Denumirea literelor în fizică. Programa școlară: ce este n în fizică

Construirea de desene nu este o sarcină ușoară, dar fără ele lumea modernăîn nici un caz. La urma urmei, pentru a profita la maximum element comun(un șurub sau o piuliță minuscul, un raft pentru cărți, designul unei noi rochii etc.), trebuie mai întâi să faceți calculele adecvate și să desenați un desen al viitorului produs. Cu toate acestea, este adesea făcut de o persoană, iar o alta este angajată în fabricarea a ceva conform acestei scheme.

Pentru a evita confuzia în înțelegerea obiectului reprezentat și a parametrilor acestuia, acesta este acceptat în întreaga lume conventii lungime, lățime, înălțime și alte cantități utilizate în proiectare. Ce sunt ei? Să aflăm.

Cantitati

Suprafața, înălțimea și alte denumiri de natură similară nu sunt doar cantități fizice, ci și matematice.

Desemnarea lor cu o singură literă (folosită de toate țările) a fost stabilită la mijlocul secolului al XX-lea de către Sistemul Internațional de Unități (SI) și este folosită până în prezent. Din acest motiv, toți astfel de parametri sunt indicați în latină, și nu în litere chirilice sau scriere arabă. Pentru a nu crea dificultăți separate, în dezvoltarea standardelor de documentație de proiectare în majoritatea ţările moderne s-a decis să se folosească aproape aceleași convenții care sunt folosite în fizică sau geometrie.

Orice absolvent de școală își amintește că, în funcție de faptul că o figură (produs) bidimensională sau tridimensională este prezentată în desen, are un set de parametri de bază. Dacă există două dimensiuni - aceasta este lățimea și lungimea, dacă sunt trei - se adaugă și înălțimea.

Deci, pentru început, să aflăm cum să indicăm corect lungimea, lățimea, înălțimea în desene.

Lăţime

După cum sa menționat mai sus, în matematică, mărimea luată în considerare este una dintre cele trei dimensiuni spațiale ale oricărui obiect, cu condiția ca măsurătorile acestuia să fie făcute în direcția transversală. Deci, care este celebra lățime? Este desemnat cu litera „B”. Acest lucru este cunoscut în toată lumea. În plus, conform GOST, utilizarea atât a literelor latine majuscule, cât și a literelor latine mici este permisă. Adeseori apare întrebarea de ce a fost aleasă o astfel de scrisoare. Până la urmă, de obicei reducerea se face după prima greacă sau nume englezesc cantități. În acest caz, lățimea în engleză va arăta ca „width”.

Probabil, ideea aici este că acest parametru a fost inițial utilizat pe scară largă în geometrie. În această știință, descrierea figurilor, adesea lungimea, lățimea, înălțimea sunt notate cu literele „a”, „b”, „c”. Conform acestei tradiții, la alegere, litera „B” (sau „b”) a fost împrumutată de sistemul SI (deși simbolurile negeometrice au început să fie folosite pentru celelalte două dimensiuni).

Majoritatea cred că acest lucru a fost făcut pentru a nu confunda lățimea (desemnată prin litera „B” / „b”) cu greutatea. Faptul este că acesta din urmă este uneori denumit „W” (prescurtare pentru greutatea numelui englezesc), deși utilizarea altor litere („G” și „P”) este, de asemenea, acceptabilă. Conform standardelor internaționale ale sistemului SI, lățimea este măsurată în metri sau multipli (longitudinal) ai unităților lor. Este demn de remarcat faptul că în geometrie este uneori acceptabil să se folosească „w” pentru a desemna lățimea, dar în fizică și altele. științe exacte această notație nu este utilizată în general.

Lungime

După cum am menționat deja, în matematică, lungimea, înălțimea, lățimea sunt trei dimensiuni spațiale. Mai mult, dacă lățimea este o dimensiune liniară în direcția transversală, atunci lungimea este în direcția longitudinală. Considerând-o ca o cantitate a fizicii, se poate înțelege că acest cuvânt înseamnă o caracteristică numerică a lungimii liniilor.

LA Limba engleză acest termen se numește lungime. Din acest motiv, această valoare este indicată de litera inițială majusculă sau minusculă a acestui cuvânt - „L”. La fel ca și lățimea, lungimea se măsoară în metri sau în unitățile lor multiple (longitudinale).

Înălţime

Prezența acestei valori indică faptul că trebuie să se confrunte cu un spațiu mai complex - tridimensional. Spre deosebire de lungime și lățime, înălțimea cuantifică dimensiunea unui obiect în direcția verticală.

În engleză, se scrie „înălțime”. Prin urmare, conform standardelor internaționale, este desemnat prin litera latină „H” / „h”. Pe lângă înălțime, în desene, uneori această literă acționează și ca o desemnare a adâncimii. Înălțime, lățime și lungime - toți acești parametri sunt măsurați în metri și multiplii și submultiplii lor (kilometri, centimetri, milimetri etc.).

Raza și diametrul

Pe lângă parametrii luați în considerare, la întocmirea desenelor, trebuie să se ocupe de alții.

De exemplu, atunci când lucrați cu cercuri, devine necesar să se determine raza acestora. Acesta este numele unui segment care leagă două puncte. Primul este centrul. Al doilea este situat direct pe cerc în sine. În latină, acest cuvânt arată ca „rază”. De aici literele mici sau majuscule "R"/"r".

Când desenați cercuri, pe lângă rază, de multe ori trebuie să se ocupe de un fenomen apropiat - diametrul. Este, de asemenea, un segment de linie care leagă două puncte dintr-un cerc. Cu toate acestea, trebuie să treacă prin centru.

Numeric, diametrul este egal cu două raze. În engleză, acest cuvânt este scris astfel: „diametru”. De aici și abrevierea - o literă latină mare sau mică „D” / „d”. Adesea, diametrul din desene este indicat cu un cerc tăiat - „Ø”.

Deși aceasta este o abreviere comună, trebuie avut în vedere faptul că GOST prevede utilizarea numai a latinului „D” / „d”.

Grosime

Majoritatea dintre noi ne amintim de lecțiile de matematică de la școală. Chiar și atunci, profesorii au spus că era obișnuit să se desemneze o astfel de cantitate ca zonă cu litera latină „s”. Cu toate acestea, conform standardelor general acceptate, un parametru complet diferit este înregistrat în desene în acest fel - grosimea.

De ce este asta? Se știe că în cazul înălțimii, lățimii, lungimii, desemnarea cu litere ar putea fi explicată prin ortografia sau tradiția lor. Aceasta este doar grosimea în engleză arată ca „grosime”, iar în Varianta latină- „prostii”. De asemenea, nu este clar de ce, spre deosebire de alte cantități, grosimea poate fi indicată doar cu o literă mică. Desemnarea „s” este folosită și pentru a descrie grosimea paginilor, a pereților, a nervurilor și așa mai departe.

Perimetrul si zona

Spre deosebire de toate cantitățile enumerate mai sus, cuvântul „perimetru” nu provine din latină sau engleză, ci din greacă. Este derivat din „περιμετρέο” („a măsura circumferința”). Și astăzi acest termen și-a păstrat sensul (lungimea totală a granițelor figurii). Ulterior, cuvântul a intrat în limba engleză („perimetru”) și a fost fixat în sistemul SI sub forma unei abrevieri cu litera „P”.

Aria este o cantitate care prezintă o caracteristică cantitativă figură geometrică, care are două dimensiuni (lungime și lățime). Spre deosebire de toate cele enumerate mai sus, se măsoară în metri patrati(precum și în submultipli și multipli ai unităților lor). Cât despre litera desemnării zonei, apoi în zone diferite este diferit. De exemplu, în matematică, aceasta este litera latină „S”, familiară tuturor încă din copilărie. De ce așa - nu există informații.

Unii oameni cred, fără să știe, că acest lucru se datorează ortografie engleză cuvintele „pătrat”. Totuși, în ea aria matematică este „zonă”, iar „pătrat” este zona în sens arhitectural. Apropo, merită să ne amintim că „pătrat” este numele figurii geometrice „pătrat”. Așa că ar trebui să fii atent când studiezi desene în engleză. Datorită traducerii „zonei” în unele discipline, litera „A” este folosită ca desemnare. În cazuri rare, se folosește și „F”, dar în fizică această literă înseamnă o cantitate numită „forță” („fortis”).

Alte abrevieri comune

Denumirile de înălțime, lățime, lungime, grosime, rază, diametru sunt cele mai utilizate la întocmirea desenelor. Cu toate acestea, există și alte cantități care sunt adesea prezente în ele. De exemplu, „t” minuscul. În fizică, aceasta înseamnă „temperatura”, cu toate acestea, conform GOST sistem unificat documentația de proiectare, această scrisoare este un pas (arcuri elicoidale și altele asemenea). Cu toate acestea, nu este folosit când vine vorba de roți dințate și filete.

Capitalul și litera mica„A” / „a” (în conformitate cu toate aceleași standarde) în desene este folosit pentru a indica nu zona, ci distanța de la centru la centru și de la centru la centru. Pe lângă diferitele valori, în desene este adesea necesară desemnarea unghiurilor dimensiune diferită. Pentru a face acest lucru, este obișnuit să folosiți litere mici alfabet grecesc. Cele mai utilizate sunt „α”, „β”, „γ” și „δ”. Cu toate acestea, pot fi folosite și altele.

Ce standard definește denumirea literei de lungime, lățime, înălțime, suprafață și alte cantități?

După cum am menționat mai sus, pentru a nu exista neînțelegeri la citirea desenului, reprezentanți popoare diferite au fost adoptate standarde comune de desemnare a literelor. Cu alte cuvinte, dacă aveți îndoieli cu privire la interpretarea unei anumite abrevieri, uitați-vă la GOST. Astfel, veți învăța cum să indicați corect înălțimea, lățimea, lungimea, diametrul, raza și așa mai departe.

Nu este un secret pentru nimeni că există denumiri speciale pentru cantități în orice știință. Denumirile de litere în fizică dovedesc că această știință nu face excepție în ceea ce privește identificarea cantităților folosind simboluri speciale. Există o mulțime de cantități de bază, precum și derivatele lor, fiecare având propriul său simbol. Deci, desemnările literelor în fizică sunt discutate în detaliu în acest articol.

Fizica și mărimile fizice de bază

Datorită lui Aristotel, cuvântul fizică a început să fie folosit, deoarece el a fost primul care a folosit acest termen, care la acea vreme era considerat sinonim cu termenul de filozofie. Acest lucru se datorează generalității obiectului de studiu - legile Universului, mai precis, modul în care funcționează. După cum se știe, în secolele XVI-XVII a avut loc prima revoluție științifică, datorită ei fizica a fost evidențiată ca știință independentă.

Mihail Vasilyevich Lomonosov a introdus cuvântul fizică în limba rusă prin publicarea unui manual tradus din germană - primul manual de fizică din Rusia.

Deci, fizica este o ramură a științei naturii dedicată studiului legilor generale ale naturii, precum și materiei, mișcării și structurii sale. Principal mărimi fizice nu atât de multe pe cât ar părea la prima vedere - sunt doar 7 dintre ele:

• lungime,
• greutate,
• timp,
• actual,
• temperatura,
• cantitate de substanță
• puterea luminii.

Desigur, au propriile lor denumiri de litere în fizică. De exemplu, simbolul m este ales pentru masă și T pentru temperatură. De asemenea, toate mărimile au propria lor unitate de măsură: intensitatea luminii este candela (cd), iar unitatea de măsură pentru cantitatea de substanță este molul. .

Mărimi fizice derivate

Există mult mai multe mărimi fizice derivate decât cele principale. Sunt 26 dintre ele și adesea unele dintre ele sunt atribuite celor principale.

Deci, aria este o derivată a lungimii, volumul este și o derivată a lungimii, viteza este o derivată a timpului, lungimea, iar accelerația, la rândul său, caracterizează rata de schimbare a vitezei. Impulsul este exprimat în termeni de masă și viteză, forța este produsul dintre masă și accelerație, lucrul mecanic depinde de forță și lungime, iar energia este proporțională cu masa. Putere, presiune, densitate, densitatea suprafeței, densitatea liniară, cantitatea de căldură, tensiunea, rezistență electrică, flux magnetic, moment de inerție, moment de impuls, moment de forță - toate depind de masă. Frecvență, viteză unghiulară, accelerație unghiulară invers proporțional cu timpul și incarcare electrica are o dependență directă de timp. Unghiul și unghiul solid sunt mărimi derivate din lungime.

Care este simbolul stresului în fizică? Tensiunea, care este o mărime scalară, se notează cu litera U. Pentru viteză, simbolul este v, pentru munca mecanica- A, iar pentru energie - E. Sarcina electrică este de obicei notă cu litera q, iar fluxul magnetic - F.

SI: informatii generale

Sistemul Internațional de Unități (SI) este un sistem unități fizice, care se bazează pe Sistemul internațional de cantități, inclusiv denumirile și denumirile cantităților fizice. A fost adoptat de Conferința Generală pentru Greutăți și Măsuri. Acest sistem este cel care reglementează denumirile literelor în fizică, precum și dimensiunea și unitățile de măsură ale acestora. Literele alfabetului latin sunt folosite pentru desemnare. cazuri individuale- Greacă. De asemenea, este posibil să se utilizeze caractere speciale.

Concluzie

Deci, în orice disciplina stiintifica Există notații speciale pentru diferite tipuri de cantități. Desigur, fizica nu face excepție. Denumiri de litere destul de multe: forță, suprafață, masă, accelerație, tensiune etc. Au propriile lor denumiri. Există sistem special numit Sistemul Internațional de Unități. Se crede că unitățile de bază nu pot fi derivate matematic din altele. Mărimile derivate se obțin prin înmulțirea și împărțirea de la cele de bază.

Revenind la aplicațiile fizice ale derivatei, vom folosi notații ușor diferite de cele acceptate în fizică.

În primul rând, desemnarea funcțiilor se modifică. Într-adevăr, ce funcții vom diferenția? Aceste funcții sunt mărimi fizice care depind de timp. De exemplu, coordonatele corpului x(t) și viteza lui v(t) pot fi date prin formulele:

(se citește ¾x cu un punct¿).

Există o altă notație pentru derivată, care este foarte comună atât în ​​matematică, cât și în fizică:

(se citește ¾de x prin de te¿).

Să ne oprim mai în detaliu asupra semnificației notației (1.16). Matematicianul îl înțelege în două moduri, fie ca limită:

sau sub formă de fracție, al cărei numitor este incrementul de timp dt, iar numărătorul este așa-numita diferență dx a funcției x(t). Conceptul de diferenţial nu este dificil, dar nu îl vom discuta acum; te asteapta in primul fel.

Fizicianul, neconstrâns de cerințele rigoarei matematice, înțelege notația (1.16) mai informal. Fie dx modificarea coordonatei în timp dt. Să luăm intervalul dt atât de mic încât raportul dx=dt este aproape de limita sa (1.17 ) cu o precizie care ni se potrivește.

Și atunci, va spune fizicianul, derivata coordonatei în raport cu timpul este pur și simplu o fracție, în numărătorul căreia există o modificare suficient de mică a coordonatei dx, iar în numitor există o perioadă de timp suficient de mică. dt, timp în care a avut loc această modificare a coordonatei.

O astfel de înțelegere liberă a derivatei este tipică pentru raționament în fizică. În plus, vom adera la acest nivel fizic de rigoare.

Derivata x(t) a marimii fizice x(t) este din nou o functie a timpului, iar aceasta functie poate fi diferentiata din nou pentru a gasi derivata derivatei sau derivata a doua a functiei x(t). Iată o notație pentru derivata a doua:

derivata a doua a funcției x(t) se notează cu x (t)

(se citește ¾x cu două puncte¿), dar iată un altul:

derivata a doua a funcției x(t) se notează dt 2

(se citește ¾de two x by de te square¿ sau ¾de two x by de te twice¿).

Să ne întoarcem la exemplul original (1.13 ) și să calculăm derivata coordonatei și, în același timp, să ne uităm la împărțirea notației (1.15 ) și (1.16 ):

x(t) = 1 + 12t 3t2 )

x(t) = dt d (1 + 12t 3t2 ) = 12 6t:

(Simbolul de derivare dt d dinaintea parantezei este același cu trăsura de deasupra parantezei în notația veche.)

Rețineți că derivata coordonatei sa dovedit a fi egală cu viteza (1.14). Aceasta nu este o coincidență. Legătura derivatei coordonatei cu viteza corpului va fi clarificată în secțiunea următoare ¾Mișcare mecanică¿.

1.1.7 Limită de cantitate vectorială

Mărimile fizice nu sunt doar scalare, ci și vectoriale. În consecință, suntem adesea interesați de rata de modificare a unei mărimi vectoriale, adică derivata unui vector. Cu toate acestea, înainte de a vorbi despre derivată, trebuie să înțelegeți conceptul de limită a unei mărimi vectoriale.

Se consideră o succesiune de vectori ~u1 ; ~u2 ; ~u3 ; : : : După ce a făcut, dacă este necesar, transfer paralel, să aducem începuturile lor la un punct O (Fig. 1.5):

Să presupunem că succesiunea punctelor A1 ; A2; A3; : : : ¾curge¿2 în punctul B:

lim An = B:

Notați ~v = OB. Vom spune atunci că succesiunea vectori albastri~un tinde spre vectorul roșu ~v, sau că vectorul ~v este limita secvenței de vectori ~un :

~v = lim ~un :

2 O înțelegere intuitivă a acestui „aflux” este suficientă, dar poate că vă interesează o explicație mai riguroasă? Atunci iată-l.

Lasă lucrurile să se întâmple în avion. ¾Aflux¿ din secvența A1 ; A2; A3; : : : la punctul B înseamnă următorul lucru: oricât de mic ar fi un cerc centrat în punctul B, toate punctele din succesiune, începând de la unul anume, vor cădea în interiorul acestui cerc. Cu alte cuvinte, în afara oricărui cerc cu centrul B există doar un număr finit de puncte în succesiunea noastră.

Dacă e în spațiu? Definiția ¾inflow¿ este ușor modificată: este necesar doar să înlocuiți cuvântul ¾cerc¿ cu cuvântul ¾ming¿.

Să presupunem acum că capetele vectorilor albaștri din Fig. 1.5 rulează nu un set discret de valori, ci o curbă continuă (de exemplu, indicată printr-o linie punctată). Astfel, nu avem de-a face cu o succesiune de vectori ~un , ci cu un vector ~u(t) care se modifică în timp. Este exact ceea ce avem nevoie în fizică!

Restul explicației este aproape la fel. Fie t tinde spre o valoare t0 . În cazul în care un

iar capetele vectorilor ~u(t) ¾flow¿ într-un punct B, atunci spunem că vectorul

~v = OB este limita mărimii vectoriale ~u(t):

t!t0

1.1.8 Diferențierea vectorială

După ce am aflat care este limita unei mărimi vectoriale, suntem gata să facem următorul pas pentru a introduce conceptul de derivată a unui vector.

Să presupunem că există un vector ~u(t) în funcție de timp. Aceasta înseamnă că lungimea unui vector dat și direcția acestuia se pot schimba în timp.

Prin analogie cu o funcție obișnuită (scalară), este introdus conceptul de schimbare (sau de creștere) a unui vector. Modificarea vectorului ~u în timp t este o mărime vectorială:

~u = ~u(t + t) ~u(t):

Rețineți că în partea dreaptă a acestei relații se află diferența vectorilor. Modificarea vectorului ~u este prezentată în fig. 1.6 (reamintim că la scăderea vectorilor, le reducem începuturile la un punct, legăm capetele și „punctăm” cu o săgeată vectorul din care se face scăderea).

~u(t)~u

Orez. 1.6. Schimbarea vectorului

Dacă intervalul de timp t este suficient de mic, atunci vectorul ~u se modifică și el puțin în acest timp (în fizică, conform macar, deci este întotdeauna luat în considerare). În consecință, dacă la t ! 0 raport~u= t tinde spre o anumită limită, atunci această limită se numește derivată a vectorului ~u:

Când notăm derivata unui vector, nu vom folosi punctul de sus (deoarece simbolul ~u_ nu arată prea bine) și ne vom restrânge la notația (1.18 ). Dar pentru derivata unui scalar, desigur, folosim liber ambele notații.

Reamintim că d~u=dt este simbolul derivat. Poate fi înțeles și ca o fracție, al cărei numărător este diferența vectorului ~u corespunzător intervalului de timp dt. Mai sus, nu am discutat despre conceptul de diferenţial, deoarece nu este predat la şcoală; nici aici nu vom discuta despre diferenta.

Cu toate acestea, pe nivel fizic rigurozitate, derivata d~u=dt poate fi considerată o fracţie, în numitorul căreia se află un interval de timp foarte mic dt, iar în numărător există o mică modificare corespunzătoare d~u a vectorului ~u. Pentru dt suficient de mic, valoarea acestei fracții diferă de

limita din partea dreaptă a lui (1.18 ) este atât de mică încât, ținând cont de precizia de măsurare disponibilă, această diferență poate fi neglijată.

Această înțelegere fizică (nu tocmai riguroasă) a derivatului va fi suficientă pentru noi.

Regulile de diferențiere a expresiilor vectoriale sunt în multe privințe similare cu regulile de diferențiere a scalarilor. Avem nevoie doar de cele mai simple reguli.

1. Din semnul derivatei se scoate un factor scalar constant: dacă c = const, atunci

d(c~u) = c d~u: dt dt

Folosim această regulă în secțiunea Momentum când a doua lege a lui Newton

2. Factorul vectorial constant este scos din semnul derivatei: daca ~c = const, atunci dt d (x(t)~c) = x(t)~c:

3. Derivata sumei vectorilor este egala cu suma derivatelor lor:

dt d (~u + ~v) =d~u dt +d~v dt :

Vom folosi ultimele două reguli în mod repetat. Să vedem cum funcționează situatie critica diferențierea vectorială în prezența unui sistem de coordonate dreptunghiular OXY Z în spațiu (Fig. 1.7).

Orez. 1.7. Descompunerea unui vector în termeni de bază

După cum se știe, orice vector ~u este extins în mod unic pe baza unității

vectori ~ ,~ ,~ : i j k

~u = ux i + uy j + uz k:

Aici ux , uy , uz sunt proiecțiile vectorului ~u pe axele de coordonate. Ele sunt, de asemenea, coordonatele vectorului ~u în baza dată.

Vectorul ~u în cazul nostru depinde de timp, ceea ce înseamnă că coordonatele sale ux , uy , uz sunt funcții de timp:

Să diferențiem această egalitate. În primul rând, folosim regula de diferențiere a sumei:

Astfel, dacă vectorul ~u are coordonate (ux ; uy ; uz ), atunci coordonatele derivatei d~u=dt sunt derivate ale coordonatelor vectorului ~u şi anume (ux ; uy ; uz ).

Având în vedere importanța deosebită a formulei (1.20), vom oferi o derivare mai directă a acesteia. La timpul t + t conform (1.19) avem:

~u(t + t) = ux (t + t) i + uy (t + t) j + uz (t + t)k:

Să scriem schimbarea vectorului ~u:

~u = ~u(t + t) ~u(t) =

Ux (t + t) i + uy (t + t) j + uz (t + t)k ux (t) i + uy (t) j + uz (t)k =

În limita la t ! 0 fracțiile ux = t, uy = t, uz = t intră în derivatele ux , uy , respectiv uz și obținem din nou relația (1.20):

Ux i + uy j + uz k.

Studiul fizicii la școală durează câțiva ani. În același timp, elevii se confruntă cu problema că aceleași litere indică cantități complet diferite. Cel mai adesea, acest fapt este litere latine. Atunci cum să rezolvi problemele?

Nu trebuie să vă temeți de o astfel de repetare. Oamenii de știință au încercat să le introducă în denumire astfel încât litere identice nu s-au întâlnit într-o singură formulă. Cel mai adesea, studenții dau peste latinul n. Poate fi litere mici sau mari. Prin urmare, se pune logic întrebarea ce este n în fizică, adică într-o anumită formulă pe care studentul a întâlnit-o.

Ce înseamnă litera majusculă N în fizică?

Cel mai adesea în curs şcolar apare în studiul mecanicii. La urma urmei, acolo poate fi imediat în valorile spirituale - puterea și puterea reacției normale a suportului. Desigur, aceste concepte nu se intersectează, deoarece sunt folosite în diferite secțiuni ale mecanicii și sunt măsurate în unități diferite. Prin urmare, este întotdeauna necesar să se definească exact ce este n în fizică.

Puterea este rata de schimbare a energiei unui sistem. Este o valoare scalară, adică doar un număr. Unitatea sa de măsură este watul (W).

Forța de reacție normală a suportului este forța care acționează asupra corpului din lateralul suportului sau suspensiei. Cu exceptia valoare numerică, are o direcție, adică este o mărime vectorială. Mai mult, este întotdeauna perpendicular pe suprafața pe care influenta externa. Unitatea acestui N este newtonul (N).

Ce este N în fizică, în plus față de cantitățile deja indicate? Ar putea fi:

constanta Avogadro;

mărirea dispozitivului optic;

concentrația substanței;

numărul Debye;

puterea totală de radiație.

Ce poate reprezenta un n minuscul în fizică?

Lista de nume care pot fi ascunse în spatele ei este destul de extinsă. Denumirea n în fizică este folosită pentru astfel de concepte:

indicele de refracție și poate fi absolut sau relativ;

neutron - neutru particulă elementară cu o masă puțin mai mare decât cea a unui proton;

frecvența de rotație (folosită pentru a înlocui litera greacă „nu”, deoarece este foarte asemănătoare cu latinescul „ve”) - numărul de repetări de rotații pe unitatea de timp, măsurat în herți (Hz).

Ce înseamnă n în fizică, în afară de valorile deja indicate? Se pare că principalul lucru este ascuns în spatele lui. număr cuantic (fizica cuantică), concentrația și constanta Loschmidt (fizica moleculară). Apropo, atunci când calculați concentrația unei substanțe, trebuie să cunoașteți valoarea, care este scrisă și în latinescul „en”. Acesta va fi discutat mai jos.

Ce mărime fizică poate fi notă cu n și N?

Numele său provine din cuvântul latin numerus, în traducere sună ca „număr”, „cantitate”. Prin urmare, răspunsul la întrebarea ce înseamnă n în fizică este destul de simplu. Acesta este numărul oricăror obiecte, corpuri, particule - totul despre care în cauzăîntr-o sarcină anume.

Mai mult, „cantitatea” este una dintre puținele mărimi fizice care nu au o unitate de măsură. Este doar un număr, fără nume. De exemplu, dacă problema este de aproximativ 10 particule, atunci n va fi egal cu doar 10. Dar dacă se dovedește că „en” minuscul este deja luat, atunci trebuie să utilizați o literă mare.

Formule care folosesc un N majuscul

Prima dintre ele definește puterea, care este egală cu raportul dintre muncă și timp:

În fizica moleculară, există cantitatea chimică a unei substanțe. Notat Literă greacă„nu”. Pentru a-l calcula, ar trebui să împărțiți numărul de particule la numărul Avogadro:

Apropo, ultima valoare este notată și de litera atât de populară N. Numai că are întotdeauna un indice - A.

Pentru a determina sarcina electrică, aveți nevoie de formula:

O altă formulă cu N în fizică - frecvența de oscilație. Pentru a-l calcula, trebuie să împărțiți numărul lor la timp:

Litera „en” apare în formula pentru perioada de circulație:

Formule care folosesc un n minuscul

Într-un curs de fizică școlar, această scrisoare este cel mai adesea asociată cu indicele de refracție al materiei. Prin urmare, este important să cunoașteți formulele cu aplicarea acesteia.

Deci, pentru indicele de refracție absolut, formula se scrie după cum urmează:

Aici c este viteza luminii în vid, v este viteza acesteia într-un mediu refractor.

Formula pentru indicator relativ refracțiile sunt ceva mai complicate:

n 21 \u003d v 1: v 2 \u003d n 2: n 1,

unde n 1 și n 2 sunt indicii de refracție absoluti ai primului și celui de-al doilea mediu, v 1 și v 2 sunt vitezele undei luminoase în aceste substanțe.

Cum să găsesc n în fizică? Formula ne va ajuta cu aceasta, în care trebuie să cunoaștem unghiurile de incidență și de refracție ale fasciculului, adică n 21 \u003d sin α: sin γ.

Cu ce ​​este n egal în fizică dacă este indicele de refracție?

De obicei, tabelele dau valori pentru indicii de refracție absoluti diverse substante. Nu uitați că această valoare depinde nu numai de proprietățile mediului, ci și de lungimea de undă. Valorile tabelare ale indicelui de refracție sunt date pentru domeniul optic.

Deci, a devenit clar ce este n în fizică. Pentru a evita orice întrebări, merită să luăm în considerare câteva exemple.

Provocarea puterii

№1. În timpul aratului, tractorul trage plugul în mod uniform. În acest sens, aplică o forță de 10 kN. Cu această mișcare timp de 10 minute, depășește 1,2 km. Este necesar să se determine puterea dezvoltată de acesta.

Convertiți unitățile în SI. Puteți începe cu forță, 10 N este egal cu 10.000 N. Apoi distanța: 1,2 × 1000 = 1200 m. Timpul rămas este 10 × 60 = 600 s.

Alegerea formulelor. După cum sa menționat mai sus, N = A: t. Dar în sarcină nu există valoare pentru muncă. Pentru a o calcula, este utilă o altă formulă: A \u003d F × S. Forma finală a formulei pentru putere arată astfel: N \u003d (F × S): t.

Soluţie. Calculăm mai întâi munca, apoi puterea. Apoi, în prima acțiune obțineți 10.000 × 1.200 = 12.000.000 J. A doua acțiune dă 12.000.000: 600 = 20.000 W.

Răspuns. Puterea tractorului este de 20.000 de wați.

Sarcini pentru indicele de refracție

№2. Indicator absolut refracția sticlei este de 1,5. Viteza de propagare a luminii în sticlă este mai mică decât în ​​vid. Este necesar să se determine de câte ori.

Nu este nevoie să convertiți datele în SI.

Când alegeți formule, trebuie să vă opriți la aceasta: n \u003d c: v.

Soluţie. Din această formulă se poate observa că v = c: n. Aceasta înseamnă că viteza luminii în sticlă este egală cu viteza luminii în vid împărțită la indicele de refracție. Adică se reduce la jumătate.

Răspuns. Viteza de propagare a luminii în sticlă este de 1,5 ori mai mică decât în ​​vid.

№3. Există două medii transparente. Viteza luminii în primul dintre ele este de 225.000 km/s, în al doilea - 25.000 km/s mai puțin. O rază de lumină trece de la primul mediu la al doilea. Unghiul de incidență α este de 30º. Calculați valoarea unghiului de refracție.

Trebuie să mă convertesc în SI? Vitezele sunt date în unități în afara sistemului. Cu toate acestea, atunci când se înlocuiesc în formule, acestea vor fi reduse. Prin urmare, nu este necesar să convertiți vitezele în m/s.

Alegerea formulelor necesare pentru rezolvarea problemei. Va trebui să utilizați legea refracției luminii: n 21 \u003d sin α: sin γ. Și de asemenea: n = c: v.

Soluţie.În prima formulă, n 21 este raportul dintre cei doi indici de refracție ai substanțelor luate în considerare, adică n 2 și n 1. Dacă notăm a doua formulă indicată pentru mediile propuse, atunci obținem următoarele: n 1 = c: v 1 și n 2 = c: v 2. Dacă faci un raport de doi ultimele expresii, rezultă că n 21 = v 1: v 2 . Înlocuind-o în formula pentru legea refracției, putem obține următoarea expresie pentru sinusul unghiului de refracție: sin γ \u003d sin α × (v 2: v 1).

Înlocuim valorile vitezelor indicate și sinusul de 30º (egal cu 0,5) în formulă, rezultă că sinusul unghiului de refracție este 0,44. Conform tabelului Bradis, rezultă că unghiul γ este de 26º.

Răspuns. Valoarea unghiului de refracție este de 26º.

Sarcini pentru perioada de circulație

№4. Lamele unei mori de vânt se rotesc cu o perioadă de 5 secunde. Calculați numărul de rotații ale acestor lame într-o oră.

Pentru a converti în unități SI, doar timpul este de 1 oră. Va fi egal cu 3600 de secunde.

Selectarea formulelor. Perioada de rotație și numărul de rotații sunt legate de formula T \u003d t: N.

Soluţie. Din această formulă, numărul de rotații este determinat de raportul dintre timp și perioadă. Astfel, N = 3600: 5 = 720.

Răspuns. Numărul de rotații al paletelor morii este de 720.

№5. Elicea aeronavei se rotește la o frecvență de 25 Hz. Cât durează șurubul pentru a efectua 3.000 de rotații?

Toate datele sunt date cu SI, deci nu trebuie tradus nimic.

Formula necesară: frecvenţa ν = N: t. Din ea este necesar doar să se derivă o formulă pentru timpul necunoscut. Este un divizor, deci se presupune că se găsește împărțind N la ν.

Soluţie.Împărțirea a 3.000 la 25 rezultă în numărul 120. Acesta va fi măsurat în secunde.

Răspuns. Elicea unui avion face 3000 de rotații în 120 de secunde.

Rezumând

Când un elev întâlnește o formulă care conține n sau N într-o problemă de fizică, trebuie să o facă se ocupă de două lucruri. Primul este din ce secțiune a fizicii este dată egalitatea. Acest lucru poate fi clar din titlul dintr-un manual, din cartea de referință sau din cuvintele profesorului. Atunci ar trebui să decideți ce se ascunde în spatele „en” cu mai multe fețe. Mai mult decât atât, numele unităților de măsură ajută în acest sens, dacă, desigur, este dată valoarea acesteia. Este permisă și o altă opțiune: priviți cu atenție restul literelor din formulă. Poate că vor fi familiari și vor da un indiciu în problema rezolvată.