الظواهر الميكانيكية في الحياة اليومية

تدرس الفيزياء العالم الذي نعيش فيه ، والظواهر التي تحدث فيه ، وتكتشف القوانين التي تخضع لها هذه الظواهر ، وكيف أنها مترابطة. من بين مجموعة كبيرة ومتنوعة من الظواهر في الطبيعة ، تحتل الظواهر الفيزيائية مكان خاص. وتشمل هذه:

1. 
   الظواهر الميكانيكية (على سبيل المثال ، حركة السيارات والطائرات والأجرام السماوية وتدفق السوائل).
2. 
   الظواهر الكهربائية(فمثلا، كهرباء، موصلات التدفئة مع التيار ، كهربة الهيئات).
3. 
   الظواهر المغناطيسية(على سبيل المثال ، تأثير المغناطيس على الحديد ، التأثير حقل مغناطيسيالأرض على إبرة البوصلة).
4. 
   الظواهر البصرية(على سبيل المثال ، انعكاس الضوء من المرايا ، انبعاث أشعة الضوء من مصادر الضوء المختلفة).
5. 
   الظواهر الحرارية(ذوبان الجليد ، الماء المغلي ، التمدد الحراريجثث).
6. 
   الظواهر الذرية(على سبيل المثال ، تشغيل المفاعلات النووية ، اضمحلال النوى ، العمليات التي تحدث داخل النجوم).
7. 
   الظواهر الصوتية(مثل صدى الصوت).

ممارسه الرياضه

1. 
   أعط أمثلة على الظواهر الفيزيائية: الميكانيكية ، الكهربائية ، المغناطيسية ، البصرية ، الحرارية.
2. 
   أي مما يلي يعتبر ظواهر فيزيائية؟
   • 
     طن
   • 
     ذوبان الجليد
   • 
     مركب
   • 
     الغليان
   • 
     زمن
   • 
     المشي

الدرس رقم 2.

أي علم يستخدم كلماته الخاصة - المصطلحات العلمية. عادة ما لا يأخذ الفيزيائي ، الذي يتحدث عن حركة الأجسام ، في الحسبان ما يتحرك بالضبط ، لأنه من أجل الدراسة حركة ميكانيكيةهذا غير مهم في العديد من المهام. لذلك ، في هذه الحالات ، يتحدث المرء عن الجسد المادي.

الجسد المادي -هذه هي كل الأشياء التي تحيط بنا (على سبيل المثال ، سيارة ، طاولة ، قدح ، دمية ، إلخ.)

أي جسم مادي (جسم مادي) يتكون من مادة ، ويمكننا رؤيتها ولمسها.

مستوى-هذا ما تتكون منه جميع الأشياء من حولنا (على سبيل المثال ، كوب الجسم المادي ، يتكون من البورسلين ، والبورسلين مادة ؛ وملعقة الجسم المادية ، تتكون من الألومنيوم ، والألمنيوم مادة).

ممارسه الرياضه.

أعط 10 أمثلة أجساد ماديةوالمواد التي تتكون منها.

الدرس 3

عند إجراء التجارب ، فإننا نتعامل مع معلمات فيزيائية يمكن أن تتغير بمرور الوقت أو لا تتغير. يتم استدعاء خصائص الهيئات أو العمليات التي يمكن تغييرها كميات فيزيائية.

تشمل الكميات الفيزيائية الحجم والكتلة والطول والوقت والسرعة ودرجة الحرارة والوزن والمساحة وما إلى ذلك.

يتم قياس أي كمية مادية بوحداتها. عادة يتم قياس جميع الكميات الفيزيائية النظام الدوليالوحدات.

على سبيل المثال ، وحدة الوقت هي الثانية (1 ثانية) ، ووحدة الطول هي المتر (1 م).

تستخدم لقياس الكميات المادية اجهزة القياس.الابسط أدوات القياسهي مقياس حرارة ، ساعة توقيت ، مسطرة ، إلخ.

ممارسه الرياضه.

1قل الألغاز حول الأجهزة المادية:

هزت شقيقتان

تم البحث عن الحقيقة.

وعندما حققوا ذلك

توقف ذلك.

هناك لوحة على الحائط

يتحرك سهم عبر اللوحة.

هذا السهم للأمام

نحن نعرف الطقس.

يذهب قرن كامل من Eremushka ،

لا نوم له ، لا قيلولة.

يحسب خطواته بدقة ،

ومع ذلك فإنه لن يغادر المكان.

2الكميات المادية ووحدات قياسها مذكورة أدناه. اختر التطابق الصحيح.

• 
  الطول ، الثانية
• 
  الوقت ، متر
• 
  الحجم ، متر مكعب
• 
  درجة الحرارة ، مم

الحركة الميكانيكية للهيئات - تغيير موقعهم في الفضاء بمرور الوقت.
تتمثل المهمة الرئيسية للميكانيكا في تحديد موضع الجسم في الفضاء في أي وقت.
حركة الجسم نسبية: لتحديد حركة الجسم ، من الضروري اختيار جسم آخر ، مشروطًا باعتباره ثابتًا.

تنقسم حركة الجسم إلى:
- تدريجي(جميع نقاط الجسم تتحرك بنفس الطريقة) ؛
- التناوب(نقاط الجسم تصف الدوائر) ؛
-تذبذبي(تبادلي أو تبادلي).

الخصائص الرئيسية لحركة النقطة المادية
مسار- الخط الذي تتحرك عليه النقطة المادية ؛
المسافة المقطوعة- المسافة التي تقطعها النقطة على طول المسار الإلكتروني ؛
متحرك- المتجه الموجه من موضع النقطة المادية في اللحظة الأولى من وقت المراقبة إلى الموضع e في نهاية الفترة الزمنية للرصد ؛
سرعة- متجه يميز اتجاه وسرعة تحريك نقطة ؛
التسريع- المتجه الذي يميز اتجاه ومعدل تغير سرعة النقطة بالنسبة إلى الجسم المرجعي.

لماذا تجري الذبابة بحرية على السقف بينما القطة لا تفعل ذلك؟ كان يُعتقد أن الذباب يساعده أدق الشعيرات الموجودة على كفوفه ، والتي تتشبث بأدنى مخالفات على سطح السقف.
ولكن عندما ظهرت مجاهر قوية ، أظهرت زيادة قدرها ألف مرة أن الأمر لم يكن يتعلق بالشعر ، بل بسبب ضمادات غدية مسحوقية تنبعث منها قطرات من مادة لزجة. يتم تحرير ما يكفي من الغراء بحيث تتمتع الذبابة بالقوة الكافية لتمزيق مخلبها عن السطح عندما تحتاج إلى ذلك. تساعد كتلته الصغيرة حتى طبقة رقيقة من المادة على الاحتفاظ بها.

كيف نتنفس ونشرب؟بسبب مجهود العضلات ، نزيد الحجم صدربينما ينخفض ​​ضغط الهواء داخل الرئتين. علاوة على ذلك ، فإن الضغط الجوي "يدفع" جزءًا من الهواء إلى الرئتين. عند الزفير ، يحدث العكس.
يتسبب استنشاق السائل عن طريق الفم في تمدد الصدر وخلخلة الهواء في كل من الرئتين والفم. الضغط الجوي الخارجي ، الذي زاد مقارنة بالضغط الجوي الداخلي ، "يدفع" جزءًا من السائل هناك. هذه هي الطريقة التي يستخدم بها جسم الإنسان الضغط الجوي.

التعطيل.

هناك العديد من الظواهر المثيرة للاهتمام التي تدل على بقاء الجسم في حالة راحة حتى يتعرض لقوة غير متوازنة. يوضح الشكل مثالًا واحدًا على قوة موجهة أفقيًا لها تأثير ضئيل أو معدوم.

ضع كوبًا مملوءًا بالماء جزئيًا على طاولة مغطاة بفرش طاولة غير ملحوم. ثم اسحب مفرش المائدة للخارج دون لمس الزجاج أو سكب الماء. (إذا تم إعطاء مفرش المائدة رعشة سريعة وحادة ، فإن القوة الموجهة أفقيًا بين مفرش المائدة وقاعدة الزجاج لن تكون قوية بما يكفي ولن تكون مدتها كافية لتحريك الزجاج في اتجاه أفقي. تمت إزالته فجأة ، وسقط الزجاج عموديًا على المنضدة تحت تأثير قوة الجاذبية.

السقوط الحر.

السقوط الحر هو حركة الأجسام فقط تحت تأثير جاذبية الأرض (تحت تأثير الجاذبية).
في ظل ظروف الأرض ، يعتبر سقوط الأجسام حرًا مشروطًا ، لأن عندما يسقط جسم في الهواء ، توجد دائمًا قوة مقاومة للهواء.
السقوط الحر المثالي ممكن فقط في الفراغ ، حيث لا توجد قوة مقاومة للهواء ، وبغض النظر عن الكتلة والكثافة والشكل ، فإن جميع الأجسام تسقط بسرعة متساوية ، أي في أي لحظة من الوقت يكون للأجسام نفس السرعات والتسارع اللحظية.
في ظل هذه الظروف ، يمكننا ملاحظة أكثر الظواهر إثارة للاهتمام. على سبيل المثال ، أخف ريشة أو ندفة ثلجية تسقط بنفس سرعة البيانو.

هاتف السباحة

على ال صلب، مغمورة في سائل ، تعمل قوة أرخميدس FA وقوة الجاذبية mg. اعتمادًا على نسبة القوى mg و FA ، يمكن للجسم أن يغرق ويسبح ويطفو. إذا كانت mg> FA ، فإن الجسم يغرق. إذا كانت mg = FA ، فإن الجسم يطفو داخل السائل أو على سطحه ؛ إذا ملغ< FA, то тело всплывает до тех пор, пока архимедова сила и сила тяжести не сравняются по модулю.
يطفو الجسم على السطح إذا كانت pzh = rt ؛ يغرق الجسم إذا كان rt> hw ؛ يطفو الجسم إذا كان الفم< ржБольшинство веществ при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вот, например, ртуть в градуснике: при нагревании она расширяется и показывает درجة حرارة عالية، وأقل على التبريد. يتوسع الماء أيضًا عند تسخينه وينكمش عند تبريده. ومع ذلك ، في نطاق درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية ، فإنه يتوسع. لذلك في الشتاء ، يمكن أن تنفجر أنابيب المياه إذا تجمد الماء فيها.
تعد هذه الميزة للمياه من أهم سمات وجود الحياة على الأرض. لذلك عندما تنخفض درجة الحرارة ، يتشكل الجليد على الأنهار والبحيرات ، والتي تطفو وبالتالي تحمي عمود الماء من البرد ، مما يؤدي إلى تجمد الخزان بأكمله حتى القاع. ماذا لو كان العكس؟ تجمد الجليد ، وأصبح أثقل من الماء وغرق في القاع ، وتحول الماء الموجود على السطح إلى جليد مرة أخرى وغرق مرة أخرى ... في غضون أيام ، سيتجمد الخزان من السطح إلى القاع ، ومعه الماء ، كل الحيوانات والنباتات ستتجمد ... ذلك الجليد أخف من الماء "الذي اخترعته" الطبيعة حتى لا تنتهي الحياة في الماء من الوجود ، ومعه الحياة على الأرض كلها.

الرجل والضغط الجوي المنخفض.

يتكيف جسم الإنسان مع الضغط الجوي ، لكنه لا يتسامح مع انخفاضه بشكل كبير. عند تسلق الجبال إلى ارتفاع حوالي 4000 متر (وبعضها أقل من ذلك) ، يشعر الكثير من الناس بالسوء. علامات "داء الجبال": يصعب التنفس ، لا يوجد هواء كافٍ ، يخرج الدم من الأذنين والأنف ، وقد يكون هناك فقدان للوعي. يتكيف جسم متسلقي الجبال مع انخفاض ضغط الدم.
بسبب الضغط الجوي ، تتلاءم الأسطح المفصلية بشكل مريح مع بعضها البعض (في الكيس المفصلي الذي يغطي المفاصل ، يتم تقليل الضغط). لذلك ، في أعالي الجبال ، ينزعج عمل المفاصل بسبب انخفاض الضغط الجوي. لا تطيع اليدين والقدمين جيدًا ، وغالبًا ما تحدث الاضطرابات.
يأخذ المتسلقون والطيارون أجهزة الأكسجين معهم أثناء الصعود على ارتفاعات عالية ، وقبل الصعود يتدربون بشكل خاص ، على سبيل المثال ، في غرفة الضغط ، مثل رواد الفضاء. لحماية الطيارين ورواد الفضاء ، يستخدمون: ضيق السفينة (انظر الحالة مع Soyuz 11 أعلاه) ، ودعم الضغط و نظام درجة الحرارة(على سبيل المثال ، على السفينة "Voskhod - 2" p = 1 atm ،ر = 18 درجة مئوية) ، عند مغادرة السفينة إلى الفضاء - بدلات فضاء خاصة.
تتسامح بعض الطيور بسهولة مع انخفاض الضغط وتطير إلى ارتفاعات عالية. يرتفع كوندور في جبال الأنديز إلى 9000 م ، ويعشش على ارتفاع 7000 م ؛ الغربان الجبلية على جبل إيفرست ترتفع إلى 8200 م والنسر والصقر - حتى 6000-7000 م معظم الطيور لا ترتفع فوق 4000 م.
تحتوي العديد من الكائنات الحية (الذباب ، العلق ، الديدان ، المثقوبة ، الأخطبوطات ، الأخطبوطات) على أكواب شفط ، يمكن أن تلتصق بها ، تلتصق بأي شيء: تتحرك العلق على طول قاع الخزان ، الأخطبوط يمسك فريسته. في هذه الحالة ، يزيد حجم أكواب الشفط. يتشكل بداخلها مساحة مخلوعة ، ويضغط عليها ضغط الهواء الخارجي على الجسم.
يسمح الضغط الجوي للحيوانات ، على عكس البشر ، بسحب أرجلها بحرية من تربة المستنقعات. تحت الساق ، عندما يرفعها شخص ما ، تتشكل مساحة مخلخلة ويمنع الضغط الجوي الرجل من الانسحاب. لسحبها إلى شخص ما ، من الضروري التغلب ليس فقط على مقاومة التربة ، ولكن أيضًا على قوة الضغط الجوي. الحصان لديه حوافر صلبة مثل المكابس. في الخنازير والحيوانات المجترة ، تتكون الحوافر من عدة أجزاء ، وعندما يتم سحب الساق ، يتم ضغطها بسبب عدم المساواة في الضغوط من أعلى وأسفل ، مما يسمح للهواء بالمرور إلى الكساد المتكون. لذلك لا يوجد فرق في ضغط الهواء فوق وتحت الحافر ، وترتفع الساق بسهولة.

تاريخ النشر 09.02.2013 20:25

لقرون وآلاف السنين ، واجهت البشرية الكثير ظاهرة طبيعيةالتي لم يكن من الممكن تفسيرها دائمًا. تغير الطقس ، وحركة الأجرام السماوية ، ونمو النباتات ، وضوء اللهب ، وتغير الفصول - كل هذه العمليات بالنسبة لأسلافنا بدت وكأنها ألغاز الطبيعة الغامضة. جاء البشر تدريجيًا لشرح الطبيعة المادية للعديد منهم: بعضها سابقًا ، والبعض الآخر مؤخرًا نسبيًا. نشأت فروع علمية كاملة تدرس ظواهر طبيعية معينة.

ما الذي لاحظه أسلافنا في أغلب الأحيان؟ تغير النهار والليل ، البرد والحرارة ، حركة السحب والشمس عبر السماء ، المطر والعواصف الرعدية ، نسمة الرياح ، إنبات الحبوب عبر التربة ، تجمد الماء وذوبان الجليد. معظممن الملاحظات كانت ظواهر ميكانيكية ، أي مرتبطة بالحركة والحركة مختلف الهيئاتعلى حد سواء الحية وغير الحية. وتشمل هذه نمو العشب ، وحركة القمر عبر السماء.

الظواهر الميكانيكية، التي توجد أمثلة منها في كل مكان ، إلى جانب العديد من الأمثلة الأخرى ، تمت دراستها من قبل البشرية لعدة قرون. نمت المعرفة الأولية للبشرية عن العالم المحيط إلى نظام متماسك بمرور الوقت. ظهرت فروع علمية كاملة متخصصة في دراسة عمليات معينة. يدرس الظواهر الميكانيكية للفيزياء ، وبصورة أدق ، قسمها المسمى الحركية - علم حركة وحركة الأجسام. تستند الأفكار الحديثة في علم الحركة إلى افتراضات ميكانيكا نيوتن الكلاسيكية. إنها تستند إلى الفكرة الآلية لبنية العالم من حولنا ، والتي سيطرت على العلم حتى بداية القرن العشرين. هذه الأفكار صحيحة ومبررة تمامًا من حيث الحركات التي تحدث بسرعات منخفضة نسبيًا (نحن لا نتحدث عن سرعة الضوء) ومع الأشياء التي يكون حجمها أقل بكثير من المسافة التي تقطعها.

بشكل عام ، الظواهر الميكانيكية هي نوع من مجموعة الظواهر الفيزيائية. إلى الظواهر الفيزيائيةهي تلك التي لا يوجد فيها تحول من مادة إلى أخرى. في هذه الحالة ، يمكن أن تتغير حالة تراكم مادة ما (يتحول الماء إلى جليد) ، ولكن هذه هي نفس المادة. ظواهر التفاعل مواد مختلفةمع التكوين اللاحق لعلوم جديدة ، يدرس علم آخر بالفعل - الكيمياء.

الظواهر الميكانيكيةليسوا الوحيدين في الفيزياء. بالإضافة إلى دراسات الفيزياء الظواهر الكهربائية، تحدث أثناء حدوث ، حركة ، تفاعل الشحنات الكهربائية (تيار كهربائي ، برق ، تلغراف) ، مغناطيسي (جذب الأجسام المعدنية بواسطة مغناطيس ، تدوير إبرة البوصلة إلى الشمال) ، بصرية ، تحدث أثناء انعكاس وانكسار الضوء (السراب ، قوس قزح ، انعكاس الأشياء في المرآة وإلقاء الظل عليها) ، وكذلك الحرارية (ذوبان الجليد والضباب والماء المغلي) والذري (الانفجار الذري).

مما لا شك فيه، الظواهر الميكانيكيةمن بين الأكثر بحثًا. يحدد العلم الذي يدرسها - الميكانيكا - مهمته الرئيسية لتحديد موقع الجسم في الفضاء المحيط في أي لحظة زمنية بشكل تعسفي. حركة الجسم في الميكانيكا لا تعتبر في حد ذاتها ، ولكن فيما يتعلق بالأجسام الأخرى ، يمكن اعتبار أحدها كالجسم الأولي عند العد. تعتبر الحركة في نظام إحداثيات على طول ثلاثة محاور متعامدة بشكل متبادل لها نقطة مرجعية مشتركة.

تؤخذ نسبية الحركة أيضًا في الاعتبار - يمكن للجسم أن يتحرك بالنسبة لبعض الأجسام ولا يتحرك بالنسبة إلى أجسام أخرى. هناك مفاهيم الإزاحة والمسار الذي تجتازه الأجسام. وهكذا ، فإن الميكانيكا ، التي تدرس حركة الأجسام ، تعتبر مهمتها الرئيسية هي إيجاد موضع الجسم في أي لحظة.

قيمة كبيرة في التعلم الظواهر الميكانيكيةلعب مفاهيم السرعة والوقت اللازمين لتحديد المسافة المقطوعة. علم حركة الجثث يعتبر أيضا أنواع مختلفةالحركات - متعدية ، دورانية ، مختلطة.

الفيزياء كعلم يدرس مجموعة لا حصر لها من الظواهر الطبيعية (الميكانيكية وليس فقط) هي بالتأكيد واحدة من أكثر فروع المعرفة إثارة وإثارة للاهتمام.