Tag Archives: fizica

Erata

Ma trezesc azi dimineata, dupa ce m-a killerit un tantar toata noaptea, adica si la 3 si la 4 si de o saptamana incoace in fiecare dimineata ma trezeste la 7;30 de parca ar trebui sa ma duc la servici  si ce credeti ca-mi era in minte la trezire? Nu, nu o injuratura pentru tiantarello, nu, pentru el am inceput sa fac mare curatenie in dormitor, l-am gasit, citea o carte de  la capul patului si cand sa-l prind se asezase pe perete. O, zic, al meu esti si poc cu palma pe perete , insa,  cum el era mai iute de…aripi decat eu de palma,  mi-a disparut din vedere. Atat am vazut ca era unul mare si negru, probabil ca i se inchegase sangele ce mi l-a supt mie. Mda, asa ca acum fac o pauza de curatenie tantareasca si ma grabesc sa corectez o mare si inadmisibila greseala ce-am facut-o in lectiile mele de fizica. Da, cu asta m-am trezit in minte, abia acum dupa o saptamana mi-a cazut fisa. Vedeti? La scoala daca ziceam ceva gresit (de exemplu m-am trezit ca zic Celzius, mereu Celzius si deodata un elev, unul preferat de mine ca era destept,  ma intreaba frumos ca de ce zic Celzius si eu, imediat i-am multumit ca m-a corectat si de atunci Celsius era in gura mea tot timpul).

Alfa , beta ,  gama, delta ,  epsilon….miu, niu,  ro, pi, psi, csi,  omega si toate celelalte litere din alfabetul grecesc sunt folosite ca simboluri pentru  marimi fizice. Despre asta este vorba. Eu nu am pe tastatura caractere grecesti si am scris ” ca nu am caractere latine”  :((((((((

A, stiu, are o explicatie, de  ieri am inceput sa inghit calciu -magneziu- zinc dar si maxiven pentru ochi, asa ca d’aia…efectul imediat al pastilelor. Glumesc.

Da , puteati si voi sa ma corectati aici, Doamnee, eu nu-s un profesor tipic, sunt atat de atipica incat nu ma supar la corectare, ba din contra,  fiindca sa persisti in greseala este cumplit si penibil totodata.

Fizica- lectia nr. 3

Acum, dupa ce avem  notiunile cunoscute, marimile si unitatile lor de masura in SI (sistemul international de marimi si unitati) ,  putem trece la esenta unei lectii, unei teme: demonstratia sau deducerea unei legi, unei relatii importante, expresiei unei marimi fizice. Fiindca, o  marime fizica are formula de definitie care arata ce este ea si mai are expresie/expresii   in care vedem in ce relatie se gaseste cu alte marimi din cadrul aceleiasi teme. De exemplu inductia magnetica are formula de definitie B=F/Il si expresia ei, de fapt are mai multe expresii in functie de forma conductorului parcurs de curent electric si care creeaza campul magnetic  caracterizat de inductia B. Asa ca poate fi B=yI/2r, B=yI/2 pi r astea pentru curent circular(o spira)  si curent prin conductor rectiliniu. Folosesc „y” -miu pentru permeabilitatea magnetica fiindca nu am caractere latine pe tastatura.

b) Sa se deduca/demonstreze sau stabileasca: teorema de variatie  a energiei cinetice (DEc) a punctului material, Lucrul  mecanic (L) , caldura (Q) si variatia energiei interne (dU)  ale unei cantitati de gaz ideal  in transformarea izobara, Relatia dintre viteza unghiulara (omega) si viteza tangentiala (v) in miscarea circulara uniforma , Rezistenta echivalenta a gruparii serie si asa mai deprate.

Se deduc expresii de legi, teoreme, relatii intre marimi si expresia unei marimi fizice (alta decat cea de definitie, aceasta nu se deduce, este asa considerata, definita ca atare ).

Teorema de variatie a energiei cinetice a punctului material 

Plecam de la formule deja cunoscute cum ar fi definitia lucrului mecanic, definitia fortei (sau principiul fundamental al mecanicii) si formula lui Galilei (relatia dintre drumul parcurs in miscare uniform variata si vitezele de la capetele drumului ),   adica

L= Fd ;       F=ma  ;  v2″-v1″= 2ad ;   inlocuind  acceleratia in forta si forta in lucrul mecanic rezulta

=> L= mad= m(v2″-v1″)d/2d =( mv2″-mv1″)/2 = mv2″/2- mv1″/2 = DEc , dar mv2″/2= Ec2 si  mv1″/2 = Ec1 si Ec2 -Ec1 = DEc,

 deci  D(delta) Ec= L este expresia teoremei in discutie. Ea se enunta asa:  variatia energiei cinetice a punctului material care se misca in raport cu un sistem de referinta inertial  este egala cu lucrul mecanic  efectuat de forta rezultanta  care actioneaza asupra lui in acel timp.

Observatie : am folosit D= delta= variatia inseamna si se citeste.

am folosit ” in loc de exponentul 2 care inseamna la patrat

 

 Lucrul mecanic, caldura si variatia energiei interne in procesul  izobar

  Procesul izobar este transformarea simpla a gazului ideal in timp ce presiunea se mentine constanta, p=const. Consideram un gaz ideal intr-un cilindru cu piston mobil , astfel ca in interior va fi aceeasi presiune ca si in exterior, deci se mentine constanta.  Gazul actionand cu o forta asupra  pistonul de suprafata S  el, pistonul se deplaseaza cu distanta d, iar gazul se destinde, marindu-si volumul cu DV (delta V ). Folosim definitia fortei, definitia presiunii si rezulta expresia lucrului mecanic intr-o transformare izobara la   p=constant.

L= Fd ;   p=F/S   =>    L= pdS = P(delta) V   fiindca d S este variatia volumului , deci 

L= pDV

Pentru expresia caldurii folosim formula de  definitie a caldurii molare  izobare Cp.

Cp= Q/ niu . DT   => Qp= niu CpDT    ; ( niu este numarul de moli de gaz, Cp este caldura molara izobara si DT este variatia temperaturii )

Iar pentru deducerea expresiei variatiei energiei interne folosim principiul intai al termodinamicii : Q=L + DU

=> DU=Q – L , dar

Q= niu Cp DT  si L= p DV si  pDV = niu RDT(ecuatia termica de stare a gazului ideal scrisa pentru o variatie de temperatura la presiune constanta )

Deci,   L= niu RDT si rezulta   DU = niu CpDT – niu RDT = niu DT ( Cp-R) =  niu Cv DT, unde Cp-R= Cv (caldura molara izocora )

Asa ca  DU = niu CvDT 

Deci,  in transformarea izobara lucrul mecanic, caldura si variatia energiei interne ale  unui numar de moli de gaz ideal se calculeaza cu relatiile: 

L= pDV      Q= niu Cp DT    DU = niu  Cv DT

Relatia dintre viteza unghiulara (omega)  si viteza liniara (v) in miscarea circulara uniforma(omega = constant) 

 

Folosim formulele de definitie ale celor doua viteze care descriu miscarea aceasta si anume: v=Ds/Dt si omega = Dteta/Dt, adica  arcul Ds, unghiul Dteta si intervalul de timp Dt . Si relatia dintre arc,  unghi si raza cercului descris in miscare Ds =  RDteta (arcul este egal  cu raza ori unghiul la  centru corespunzator )

v = Ds /Dt ;  omega = Dteta / Dt ;   Ds = R Dteta  ==> vDt = R omega Dt ==>

v= omega R

O bservatie :  viteza unghiulara (omega ) este constanta iar viteza liniara depinde de raza cercului descris. Cu cat punctul este mai departe de centrul cercului cu atat este mai mare viteza periferica sau tangentiala sau liniara.

Rezistenta elctrica  echivalenta a unei  grupari serie  de rezistoare

Definim gruparea serie a unor consumatori de rezistente R1, R2 si  R3  o grupare prin care trece acelasi curent electric, fara ramificatii. Adica, pusa gruparea sub o diferenta de potential  U  prin rezistoarele de rezistente diferite R1, R2, R3 trece acelasi curent electric de intensitate I.  Se deseneaza schema electrica a gruparii si schema echivalenta.

Se pune intrebarea cu ce rezistenta echivalenta Rs  poate fi inlocuita gruparea,  pentru ca aceasta, pusa sub aceeasi tensiune electrica,  sa fie parcursa de un curent electric de aceeasi intensitate?

Scriem legea lui Ohm pentru fiecare portiune de circuit I=U1/R1 ; I = U2/R2 ; I = U3 /R3  SI  I = U/ Rs dar si relatia dintre diferentele depotential pefiecare rezistor in parte : U = U1 +U2 + U3  si rezulta  Rs I = R1I + R2 I + R3 I si impartind prin I rezulta   ==>

Rs = R1 + R2 + R3  

Observatie : rezistor este un consumator caracterizat prin rezistenta electrica.

pentru n rezistoare de rezistenta identica avem Rs= n R  

 Sa concluzionam . O demonstratie presupune cateva etape si anume formarea unui sistem de relatii cunoscute, incipiente  care pot fi  formule de definitie sau alte relatii cunoscute, le inchidem  intr-o acolada si prin inlocuirea marimilor din una in alta se obtine rezultatul. Rezultatul se marcheaza, se retine, se interpreteaza, se particularizeaza si se foloseste la rezolvarea problemelor de fizica. Unele  demonstratii se incheie cu reprezentarea grafica (ecuatiile) ,  altele cu enunt (legile, teoremele). Acestea sunt doar cateva din toate subiectele care se preteaza la  acest model b) insa, o lectie nu are, de regula, mai  mult  de o demonstratie sau deducere de  formule, dar asta este miezul  lectiei.

Daca ai ajuns pana aici, adica stii marimile si unitatile, le  stii ca simboluri si ca formule de definitie, apoi,  daca stii demonstratiile bazelor teoretice ale  fizicii,  te poti apuca de culegere de probleme. Insa eu te mai ajut cu inca doua modele in lectia urmatoare.

De ce este important sa stim face o deductie, o demonstratie? In primul rand pentru ca asa se rezolva si problemele de  fizica,  stii sa faci o deducere, vei sti sa rezolvi o probmema. In al doilea rand iti ascute mintea si vei putea rezolva si probleme de viata. Apoi, cata  satisfactie ai cand gasesti raspunsul  corect prin efort propriu…cine stie, intelege  🙂

 ACEST TEXT ESTE PROPRIETATE PRIVATA SI   NU POATE  FI PRELUAT FARA ACORDUL AUTORULUI

Începe şcoala (lectia nr 1. )

UpDate:  Vă doresc şcoală plăcută!

Si eu vreau sa dau o mana de ajutor fiindca,  simt ca nu mai am ce face altceva si fiindca, cred, voi renaste ca pasarea din cenusa…gradinii (sa nu uit sa imprastii cenusa si apoi var pe gradina, la toamna ).

Asa, deci, cei care aveti in programa scolara  ore de fizica  fiti atenti, va voi spune niste secrete, cum sa faceti, daca vreti, sa intelegeti fizica si , poate, chiar sa va placa.

Reguli:

1* o lectie de fizica se citeste din manual , mai intai.

2* cuvintele necunoscute, din lectie, trebuie cautate in dictionar.

3* nu invatati nimic pe de rost, totul are o explicatie.

4* lectiile de fizica sunt facute din – notiuni specifice obiectului fizica 

                                                             – definitii

                                                             – enunturi

                                                             – legi si principii

                                                             – demonstratii

                                                             – experimente

                                                             –  formule si expresii de legi si principii

                                                             – probleme si aplicatii 

5* intr-o lectie nu este obligatoriu sa fie toate cele de la punctul 4* , insa incercati sa le identificati, pornind de la faptul ca astea sunt „uneltele” cu care lucrezi cand inveti fizica.

6* la punctul 5* am spus sa le identificati, adica sa nu confundati uneltele intre ele, uneori si profesorii spun definitie in loc de enunt. De exemplu o lege se enunta nu se defineste (ceea ce se defineste este notiunea de lege si nu legea lui Ohm, spre exemplu). Este foarte important sa incepeti invatarea  fizicii deosebind notiunile intre ele si gasindu-le locul corect fiecareia.

7* daca ati ajuns, cu bine,  la puncul acesta inseamna ca va puteti sistematiza lectia dupa urmatoarele modele:

a) Sa se defineasca (aici definiti notiunile, marimile fizice si unitatile de masura).

b) Sa se deduca sau demonstreze ( aici deduceti expresia unei legi, o formula importanta,o relatie intre marimi).

c) Sa se scrie indicand denumirile marimilor care intervin ( aici scrieti expresiile care trebuie retinute din lectie si precizati cum se numeste fiecare „litera„- marime fizica  ce intra in expresie.

d) Sa se enunte ( aici enuntati legea, principiul sau regula).

e) Sa se descrie observarea fenomenului sau experimentul efectuat pentru descoperirea/repetarea fenomenului din natura.

f)  Sa se aplice cele de mai sus la rezolvarea problemelor propuse la aceasta lectie.

Inainte de a lua o anumita lectie pe care sa o invatam impreuna o sa fac o introducere:

fizica= natura, deci se ocupa cu studiul fenomenelor naturii (inghetarea, topirea, incalzirea,  racirea, compresia, destinderea, dilatarea, contractia – fenomene termice; cadera libera, alunecarea pe plan inclinat, oscilatia mecanica, miscarea circulara , miscarea pe orbita eliptica – fenomene mecanice; reflexia luminii, refractia luminii, dispersia luminii, absorbtia luminii, polarizarea luminii- fenomene optice; fisiunea nucleara, fuziunea nucleara, dezintegrarea radioactiva – fenomene nucleare; ionizarea, tranzitia cuantica – fenomene atomice.

Acestea sunt doar cateva exemple de fenomene care se petrec in natura. Pentru a fi studiate, fie se face observarea lor,  fie se reproduc la scara de laborator si se stabilesc,  prin cercetare,  legile dupa care se desfasoara aceste fenomene.

Avem nevoie sa cunoastem aceste legi,  dupa care decurg fenomenele,  pentru ca intreaga tehnica este rodul cunoasterii acestora.

Pentru intelegere corecta este necesar si sa deosebiti notiunile – cuvintele dintr-un text, fiindca unele exprima obiecte, altele exprima stari, altele exprima procese sau actiuni in desfasurare si altele exprima, pur si simplu, notiuni abstracte . De exemplu apa este obiectul, inghetarea este procesul  , iar intre 0 C- 100C si 1 atm  apa este in stare lichida. Dar stare fizica inseamna situatia in care se gaseste obiectul intr-un moment dat in anumite conditii.

Alt exemplu, Pamantul, la un monent dat,  se afla la periheliu in punctul cel mai apropiat de Soare in miscarea lui pe elipsa in jurul Soarelui. Aici Pamantul este obiectul, miscarea lui in jurul Soarelui este procesul mecanic, iar starea lui de periheliu este una dintre multimile de stari din care este format procesul, adica miscarea. Deci procesul este format din multimea starilor unui obiect. Asta este legatura dintre aceste trei notiuni: obiect, stare si proces.

Acestea sunt valabile pentru toate fenomenele fizice, fie ca sunt mecanice, fie ca sunt nucleare. Ca fenomen atomic sa zicem tranzitia cuantica in care obiectul este atomul care trece dintr-o stare in alta fie cu absorbtie de energie fie cu emisie de radiatii. Pana la urma vom intelege ca un fenomen fizic este o actiune, un proces fizic ce se petrece cu un anumit obiect. In fizica obiectele se numesc corpuri. Astfel, un corp in miscare mecanica se reduce la un punct material  atunci cand toate punctele fizice ale corpului descriu,  in miscare,  aceleasi traiectorii, cu aceeasi viteza in acelasi timp, cum este Pamantul in miscarea lui in jurul Soarelui. In schimb, cand avem in vedere miscarea Pamantului in jurul axei sale (cu consecinta succesiunea zilelor si a noptilor), adica miscarea de rotatie a Pamantului, el, Pamantul nu mai este punct material ci corp solid rigid fiindca puncte fizice diferite ale lui se misca pe traiectorii diferite, cu viteze diferite. De aceea mecanica, prima parte de fizica cu care se incepe invatarea fizicii,  contine doua mari parti si anume Miscarea punctului material si Miscarea solidului rigid. In clasele mici se studia numai Punctul material. Intelegeti, deci, ca punctul material este o notiune abstracta care se ataseaza unui corp fizic concret ce se misca asa cum am spus mai sus.

Inchei acesta lectie de fizica spunandu-va ca este utila atat incepatorilor dintr-a VI-a si a IX-a cat si celor care continua fizica si au deja notiunile de baza.

Lectia mea este o analiza prin sinteza, adica intai analizam notiunile si apoi sintetizam un capitol intreg, cand este vorba de pregatirea unui examen.Dar si fiecare lectie in parte.

Desigur ca, daca voi sti, va voi raspunde la  intrebari .

Voi continua, asa cum am spus, luand  o anumita lectie, dintr-un manual si invatand-o dupa metoda aceasta a mea. Deci, va urma lectia nr. 2.

 ACEST TEXT ESTE PROPRIETATE PRIVATA SI   NU POATE  FI PRELUAT FARA ACORDUL AUTORULUI