شرح و بررسی مسائل فیزیک

مسئله تخمین: انرژی خورشیدی

روی سقف خانه‌ای تعدادی پنل خورشیدی، کاملاً افقی و بدون زاویه روی سطحی صاف و بدون مانع قرارگرفته‌اند. مساحت کل ای صفحات ۵ مترمربع و بازدهی آن‌ها حدود ۲۰ درصد است. با فرض این‌که خورشید دقیقاً از وسط آسمان عبور کند، این صفحات خورشیدی دمای چند لیتر آب را تا ۵۰ درجه می‌تواند افزایش دهد؟ خورشید به یک سطحی که عمود بر جهت تابش آن قرارگرفته ۱۰۰۰ ژول به ازای واحد زمان و به یک مترمربع می‌تابد.

جواب، در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
Alpha

مقاومت هوا

در این مطلب توضیحاتی پیرامون مقاومت هوا و نحوه محاسبه آن داده خواهد شد و پس‌ازآن به بررسی یک مسئله سقوط آزاد به در نظر گرفتن مقاومت هوا پرداخته می‌شود. هنگامی‌که جسمی در یک سیال به حرکت دربیاید، از سمت سیال به جسم، در خلاف جهت حرکت جسم نیرویی به جسم وارد می‌شود که از حرکت آن ممانعت می‌کند، زمانی که سیالی که جسم در آن به حرکت درمی‌آید، هوا باشد به این نیرو، نیروی درگ یا مقاومت هوا اطلاق می‌شود. اندازه نیروی مقاومت هوا معمولاً تابعی از سرعت جسم، خواص سیال و هندسه جسم است و همان‌طور که گفته شد، مانند اصطکاک جهت این نیرو همواره در خلاف جهت حرکت خواهد بود.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

کسب درامد از فیزیک

معمولاً رشته‌های محض مانند ریاضی و فیزیک در جامعه به‌عنوان رشته‌هایی شناخته می‌شوند که چندان کاربردی نیستند. از سوی دیگر به دلیل این‌که این رشته‌ها بیشتر تحقیقاتی هستند، مردم تصور می‌کنند که تنها در صورتی رشته‌های محض پردرآمد خواهند بود که یک پژوهشکده خاص از آن‌ها حمایت کند. همین دیدگاه‌ها موجب شد تا به‌عنوان یک علاقه‌مند به رشته فیزیک، مدتی تحقیق کنم تا ببینم آیا این دیدگاه‌ها درست است یا صرفاً یک باور اشتباه رایج است. در ادامه به چند راه کسب درامد از رشته فیزیک توضیح داده می شود

ادامه مطلب...

 

 

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

دستگاه مختصات عمودی مماسی

در دستگاه عمودی مماسی نحوه حرکت ذره در فضا توسط یک بردار مماس بر مسیر و دو بردار عمود بر مسیر گزارش می‌شود. در این در دستگاه مختصات، بردارهای معرف مسیر راستای سرعت، پیچش و چرخش ذره را مشخص می‌کند که در ادامه هرکدام به‌تفصیل شرح داده می‌شود. بردار مماس بر مسیر به این صورت به‌سرعت و بردار مکان مرتبط می‌شود:

ادامه مطلب....

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

تعیین مرز محدوده سایه

مسئله

یک منبع نور نقطه‌ای روی یک صفحه افقی قرار دارد، این منبع تمام اطراف خودش را تا نقاط بسیار دور را روشن می‌کند. در نزدیکی این منبع نور یک جسم کدر مطابق شکل قرار می‌گیرد و مانع روشن شدن قسمتی از صفحه می‌شود. منبع از مرکز جسم کدر به‌اندازه r فاصله دارد و شعاع جسم کدر هم برابر با R است.

الف) برحسب شعاع جسم کدر و فاصله منبع از آن مشخص کنید که چه کسری از صفحه تاریک می‌ماند.

ب) معادله مرزهای قسمت تاریک را بیابید

 

جواب در ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

مسئله: فاصله قطرات باران

مسئله

در اثر بارش باران، از دو روزنه ایجاد شده در سقف کارگاهی به ارتفاع h  قطرات آب روی زمین می‌چکد. هنگامی که قطره با شماره n (قطره n ام) از سوراخ اول جدا می‌شود قطره اول روی زمین برخورد می‌کند و هنگامی که قطره‌ای با شماره m از سطح سوراخ دوم جدا می‌شود قطره اول رها شده از سوراخ دوم روی زمین بر خورد می‌کند. اگر اولین قطره از دو روزنه ایجاد شده در سقف هم‌زمان باهم رها شوند، فاصله قطره دوم که از سوراخ اول رها شده از قطره m-1 که از سوراخ دوم رها شده چقدر است؟ (برحسب m و n)

جواب در دامه مطلب...

۱ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

کوانتش انرژی (قسمت دوم)

همان‌طور که در مطالب گذشته اشاره شد در قرن نوزدهم دانشمندان برای استخراج روابط از منحنی تابش جسم سیاه تلاش‌های بسیاری کردند و نهایتاً ماکس پلانک با رفع مشکل فاجعه فرا بنفش» رابطه‌ای درست برای این منحنی ارائه داد. این رابطه با ایجاد تغییر بر روابطِ وین و رایلی-جینز به دست آمد؛ که این رابطه به این فرم است:

رای تعیین ثوابت و b پلانک در هنگام رخ دادن فاجعه فرابنفش، از یک حیله ریاضی استفاده کرد...

ادامه مطلب...

ماکس پلانک

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

کوانتش انرژی (قسمت اول)

یکی از مسائلی که فیزیکدان‌ها در اواخر قرن نوزدهم به آن می‌پرداختند، استخراج منحنی تابش جسم سیاه ترسیم شده در شکل زیر بود. لرد رایلی (جان ویلیام استرات) تلاش کرد تا با به کار بردن معادلات ماکسول (در مورد نظریه الکترومغناطیس فیزیک کلاسیک) به همراه نتایج فیزیک حرارت به عبارتی دست یابد که بتواند منحنی تابش جسم سیاه را به‌درستی به دست آورد.

ادامه مطلب...

 

 

۰ نظر موافقین ۲ مخالفین ۰
Alpha

مسئله تخمین: دایره المعرف ویکی‌پدیا

مسئله

امروزه ویکی‌پدیا بزرگ‌ترین دایره المعارف محسوب می‌شود که شامل بیش از چهل میلیون مقاله است. اگر بخواهیم تمام حروف این دایره المعارف ر در کنار هم روی یک سر سوزن با قطر ۰٫۳ میلی متر جای دهیم، هر حرف شامل چند اتم می‌شود؟ فرض کنید فاصله میان دو اتم برابر با ۰٫۵ نانومتر است.

ادامه مطلب...

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha

امواج صوتی: ناپدید کردن اجسام

محققان موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان (EPFL) راهی برای ناپدید کردن اجسامی که قابل شناسایی توسط امواج صوتی هستند یافتند. این سیستم ناپدید کردن اجسام از نظر امواج صوتی، از رله‌های آکوستیکی (نوعی سنسور) تشکیل شده که در نقاط استراتژیک و مهم قرار گرفته‌اند. این ساختار موجب می‌شود که امواج صوتی بدون تأثیر گرفتن از موانع در مسیر انتشار با دامنه ثابت بتوانند منتشر شوند. از این روش می‌توان شی‌ءهایی مانند زیر دریایی را مخفی کرد.

ادامه مطلب...

 

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
Alpha