post

Радиоактивност – радиоактивен разпад и радиация

Явлението радиоактивност представлява спонтанно разпадане (радиоактивен разпад) на атомните ядра на емисии от частици с размери по-малки от тези на атома. Разпадът е съпроводен от радиация, която представлява емитиране (излъчване) на електромагнитни вълни, носещи названието гама лъчи (γ).

Стабилност на ядрата

Атомните ядра се отличават с различна стабилност. Тези, които не са подложени на външни влияния и могат да съществуват непроменени безкрайно време се наричат стабилни. Всички ядра, които се разпадат самоволно се наричат нестабилни.

Близо 400 изотопа на химичните елементи притежават стабилни ядра, като елементите от номер 84 нагоре включително, са нестабилни. Интересен факт е, че големите ядра, за да са стабилни имат нужда от повече неутрони. Това намалява протон – протон отблъскването.

Атомите на някои елементи са с изключително стабилни ядра. Забелязана е зависимост свързана с броя на нуклоните в ядрата им. Атомите с 2, 8, 20, 28, 50 и 82 протона или неутрона спадат към тази група. От друга страна ядрата с четен брой нуклони (протони + неутрони) обикновено спадат към стабилните. Това е една от причините за създаването на теоретичния слоест модел на атомното ядро.

Радиоактивност

Радиоактивността е открита в края на 19 век от Антоан Анри Бекерел. … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Закон на Бернули – константа и уравнение на Бернули

Закон на Бернули е физична закономерност дефинирана от швейцарския физик Даниел Бернули през 18 век, която се изразява математически с уравнението на Бернули.

Теоретична постановка

Като начало ще съставим теоретична постановка, на базата на която, ще изведем уравнението на Бернули.

В стационарен поток на идеален флуид може мислено да се отдели произволна токова тръба. Между две нейни различни сечения Sи S2, на разстояние l едно от друго, има затворен обем течност. За безкрайно малко време dt, флуидът ще се придвижи по посока на токовите линии. При това негово движение, горното му сечение ще се премести на безкрайно малко разстояние dl1, а долното – на dl2.

Идеалният флуид е несвиваем, от което следва, че освободеният обем V в горната част на тръбата, е равен на новозапълнения обем V в долната част.

Силите, които действат върху сечението на флуида могат да са насочени в различни посоки. Затова всяка една от тях може да се представи като сума от нормална сила (перпендикулярна на сечението) и тангенциална сила (допирателна към сечението). Към движението на идеален флуид отношение имат нормалните сили на натиск, които създават външното налягане и силата на тежестта.

Уравнение на Бернули

Общата … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Идеален флуид. Стационарно течение. Токова тръба

Идеален флуид е понятие, под което ще разбираме идеална течност, а за идеален газ ще дефинираме съвсем различно определение в друга публикация.

Идеален флуид е такъв, който е абсолютно несвиваем и невискозен. Когато се разглежда неговото движение, могат да бъдат пренебрегнати процесите на топлооблен. Дисциплината във физиката, която се занимава с това се нарича хидродинамика, а тя е част от механиката на флуидите.

Когато става дума за движение на несвиваеми флуиди, плътността (ρ) обикновено има еднакви стойности за всички обеми от всеки участък на потока.

Стационарно течение на идеален флуид

Движение на идеален флуид (течност), при което скоростта ѝ във всяка точка от пространството остава постоянна във времето, се нарича стационарно течение.

При движението на идеален флуид, всяка точка от пространството, през която минава движещата се течност, се характеризира с определена скорост v. Скоростта се изобразява като вектор с определена дължина и посока. Всички вектори формират поле на вектора на скоростта.

За изобразяване на полето на вектора на скоростта се използват токови линии. Токова линия е най-често крива, съставена от множеството от точки, всяка от които лежи на допирателна към кривата, върху която се намира векторът на скоростта.

Когато се начертаят повече токови линии, … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Закон на Архимед – плаване на телата

Закон на Архимед е физичен принцип, който дефинира следното: Всяко тяло потопено във флуид (течност или газ) е подложено на действието на изтласкваща сила. Тя се равнява по големина на теглото на обема изместен флуид от тялото и е насочена вертикално нагоре.

В чест на откривателя си изтласкващата сила е наречена архимедова. Нейното въздействие е изключително важно за корабоплаването и проектирането на плавателни съдове. Тя възниква като резултат от хидростатичното налягане.

Закон на Архимед –  изтласкваща сила

На тяло с произволна форма, което е потопено в течност, действат сили на нормален натиск върху повърхността му, упражнявани от хидростатичното налягане. По-дълбоко потопените части са подложени на по-силно въздействие. Сборът от всички тези сили дава равнодействащата сила FA (изтласкващата сила). Тя е насочена вертикално нагоре и е равна на силата на тежестта G.

За да представим математически това твърдение, ще използваме малко по-опростен теоретичен модел. Нека потопим цилиндър в течност с плътност ρ (ро). Неговата височина ще е h, а със S ще бележим лицето на основите му.  Горната му основа ще е потопена на дълбочина h1, а долната на h2. Върху първата действат сили Fпородени от хидростатично налягане p1, а … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Хидростатично налягане

Хидростатично налягане е налягането във вътрешността на дадена течност (флуид), което упражнява водният стълб под действието на силата на тежестта. С нарастване на дълбочината се увеличават и стойностите на хидростатичното налягане. За дадена конкретна дълбочина обаче, те са равни и не зависят от размерите на съда и обема на течността.

Теоретична постановка

Следващата теоретична постановка има за цел, на базата на нея, да бъде изведен изразът описващ понятието хидростатично налягане:

Ако бъде разгледан съд, запълнен с несвиваем флуид в равновесие, то в неговия обем можем да отделим мислено цилиндър с височина h. Основите на цилиндъра притежават площ S и следва да са успоредни на повърхността на течността, като горната основа се намира на самата повърхност.

Флуидът има плътност ρ (ро), атмосферното налягане притежава стойност pa, а земното ускорение е g. Обемът на цилиндъра се изчислява по формулата V=S.h, а масата му m=ρ.V.

Сили действащи върху въображаемия цилиндър

Върху всяка течност в съд действат два вида сили: обемни и повърхностни. Обемните сили се разпределят в целия обем на флуида и са правопропорционални на масата му. Повърхностните сили се прилагат върху повърхността на отделен елемент (в случая цилиндър) и влияят на взаимодействието … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ