داستان از این قرار است که … | قانون و قاعده

خب حالا کمی با واحدها اشنا شدیم و فهمیدیم که هر پدیده ای رو میشه اندازه گرفت، حالا بهتره با یک سری از قوانینی که میتونیم به وسله ی اونها پدیده هایی رو در عالم توجیه کنیم معرفی کنم. البته قوانین خیلی واضحی هستن و شکی نیست که همگی شما بهشون اشراف دارین یا حداقل یک آشنایی مختصری باهاشون دارین.

طبیعت داره با مجموعه ای از قوانین اداره میشه قوانینی که میتونن پدیده های عالم رو از بزرگترین ابعد کیهان تا ریزترین ذرات، اداره کنن. حالا بیاین با جندتاشون آشنا بشیم:

قانون جهاننی گرانش:

براتون مهم باشه یا نه شما و هر جسم دیگه ای که در این کیهان وجود داره، حالا چه روی کره ی زمین یا روی هر کره ی دیگه ای یا حتی وسط فضا که سرگردون باشین مقداری از گرانش رو دارین. منظورم اینه که شما ناخودآگاه به سایر اجسام رو به سمت خودتون میکشین و خودتون هم به سمتشون جذب میشین. خب پس چرا این جذب رو احساس نمی کنیم؟ اول اینکه نیروی جاذبه ی خود سیاره اونقدر زیاده که این گرانش سایر اجسام خیلی حس نمیشه و دوم اینکه نیرو اصطحکاک هم هست که خودش اصن یه مساله بزرگیه. این قانون توسط نیتون ابداع شده، احتمالا زیر همون درخت سیب … ممیدونستین اگه نیوتن نبود الان خیلی کتابای فیزیک آسون تر میشد؟  

اوکی حالا ادامه بحث، به عبارت دیگه این قانون میگه که جسمی با جرم mکه توسط جسم دیگه ای با جرم m2 جذب میشه و این مقدار با مربع فاصله ی این دو جسم از همدیگه نسبت عکس داره. شکل فرمول به این صورت هست که:

F = G*m1*m2/r2

البته پارامتر G همون ثابت جهانی گرانش هست که به صورت تجربی اندازه گیری شده و مقداره ۱۱-۱۰*۶٫۶۷ Nm2/Kg2 هست.  دقیقا به همین دلیل هست که شما هیچوقت گرانش بین خودتون و میز کنار دستتون رو احساس نمی کنین. چون یک نیروی گرانش خیلی قوی تر وجود داره بین شما و زمین. کاملا بدیهیه! فاصله شما و کره صفر هست که این خودش مخرج کسر رو صفر میکنه و مقدار عباذت رو به سمت مثبت بینهایت سوق میده بماند که جرم زمین یک عدد بسیار بزرگه. حالا این وضع رو با خودتون و میر کنارتون مقایسه کنین …

قوانین حرکت:

قوانین سه گانه نیوتون در باب حرکت، خودش پایه ی علم مکانیک هست. قانون اول میگه که هر جسمی که ثابته یا در حال حرکته برای همیشه در همون حالت میمونه به علت وجود اینرسی، مگر اینکه یک نیروی ثانویه بهش وارد بشه. قانون دوم میگه شتاب یک جسم در حال حرکت به مجموعه نیروهایی که بهش وارد میشه در ارتباط مستقیم هست و البته با جرم خود جسم رابطه ی معکوس داره. فرمولش به این شکله:

a = F/m

اما قانون سوم حرکت نیوتون میگه که وقتی دو تا جسم باهم برخورد می کنن نیروی وارد شده بهشون برابر اما در جهات مخالفی هست که به هم نیرو وارد کردن به عبارت دیگه هر عملی یک عکس العملی داره. ممثلا وقتی شما به دیوار ممشت میزنی دستت درد میگیره. دقیقا به این خاطر که درست عین نیرویی که به دیوار وارد کردی به دستت برمیگرده.

قانون پایستکی حرکت:

در کل میاد میگه که مجموع حرکت اجسام در نبود یک نیروی سوم ثابته. یک جورایی منو یاد همون قانون اول حرکت انداخت. فرمول هاشم به شکل زیر هست:

p = m.v

که p نماد حرکت هست و m برای جرمم و v هم که برای سرعت هست. بر اساس این فرمول میشه فهمید که نمادش میشه Kgm/s.

فرمول بالا برای وقتی هست که حرکت در یک خط مستقیم هست اما اگه حرکت طور دیگه ای باشه ینی چرخشی باشه یا جسم دایره وار حرکت کنه به فرمول بالا یک پارامتر r که بیان گر سایز هست هم بهش اضافه میشه.

p = m.v.r

قانون پایستگی انرژی:

دیگه امیدوارم نگین که نمیدونین این قانون چی میگه چون خیلی معروفه! پایستگی انرژی میاد میگه که انرژی در جهان نه به وجود میاد و نه از بین میره بلکه ار جسمی به جسمی دیگه منتقل میشه.

وقتی دوتا جسم باهم برخورد میکنن سرعتشون کم میشه و نیروشون رو به جسم دوم منتقل میکنن. که به این انرژی میگن انرژی جنبشی ( KE ) که فرمولش به صورت زیر هست:

KE = 1/2 * m.v2

و واحد اندازه گیریش بر حسب ژول هست.

اما در اونطرف قضیه هم انرژی ای داریم تحت عنوان انرژی پتانسیل گرانشی مثلا وقتی شما از طبقه ی همکف یک ساختمون میرین به طبقه ی چهارمش  در حال ذخیره سازی انرژی پتانسبل گرانشی هستیین که فرمولش به این ترتیب هست:

PE = m.g.h

که با نماد m آشنا هستین که مخصوص جرم هست. g ثابت نیروی جادبه در زمین هست و h هم مربوط به ارتفاع جسم از سطح زممین هست. و واحدش هم نیوتون متر ( Nm) هست.

قانون پلانک و تابش جسم سیاه:

قانون پلانک در حقیقت توزیع طیفی انرژی تابش منتشر شده توسط جسم سیاه هست. اما منشا این تابش، لرزش اتم هاست که این انرژی رو میشه اندازه گرفت. وقتی که یک نوسان کننده سطح انرژیش از حالت E1 بره به یک سطح انرژی پایین تر مثل E2، اون موقع این تخلیه ی انرژی به واسطه انتشار یک موج از نوسان کننده میسر میشه که به وسیله فرمول پلانک میشه فرکانس اون موج منتشر شده رو به دست آورد. این فرمول به شکل زیر هست:

E1 – E2 = b . f

خب در فرمول ببالا گفتم که E1 و E2 دقیقا چی هستن، f هم که همن فرکانس خودمون هست بر حسب هرتز و اما نماد b که بهش ثابت پلانک گفته میشه یک مقدار ثابت برابر با ۳۴-۱۰ * ۶٫۶۲۶ ژول داره.

حالا جسم سیاهی که در بالا ارش اسم بردم چی هست؟ جسم سیاه یک جسم فرضی هست که همه ی امواج الکترومغناطیس اطراف خودش رو جذب میکنه و هیچ موج الکترومغناطیسی در هیچ طول موجی رو از خودش ساطع نمیکنه و همین امر باعث میشه که کاملا سیاه به نطر بیاد.

 

 


 

 

 

تحریر شده بتاریخ پانزدهم فروردینماه سنه یکهزار و سیصد و نود نه هجری خورشیدی

ابراهیم عطائی

ابراهیم عطائی، زاده ی یازدهم اردیبهشت سال 70 خورشیدی در بیرجند است. وی دوران ابتدایی خود را در شهر تربت جام سپری و درسال 81 به زادگاه خود بازگشت. از همان دوران به طور خودخوان به مطالعه در حیطه ی نجوم آماتور پرداخت. دیپلم رشته علوم ریاضی-فیزیک را در سال 87 دریافت کرد. در سال 88 با ورود به موسسه علوم آسمان مهر فعالیت های نجومی خود را بطور تخصصی تر پیش گرفت. علاقه ی وی بیشتر در حوزه اخترزیست شناسی، عکاسی آسمان شب، نجوم آماتور و آموزش آن است. وی دانش آموخته دانشگاه ملی بیرجند در رشته آمار می باشد و به کاربرد این علم در سایر علوم علاقه بسیار دارد. از جمله مسئولیت های علمی وی میتوان به موارد زیر اشاره کرد: مدیر عامل موسسه علوم آسمان مهر عضو هیئت موسس کانون نجوم سپهر دانشگاه ملی بیرجند نویسنده سایت علم بازار مدیریت پروژه کشوری اطلس راهبردی نجوم مقدماتی دبیر علمی همایش های ماهانه علمی ایران مدرس نجوم مقدماتی و عکاسی نجومی عضو سابق دیپارتمان اخترزیست شناسی آیوتامی

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا سوال امنیتی را پاسخ دهید. *