علوم سرا
همه چیز در مورد علوم
یک شنبه 17 دی 1391برچسب:, :: 15:20 :: نويسنده : علی حسن زاده

می خواهید برای خانه تان یخچال بخرید؟ چند نفر هستید؟ تا چه اندازه از فضای داخل یخچال و فریز استفاده می‌کنید؟ میزان خرید های هفتگی تان چقدر است؟ ابتدا به این پرسش ها پاسخ دهید سپس به دنبال انتخاب یخچال باشید؛ چرا که در شرایطی که باید مراقب عدد‌های قبض برق خود باشید لازم است تا به همه این سوال ها پاسخ دهید. زیرا این روزها ملاک انتخاب، قشنگی و رنگ و مد نیست. بلکه پرداخت کمتر پول برق است.

در همین رابطه روابط عمومی سازمان بهره وری انرژی ایران، اطلاعاتی را منتشر کرده است که دانستن آن برای خرید یخچال بد نیست. بر اساس این گزارش افرادی که قصد خرید یخچال و فریزر دارند باید به این نکته توجه کنند که با توجه به متوسط تعداد افراد خانواده ها در کشور از نظر مصرف انرژی یخچال و فریزر هایی که در محدوده 16 تا 20 فوت مکعب هستند اقتصادی تر است و نخستین نکته ای که به هنگام خرید یخچال و فریزر باید به آن توجه کرد داشتن علامت استاندارد ایمنی و نشانه برچسب انرژی با رتبه بالا بر روی دستگاه است.

نکته دیگری که در این گزارش به آن اشاره شده است، اندازه یخچال و فریزر با توجه به تعداد نفرات افراد خانواده و شرایط زیست محیطی از جمله گرمسیر یا سردسیر بودن منطقه سکونت، دوری نزدیکی به مراکز فروش مواد غذایی از جمله مواردی است که باید به هنگام خریدار این وسایل مد نظر مصرف کنندگان باشد و بهترین انتخاب در اندازه یخچال و فریزر آن است که بتوانیم از تمام حجم آن استفاده کنیم در غیر اینصورت نه تنها انرژی بلکه پول خود را به دلیل هزینه انرژی مصرفی به هدر داده ایم.

از جمله نکات دیگری که باید به هنگام خرید یخچال و فریزر به آن توجه کرد، اطلاع از میزان مصرف انرژی آن است زیرا تحقیقات نشان داده اند یخچال و فریزرهایی با ظرفیت و امکانات همانند، اما ساخت کارخانه های متفاوت دارای مصرف انرژی متفاوتی هستند. بطوریکه گاه میزان مصرف انرژی یکی نسبت به دیگری به دو برابر می رسد، بنابراین به هنگام خرید ضمن توجه به اطلاعات و رتبه مندرج در برچسب انرژی وسیله مورد نظر باید از فروشنده آن در خصوص مصرف انرژی یخچال و فریزر سؤال شود.

و اما، یک خانواده 2 نفره، به.طور متوسط به ۱۶۰ تا ۲۰۰ لیتر ظرفیت یخچال فریزر احتیاج دارد و به ازای هر نفر اضافه، لازم است ۲۰ لیتر دیگر نیز در نظر گرفته شود. البته این اعداد، به عادات خرید و نوع تغذیه شما هم بستگى دارد.

براساس اطلاعات موجود یخچال هایی که فریزر آنها در بالا قرار گرفته به طور معمول بین ۷ تا ۱۳ درصد مصرف انرژى کمترى دارند. همچنین مدل هایى که ذوب برفک اتوماتیک (Defrost) ندارند، در حدود نصف سیستم هاى مجهز به ذوب برفک اتوماتیک، انرژى مصرف مى کنند.

همچنین یخچال فریزرهایى که یخساز اتوماتیک یا آبخورى روى در دارند، مى توانند بین ۱۴ تا ۲۰ درصد مصرف انرژى بیشترى داشته باشند.

وقتي براي خريد لوازم خانگي روانه بازار مي  شويد چه چيزي برايتان از همه مهم تر است؟ اينکه بتوانيد کالاي مورد نظرتان را با ارزان ترين قيمت خريداري کنيد؟ اينکه آن کالا داراي يک علامت تجاري (برند) خاص باشد؟ و يا اينکه متناسب با نياز شما باشد و کيفيت بالايي هم داشته باشد؟ براي خريد لوازم خانگي عجله نکنيد. ابتدا به نياز خود فکر کنيد و وسيله اي را انتخاب کنيد که نيازتان را برآورده کند، با ميزان مصرف و تعداد افراد خانواده تان متناسب باشد و مصرف انرژي کمي هم داشته باشد. نکاتي درباره خريد يخچال، ماشين لباسشويي، اجاق گاز و جاروبرقي را با هم مرور مي کنيم.
يخچال: يخچال براي حفظ مواد غذايي از فاسد شدن و براي سالم ماندن غذاها نقش مهمي دارد. براي خريد يخچال توجه به ظرفيت و ميزان مصرف برق اهميت زيادي دارد. هرچه تعداد افراد يک خانواده بيشتر باشد، به طور حتم ظرفيت يخچال نيز بايد بزرگ تر باشد. همچنين هنگام خريد يخچال بايد به نشان استاندارد و موارد ايمني توجه کرد. توجه به محلي که بايد يخچال را در آنجا قرار دهيد نيز مهم است تا بدانيد يخچالي که قرار است خريداري شود چه اندازه باشد. از آنجا که باز و بسته کردن در يخچال باعث استهلاک، فعاليت بيشتر موتور يخچال و همچنين مصرف برق بيشتري مي شود، بهتر است تا حد امکان از يخچال هايي استفاده کرد که روي در آن آبسرد کن و يخ ساز وجود دارد.
لباس شويي: ماشين لباس شويي هم از لوازم خانگي است که در بيشتر خانه ها وجود دارد. حداکثر مصرف ماشين لباس شويي حدود 35 کيلو وات در ساعت است که بيشتر اين انرژي صرف گرم کردن آب مي شود. بنابراين در مورد خريد اين وسيله نيز توجه به برچسب انرژي بسيار مهم است. ماشين هاي لباس شويي با خصوصيات و طرح هاي مختلفي توليد مي شوند و توليد کنندگان اين ماشين ها با تغيير مداوم اشکال و اجزاي داخلي آنها سعي دارند از هر نظر توليدات خود را کامل تر کنند. در حال حاضر ماشين هاي موجود در بازار به دو شکل تمام اتوماتيک و نيمه اتوماتيک بوده و نوع نيمه اتوماتيک نيز به دو صورت دو قلو (داراي قسمت شستشوي لباس) و قسمت خشک کن لباس و نوع ساده يا سطلي در اختيار مصرف کنندگان قرار مي گيرد. براي خريد توصيه مي شود ظرفيت ماشين لباس شويي را مطابق با تعداد نفرات خانواده و مقدار لباس هاي کثيف در هر هفته انتخاب کنيد.
اجاق گاز: گاز ارزان و در دسترس در کشور، مهم ترين عامل براي انتخاب اجاق آشپزي گازسوز است. در اغلب کشورهايي که از منابع گازي بي بهره هستند، اجاق هاي برقي مورد استفاده قرار مي گيرد. مهم ترين نکته در اجاق گازها بالا بودن ايمني آن است. برخي اجاق گازها داراي پيلوت هستند که براي ايمني اجاق تعبيه شده است اما عده اي آن را دوست ندارد چون بايد براي روشن ماندن شعله گاز کمي شير تنظيم را نگه دارند تا پيلوت داغ شود. اما با اين کار زماني که گاز قطع شود و بعد از مدتي وصل شود و يا کتري آب يا شيرجوش سر بروند و شعله را خاموش کنند، بعد از چند ثانيه پيلوت فعال مي شود و جريان گاز را قطع مي کند. در غير اين صورت گاز در سراسر محيط آشپزخانه و خانه منتشر مي شود و ممکن است انفجار و آتش سوزي اتفاق بيفتد.
جاروبرقي: جاروبرقي يکي از لوازم خانگي است که به نظافت خانه و سلامت افراد خانه کمک مي کند. هرچه قدر ميزان پاکيزگي خانه بيشتر باشد، سلامت و آرامش افراد آن خانه نيز بيشتر است. براي خريد يک جارو برقي بايد به متراژ خانه، تعداد فرش، ميزان کثيفي، تعداد جمعيت خانواده و تعداد دفعاتي که خانه تان را جارو مي کنيد توجه کرد. توان جاروبرقي ها از 1000 تا 2200 و بيشتر متغير است البته چند سالي است که مدل هاي 1300 وات جاي 1000 وات را پر کرده اند.
چند پيشنهاد
بررسي ها نشان داده است 30 تا 45 درصد باز و بسته شدن در يخچال به خاطر برداشتن يخ يا آب سرد است و با خريد يخچال هايي که روي درشان آبسردکن تعبيه شده، مي توان 5 تا 10 درصد از مصرف انرژي برق کاست. اگر خانواده اي کم جمعيت داريد نوع 5 کيلوگرمي ماشين لباس شويي مناسب است و اگر پرجمعيت هستيد بهتر است نوع 7 کيلوگرمي را انتخاب کنيد. اگر مساحت خانه زير 60 متر باشد جارو برقي با توان 1300 وات، براي خانه هايي با مساحت 60 تا 90 متر 1500 وات، براي متراژ 90 تا 120 متر 1700 وات و براي خانه هايي با متراژ بالاتر از 120 متر و با ريخت و پاش بيشتر جاروبرقي با توان 2000 و 2200 وات انتخاب مناسبي است.
جمعه 15 دی 1391برچسب:, :: 21:9 :: نويسنده : علی حسن زاده

آسم چیست؟

آسم چیست؟
آسم اختلالی است که در آن گاهی تنفس مشکل می شود و تنگی نفس به صورت متناوب رخ می دهد.
 
 
آسم اختلالی است که در آن گاهی تنفس مشکل می شود و تنگی نفس به صورت متناوب رخ می دهد. علائم و شدت بیماری در افراد مختلف متفاوت است. برخی افراد سرفه، خس خس سینه و تنگی نفس را تقریباً هر روز دارند. برخی دیگر در فواصل بین حملات تنگی نفس علامتی ندارند. برخی از ورزشکاران حرفه ای مبتلا به آسم هستند و طی ورزش شدید کمی احساس تنگی نفس می کنند، در حالی که برخی افراد حین ورزش معمولی دچار حمله شدید آسم شده و نیاز به درمان اورژانسی پیدا می کنند. به هر حال همه ی مبتلایان به آسم در این نکته مشترک هستند که مجاری هوایی در آنها به صورت غیر طبیعی متناوباً تنگ می شود. بیشترین موارد آسم در حوالی پنج سالگی تشخیص داده می شود  به همین دلیل بیشتر افراد تصور می کنند که آسم بیماری کودکان است. اما احتمال کمی  نیز وجود دارد که افراد در سنین مختلف دچار این بیماری شوند. برخی مطالعات بیان می کنند که احتمالاً ابتلا به عفونتهای تنفسی در کودکی احتمال ابتلا به آسم را کاهش می دهد. به همین دلیل این بیماری در جوامع پیشرفته بیشتر از کشورهای در حال توسعه دیده می شود. اگر شما یک فرد بالغ مبتلا به آسم هستید  احتمالاً بیماری را از مدتها قبل داشته و خواهید داشت. هنوز مشخص نیست که چرا بیشتر کودکان مبتلا به آسم معمولاً در حوالی سنین بلوغ خوب می شوند و اگر بیماری در این سنین خوب نشود احتمالاً  برای همیشه باقی خواهد ماند. اما شرایط بیماری را می توان به خوبی اداره کرد. اگر آسم به خوبی کنترل شود علائم بروز نمی کنند و می توان یک زندگی معمولی و مفید داشت.

 آسم چگونه ایجاد می شود؟
 در بیشتر موارد آسم در اثر تنگ شدن موقتی و برگشت پذیر مجاری هوایی ایجاد می شود. ولی در برخی افراد التهاب مجاری تنفسی در اثر آسم منجر به تغییرات دائمی می شود. مجاری تنفسی آسیب می بینند و به صورت برگشت ناپذیرو تنگ باقی می مانند. در اثر این تغییر ظرفیت تنفسی کاهش می یابد. ممکن است سرفه و خس خس سینه در شرایط عادی وجود نداشته باشند ولی تستهای تنفسی کاهش توانایی ریه در خروج هوا را نشان می دهند. اگر باریک شدن مجاری تنفسی شدید باشد، حتی فعالیتهای ساده مانند بالا رفتن از پله ها ممکن است موجب تنگی نفس شود. تغییرات دائمی راههای هوایی فقط در برخی افراد مبتلا به آسم رخ می دهد. ممکن است شدید بودن بیماری، طولانی بودن مدت ابتلا و عدم درمان آسم با داروهای ضد التهابی علت آن باشد. برخی مطالعات نشان می دهند که در افرادی که آسم خفیف دارند احتمال آسیب دائمی و کاهش عملکرد ریه کمتر است.

چگونه راههای هوایی باریک می شوند؟
این روند دو علت دارد که هر کدام نیاز به درمان جداگانه ای دارد:
1- یک علت تنگی راههای هوایی منقبض شدن عضلات ظریفی است که در دیواره آنها قرار دارند. هنگامی که با یکی از عوامل آغازگر حمله آسم برخورد می کنید، این عضلات به صورت غیر ارادی سریعاً منقبض می شوند. این روند در کمتر از یک دقیقه صورت می گیرد و با انقباض عضلات، راههای هوایی در اثر فشرده شدن تنگ می شوند. انقباض این عضلات ظرف چند دقیقه پایان می یابد.
2- علت دیگر تنگی راههای هوایی التهاب است. التهاب فرایندی است که بدن به وسیله آن عفونتها و آسیب دیدگی ها را التیام می بخشد. در التهاب مایع و سلولهای التهابی از عروق به محل آسیب دیدگی یا عفونت نشت پیدا می کند. در آسم تعدادی از این سلولهای التهابی در مجاری تنفسی به صورت دائمی باقی مانده اند. وقتی تعداد بیشتری از آنها از خون وارد دیواره مجاری هوایی شوند حمله آسم رخ می دهد. این سلولها حاوی موادی مانند هیستامین هستند که باعث می شود دیواره مجاری هوایی متورم شود و ماده مخاطی فراوانی تولید کند. (ماده مخاطی وقتی با سرفه دفع می شود خلط نامیده می شود). ماده مخاطی زیاد باعث می شود که فضای کمتری برای هوا باقی بماند و انباشته شدن آن در ایجاد علائم آسم نقش دارد. ساعتها و حتی روزها طول می کشد تا این التهاب فروکش کند.

 چگونه حمله آسم آغاز می شود؟
علت واکنشهای راههای هوایی در افراد مبتلا به آسم این است که راههای هوایی  در این افراد بسیار حساس است. هنگامی که راههای هوایی با محرکهای خاصی برخورد پیدا کنند بلافاصله واکنش نشان می دهند و تنگ می شوند.  در این صورت حمله آسم رخ می دهد. محرک حمله آسم می تواند هوای سرد، گرد و غبار همراه حیوانات خانگی، و جانداران میکروسکوپی مانند مایت که اکثرا در گرد و غبار لوازم منزل وجود دارد باشد. این عوامل موجب آغاز حمله آسم می شوند.

آسم چگونه تشخیص داده می شود؟
تنگ شدن مجاری تنفسی و تنگی نفس که چند دقیقه، چند ساعت و حتی چند روز طول می کشد می تواند نشان دهنده آسم باشد. حالت متغیر بیماری به تشخیص آن از سایر بیماریهای ریوی مانند برونشیت مزمن و آمفیزم کمک می کند. تستهایی نیز وجود دارند که به تشخیص بهتر کمک می کنند.

آسم چگونه درمان می شود؟
درمان آسم بر اساس دو روند گفته شده صورت می گیرد. یکسری از داروها باعث شل شدن عضلات دیواره راههای هوایی می شوند. برخی دیگر از التهاب مجاری هوایی جلوگیری می کنند و یا باعث کاهش یافتن التهاب می شوند. داروهایی نیز هستند که هر دو کار را  با هم انجام می دهند. با کنترل دقیق بیماری می توان زندگی موثر و مفیدی داشت. اگر مبتلا به آسم هستید، احتمال تنگ شدن راههای هوایی همواره وجود دارد. تنگی متناوب راههای هوایی منجر به آسیب دائمی می شود. با دوری از عوامل محرک و به کار گیری درمان مناسب تحت نظر پزشک می توان  آسم را کنترل کرد. درک مکانیسم بیماری به اندازه درمان در اداره بیماری اهمیت دارد.

تقدیم به استاد ارجمند جناب آقای رحمانی

سه شنبه 5 دی 1391برچسب:, :: 21:32 :: نويسنده : علی حسن زاده

كار، انرژي و توان

 

وقتی به جسم ساکن نیرو وارد شود, ممکن است جسم در جهتی که نیرو بر آن وارد می شود به حرکت درآید. در این صورت می گوییم نیرو روی جسم کار انجام داده است.

کاروقتی انجام می شود که نیروی نقطه اثر خود را جابه جا کند.

 

توجه: هر چه نیرو یا جابه جایی بزرگتر باشد, کار انجام شده بیش تر است.

 

 

در این گونه مثال ها نیرو و جابه جایی در یک جهت هستند, بنابر این مقدار کار از رابطه ی زیر به دست   می آید.

جابه جایی × نیرو = کار

W=F.d

گاهی ممکن است نیروی وارد شده و جابه جایی در یک راستا نباشند. در این صورت مولفه ای از نیرو کار انجام می دهد که در راستای جابه جایی باشد.

در شكل مقابل فرد به وسيله طنابي كه با سطح افق زاويه Θ (تتا) مي سازد جسم را روي سطح افقي مي كشد.

در این شکل نیروی F نیروی فرد و Θ زاویه بین نیروی F نسبت به راستای جابه جایی است.

 

دراين صورت نيروي F به دو نيروي FsinΘا (F سينوس تتا) و FcosΘ (اF كسينوس تتا) تجزيه مي شود.

مولفهFcos Θ ا  مولفه نیرو در راستای جابه جایی است. در این حالت مقدار کار برابر است با:

W= F cosΘ . d

 

با توجه به مطالب بالا, کار را می توان از رابطه کلی زیر به دست آورد:

W= F . d . cosΘ

 

در اين رابطه زاويه بين راستاي نيور و جابه جايي (Θ) بر حسب درجه، نيرو (F) بر حسب نيوتن (N)، جابه جايي (d) بر حسب متر (m) بر حسب نيوتن متر يا ژول (j) است.

در جدول زیر مقدار سینوس و کسینوس چند زاویه که کاربرد بیش تری دارند آورده شده است.

 

180

90

60 45 30 0 زاويه (بر حسب درجه)ا
0 1 0 Sin
-1 0 1 Cos

 

 

توجه: فقط در هنگام به حرکت در آوردن اجسام ساکن کار انجام نمي شود. بلکه اگر نیرویی بر یک جسم متحرک نیز وارد شود ممکن است سرعت یا جهت حرکت جسم, در جهت وارد شدن نیرو, تغییر کند. در چنین حالتی هم کار انجام می شود.

در موارد زیر کار انجام نمی شود:

1) بر یک جسم نیرو وارد شود ولی جسم حرکت نکند

 

2) اگر جسمی در حال حرکت باشد ولی به آن نیرویی وارد نشود.

 

مثال: فضا پیماها در فضاهای دور دست بدون آنکه هیچ نیرویی جلو حرکت آن ها را بگیرد. بدون هیچ اصطکاکی در فضای بی کران در حال حرکت هستند. در چنین حالتی, چون هیچ نیرویی سبب کند شدن حرکت جسم نمی شود. جسم هم چنان با سرعتی ثابت در جهتی معین به حرکت خود ادامه می دهد در این حالت اگر چه جسم در حال حرکت است اما کاری انجام نمی شود.

 

3) گاهی نیرویی بر یک جسم وارد می شود اما جسم در جهت وارد شدن نیرو حرکت نمی کند در این صورت اگر نیرو بر راستای جا به جایی عمود باشد (Cos90=0) نیروی وارد شده کار انجام نمی دهد.

 

به طور مثال: فردی جعبه ای را در دست دارد و آن را در جهت افقی حرکت می دهد. در این حالت فرد دو نیرو وارد می کند.

 

1- F۱ : نیرویی برابر نیروی وزن جسم اما در جهت بالا به منظور نگه داشتن جسم و جلوگیری از افتادن آن بر روی زمین به جسم وارد می شود این نیرو کاری انجام نمی دهد, چون در جهت وارد شدن آن, جسم جابه جا نمی شود.

2- F۲ :  نیرویی به صورت افقی به منظور به حرکت در آوردن جسم به طرف جلو این نیرو چون در راستای جابه جایی است پس کار انجام می دهد.

 

مثال 1: شخصی روی دسته یک جاروبرقی نیروی 25 نیوتن در امتدادی که با افق زاویه 60 درجه می سازد, وارد می کند و آن را در سطح افقی 10 متر جا به جا می کند. کار نیروی F چقدر است؟

 

 

مثال 2 : جسمی به جرم ۵ kg را به اندازه ۵۰Cm از سطح زمین بالا می بریم.

کار نیروی وزن چقدر است ؟

 

d= ۵۰ cm= ۰/۵ m

W= mg= ۵×۱۰=۵۰ N وزن جسم

W= F . d . cosΘ         W= ۵۰×۰/۵×(-۱) = -۲۵ j

 

نکته: هرگاه نیرو و جابه جایی هم راستا و در خلاف جهت باشند ( ) کار انجام شده منفی است.

W = -F . d

 

کار و انرژی:

انرژی و کار کاملا به هم مربوطند, به طوریکه می توان گفت: هرگاه کاری انجام شود ممکن است حالت های زیر برای انرژی پیش آید:

1)هنگام انجام کار, انرژی از صورت یا نوعی به صورت یا نوع دیگر تبدیل می شود.

 

2) هنگام انجام کار, انرژی از یک جسم به جسم دیگر انتقال یابد.

 

انرژی:

توانایی انجام کار است.

 

نکته: انرژی و کار ارتباط بسیار نزدیکی به یکدیگر دارند. به طوریکه می توان گفت هرگاه کاری انجام می شود. حتما انجام کار با تبدیل انرژی همراه است و یا انرژی از جسمی به جسم دیگر انتقال یافته است. هم چنین, هرگاه جسمی دارای انرژی باشد می توان در صورت ایجاد شرایط مناسب به کمک آن انرژی جسمی را به حرکت درآورد.

 

توان

سرعت انجام کار یا سرعت مصرف انرژی است.

به عبارت دیگر, توان نشان دهنده ی میزان کار انجام شده یا انرژی مصرف شده در واحد زمان است.

 

مقدار توان به دو عامل بستگی دارد:

1- مقدار کار انجام شده (یا مقدار انرژی مصرف شده)

در یک زمان مشخص, هر چه مقدار کار انجام شده بیش تر باشد, مقدار توان بیش تر است. یعنی توان با مقدار کار انجام شده رابطه ی مستقیم دارد.

 

2-مدت زمان انجام کار:

توان با مدت زمان انجام کار رابطه عکس دارد. یعنی هر چه مدت زمان مصرف شده برای انجام کاری کم تر باشد. توان بیش تر است.

سرعت انجام کار به وسیله دونده ای که مسابقه را زودتر طی کند, بیش تر است. به عبارت دیگر توان این دونده از دونده ی دیگر بیش تر است.

برای محاسبه توان از رابطه ی زیر استفاده می کنیم:

 

در این معادله مقدار کار انجام شده (w) بر حسب ژول (Jj) و مقدار زمان انجام کار (t) برحسب ثانیه (S) و توان (P) برحسب وات (W) است.

 

نکته 1: یک وات توان ماشینی است که در مدت یک ثانیه, یک ژول کار انجام می دهد.

نکته 2: هر کیلو وات برابر هزار وات است 1000w=ا1kw

نكته 3: هر قوه ي اسب بخار برابر 746 وات است. 1hp=746W

معادله هاي دیگری نیز برای محاسبه توان وجود دارد؛ که از معادله اصلی به دست می آید.

می دانیم که سرعت مقدار مسافت طی شده در واحد زمان است

   

 

نکته: وقتی می گوییم توان یک لامپ برقی 100 وات است یعنی در هر ثانیه 100 ژول انرژی الکتریکی توسط لامپ مصرف شده و مطابق قانون پا بستگی انرژی 100 ژول انرژی تابشی (نور) و گرمایی به وسیله آن تولید می شود.

 

مثال: ماشيني در مدت 3 دقیقه باری به وزن 1800 نیوتن را تا ارتفاع 20 متری انتقال می دهد. توان ماشین چند کیلووات است؟

F = ۱۸۰۰ N

d = ۲۰ m

t = ۳ min = ۱۸۰ s

P = ?

برای تبدیل وات به کیلو وات عدد مورد نظر را بر 1000 تقسیم می کنیم.پس

 

ماشین

هر اسبابی که به طریقی سبب آسان شدن کار گردد ماشین نامیده می شود.

ماشین ها به صورت های گوناگون در انجام کارها به ما کمک می کنند.

 

1) ماشین ها گاهی باعث تغییر محل وارد شدن نیرو به جسم و گاهی نیز باعث تغییر جهت نیرو           می شوند.

قرقره ی بالای پرچم, دوچرخه, قیچی همه از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کنند.

 

2) ماشین ها گاهی با افزایش مقدار نیرو به ما کمک می کنند. (مانند دیلم, انبردست, در قوطی بازکن)

 

 

3)گاهی ماشین ها با افزایش مسافت اثر نیرو بر جسم و افزایش سرعت انجام کار ماشین ها به ما کمک می کنند. (جارو فراشی, انبر, موچین, یخ گیرو...)

 

 

یک ماشین می تواند در یک زمان هم افزایش نیرو و هم تغییر جهت نیرو داشته باشد مانند جک اتومبیل و یا در یک زمان هم جهت نیرو را عوض کند و هم مسافت اثر نیرو را زیاد کند مانند دوچرخه ولی هرگز نمی تواند در یک زمان هم مقدار نیرو و هم مسافت اثر نیرو را افزایش دهد, زیرا در این صورت کارگرفته شده از ماشین بیش تر از کارداده شده به آن خواهد بود که البته چنین چیزی غیرممکن است.

 

کارداده شده و کارگرفته شده از ماشین

برای آنکه یک ماشین کار انجام دهد, باید نخست بر روی آن کار انجام دهیم, نیرویی که به این منظور به ماشین وارد می شود, نيروي محرک و کار این نیرو را کار نیروی محرک (کار داده شده) می نامند.

برای اندازه گیری این کار, کافی است نیرویی که به ماشین وارد می شود در طولی که طی می کند ضرب شود.

جابه جایی نیروی محرک×نیروی محرک=کار نیروی محرک (کار داده شده)

WE = E . dE

 

نیرویی را که ماشین باید بر آن غلبه کند, نیروی مقاوم و کار این نیرو, کار نیروی مقاوم (کار مفید) نامیده می شود برای محاسبه کار مفید, نیروی مقاومی که بر آن غلبه شده است در جابه جایی آن ضرب می کنیم.

جابه جایی نیروی مقاوم×نیروی مقاوم=کار نیروی مقاوم(کار مفید)

WR = R . dR

 

معمولا کار غیرمفید ماشین را نمی توان به طور مستقیم اندازه گرفت و برای تعیین آن کار مفیدی را که از ماشین گرفته ایم از کاری که به ماشین داده ایم, کم می کنیم.

کارمفید-کار داده شده=کار غیر مفید

 

برای مطالعه ماشین آن ها را به دو دسته تقسیم می کنند.

1- ماشین های کامل (ایده آل):

این نوع ماشین, ماشین خیالی است که همه کار داده شده را به صورت مطلوب ما صرف غلبه بر نیروی مقاوم می کند. در چنین ماشینی اتلاف انرژی وجود ندارد و کار نیروی محرک با کار نیروی مقاوم برابر است.

 

2-ماشین های واقعی

ماشین هایی هستند که در عمل با آن ها سر و کار داریم .

در همه ماشین ها, بخشی از کار نیروی محرک صرف غلبه بر نیروهای مقاوم ناخواسته (اغلب اصطکاک) می شودو در نتیجه کار نیروی مقاوم همواره کمتر از نیروی محرک است.

توجه: در ماشین های واقعی نیز همیشه کاری که به ماشین داده می شود با کل کاری که از ماشین گرفته می شود برابر است. اما تمام کار گرفته شده از ماشین به صورت مطلوب نیست.

کارگرفته شده = کار داده شده

کارغیر مفید+کار مفید= کار داده شده

 

مطابق قانون پابستگی انرژی, انرژی هنگام تبدیل شدن از یک صورت به صورت دیگر و یا انتقال از یک جسم به جسم دیگر خلق و نابود نمی شود.

بنابراین مقدار انرژی داده شده به یک ماشین نیز همواره با مقدار انرژیی که از ماشین گرفته می شود برابر است.

 

مزیت مکانیکی

مزیت مکانیکی نشان می دهد که ماشین, نیروی وارده را چند برابر می کند.

برای بررسی طرز کار ماشین ها از دو نوع مزیت مکانیکی استفاده می شود.

 

1) مزیت مکانیکی ایده آل:

نسب را مزیت مکانیکی ایده آل (کامل) می گویند.

كامل

 

سه شنبه 5 دی 1391برچسب:, :: 21:16 :: نويسنده : علی حسن زاده
تصویر

مقدمه

دستگاه عصبی با داشتن نورونها ، هدایت تحریکات را به عهده دارد. تحریکات را حس می‌کند به مغز می‌فرستد در مقابل بخش تحریک شده که تحریک را حس کرده است واکنش نشان می‌دهد. این تحریکات اکثر اوقات از طریق نورونهای واسط صورت می‌گیرد. زیرا به ندرت یک نورون بسیار بلند در بدن یافت می‌شود. تحریکات باعث تولید مواد شیمیایی می‌شوند، این واسطه‌های شیمیایی از راس انشعابات انتهایی اکسون و دندریت که غالب اندامکهای جسم سلولی را دارا هستند، تولید می‌شوند.


پرده‌های مغز و نخاع

سطح بیرونی مغز و نخاع توسط سه پرده یا شامه پوشیده شده است پرده بیرونی سخت شامه ، میانی عنکبوتیه و درونی نرم شامه نامیده می‌شود. سطح بیرونی پرده‌ها بوسیله

مزوتلیوم

پوشیده شده است.


نخاع

نخاع رابط مغز و قسمتهای دیگر بدن است اعصاب در فواصل معین به نخاع وارد و یا از آن خارج می‌شوند. اعصاب حسی از طریق ریشه‌های پشتی وارد نخاع می‌شوند اعصاب حرکتی ریشه‌های شکمی نخاع را ترک می‌کنند. دو ریشه پشتی و شکمی به هم متصل شده و اعصاب نخاعی را می‌سازند.


مقطع نخاع

مقطع نخاع دارای دو بخش خاکستری و سفید است بخش خاکستری تقریبا به شکل H در وسط نخاع قرار دارد. این بخش غالبا جسم سلولی و دندریت نورونهای فاقد میلین را در خود جای داده است. بخش خاکستری توسط بخش سفید با ستونهای شکمی ، جانبی و پشتی احاطه شده است. این ستونها دارای اعصاب میلین‌دار هستند. رنگ سفید این بخش به خاطر وجود

میلین

است ستونهای بخش سفید دارای رشته‌های بدون میلین هستند. بازوهای H به نام شاخهای پشتی و شکمی نخاع خوانده می‌شوند. شاخهای پشتی را

آوران

یا حسی و شاخهای شکمی را

وابران

یا حرکتی می‌نامند.


اعمال حرکتی نخاع

در نخاع بین سلولهای حسی و حرکتی تعداد زیادی ارتباطات چند نورونی وجود دارد که فعالیت آنها یا باعث آغاز حرکت و یا ممانعت از آن می‌شود این ارتباطات اساس رفلکسهای نخاعی است.حرکت رفلکسی به عنوان پاسخی در قبال تحریک حسی است. از نخاع ، 31 جفت عصب خارج می‌شود که بطور قرینه به اندامهای مختلف چپ و راست بدن می‌روند. محل خروج این اعصاب از فاصله بین

مهره‌ها

است. هر عصب دارای دو ریشه پشتی و شکمی است در مسیر ریشه پشتی یک گره عصبی هم وجود دارد که جسم سلولی نورونهای حسی در آن واقع است. ریشه شکمی نخاعی ، حرکتی است و رشته‌هایی که در آن قرار دارند فرمانها را از نخاع به طرف

ماهیچه‌ها

یا غده‌های بدن می برند. جسم سلولی مرتبط با این رشته‌ها در ماده خاکستری نخاع واقع است.





تصویر

مغز

مغز بخشی از دستگاه عصبی مرکزی است که در بالای نخاع و درون جمجمه جای دارد این بخش از پایین به بالا شامل پیاز نخاع ، پل مغزی و مخچه ، مغز میانی ، مغز واسطه‌ای و نیمکره‌های مخ است.


نیمکره‌های مخ

دو نیمکره مخ توسط پلی از ماده سفید به نام جسم پینه‌ای بهم مربوطند. هر نیمکره با دو بخش سفید در وسط و خاکستری در قشر مشخص شده است. بخش خاکستری به ضخامت 3 - 2 میلیمتر این قسمت مخ را تشکیل می‌دهد. انواع نورونهایی که در قشر مخ وجود دارند عبارتند از: سلولهای افقی یا کانال ، هرمی ، ستاره‌ای یا دانه‌ای ، دوکی و چند شکلی. هر قسمت از قشر خاکستری مخ کار ویژه‌ای را برعهده دارد. مراکز مربوط به دریافت و تفسیر اطلاعات رسیده از اندامهای حسی مختلف مانند

چشم

و

گوش

و

پوست

در این قسمت واقع است. بخشی از قشر خاکستری مخ هم مرکز حرکات ارادی است.


مخچه

مخچه که تعادل بدن را حفظ می‌کند دارای بخش خاکستری در قشر و بخش سفید در مرکز است. قشر مخچه دارای سه طبقه است: طبقه ذره‌ای در بیرون ، دانه‌ای در درون ، و پورکنژ در وسط. مخچه بوسیله سه جفت پایک که شامل دسته‌هایی از تارهای عصبی می‌باشند با مغز میانی ارتباط برقرار می‌کند. در مرکز مخچه ، هسته‌های مرکزی مخچه قرار دارند. این هسته‌ها از جنس بخش خاکستری هستند که بوسیله بخش سفید احاطه شده است.



هسته‌های مرکزی مخچه از بیرون به درون عبارتند از: هسته دانه‌دار ، هسته سه گوش ، هسته مدور ، هسته فاسیتژیال که هر یک در درون دیگری قرار دارد. مخچه در کار کنترل فعالیتهای ماهیچه‌ای به مخ کمک می‌کنند. پیامهای حرکتی که از مخ به اندامها می‌رود. توسط مخچه ، تقویت و هماهنگ می‌شوند. برای کار چشمها و گوش داخلی وضعیت بدن را به مخچه خبر می‌دهند. در کل کارهای که مخچه انجام می‌دهد همگی غیر ارادی هستند.


بصل‌النخاع

این بخش را می‌توان به عنوان ناحیه وسیعی از نخاع تلقی نمود که شکل آن در انسان شبیه پیاز است. بصل‌النخاع بدون مرز مشخص با نخاع ارتباط حاصل می‌کند در حالی که با بخشهای فوقانی تر دارای مرزهای مشخصتر است. بصل‌النخاع از ماده سفید و رشته اعصابی تشکیل شده است و فعالیت اندامهای داخلی بدن مانند

قلب

،

ششها

و

اندامهای گوارشی

را اداره می‌کند به همن سبب یکی از مهمترین اجزای مغز است و آسیب وارده به آن مرگ را به دنبال دارد.





تصویر

عقده عصبی

یک عقده عصبی دارای تعداد زیادی نورون است که درون کپسولی از

بافت پیوندی

قرار گرفته‌اند. تعداد این نورونها ممکن است به 50000 عدد برسد در نتیجه اندازه عقده‌ها متفاوت است هر نورون عقده یک سلول گانگلیون خوانده می‌شود.


دستگاه عصبی محیطی

رشته‌های عصبی عقده‌های نخاعی- جمجمه‌ای و خودکار جزء اعصاب محیطی به شمار می‌روند و شامل سه گروه عصب است: اعصاب حسی که از اندامها به مغز و نخاع می‌روند، اعصاب حرکتی که از مغز و نخاع به ماهیچه‌ها و غده‌ها می‌روند و اعصاب مختلط که شامل رشته‌های حسی و حرکتی هستند.


اعصاب پیکری و خودمختار

اعصاب حرکتی که از دستگاه عصبی مرکزی به اندامها می‌روند.


  • بخش پیکری: که پیام انقباض را به سلولهای ماهیچه‌ای مخطط می‌برند و ارادی هستند.
     
  • بخش خودمختار: که غیر ارادی است این اعصاب کار اندامهایی چون قلب ، کلیه ، شش و ... را اداره می‌کنند.

رشته این اعصاب خود به دو صورت

سمپاتیک و پاراسمپاتیک

نامگذاری می شوند. اعصاب سمپاتیک به دو ردیف گره عصبی واقع در دو طرف ستون مهره ها مرتبط هستند اعصاب سمپاتیک بدن را برای فعالیت بیشتر آماده می کنند. اعصاب پاراسمپاتیک برخلاف اعصاب سمپاتیک عمل می‌کنند مهمترین عصب پاراسمپاتیک از بصل‌النخاع آغاز می‌شود و پس از عبور از گردن به سینه و شکم می‌رسد.

سه شنبه 5 دی 1391برچسب:, :: 15:42 :: نويسنده : علی حسن زاده

 

 

 

 

 

سه شنبه 5 دی 1391برچسب:, :: 15:38 :: نويسنده : علی حسن زاده

اروین شرودینگر

مدل کوانتومی اتم ( با تأکید بر خصلت موجی) :

در  سال ١٩٢٦  اروین شرودینگر فیزیکدان مشهور اتریشی  بر مبنای رفتار دو گانه ی الکترون و با  تأکید  بر رفتار موجی ان مدلی برای اتم پیشنهاد داد . وی در این مدل به جای محدود کردن الکترون به یک مدار دایره ای شکل از حضور الکترون در فضایی سه بعدی به نام اوربیتال سخن به میان اورد . او پس از انجام محاسبات  بسیار  پیچیده ی ریاضی  نتیجه  گرفت همان  گونه  که  برای مشخص کردن  موقعیت  یک  جسم  در فضا به سه عدد ( طول وعرض و ارتفاع ) نیاز است  برای  مشخص کردن هر یک ازاوربیتال های  یک  اتم نیز به چنین داده هایی نیاز داریم . شرودینگر به این منظور از سه عدد n وl و ml استفاده کرد که عددهای کوانتومی خوانده می شوند .

n که عدد کوانتومی اصلی گفته می شود ، همان عددی است  که بور برای مشخص کردن  ترازهای انرژی در مدل   خود به کار برده  بود. در مدل کوانتومی به جای ترازهای انرژی از  واژه ی لایه های الکترونی استفاده  می شود و n  سطح انرژی را معین می کند . n=1 پایدار ترین لایه ی الکترونی را  نشان  می دهد  و هر چه  n  بالاتر رود  سطح  انرژی لایه ی الکترونی افزایش می یابد. پیرامون هسته ی اتم حداکثر هفت لایه ی الکترونی مشاهده شده است .

شباهت مدل بور و مدل کوانتومی اتم :

مدل بور و مدل کوانتومی اتم هر دو انرژی الکترون  را  کوانتومی در نظر گرفته اند . تفاوت های مدل بور و مدل کوانتومی اتم :


١. در مدل بور تنها یک عدد کوانتومی برای معرفی الکترون در نظر گرفته شد در حالی که در مدل کوانتومی  چهار عدد کوانتومی به الکترون نسبت داده شد . ٢. در مدل بور برای الکترون مسیر مشخص شده در حالی که در مدل کوانتومی تنها صحبت از احتمال حضور الکترون در یک فضا در اطراف هسته ی اتم است .٣. در مدل بور برای اتم مسیرهای دایره ای شکل به نام  تراز انرژی به دور هسته تصور شد  در حالیکه در مدل کوانتومی صحبت از یک فضا برای حرکت الکترون به نام سطح انرژی است .
نظریه ‌های دالتون نارسایی‌ها و ایرادهایی دارد و اما آغازی مهم بود. مواردی که نظریهٔ دالتون نمی‌ توانست توجیه کند:

 پدیدهٔ برقکافت (الکترولیز) و نتایج مربوط به آن
• پیوند یونی - فرق یون با اتم خنثی
• پرتو کاتدی
• پرتوزایی و واکنش‌ های هسته ‌ای
• مفهوم ظرفیت در عناصر گوناگون
• پدیدهٔ ایزوتوپی

سه شنبه 5 دی 1391برچسب:, :: 15:33 :: نويسنده : علی حسن زاده

مدل اتمی بور( مدل منظومه شمسی ) :

وجود طیف نشری برای اتم ها را نمی توان با استفاده از مدل رادرفورد توجیه نمود چون براساس مدل رادرفورد باید طیف اتم ها پیوسته باشد  در حالیکه اتم های هیدروژن طیف نشری خطی را ارئه داده بود .

وجود ارتباط با  معنا  میان الگوی  ثابت  طیف  نشری خطی  اتم هیدروژن  و ساختار اتم های آن  ذهن  دانشمندان بسیاری را  به خود مشغول ساخت. در سال ١٩١٣ نیلز  بور  دانشمند دانمارکی  در راه کشف این رابطه مدل اتمی  رادرفورد  را  برای توجیه این ارتباط  نارسا دانست و  مدل تازه ای برای اتم هیدروژن پیش نهاد کرد . او این مدل را با فرضیات زیر ارائه کرد :

١. الکترون در اتم هیدروژن در مسیری دایره ای شکل به دور هسته  گرئش می کند .
٢. انرژی این الکترون با فاصله ی آن از هسته رابطه ای مستقیم دارد .
٣. این الکترون فقط می تواند در فاصله های معین  و ثابتی پیرامون هسته گردش کند. در واقع  الکترون تنها مجاز است که مقادر معینی انرژی را بپذیرد . ٤. این الکترون معمولا ً در پایین ترین تراز انرژی ممکن ( نزدیک ترین مدار به هسته ) قرار دارد . به این تراز انرژی حالت پایه می گویند . ٥. با دادن مقدار معین انرژی به این الکترون می توان  ان  را  قادر ساخت که از حالت پایه (ترازی با انرژی کمتر) به حالت برانگیخته ( ترازی با انرژی بالا تر) انتقال پیدا کند.
٦. الکترون  در  حالت  برانگیخته  ناپایدار  است  از  این  رو  همان  مقدار  انرژی را  که  پیش از این گرفته بود از دست  می دهد  و به حالت پایه باز می گردد. از انجا که برای الکترون نشر نور مناسب ترین شیوه برای از دست دادن انرژی است از این رو الکترون برانگیخته به هنگام  بازگشت به  حالت  پایه  انرژی اضافی  خود  را  که  در  واقع  تفاوت انرژی میان  دو  تراز  انرژی یاد شده است از  طریق انتشار  نوری  با طول موج معینی از دست  می دهد .

نتایجی که از مدل بور بدست می آید :

الف. هر چه  از هسته فاصله می گیریم انرژی الکترون افزایش  پیدا می کند. ب. برای هر یک از این ترازها ی انرژی یک عدد کوانتومی اصلی در نظر می گیریم که با نماد (n) نشان می دهیم. پایدار ترین تراز الکترونی ( نزدیک به هسته) n=1 است .

بور با کوانتیده در نظر گرفتن ترازهای انرژی یا به عبارت دیگر کوانتومی در نظر گرفتن مبادله ی انرژی هنگام جابه جایی میان ترازهای یاد شده توانست با موفقیت طیف نشری خطی هیدروژن را توجیه کند .

سه شنبه 5 دی 1391برچسب:, :: 15:26 :: نويسنده : علی حسن زاده
مدل اتمی رادرفورد

مدل اتمی رادرفورد

مدلی كه رادرفورد از ساختار اتم ارائه داد بدین شكل بود كه بار مثبت در مركز اتم و در یك ناحیه كوچك قرار گرفته است و بار منفی (الكترون) اطراف آن قرار دارد.

 طبق قوانین فیزیك كلاسیك اگر الكترون در اطراف هسته (بار مثبت) ساكن باشد توسط هسته جذب می‌شود

مدل اتمی رادرفورد

و بنابراین ساختار اتم ناپایدار خواهد بود و اگر الكترون در حال چرخش به دور هسته باشد، قوانین الكترومغناطیس به ما می‌گوید كه الكترون با این حركت شتابدار خود باید امواج الكترومغناطیس ساطع كند.

 

بنابراین در حین چرخش از انرژی آن و به دنبالش از شعاع مدار چرخش كاسته می‌شود تا در نهایت روی هسته سقوط كند، طبق این استدلال باز هم ساختار اتم ناپایدار خواهد بود. 

مدل اتمی رادرفورد

 

 

بنابراین می‌توان گفت كه فیزیك كلاسیك از توضیح و توجیه مدل اتمی درمانده است.

با توجّه به دو مورد مطرح شده كه بعداً مفصل‌تر بررسی می‌شوند نیاز به تعریف و تدوین فیزیك دیگری در پدیده‌هایی كه در مقیاس‌های كوچك اتفاق می‌افتد احساس شد و این چنین بود كه در اواخر قرن نوزدهم پلانگ پایه و اساسی غیر از پایه و اساس فیزیك كلاسیك را مطرح كرد. قبل از بیان پایه و اساس فیزیك جدید نیاز داریم تا یكسری موارد مقدماتی را با یكدیگر مطالعه كنیم.

پيوندها


ورود اعضا:

نام :
وب :
پیام :
2+2=:
(Refresh)

خبرنامه وب سایت:





آمار وب سایت:  

بازدید امروز : 1
بازدید دیروز : 0
بازدید هفته : 24
بازدید ماه : 34
بازدید کل : 6400
تعداد مطالب : 8
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1



آمار وبلاگ:

بازدید امروز : 1
بازدید دیروز : 0
بازدید هفته : 24
بازدید ماه : 34
بازدید کل : 6400
تعداد مطالب : 8
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1

خبرنامه وبلاگ:

برای ثبت نام در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید