
โฟกัสหลักของเลนส์แสดงโดย 'F. '
เลนส์มักจะมีสอง foci แสดงเป็น F 1และ F 2
Focal lengthคือระยะห่างระหว่างโฟกัสหลักกับศูนย์กลางออปติคอลของเลนส์ มันแสดงโดย 'f. '
ตารางต่อไปนี้แสดงลักษณะและตำแหน่งของภาพที่เกิดจากเลนส์นูน -
| ตำแหน่งของวัตถุ | ตำแหน่งของภาพ | ขนาดของภาพ | ลักษณะของภาพ | ภาพ |
|---|---|---|---|---|
| ที่ไม่มีที่สิ้นสุด | ที่โฟกัส F 2 | ลดลงอย่างมากชี้ให้เห็น | จริงและกลับด้าน |
|
| เกิน 2F 1 | B / w F 2และ 2F 2 | ลดน้อยลง | จริงและกลับด้าน |
|
| ที่ชั้น 2F 1 | ที่ชั้น 2F 2 | ขนาดเดียวกัน | จริงและกลับด้าน |
|
| B / w F 1และ 2F 1 | เกิน 2F 2 | ขยาย | จริงและกลับด้าน |
|
| ที่โฟกัส F 1 | ที่ไม่มีที่สิ้นสุด | มีขนาดใหญ่หรือขยายอย่างมาก | จริงและกลับด้าน d |
|
| โฟกัส B / w F 1และศูนย์ออปติคัล O | ที่ด้านเดียวของเลนส์กับวัตถุ | ขยาย | เสมือนจริงและตั้งตรง |
|
ตารางต่อไปนี้แสดงลักษณะและตำแหน่งของภาพที่เกิดจากเลนส์เว้า -
| ตำแหน่งของวัตถุ | ตำแหน่งของภาพ | ขนาดภาพสัมพัทธ์ | ลักษณะของภาพ | ภาพ |
|---|---|---|---|---|
| ที่ไม่มีที่สิ้นสุด | ที่โฟกัส F 1 | ลดลงอย่างมาก d ชี้ | เสมือนจริงและตั้งตรง |
|
| B / w อินฟินิตี้และศูนย์ออปติคอล O ของเลนส์ | B / w F 1และศูนย์ออปติคอล O | Diminishe d | เสมือนจริงและตั้งตรง |
|
สูตรเลนส์
สูตรแสดงเป็น -
สูตรเลนส์แสดงความสัมพันธ์ระหว่างระยะวัตถุ (เช่น u), ระยะภาพ (เช่น v) และทางยาวโฟกัส (เช่น f) ของเลนส์
$$\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$$
บทนำ
ดวงตาของมนุษย์เป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่มีค่าและอ่อนไหวที่สุดอย่างหนึ่ง ช่วยให้เรามองเห็นสิ่งมหัศจรรย์และสีสันรอบตัวเรา
ดวงตาของมนุษย์
ดวงตาของมนุษย์นั้นคล้ายกับกล้องถ่ายรูปเป็นอย่างมาก
ระบบเลนส์ของดวงตาสร้างภาพบนหน้าจอที่ไวต่อแสงที่เรียกว่า retina (ดูภาพด้านล่าง)
แสงเข้าสู่ดวงตาผ่านเยื่อบาง ๆ ที่เรียกว่า cornea.
ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.3 ซม. ลูกตามีลักษณะเกือบเป็นทรงกลม
ด้านหลังกระจกตามีโครงสร้างที่เรียกว่า iris (ดูภาพด้านบน)
ม่านตาเป็นกระบังลมที่มีกล้ามเนื้อสีเข้ม มีหน้าที่หลักในการควบคุมขนาดของรูม่านตา
รูม่านตามีหน้าที่หลักในการควบคุมและควบคุมปริมาณแสงที่เข้าสู่ดวงตา
เลนส์ตาเป็นภาพเสมือนจริงของวัตถุบนเรตินา
พลังแห่งที่พัก
เลนส์ตาซึ่งประกอบด้วยเส้นใยคล้ายวุ้นมีหน้าที่สำคัญ ยิ่งไปกว่านั้นการเปลี่ยนแปลงความโค้งของเลนส์ตาก็ทำให้ความยาวโฟกัสเปลี่ยนไปเช่นกัน
เมื่อกล้ามเนื้ออยู่ในสภาวะผ่อนคลายเลนส์จะหดตัวและบางลง ดังนั้นความยาวโฟกัสของมันจึงเพิ่มขึ้นในตำแหน่งนี้และทำให้เรามองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลได้อย่างชัดเจน
ในทางกลับกันเมื่อคุณมองไปที่วัตถุใกล้ตามากขึ้นกล้ามเนื้อปรับเลนส์จะหดตัว เป็นผลให้ความโค้งของเลนส์ตาเพิ่มขึ้นและเลนส์ตาจะหนาขึ้น ในสภาพเช่นนี้ความยาวโฟกัสของเลนส์ตาจะลดลงซึ่งทำให้เรามองเห็นวัตถุใกล้เคียงได้ชัดเจน
ความสามารถของเลนส์ตาในการปรับความยาวโฟกัสดังกล่าวเรียกว่า accommodation.
นอกจากนี้ความยาวโฟกัสของเลนส์ตาไม่สามารถลดลงต่ำกว่าขีด จำกัด (ขั้นต่ำ) ที่กำหนดได้ นี่คือเหตุผลที่เราไม่สามารถอ่านหนังสือโดยให้อยู่ใกล้ตาของเราได้ แต่เราต้องรักษาระยะห่างไว้
หากต้องการดูวัตถุอย่างสะดวกสบายและชัดเจนวัตถุจะต้องอยู่ในระยะห่าง (ประมาณ) 25 cm จากดวงตา
อย่างไรก็ตามไม่มีการ จำกัด จุดที่ไกลที่สุด ดวงตาของมนุษย์สามารถมองเห็นวัตถุที่ไม่มีที่สิ้นสุดเช่นดวงจันทร์ดวงดาว ฯลฯ
ข้อบกพร่องของวิสัยทัศน์และการแก้ไข
เมื่อเลนส์ตาที่เป็นผลึก (ปกติในวัยชรา) กลายเป็นน้ำนมและขุ่นมัวเรียกว่า cataract.
ต้อกระจกทำให้สูญเสียการมองเห็นบางส่วนหรือทั้งหมด อย่างไรก็ตามสามารถรักษาได้โดยการผ่าตัดต้อกระจก
ต่อไปนี้เป็นข้อบกพร่องการหักเหของแสงที่พบบ่อยสามประการ -
สายตาสั้นหรือสายตาสั้น
Hypermetropia หรือสายตายาวและ
Presbyopia
มาพูดคุยกันโดยสังเขป:
สายตาสั้น
สายตาสั้นเรียกอีกอย่างว่าสายตาใกล้
คนที่เป็นโรคสายตาสั้นสามารถมองเห็นวัตถุใกล้เคียงได้ชัดเจน แต่ไม่สามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลได้ชัดเจน
ดังที่แสดงในภาพที่ระบุด้านบนในไฟล์ myopic eyeภาพของวัตถุที่อยู่ห่างไกลจะเกิดขึ้นด้านหน้าเรตินาแทนที่จะเป็นที่เรตินา
สายตาสั้นอาจเกิดขึ้นเนื่องจาก -
ความโค้งของเลนส์ตาที่มากเกินไปหรือ
การยืดตัวของลูกตา
ข้อบกพร่องนี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้ไฟล์ concave lens ของพลังงานที่เหมาะสม
ดังที่แสดงในภาพด้านบนโดยใช้ concave lensด้วยพลังที่เหมาะสมนำภาพกลับไปที่เรตินา ในทำนองเดียวกันข้อบกพร่องจะได้รับการแก้ไข
Hypermetropia
Hypermetropia เรียกอีกอย่างว่าการมองการณ์ไกล
คนที่เป็นโรค hypermetropia สามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลได้ชัดเจน แต่ไม่สามารถมองเห็นวัตถุใกล้เคียงได้ชัดเจน
ในกรณีเช่นนี้ดังแสดงในภาพด้านล่างจุดใกล้จะอยู่ห่างจากจุดใกล้ปกติมากขึ้น (เช่น 25 ซม.)
Hypermetropia อาจเกิดขึ้นเนื่องจาก
ความยาวโฟกัสของเลนส์ตา - เมื่อยาวเกินไปหรือ
ลูกตาเล็กเกินไป
Hypermetropia สามารถแก้ไขได้โดยใช้ไฟล์ convex lens ของพลังที่เหมาะสม
ดังที่แสดงในภาพด้านบนแว่นสายตาที่มีเลนส์บรรจบกันให้พลังการโฟกัสเพิ่มเติมที่ช่วยในการสร้างภาพบนเรตินา
สายตายาว
สายตายาวเป็นปัญหาสายตาเกิดขึ้นเนื่องจากกล้ามเนื้อปรับเลนส์ตาค่อยๆลดลงและความยืดหยุ่นของเลนส์ตาลดลง
บางคนเป็นโรคสายตาสั้นและสายตายาว ความบกพร่องของดวงตาประเภทนี้ได้รับการรักษาโดยใช้bifocal เลนส์
เลนส์สองโฟกัสทั่วไปประกอบด้วยทั้งเลนส์เว้าและเลนส์นูน
บทนำ
ปริซึมเป็นแก้วรูปสามเหลี่ยมซึ่งมีฐานสามเหลี่ยมสองฐานและพื้นผิวด้านข้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสามด้าน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
รูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์ของปริซึมทำให้รังสีที่เกิดขึ้นโค้งงอเป็นมุมกับทิศทางของรังสีตกกระทบและมุมนี้เรียกว่า angle of deviation.
มุมระหว่างสองใบหน้าด้านข้างของปริซึมเรียกว่า angle of the prism.
การกระจายของแสงสีขาวโดยปริซึมแก้ว
ดังที่แสดงในภาพด้านบนปริซึมได้แยกแสงสีขาวที่ตกกระทบออกเป็นแถบสี
สีต่างๆที่มองเห็นผ่านปริซึมจะถูกจัดเรียงตามลำดับ คำสั่งซื้อนี้มีชื่อว่า "VIBGYOR. '
VIBGYOR ถูกสร้างขึ้นหลังจากใช้อักษรตัวแรกของสีต่อไปนี้ทั้งหมด -
V - ไวโอเล็ต
I - คราม
B - สีน้ำเงิน
G - สีเขียว
Y - สีเหลือง
O - สีส้ม
R - สีแดง
แถบของส่วนประกอบสีของลำแสงเรียกว่า spectrum และ VIBGYOR คือลำดับของสีที่คุณเห็นในภาพด้านบน
การแยกแสงออกเป็นสีต่างๆเรียกว่า dispersion.
สีทั้งหมดมีมุมดัดที่แตกต่างกันในส่วนของรังสีตกกระทบ รายการโค้งแสงสีแดง (สามารถมองเห็นได้ที่ด้านบน) ในขณะที่สีม่วงโค้งงอมากที่สุด (ดูภาพที่ให้ไว้ด้านบน)
เนื่องจากมีมุมดัดที่แตกต่างกันสีทั้งหมดจึงมีความแตกต่างกัน
นิวตันเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ใช้ปริซึมแก้วเพื่อรับสเปกตรัมของแสงแดดและเขาสรุปว่าแสงแดดประกอบด้วยเจ็ดสี
รุ้งเป็นสเปกตรัมธรรมชาติที่มักจะปรากฏบนท้องฟ้าหลังฝนตก (ดูภาพด้านล่าง)
รุ้งกินน้ำหลังฝนตกโดยปกติแล้วการกระจายของแสงแดดโดยหยดน้ำเล็ก ๆ
หยดน้ำเล็ก ๆ ที่มีอยู่ในบรรยากาศทำหน้าที่เหมือนปริซึมขนาดเล็ก
รุ้งจะก่อตัวในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์เสมอ
การหักเหของบรรยากาศ
การเบี่ยงเบนของรังสีแสงจากเส้นทางตรงในบรรยากาศ (โดยปกติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของอากาศ) เรียกว่า atmospheric refraction.
การหักเหของบรรยากาศในบริเวณใกล้เคียงทำให้เกิดภาพลวงตาซึ่งหมายความว่าวัตถุที่อยู่ห่างไกลจะปรากฏขึ้นหรือต่ำลงเป็นแสงระยิบระยับหรือกระเพื่อมยืดหรือสั้นลงเป็นต้น
ในตอนกลางคืนดวงดาวดูระยิบระยับนั่นเป็นเพราะการหักเหของบรรยากาศ
เนื่องจากการหักเหของบรรยากาศทำให้ดวงอาทิตย์ยังคงมองเห็นได้และประมาณ 2 นาทีหลังจากพระอาทิตย์ตกจริงและประมาณ 2 นาทีก่อนพระอาทิตย์ขึ้นจริง (ดูภาพด้านล่าง)
Tyndall เอฟเฟกต์
บรรยากาศของโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนผสมที่แตกต่างกันเช่นหยดน้ำเล็ก ๆ ฝุ่นละอองควันและโมเลกุลของอากาศที่แขวนลอยอยู่ เมื่อลำแสงพุ่งผ่านอนุภาคขนาดเล็กดังกล่าวเส้นทางของลำแสงจะกระจัดกระจาย ปรากฏการณ์การกระเจิงของแสงโดยอนุภาคคอลลอยด์ (ของบรรยากาศ) ก่อให้เกิดTyndall effect.
การกระเจิงของแสงทำให้มองเห็นอนุภาคในชั้นบรรยากาศ
อนุภาคที่ละเอียดมากจะกระจายแสงสีน้ำเงินส่วนใหญ่ในขณะที่อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าจะกระจายแสงซึ่งมีความยาวคลื่นยาวกว่า
แสงสีแดงมีความยาวคลื่น (ประมาณ) ใหญ่กว่าแสงสีน้ำเงิน 1.8 เท่า
บทนำ
ถ้าประจุไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำเช่นลวดโลหะจะเรียกว่า electric current ในตัวนำ
เส้นทางที่ต่อเนื่องและปิดของกระแสไฟฟ้าเรียกว่า electric circuit (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) -
ในวงจรไฟฟ้าโดยปกติทิศทางของกระแสไฟฟ้า (เรียกว่าประจุบวก) จะถือว่าตรงข้ามกับทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนซึ่งถือเป็นประจุลบ
หน่วย SI ของประจุไฟฟ้าคือ coulomb (C).
คูลอมบ์เทียบเท่ากับประจุที่อยู่ใกล้ ๆ 6 × 1018 อิเล็กตรอน
กระแสไฟฟ้าแสดงโดยหน่วยที่เรียกว่า ampere (A).
ได้รับการตั้งชื่อตาม Andre-Marie Ampere นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส
หนึ่งแอมแปร์ประกอบด้วยการไหลของประจุหนึ่งคูลอมบ์ต่อวินาทีกล่าวคือ 1 A = 1 C/1 s.
เครื่องมือที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรเรียกว่า ammeter.
กระแสไฟฟ้าไหลในวงจรโดยเริ่มจากขั้วบวกไปยังขั้วลบของเซลล์ผ่านหลอดไฟและแอมป์มิเตอร์
ศักย์ไฟฟ้าและความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น
อิเล็กตรอนของตัวนำจะเคลื่อนที่ก็ต่อเมื่อมีความดันไฟฟ้าแตกต่างกันหรือที่เรียกว่า potential difference.
การกระทำทางเคมีภายในเซลล์ก่อให้เกิดความต่างศักย์ข้ามขั้วของเซลล์ นอกจากนี้เมื่อเซลล์นี้เชื่อมโยงกับองค์ประกอบของวงจรนำไฟฟ้าความต่างศักย์จะตั้งค่าประจุที่เคลื่อนที่ (ในตัวนำ) และสร้างกระแสไฟฟ้า
Alessandro Volta (1745–1827) นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีสังเกตเห็นความต่างศักย์ไฟฟ้าเป็นครั้งแรก ดังนั้นจึงกำหนดหน่วย SI ของความต่างศักย์ไฟฟ้าvolt (V).
เครื่องมือที่ใช้วัดความต่างศักย์เรียกว่า voltmeter.
แผนภูมิวงจรรวม
สัญลักษณ์ที่กำหนดไว้บางส่วนใช้เพื่อแสดงส่วนประกอบไฟฟ้าที่ใช้บ่อยที่สุดในแผนภาพวงจร
ตารางต่อไปนี้อธิบายสัญลักษณ์บางอย่างที่ใช้โดยทั่วไปเพื่อกำหนดส่วนประกอบไฟฟ้า -
| ส่วนประกอบ | สัญลักษณ์ |
|---|---|
| เซลล์ไฟฟ้า |
|
| แบตเตอรี่หรือการรวมกันของเซลล์ |
|
| เสียบกุญแจหรือสวิตช์ (เปิด) |
|
| เสียบกุญแจหรือสวิตช์ (ปิด) |
|
| ข้อต่อสายไฟ |
|
| สายไฟข้ามโดยไม่ต้องเข้าร่วม |
|
| หลอดไฟฟ้า |
|
| ตัวต้านทานความต้านทาน R |
|
| ความต้านทานตัวแปรหรือรีโอสแตท |
|
| แอมมิเตอร์ |
|
| โวลต์มิเตอร์ |
|
กฎของโอห์ม
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Georg Simon Ohmในปีพ. ศ. 2370 ระบุว่า“ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดโลหะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความต่างศักย์ (V) ที่ปลายของมันหากอุณหภูมิยังคงเท่าเดิม”
พลังงานไฟฟ้า
อัตราที่พลังงานไฟฟ้าถูกกระจายหรือใช้ไปในวงจรไฟฟ้าเรียกว่า electric power.
หน่วย SI ของพลังงานไฟฟ้าคือ watt (W).
บทนำ
ของเหลวส่วนใหญ่ที่นำไฟฟ้าเป็นของสารละลายกรดเบสและเกลือ
ของเหลวบางชนิดเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีและบางส่วนเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี
การไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านของเหลวที่เป็นตัวนำโดยปกติจะทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีและผลของปฏิกิริยานี้เรียกว่า chemical effects of currents.
กระบวนการวางชั้นของโลหะที่ต้องการบนวัสดุอื่นด้วยไฟฟ้าเรียกว่า electroplating.
การชุบด้วยไฟฟ้ามักใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับเคลือบวัตถุโลหะด้วยชั้นบาง ๆ ของโลหะที่แตกต่างกัน
เคลือบสังกะสีบนเหล็กเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการก่อตัวของสนิม
บทนำ
กระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กเชื่อมโยงกันและได้รับการพิสูจน์เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านลวดทองแดงจะทำให้เกิดผลแม่เหล็ก
ผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าครั้งแรกพบโดย Hans Christian Oersted
สนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กเป็นปริมาณซึ่งมีทั้งขนาดและทิศทาง
โดยปกติทิศทางของสนามแม่เหล็กจะถูกนำไปเป็นทิศทางที่ขั้วเหนือของเข็มทิศเคลื่อนที่เข้าไปข้างใน
เป็นรูปแบบที่เส้นสนามโผล่ออกมาจากขั้วเหนือและรวมกันที่ขั้วใต้ (ดูภาพที่ให้ไว้ด้านบน)
ไม่พบว่าแถบแม่เหล็กสองเส้นพาดผ่านกัน หากเกิดขึ้นแสดงว่าที่จุดตัดกันเข็มของเข็มทิศจะชี้ไปยังสองทิศทางซึ่งเป็นไปไม่ได้เลย
ขนาดของสนามแม่เหล็ก (ผลิตโดยกระแสไฟฟ้า) ณ จุดหนึ่ง ๆ จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟ
กฎนิ้วหัวแม่มือขวามือ
หรือที่เรียกว่ากฎเกลียวของ Maxwell กฎนิ้วหัวแม่มือขวามือแสดงทิศทางของสนามแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับตัวนำกระแสไฟฟ้า (ดูภาพด้านล่าง)
Right-hand thumb ruleระบุว่า“ ลองนึกภาพว่าคุณถือตัวนำตรงที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ในมือขวาโดยให้นิ้วหัวแม่มือชี้ไปทางทิศทางของกระแส จากนั้นนิ้วของคุณจะพันรอบตัวนำตามทิศทางของเส้นสนามของสนามแม่เหล็ก”
กฎมือซ้ายของเฟลมมิง
Fleming’s left-hand ruleระบุว่า“ ยืดนิ้วหัวแม่มือนิ้วชี้และนิ้วกลางของมือซ้ายโดยให้ทั้งสองตั้งฉากกัน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง) หากนิ้วแรกชี้ไปในทิศทางของสนามแม่เหล็กและนิ้วที่สองในทิศทางของกระแสไฟฟ้านิ้วหัวแม่มือจะชี้ไปในทิศทางของการเคลื่อนที่หรือแรงที่กระทำต่อตัวนำ”
ร่างกายมนุษย์ยังสร้างสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามมันอ่อนแอมากและมีสนามแม่เหล็กโลกประมาณหนึ่งในพันล้าน
หัวใจและสมองเป็นอวัยวะหลักสองส่วนในร่างกายมนุษย์ที่มีการสร้างสนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กภายในร่างกายมนุษย์เป็นพื้นฐานของการรับภาพของส่วนต่างๆของร่างกาย
เทคนิคที่ใช้ในการรับภาพของส่วนของร่างกายเรียกว่า Magnetic Resonance Imaging (MRI).
บทนำ
มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์หมุนซึ่งทำขึ้นเพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล
เราใช้อุปกรณ์หลายสิบชนิดที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเช่นตู้เย็นเครื่องผสมพัดลมเครื่องซักผ้าคอมพิวเตอร์ ฯลฯ
ใช้มอเตอร์เชิงพาณิชย์และกำลังสูง -
แม่เหล็กไฟฟ้าแทนแม่เหล็กถาวร
การหมุนลวดนำไฟฟ้าจำนวนมากในขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้า และ
แกนเหล็กอ่อนที่ขดลวดพันอย่างถูกต้อง
แกนเหล็กอ่อน (พันด้วยขดลวด) และขดลวดเรียกว่า armature.
Armature มีหน้าที่หลักในการเพิ่มพลังของมอเตอร์
การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
ในปี 1831 ไมเคิลฟาราเดย์นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษค้นพบว่าแม่เหล็กเคลื่อนที่สามารถใช้สร้างกระแสไฟฟ้าได้
ดังที่แสดงในภาพด้านบนแม่เหล็กที่เคลื่อนที่ไปยังขดลวดจะตั้งค่ากระแสในวงจรขดลวดซึ่งระบุและอ่านโดยการเบี่ยงเบนในเข็มกัลวาโนมิเตอร์
เนื่องจากสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าก่อให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) ในตัวนำ
กัลวาโนมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าในวงจร
กฎมือขวาของเฟลมมิง
Fleming’s right-hand ruleระบุว่า“ ยืดนิ้วโป้งนิ้วชี้และนิ้วกลางของมือขวาให้ตั้งฉากกัน (ดูภาพด้านล่าง) หากนิ้วชี้ชี้ทิศทางของสนามแม่เหล็กและนิ้วหัวแม่มือแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวนำนิ้วกลางจะแสดงทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำ กฎง่ายๆนี้เรียกว่ากฎมือขวาของเฟลมมิง”
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานกลจะใช้ในการหมุนตัวนำในสนามแม่เหล็กซึ่งเป็นผลมาจากการผลิตกระแสไฟฟ้า
ประเภทของกระแสไฟฟ้า
ต่อไปนี้เป็นกระแสไฟฟ้าสองประเภท -
กระแสสลับ (หรือ AC)
กระแสตรง (ของ DC)
ความแตกต่างระหว่างกระแสสลับและกระแสตรงคือ - กระแสสลับจะกลับทิศทางเป็นระยะ ในขณะที่กระแสตรงจะไหลไปในทิศทางเดียวเสมอ
สถานีพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตไฟฟ้ากระแสสลับ
ในบ้านชั่วโมงมีเครื่องใช้ไฟฟ้าที่แตกต่างกันส่วนใหญ่ทำงานบนกระแสสลับ
ในการเดินสายไฟในบ้านของเรา fuse เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่สำคัญที่สุด
ฟิวส์ใช้เพื่อป้องกันวงจรที่อาจเกิดความเสียหายเนื่องจากการลัดวงจรหรือการใช้งานเกินกำลังของวงจร
บทนำ
พลังงานซึ่งไม่ได้ถูกสร้างขึ้นหรือถูกทำลายมีแหล่งที่มามากมาย ที่สำคัญคือ -
Muscular energy- สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีอยู่ (โดยค่าเริ่มต้น); นี่คือเหตุผลที่เรามีความสามารถในการทำงานทางกายภาพ
Electrical energy - เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านส่วนใหญ่ใช้พลังงานไฟฟ้า
Chemical energy - พลังงานเคมีมักใช้ในการปรุงอาหารการวิ่งยานพาหนะ ฯลฯ
จากการสำรองพลังงานพลังงานแบ่งออกเป็น -
Conventional Source of Energy- แหล่งที่มาของพลังงานซึ่งพบได้ในปริมาณ จำกัด (และหมดไป) เรียกว่าแหล่งพลังงานธรรมดา เช่นเชื้อเพลิงฟอสซิล (เช่นถ่านหินปิโตรเลียม ฯลฯ )
Non-Convention Source of Energy- เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่นพลังงานลมพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานความร้อนทางภูมิศาสตร์เป็นต้น
โรงไฟฟ้าพลังความร้อน
เชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมากถูกเผาเพื่อทำให้น้ำร้อนขึ้นเพื่อผลิตไอน้ำซึ่งในที่สุดก็ใช้กังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า
คำว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนถูกใช้อย่างมีจุดประสงค์เนื่องจากเชื้อเพลิงถูกเผาเพื่อผลิตพลังงานความร้อนซึ่งในที่สุดจะเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
น้ำที่ไหล / ตกลงมามีพลังงานศักย์มหาศาล โรงไฟฟ้าพลังน้ำแปลงพลังงานศักย์นี้เป็นไฟฟ้า
เขื่อนถูกสร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านน้ำ
อย่างไรก็ตามการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่เป็นภัยคุกคามต่อระบบนิเวศตามลำดับ ดังนั้นเขื่อนขนาดใหญ่จึงได้รับอนุญาตให้สร้างได้เฉพาะในที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เท่านั้น
เชื้อเพลิงมวลชีวภาพ
เชื้อเพลิงที่เกิดจากพืชและสัตว์เรียกว่าเชื้อเพลิงมวลชีวภาพ Gobar Gas (ไบโอแก๊ส) เป็นตัวอย่างเชื้อเพลิงมวลชีวภาพที่ดีที่สุด
ไบโอแก๊สเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยมเนื่องจากมีก๊าซมีเทนประมาณ 75%
ไบโอแก๊สเผาไหม้โดยไม่มีควันและไม่ทิ้งสารตกค้างเช่นขี้เถ้าในไม้
พลังงานลม
ลมมีพลังงานจลน์จำนวนมากซึ่งสามารถควบคุมได้โดยโรงงานลม
การเคลื่อนที่แบบหมุนของกังหันลมถูกตั้งค่าให้ทำงานกังหันที่สร้างพลังงานไฟฟ้าในที่สุด
ในเดนมาร์กมีการผลิตไฟฟ้ามากกว่า 25% (ของความต้องการทั้งหมด) ผ่านเครือข่ายกังหันลมขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงเรียกว่า 'country of winds. '
อย่างไรก็ตามในแง่ของผลผลิตทั้งหมดเยอรมนีอยู่ในอันดับแรก
อินเดียมีตำแหน่งที่ 5 ในด้านการควบคุมพลังงานลมเพื่อการผลิตไฟฟ้า
ด้วยกำลังการผลิต 380 เมกะวัตต์ Kanyakumari (ทมิฬนาฑู) เป็นฟาร์มพลังงานลมที่ใหญ่ที่สุดในอินเดีย
พลังงานลมเป็นเทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพ
อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด ที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของพลังงานลมคือ - ไม่สามารถตั้งค่าได้ทุกที่ แต่สามารถตั้งค่าได้ในภูมิภาคที่เราสามารถรับลมที่พัดสม่ำเสมอด้วยความเร็ว (อย่างน้อย) 15 กม. / ชม.
พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานที่ผลิตผ่านรังสีแสงอาทิตย์เรียกว่าพลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานประเภทนี้มีค่าบำรุงรักษาต่ำมาก
สามารถใช้งานได้ในขนาดเล็ก (เช่นใช้เฉพาะหลอดไฟพร้อมพัดลม) รวมถึงดำเนินการในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เนื่องจากมีศักยภาพที่ดี
อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ยังมีราคาแพงมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะทำให้แพร่หลาย
พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง
พลังงานที่เกิดจากพลังศักย์ของกระแสน้ำเรียกว่าพลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง
กังหันถูกสร้างขึ้นที่ส่วนเปิดของเขื่อน (สร้างขึ้นจากชายฝั่งใกล้เคียง) ซึ่งจะแปลงพลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลงเป็นไฟฟ้า
พลังงานคลื่น
คลื่นทะเลมีพลังงานที่มีศักยภาพสูงใกล้ชายฝั่ง ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากคลื่นทะเลจึงเรียกว่าพลังงานคลื่น
พลังงานความร้อนจากมหาสมุทร
พลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรเรียกว่าพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร
พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากน้ำพุร้อนธรรมชาติเรียกว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพ มณีกาญจน์รัฐหิมาจัลประเทศเป็นที่ตั้งของพลังงานความร้อนใต้พิภพในอินเดีย
พลังงานนิวเคลียร์
พลังงานที่ปล่อยออกมาโดยกระบวนการนิวเคลียร์ฟิชชันหรือฟิวชันเรียกว่าพลังงานนิวเคลียร์
ในระหว่างกระบวนการของปฏิกิริยานิวเคลียร์พลังงานนิวเคลียร์จะถูกปล่อยออกมาซึ่งใช้ในการสร้างความร้อน จากนั้นจะใช้พลังงานความร้อนนี้ในกังหันไอน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
บทนำ
ไปและไปๆมาๆหรือกลับและออกมาเคลื่อนไหวของวัตถุที่เป็นที่รู้จักกันvibration. ดังนั้นเมื่อดึงแถบที่ยืดออกอย่างแน่นหนามันจะสั่นและเมื่อมันสั่นก็จะเกิดขึ้นsound.
ในบางกรณีสามารถสังเกตการสั่นสะเทือนได้ง่าย แต่ในกรณีส่วนใหญ่แอมพลิจูดของพวกมันจะน้อยมากจนยากที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่า อย่างไรก็ตามการสั่นสะเทือนของพวกมันสามารถสัมผัสได้ง่ายในรูปแบบของเสียง เช่น Tabla, Harmonium, Flute, Sitar เป็นต้น
ในมนุษย์เสียงเกิดจากกล่องเสียง (หรือที่เรียกว่ากล่องเสียง)
เราสามารถสัมผัสได้ถึงการสั่นสะเทือนโดยเอานิ้วจิ้มที่ลำคอ นี่คือส่วนที่เรียกว่ากล่องเสียง
เสียงที่ผลิตโดยมนุษย์
สายเสียงสองเส้น (ดังแสดงในภาพที่กำหนด) จะถูกยืดออกไปทั่วกล่องเสียง (หรือกล่องเสียง) ในลักษณะที่ทำให้เกิดช่องว่างระหว่างเส้นเสียงเพื่อให้อากาศผ่านได้ นี่คือวิธีการสร้างเสียง
เส้นเสียงในผู้ชายยาวประมาณ 20 มม.
เส้นเสียงในผู้หญิงยาวประมาณ 15 มม. และสายเสียงของเด็กจะสั้นกว่า นี่คือเหตุผลที่ผู้ชายผู้หญิงและเด็กมีเสียงที่แตกต่างกัน
หูของมนุษย์
ส่วนที่เราได้ยินเรียกว่า ear.
รูปร่างของส่วนนอกของหูคล้ายกับช่องทาง ดังนั้นเมื่อเสียงเข้ามามันจะไหลผ่านลำคลองไปจนสุดทาง ในตอนท้ายมีเยื่อบาง ๆ ยืดแน่น เป็นที่รู้จักกันในชื่อeardrum.
แก้วหูคล้ายกับแผ่นยางยืดมากและการสั่นของเสียงทำให้แก้วหูสั่นสะเทือน
แก้วหูส่งการสั่นสะเทือนไปยังหูชั้นในและจากนั้นสัญญาณจะไปที่สมอง นี่คือวิธีที่เราได้ยินเสียงอย่างชัดเจน
ความถี่ของการสั่นสะเทือน
การเคลื่อนไหวสั่นสะเทือนเรียกว่า oscillatory motion.
ทราบจำนวนการสั่นต่อวินาที frequency ของการสั่นและความถี่จะแสดงเป็น hertz (เฮิรตซ์)
แอมพลิจูดและความถี่เป็นคุณสมบัติสำคัญสองประการของเสียงใด ๆ
ความดังของเสียงขึ้นอยู่กับแอมพลิจูด ถ้าแอมพลิจูดสูงกว่าเสียงจะดังกว่าและถ้าแอมพลิจูดน้อยกว่าเสียงก็จะอ่อนลง
ความดังของเสียงจะแสดงเป็นหน่วยและจะแสดงเป็น decibel (เดซิเบล)
ตารางต่อไปนี้แสดงความดังของเสียงที่เกิดจากแหล่งต่างๆ -
| แหล่งที่มาของเสียง | ความดังของเสียง |
|---|---|
| การหายใจปกติ | 10 เดซิเบล |
| กระซิบเบา ๆ (ที่ 5m) | 30 เดซิเบล |
| การสนทนาปกติ | 60 เดซิเบล |
| การจราจรพลุกพล่าน | 70 เดซิเบล |
| โรงงานโดยเฉลี่ย | 80 เดซิเบล |
ความถี่กำหนดระดับเสียงหรือความโหยหวนของเสียง ดังนั้นหากความถี่ของการสั่นสะเทือนสูงขึ้นเสียงจะมีระดับเสียงที่สูงขึ้นและความโหยหวนจะสูงกว่าและในทางกลับกัน
ความถี่ของเสียงที่น้อยกว่าประมาณ 20 การสั่นสะเทือนต่อวินาที (เช่น 20 เฮิรตซ์) ไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยหูของมนุษย์
ความถี่ของเสียงที่สูงกว่าประมาณ 20,000 การสั่นสะเทือนต่อวินาที (เช่น 20 kHz) ไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยหูของมนุษย์
สำหรับหูของมนุษย์ช่วงความถี่ของเสียงโดยประมาณอยู่ระหว่าง 20 ถึง 20,000 เฮิรตซ์
สัตว์บางชนิดสามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์เช่นสุนัข
เสียงและมลพิษ
เสียงที่ไม่พึงประสงค์เรียกว่าเสียงรบกวน
การปรากฏตัวของเสียงที่มากเกินไปหรือน่ารำคาญในสิ่งแวดล้อมเรียกว่าเสียงรบกวน pollution.
มลพิษทางเสียงอาจก่อให้เกิดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพมากมาย เช่นการขาดการนอนหลับความดันโลหิตสูง (ความดันโลหิตสูง) ความวิตกกังวลความบกพร่องทางการได้ยินเป็นต้น
พื้นที่เพาะปลูกริมถนนและสถานที่อื่น ๆ โดยเฉพาะในเขตเมืองและเขตอุตสาหกรรมสามารถลดมลพิษทางเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
บทนำ
เสียงเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งซึ่งสร้างความรู้สึกเมื่อเราได้ยินเข้าหู
สามารถสร้างเสียงได้หลายวิธีเช่นการถอนการขูดขีดข่วนการเป่าหรือการเขย่าวัตถุต่างๆ
เสียงของมนุษย์เกิดขึ้นเนื่องจากการสั่นสะเทือนในสายเสียง
โดยทั่วไปแล้วคลื่นเสียงจะมีลักษณะเฉพาะด้วยการเคลื่อนที่ / การสั่นสะเทือนของอนุภาคในตัวกลางและด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า mechanical waves.
คลื่นเสียงจะแกว่งไปมาตามตำแหน่ง ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าlongitudinal waves.
การขยายพันธุ์ของเสียง
สารหรือวัตถุที่ส่งเสียงเรียกว่า medium.
เสียงเคลื่อนผ่านสื่อจากจุดของรุ่นไปยังผู้ฟัง สื่อเสียงอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซ
อย่างไรก็ตามเสียงไม่สามารถเดินทางผ่านสื่อสุญญากาศได้
อนุภาค (ของก๊าซของเหลวหรือของแข็ง) ไม่ได้เดินทางจากวัตถุที่สั่นสะเทือนไปยังหู แต่เมื่อวัตถุสั่นสะเทือนจะทำให้อนุภาคของตัวกลางรอบตัวสั่นและอื่น ๆ
กล่าวอีกนัยหนึ่งอนุภาคของตัวกลางจะไม่เคลื่อนที่ / เคลื่อนที่ไปข้างหน้า แต่เป็นการรบกวนจะส่งต่อผ่านอนุภาคที่สั่นสะเทือนหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่ง
เมื่ออนุภาคสั่นเคลื่อนไปข้างหน้าพวกมันจะดันและบีบอัดอากาศที่อยู่ด้านหน้าและสร้างบริเวณที่มีความกดอากาศสูงที่เรียกว่า compression (ดูภาพด้านล่าง)
นอกจากนี้เมื่ออนุภาคที่สั่นสะเทือนเคลื่อนที่ไปข้างหลังจะสร้างบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำซึ่งเรียกว่า rarefaction (R) (ดูภาพที่ระบุด้านบน)
ในขณะที่อนุภาคเคลื่อนที่ไปมาอย่างรวดเร็วจะมีการสร้างการบีบอัด (เขตความกดอากาศสูง) และปฏิกิริยาที่หายาก (เขตความกดอากาศต่ำ) ขึ้นในอากาศ ในทำนองเดียวกันคลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านสื่อ
ดังที่แสดงในภาพด้านบนส่วนล่าง (หุบเขา) ของเส้นโค้งเรียกว่า trough และส่วนบน (จุดสูงสุด) เรียกว่า crest.
ระยะห่างระหว่างการกดสองครั้งติดต่อกันหรือการทำปฏิกิริยาที่หายากติดต่อกันสองครั้งเรียกว่า wavelength.
ความยาวคลื่นมักแสดงด้วยตัวอักษรกรีกแลมบ์ดา (λ) และหน่วย SI คือเมตร (m)
จำนวนการบีบอัดหรือการหายากที่นับต่อหน่วยเวลาเรียกว่า frequency ของคลื่นเสียง
ความถี่ของคลื่นเสียงมักแสดงโดย ν (อักษรกรีก nu).
หน่วย SI ของความถี่ของคลื่นเสียงคือเฮิรตซ์ (Hz)
ความรู้สึกของความถี่ที่เรารับรู้ / ฟังมักเรียกว่า pitch ของเสียง
ยิ่งการสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียงเร็วเท่าไหร่ความถี่ก็ยิ่งสูงขึ้นและระดับเสียงก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น (ดูภาพด้านล่าง)
ในทำนองเดียวกันเสียงที่มีระดับเสียงสูงจะมีจำนวนการบีบอัดและปฏิกิริยาที่หายากมากขึ้นผ่านจุดคงที่ต่อหน่วยเวลา
การสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียงยิ่งต่ำความถี่ก็จะยิ่งน้อยลงและระยะห่างของเสียงก็จะน้อยลง (ดูภาพด้านล่าง)
ในทำนองเดียวกันเสียงระดับเสียงต่ำจะมีจำนวนการบีบอัดน้อยกว่าและเกิดปฏิกิริยาน้อยกว่าที่ผ่านจุดคงที่ต่อหน่วยเวลา
ขนาดของการรบกวนสูงสุดในสื่อที่ระบุที่ด้านใดด้านหนึ่งของค่าเฉลี่ยเรียกว่า amplitude ของคลื่นเสียง
แอมพลิจูดมักแสดงด้วยตัวอักษร A.
ความนุ่มนวลหรือความดังของเสียงนั้นขึ้นอยู่กับความกว้างของเสียง
เสียงความถี่เดียวเรียกว่า tone.
เสียงซึ่งสร้างขึ้นโดยการผสมของความถี่ที่กลมกลืนกันเรียกว่า note.
โน๊ตน่าฟัง
บทนำ
ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับชนิดและคุณสมบัติของสื่อที่กำลังเดินทาง
ความเร็วของเสียงในตัวกลางนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันของสื่อนั้น
ความเร็วของเสียงจะลดลงเมื่อผ่านจากสถานะของแข็งไปเป็นก๊าซของตัวกลางที่กำหนด
ในสื่อใด ๆ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเร็วของเสียงก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันและในทางกลับกัน
ยกตัวอย่างเช่นความเร็วของเสียงในอากาศที่ 0 0 C คือ 331 มิลลิวินาที-1และวันที่ 22 0 C มันเป็น 344 มิลลิวินาที-1
ตารางต่อไปนี้แสดงความเร็วของเสียงในสื่อต่างๆที่ 250 C -
| สถานะ | สาร | ความเร็วเป็น m / s |
|---|---|---|
| ของแข็ง | อลูมิเนียม | 6420 |
| นิกเกิล | 6040 | |
| เหล็ก | 5960 | |
| เหล็ก | 5950 | |
| ทองเหลือง | 4700 | |
| กระจก | 3980 | |
| ของเหลว | น้ำทะเล | พ.ศ. 2174 |
| น้ำกลั่น | พ.ศ. 1498 | |
| เอทานอล | 1207 | |
| เมทานอล | 1103 | |
| ก๊าซ | ไฮโดรเจน | 1284 |
| ฮีเลียม | 965 | |
| แอร์ | 346 | |
| ออกซิเจน | 316 | |
| ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ | 213 |
โซนิคบูม
เมื่อความเร็วของวัตถุใด ๆ เกินความเร็วของคลื่นเสียงความเร็วของวัตถุนั้นจะเรียกว่า supersonic speed. ตัวอย่างเช่นความเร็วของกระสุนเครื่องบินเจ็ทเป็นต้น
เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าเสียงก็จะสร้างไฟล์ shock waves ในอากาศ.
คลื่นกระแทกมีพลังงานจำนวนมากซึ่งทำให้เกิดการแปรผันของความกดอากาศในสภาพแวดล้อมทันที
คลื่นกระแทกทำให้เกิดเสียงที่แหลมและดังมากซึ่งเรียกว่า sonic boom.
การสะท้อนของเสียง
เมื่อคลื่นเสียงกระทบกับผนังทึบหรือแม้แต่ของเหลวก็จะสะท้อนกลับ
เสียงสะท้อน
หากคุณตะโกนหรือปรบมือในบริเวณภูเขา (โดยเฉพาะ) หลังจากนั้นไม่นานคุณจะได้ยินเสียงเดียวกันซึ่งเรียกว่า echo.
ความรู้สึกของเสียงยังคงดำเนินต่อไปในสมองของเราประมาณ 0.1 วินาที ดังนั้นเพื่อให้ได้ยินเสียงสะท้อนที่แตกต่างกันช่วงเวลาระหว่างเสียงต้นฉบับและเสียงสะท้อนต้องมีค่าอย่างน้อย 0.1 วินาที
เพื่อให้ได้ยินเสียงสะท้อนที่แตกต่างกันระยะห่างต่ำสุดของสิ่งกีดขวางจากแหล่งกำเนิดเสียงต้องเป็น 17.2 ม. อย่างไรก็ตามระยะห่างนี้มีความแปรปรวนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
เสียงก้อง
การสะท้อนซ้ำที่ส่งผลให้คลื่นเสียงคงอยู่เรียกว่า reverberation. เช่นในห้องโถงใหญ่ (โดยเฉพาะหอประชุม) จะได้ยินเสียงก้องมากเกินไป
โดยปกติเพดานของคอนเสิร์ตหรือห้องแสดงภาพยนตร์จะมีรูปร่างโค้งเพื่อให้คลื่นเสียงหลังจากการสะท้อนไปถึงทุกมุมของห้องโถง (ดูภาพด้านล่าง)
ช่วงของเสียงที่ได้ยิน
ช่วงเสียงที่ได้ยินสำหรับมนุษย์นั้นแตกต่างกันไประหว่าง 20 Hz ถึง 20,000 Hz
อย่างไรก็ตามเมื่อคนเราอายุมากขึ้นหูของพวกเขาจะค่อยๆไวต่อเสียงน้อยลงเพื่อให้ได้ความถี่เสียงที่สูง
เสียงที่มีความถี่น้อยกว่า 20 เฮิรตซ์เรียกว่า infrasonic sound หรือ infrasound.
ปลาวาฬแรดและช้างทำให้เกิดเสียงในช่วงอินฟราซาวนด์
เสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20 kHz เรียกว่า ultrasonic sound หรือ ultrasound.
เทคโนโลยีอัลตราซาวด์ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆและเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์
ปลาโลมาค้างคาวและปลาโลมาสร้างเสียงอัลตราซาวนด์
เครื่องช่วยฟัง
เครื่องช่วยฟังเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ช่วยให้คนหูหนวกสามารถฟังได้อย่างถูกต้อง
เครื่องช่วยฟังเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ซึ่งรับเสียงผ่านไมโครโฟน
โซนาร์
คำว่า SONAR ย่อมาจาก Sound Navigation And Ranging.
โซนาร์เป็นอุปกรณ์ขั้นสูงที่ใช้คลื่นอัลตร้าโซนิคเพื่อวัดทิศทางระยะทางและความเร็วของวัตถุใต้น้ำ (เรือดำน้ำ) ความลึกของทะเล ใต้เนินน้ำ หุบเขา; เรือจม เป็นต้น
บทนำ
ดวงอาทิตย์และวัตถุท้องฟ้าทั้งหมดที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ (ดวงอาทิตย์) เรียกว่า solar system.
ระบบสุริยะประกอบด้วยร่างกายจำนวนมากรวมทั้งดาวเคราะห์ดาวหางดาวเคราะห์น้อยและอุกกาบาต
มีดาวเคราะห์แปดดวง พวกมันถูกจัดเรียงตามลำดับระยะห่างจากดวงอาทิตย์เป็นดาวพุธดาวศุกร์โลกดาวอังคารดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน (ดูภาพด้านล่าง)
ดาวเคราะห์สี่ดวงแรก ได้แก่ ดาวพุธดาวศุกร์โลกและดาวอังคารเรียกว่า 'inner planets. '
ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มากและรู้จักกันในชื่อ 'outer planet. '
ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด
ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกประมาณ 150,000,000 กิโลเมตร (150 ล้านกม.)
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานเกือบทั้งหมดที่มีอยู่บนโลก
หลังจากดวงอาทิตย์ Alpha Centauri เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด
ปีแสงคือระยะทางที่เดินทางโดยแสงในหนึ่งปี
ความเร็วแสงประมาณ 300,000 กม. ต่อวินาที
ดาวเคราะห์
มีดาวเคราะห์แปดดวงที่เปลี่ยนตำแหน่งไปเรื่อย ๆ เมื่อเทียบกับดวงดาว
ดาวเคราะห์มีเส้นทางที่แน่นอนซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์
เส้นทางของดาวเคราะห์เรียกว่า orbit (ดูภาพด้านบน)
เวลาที่ดาวเคราะห์ใช้ในการปฏิวัติหนึ่งครั้งเรียกว่าช่วงเวลาของ revolution.
ช่วงเวลาของการปฏิวัติเพิ่มขึ้นตามระยะห่างของดาวเคราะห์ที่เพิ่มขึ้นจากดวงอาทิตย์
ดาวเคราะห์ทั้งหมดยังหมุนตามแกนของตัวเองซึ่งเรียกว่าคาบการหมุนของมัน
เทห์ฟากฟ้าที่หมุนรอบโลกเรียกว่า satellite หรือ moon.
ปรอทของดาวเคราะห์มีขนาดเล็กที่สุดและใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด
ดาวพุธไม่มีดาวเทียมเป็นของตัวเอง
ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่ใกล้โลกมากที่สุด
ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่สว่างที่สุด
ดาวศุกร์ปรากฏบนท้องฟ้าทางทิศตะวันออกก่อนพระอาทิตย์ขึ้นและปรากฏในท้องฟ้าด้านตะวันตกหลังพระอาทิตย์ตก ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าดาวเช้าหรือดาวยามเย็น
ดาวศุกร์ไม่มีดวงจันทร์ / บริวาร
ดาวศุกร์หมุนจากตะวันออกไปตะวันตก
จากอวกาศโลกจะปรากฏเป็นสีเขียวอมฟ้าเนื่องจากการสะท้อนของแสงจากน้ำและผืนดินตามลำดับ
โลกมีดวงจันทร์ดวงเดียว
ดาวอังคารมีลักษณะค่อนข้างแดงและด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าดาวเคราะห์สีแดง
ดาวอังคารมีดาวเทียมธรรมชาติสองดวง
ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดของระบบสุริยะ
ดาวพฤหัสบดีหนักกว่าโลกประมาณ 318 เท่า
ดาวเสาร์มีสีออกเหลือง
ดาวเสาร์มีวงแหวนล้อมรอบ
ดาวเสาร์มีความหนาแน่นน้อยที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งหมด (แม้แต่น้ำก็หนาแน่นกว่าดาวเสาร์)
เช่นเดียวกับดาวศุกร์ดาวยูเรนัสยังหมุนจากตะวันออกไปตะวันตก
คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของดาวยูเรนัสคือมีแกนหมุนที่เอียงมาก
มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี มันเต็มไปด้วยวัตถุบางอย่างที่เรียกว่า‘asteroids’ และบริเวณนี้เรียกว่าแถบดาวเคราะห์น้อย (ดูภาพด้านล่าง)
โดยทั่วไปแล้วดาวหางจะปรากฏเป็นหัวสว่างที่มีหางยาวและความยาวของหางจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ (ดูภาพด้านล่าง)
ดาวหางฮัลเลย์ปรากฏขึ้นหลังจาก (เกือบ) ทุก ๆ 76 ปี พบครั้งสุดท้ายในปี 1986
ก meteor โดยทั่วไปเป็นวัตถุขนาดเล็กที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกเป็นครั้งคราว
สะเก็ดดาวเป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ shooting stars.
อุกกาบาตบางตัวมีขนาดใหญ่มากและมาถึงโลกก่อนที่จะระเหยไปจนหมด
ดาวตกที่มาถึงโลกเรียกว่า meteorite.
บทนำ
ดวงดาวดาวเคราะห์ดวงจันทร์และวัตถุอื่น ๆ บนท้องฟ้าเป็นที่รู้จักกันในชื่อ celestial objects.
ดวงจันทร์
ดวงจันทร์สามารถมองเห็นได้ในรูปทรงที่แตกต่างกันในเวลาที่ต่างกัน มันเกิดขึ้นเนื่องจากแสงอาทิตย์ตกกระทบและสะท้อนมายังโลกในเวลาต่อมา
รูปร่างต่าง ๆ ของส่วนสว่างของดวงจันทร์ที่มองเห็นในเวลาต่างๆเรียกว่า phases of the moon (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
เป็นครั้งแรกที่นีลอาร์มสตรองนักบินอวกาศชาวอเมริกันลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2512
พื้นผิวของดวงจันทร์เต็มไปด้วยฝุ่นและแห้งแล้งและมีหลุมอุกกาบาตหลายขนาดที่แตกต่างกัน (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
ดวงจันทร์มีภูเขาสูงชันและสูงเป็นจำนวนมาก
ดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ
ดวงดาว
จากพื้นโลกดวงดาวอยู่ห่างออกไปมากกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านเท่า
ดาวฤกษ์ที่รวมตัวกันเป็นกลุ่มที่มีรูปร่างที่แตกต่างเรียกว่า constellation.
รูปร่างของกลุ่มดาวหลายกลุ่มมีลักษณะคล้ายกับวัตถุที่คุ้นเคย (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
Orion เป็นกลุ่มดาวที่ได้รับการยอมรับซึ่งสามารถมองเห็นได้ในช่วงฤดูหนาวในตอนเย็นตอนปลาย
นอกจากนี้ยังมีดาวสว่างเจ็ดหรือแปดดวง (ดูภาพด้านบน) และรู้จักกันในชื่อ Hunter.
ดาวตรงกลางทั้งสามดวงได้รับการยอมรับว่าเป็นเข็มขัดของนักล่าและดาวสว่างทั้งสี่ดวงดูเหมือนจะเรียงกันเป็นรูปสี่เหลี่ยม