مجموعه اطلاعات درباره ی علوم تجربی

مجموعه اطلاعات درباره ی علوم تجربی

نحوه محاسبه وات مصرفی وسایل برقی
اطلاعات بیشتر : وقتی پشت تمام دستگاه و وسایلی که برق مصرف می کنند مقدار وات را می نویسد مثلا. 1200w ، 800w و یا اعداد دیگه چطور می توانیم مقدار وات مصرفی در یکساعت را بدست بیاوریم. چون تمام وسیله ها این مقدار وات ذکر نکردند که در چه واحدی فقط صرفا به مقدار اشاره شده و نه میزان و rate آن در زمان. می دانیم که وات یه انرژی صرف شده است که برای خود تعریف مهندسی دارد و این درست. ولی وقتی می گویند فلان دستگاه مثلا 100 وات مصرف برق دارد چرا مشخص نمی کنند که این 100 وات مصرف زمانی است که من دستگاه را یک دقیقه روشن نگه داشتم یا یک ساعت ؟ و یا سه روز پشت سر هم؟ .. مصرف کننده محترم باید از کجا بداند که این مقدار وات مصرفی را که روی تمام مشخصات فنی دستگاه می زنند در چه برهه و واحدی از زمان است؟ 1.    88/3/9 (10:49)معمولا بر حسب وات ساعت مینویسند . برای محاصبه هم یک واتمتر اگر نبود. یک اهم متر یا آمپر متر لازمه:با وات متر که معلومه دیگه تو صفحه دیجیتالش مینویسه.با اهم متر باید 210 برق شهر رو به توان 2 برسون بعد بر مقدار اهم تقسیم کن.با آمپر متر AC جریان را در ولتاژ شهر حدود 210 ضرب کن بست میاری.اما این توان ظاهریه، توان مفید یا غیر مفید نیاز به داشتن دستگاه اسیلسکوپ داره که خیلی گرونه.   راهنمای تبدیل واحد ها و مقیاس ها
   پیش گفتار       گاهی نوشته های اعداد این جدولها،  در اینترنت پس و پیش می شود،  به همین جهت کل جدول ها را جهت دانلود گذاشتم.  دانلود کامل در اینجا،    خواهشمندم کم و بیش این راهنما را در نظرات وبلاگ بنویسید،  تا در نوشته دانلود درست کنم،  انوش راوید.    * * * * * * * * * * * * * * * * *    جدول تبدیلها    تبدیل واحد های طولی:  *  1 میلیمتر     =    039 / 0       اینچ  *  *  1 اینچ         =   400 / 25 میلیمتر  *  *  1 اینچ         =   54 / 2    سانتیمتر  *  *  1 متر          =   093 / 1        یارد  *  *  1 فوت         =   333 / 0       یارد  *  *  1 فوت         =   12               اینچ  *  *  1 فوت         =   5 / 30    سانتیمتر  *  *  1 فوت         =   305 / 0        متر  *  *  1 یارد          =   3                 فوت  *  *  1 یارد          =   914 / 0        متر  *  *  1 یارد          =   44 / 91  سانتیمتر  *  *  1 کیلومتر     =   621 / 0         میل  *  *  1 میل           =   609 / 1   کیلومتر  *  *  1 میل           =  3 / 1609      متر  *  *  1 میل           =  1760           یارد  *  *  1 میل دریایی  =  6080          فوت  *  *  1 میل دریایی  =  5152 / 1     میل  *    تبدیل واحدی های سطحی:  *  1 سانتیمتر      =   155 / 0          اینچ مربع  *  *  1 اینچ مربع     =   452 / 6    سانتیمتر مربع  *  *  1 متر مربع      =   764 / 10       فوت مربع  *  *  1 فوت مربع     =   093 / 0          متر مربع  *  *  1 متر مربع      =   196 / 1          یارد مربع  *  *  1 یارد             =   9                   فوت مربع  *  *  1 یارد مربع      =   8360      سانتیمتر مربع  *  *  1 یارد مربع      =   836 / 0          متر مربع  *  *  1 میل مربع       =   590 / 2    کیلومتر مربع  *  *  1 کیلومتر مربع  =   386 / 0          میل مربع  *  *  1 کیلومتر مربع  =   100                   هکتار  *  *  1 هکتار           =   01 / 0      کیلو متر مربع  *  *  1 هکتار           =   471 / 2               جریب  *  *  1 جریب            =   405 / 0              هکتار  *  *  1 جریب            =   740 / 4         یارد مربع  *    تبدیل واحد های حجمی:  *  1 اینچ مکعب      =   387 / 16        سانتیمتر مکعب  *  *  1 پنت                =   568 / 0                         لیتر  *  *  1 لیتر                =   026 / 61              اینچ مکعب  *  *  1 لیتر                =   7598 / 1                      پاینت  *  *  1 لیتر                =   264178 / 0      گالن آمریکایی  *  *  1 لیتر                =   219975 / 0         گالن امپریال  *  *  1 لیتر                =   035316 / 0          فوت مکعب  *  *  1 لیتر                =   00629 / .        بشکه آمریکایی  *  *  1 متر مکعب        =   315 / 35              فوت مکعب  *  *  1 متر مکعب        =   17 / 264           گالن آمریکایی  *  *  1 متر مکعب        =   97 / 219             گالن امپریال  *  *  1 متر مکعب        =   2898 / 6         بشکه آمریکایی  *  *  1 کیلو لیتر           =   1000                            لیتر  *  *  1 کیلو لیتر           =   308 /0                 یارد مکعب  *  *  1 فوت مکعب        =   316 / 28                      لیتر  *  *  1 فوت مکعب        =   4805 / 7         گالن آمریکایی  *  *  1 فوت مکعب        =   2288 / 6            گالن امپریال  *  *  1 فوت مکعب        =   028317 / 0          متر مکعب  *  *  1 فوت مکعب        =   321                     اینچ مکعب  *  *  1 گالن آمریکایی    =   78533 / 3                     لیتر  *  *  1 گالن آمریکایی    =   82268 / 0           گالن امپریال  *  *  1 گالن آمریکایی    =   133681 / 0          فوت مکعب  *  *  1 گالن آمریکایی    =   0338095 / 0   بشکه آمریکایی  *  *  1 گالن آمریکایی    =   0037854 / 0         متر مکعب  *  *  1 گالن امپریال       =   42 / 277              اینچ مکعب  *  *  1 گالن امپریال       =   54592 / 4                     لیتر  *  *  1 گالن امپریال       =   160544 / 0         فوت مکعب  *  *  1 گالن امپریال       =   20094 / 1        گالن آمریکایی  *  *  1 گالن امپریال       =    028594 / 0  بشکه آمریکایی  *  *  1 گالن امپریال       =   0045461 / 0        متر مکعب  *  *  1 بشکه آمریکایی  =   9702                    اینچ مکعب  *  *  1 بشکه آمریکایی  =   984 / 158                     لیتر  *  *  1 بشکه آمریکایی  =   44                    گالن آمریکایی  *  *  1 بشکه آمریکایی  =   9726 / 34          گالن امپریال  *  *  1 بشکه آمریکایی  =   6146 / 5         فوت مکعب  *  *  1 بشکه آمریکایی  =   15899 / 0       متر مکعب  *    تبدیل واحد های وزنی:  *  1 گرم           =   035 / 0           اونس  *  *  1 اونس        =   35 / 28               گرم  *  *  1 پوند          =   453592 / 0  کیلو گرم  *  *  1 پوند          =   592 / 453         گرم  *  *  1 کیلو گرم    =   20462 / 2        پوند  *  *  1 پود روسی  =   380 / 16    کیلو گرم  *  *  1 کیلو گرم    =   061 / 0    پود روسی  *  *  1 تن           =   1000          کیلو گرم  *  *  1 خروار      =   300            کیلو گرم  *  *  1 خروار      =   100            من تبریز  *  *  1 خروار      =   64000            مثقال  *  *  1 ری          =   12               کیلو گرم  *  *  1 ری          =   4                 من تبریز  *  *  1 ری          =   2560               مثقال  *  *  1 کیلو گرم   =   1000                  گرم  *  *  1 من تبریز   =   3                  کیلو گرم  *  *  1 من تبریز   =   640                  مثقال  *  *  1 چارک      =   10                      سیر  *  *  1 چارک      =   750                    گرم  *  *  1 چارک      =   160                  مثقال  *  *  1 سیر        =   75                       گرم  *  *  1 سیر        =   16                     مثقال  *  *  1 مثقال       =   6875 / 4             گرم  *  *  1 مثقال       =   24                     نخود  *  *  1 نخود        =   1953 / 0             گرم  *  *  1 نخود        =   4                         گندم  *  *  1 گندم          =   0488 / 0             گرم  *  *  1 تن متریک  =   98421 / 0    تن بزرگ  *  *  1 تن متریک  =   10231 / 1   تن کوچک  *  *  1 تن متریک  =   6 / 2204             پوند  *  *  1 تن بزرگ  =   12 / 1           تن کوچک  *  *  1 تن بزرگ  =   01605 / 1    تن متریک  *  *  1 تن کوچک  =   892857 / 0   تن بزرگ  *  *  1 تن کوچک  =   907185 / 0  تن متریک  *  *  1 تن کوچک  =   2000                   پوند  *    واحد های نیروی حرارت:  * 1 قوه اسب        =    550    فوت پوند در ثانیه  *  * 1 قوه اسب        =    746 / 0          کیلو وات  *  * 1 قوه اسب        =    014 / 1         اسب بخار  *  * 1 اسب بخار       =    542    فوت پوند در ثانیه  *  * 1 اسب بخار       =    986 / 0          قوه اسب  *  * 1 اسب بخار       =    736 / 0         کیلو وات  *  * 1 کیلو وات        =    1000                   وات  *  * 1 کیلو وات        =    340 / 1          قوه اسب  *  * 1 کیلو وات        =    359 / 1         اسب بخار  *  * 1 کیلو وات        =    737      فوت پوند در ثانیه  *    واحد های انگلیسی:  * 1 واحد حرارتی          =   252            کیلو گرم کالری  *  * 1 واحد حرارتی           =   393 / 0  قوه اسب در ساعت *  * 1 واحد حرارتی           =    293 / 0     کیو وات ساعت  *  *  1000 کیلو گرم کالری  =    3068          واحد حرارتی  *  *  1000 کیلو گرم کالری  =  559 / 1  قوه اسب در ساعت  *  *  1000 کیلو گرم کالری  =  163 / 1     کیلو وات ساعت  *  *  کیلو وات ساعت            =   3411          واحد حرارتی  *  *  کیلو وات ساعت           =   1340   قوه اسب در ساعت  *  *  کیلو وات ساعت           =   6 / 859     کیلو گرم کالری  *      اندازه استاندارد کاغذ با واحد میلیمتر:        A Series                            B Series   *  A0  =  841  @ 1189  *   *  B0  =  1000  @  1414  *   *  A1  =  594  @  841   *  *  B1  =   707   @  1000  *   *  A2  =  420  @  594   *  *  B2  =   500   @   707   *   *  A3  =  297  @  420   *  *  B3  =   353   @   500   *   *  A4  =  210  @  297   *  *  B4  =   250   @   353   *   *  A5  =  148  @  210   *  *  B5  =   176   @   250   *   *  A6  =  105  @  148   *  *  B6  =   125   @   176   *   *  A7  =   74   @  105   *  *  B7  =    88    @   125   *   *  A8  =   52   @   74    *  *  B8  =    62    @    88    *      جدول تبدیل واحد ها  * 1 پینت =   568/ 0   لیتر          ***  1 سانتیمتر =   0394 / 0  اینچ  *1  لیتر =   219 / 0   گالن         ***  1 میلیمتر =   039 / 0  اینچ  * 1 گالن =   546 / 4   لیتر          ***  1 اینچ =               4 / 25  میلیمتر  * 1  انس =   350 / 28  گرم        ***  1 اینچ =               54 / 2  سانتیمتر  * 1  گرم =   035 / 0   انس         *** 1 سانتیمتر =  393 / 0 اینچ  * 1 کیلو گرم =   204 / 2  پوند      *** 1 متر =   093 / 0  یارد  * 1 پوند =   453 / 0  کیلو گرم     *** 1 یارد =   914 / 0  متر  * 1 پوند =   59 / 453  گرم         ***  1 یارد =   44 / 91 سانتیمتر  * 1 گرم =   00221 / 0  پوند        *** 1 کیلو متر =   621 / 1 مایل  * 1 گرین =   065 / 0  گرم           ***  1 مایل =   609 / 1  کیلومتر  * 1 گرم =   43 / 15  گرین           *** 1 مایل =               3 / 1609 متر  * 1 پود روسی = 380 / 16کیلو گرم ***  1 فوت =   305 / 3  متر  * 1 کیلوگرم = 061 / 0  پود روسی  ***   1 متر    281 / 3  فوت  * 1 تن =   1000    کیلو گرم         *** 1 سانتیمتر مربع =  155 / 0  اینچ  * 1 خروار =   300  کیلو گرم       *** 1 اینچ مربع =   452 / 6  سانتیمتر  * 1 خروار =   100  من تبریز     *** 1 متر مربع =   764 / 10  فوت مربع  * 1 ری =   12  کیلو گرم           *** 1 متر مربع =   196 / 1  یارد مربع  * 1 ری =   3   من تبریز           *** 1 یارد مربع =   836 / 0  متر مربع  * 1 ری =   2650  مثقال          *** 1 هکتار =   471 / 2  اکر  * 1 کیلو گرم =   1000  گرم      *** 1 اکر =   404 / 0  هکتار  * 1 من تبریز =   3  کیلو گرم     *** 1 مایل مربع =   590 / 2  کیلو متر  * 1 من تبریز =   640  مثقال     *** 1 کیلومتر مربع =   386 / 0 مایل  * 1 چارک =   10  سیر            *** 1 متر مکعب =   315 / 35  فوت  * 1 چارک =   750  گرم          *** 1 فوت مکعب =   0283 / 0  متر مکعب  * 1 چارک =   160  مثقال        *** 1 سانتیمتر مکعب =   061 / 0   Cu in  * 1 سیر =    75  گرم              *** 1 متر مکعب =   308 / 1  یارد مکعب  * 1 سیر =    16  مثقال             *** 1 یارد مکعب =   764 / 0  متر مکعب  * 1 مثقال =   6875 / 4    گرم    *** 1 جریب =   405 / 0  هکتار  * 1 مثقال =   24  نخود              *** 1 هکتار =   471 / 2  جریب  * 1 نخود =   1953 / 0  گرم      ***  1 اینچ مکعب =   0164 / 0  لیتر  * 1 نخود =   4  گندم                  *** 1 لیتر =   03 / 61  اینچ مکعب  * 1 گندم =   0488 / 0  گرم       *** 1 لیتر =   759 / 1  پینت   زمانیکه تکیه گاه درست در وسط نیروی محرک و نیروی مقاوم قرار گرفته باشد, در این صورت بازوی محرک و بازوی مقاوم با هم برابرند. در این حالت, اهرم فقط از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند. نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همیشه یک است.   b) حالت دوم :     زمانیکه تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم ولی نزدیک به نیروی مقاوم باشد, در این حالت, اهرم از راه های زیر به ما کمک می کند. 1)تغییر جهت نیرو: زیرا تکیه گاه بین نیروی محرک و مقاوم قرار دارد. 2) افزایش نیرو: زیرا بازوی محرک بزرگتر از بازوی مقاوم است. (LR>LE) نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همواره از یک بیش تر است.   c) حالت سوم :     زمانیکه تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم بوده ولی نزدیک به نیروی محرک باشد, در این حالت اهرم از راه های زیر به ما کمک می کند. 1)تغییر جهت نیرو: زیرا تکیه گاه بین نیروی محرک و مقاوم قرار است. 2) افزایش مسافت اثر نیرو: زیرا بازوی مقاوم بزرگتر از بازوی محرک است. (LR >LE) نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همواره از یک کم تر است.   ب) اهرم نوع دوم در این نوع اهرم نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد.(مانند فندق شکن � فرغون) این نوع اهرم فقط از راه افزایش نیرو به ما کمک می کند. زیرا در این اهرم همواره بازوی محرک بزرگتر از بازوی مقاوم است. مزیت مکانیکی این اهرم همیشه از یک بیشتر است.   نکته: در این نوع اهرم, هر چه نیروی مقاوم به تکیه گاه نزدیک تر باشد, مزیت مکانیکی بیش تر می شود ج) اهرم نوع سوم در این نوع اهرم نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مانند (جاروی فراشی) این نوع اهرم, فقط از راه افزایش مسافت اثر نیرو به ما کمک می کند. زیرا بازوی مقاوم بزرگتر از بازوی محرک است. مزیت مکانیکی این اهرم همیشه کمتر است.   قانون اهرم ها چنانچه اهرم در حال تعادل باشد, فرمول زیر صادق است: بازوی مقاوم�نیروی مقاوم=بازوی محرک�نیروی محرک E.LE=R.LR   نکته: در صورتیکه از اصطکاک صرف نظر کنیم, مزیت مکانیکی اهرم را می توان از رابطه ی زیر نیز به دست آورد.   2. قرقره: چرخی شیاردار است که حول یک محور می چرخد.   قرقره ثابت:   مزیت مکانیکی این قرقره همواره برابر یک است و از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند. توجه: این قرقره نظیر اهرم نوع اول حالت اول است.   قرقره متحرک: این قرقره آزادانه بر روی ریسمان (طناب) جا به جا می شود. این قرقره از راه افزایش نیرو به ما کمک می کند. مزیت مکانیکی کامل این قرقره برابر 2 است. زیرا بازوی محرک (قطر چرخ) همواره دو برابر بازوی مقاوم (شعاع چرخ) است.     نکته: قرقره متحرک مانند اهرم نوع دوم است, با این تفاوت که مزیت مکانیکی اهرم (با تغییر دادن محل نیروی مقاوم) قابل تغییر است در حالیکه مزیت مکانیکی این قرقره تغییر نمی کند.(A=2)   دستگاه قرقره مرکب: برای آنکه به مزیت های مکانیکی بالاتری دست یافت می توان دو یا چند قرقره ثابت و متحرک را با هم ترکیب کرد و یک قرقره مرکب به وجود آورد. در این حالت قرقره ها را به شکل های مختلفی با یکدیگر ترکیب می کنیم.   الف) در یک روش, برای بستن تمام قرقره ها فقط از یک رشته نخ استفاده می شود. در این حالت برای به دست آوردن مزیت مکانیکی کامل دستگاه به دو صورت عمل می کنیم: 1- تعداد نخ های متصل به قرقره متحرک را می شمریم. 2- نیروی کشش نخ (T) را مشخص کرده و مزیت مکانیکی کامل را به دست می آوریم.          ب) قرقره های ارشمیدس: برای اتصال این قرقره ها به یکدیگر از چند رشته نخ استفاده می شود. برای بدست آوردن مزیت مکانیکی کامل این دستگاه از دو راه استفاده می شود: الف) نیروی کشش نخ (T) را مشخص می کنیم.       توجه: وجود قرقره ثابت در مزیت مکانیکی کامل دستگاه هیچ تاثیری ندارد ولی چون کشیدن ریسمان به سمت پایین آسانتر از کشیدن به سمت بالاست گاهی برای آسانتر شدن کار از قرقره ثابت استفاده می شود.   2- برای به دست آوردن مزیت مکانیکی این قرقره ها را می توان از فرمول نیز استفاده کرد. (n= تعداد قرقره متحرک است.) مثال: در دستگاه بالا از دو قرقره متحرک استفاده شده است پس   ج) ممکن است قرقره به صورت زیر به یکدیگر وصل شده باشند, در این صورت برای به دست آوردن مزیت مکانیکی کامل. 1) از راه کشش نخ استفاده می کنیم.     2) از فرمول زیر به دست آوریم(A=2n-1) (n= تعداد قرقره های ثابت و متحرک است.)  مثال: در دستگاه بالا از 3 قرقره استفاده کردیم:   تذکر: قرقره ها را به شکل های گوناگون می توان با هم ترکیب کرد. در هر مورد برای به دست آوردن مزیت مکانیکی کامل می توان از نیروی کشش نخ استفاده کنیم.   3- چرخ محور: چرخ و محور چرخی است که به مرکز آن یک میله وصل شده است. با چرخاندن چرخ, میله نیز می چرخد. فرمان اتومبیل-آچار پیچ گوشتی- کلید درب-مداد تراش رومیزی-چرخ چاه-چرخ گوشت دستی نمونه هایی از ماشین چرخ و محور هستند. F60   نکته1: در چرخ و محور اگر نیروی محرک را به چرخ و نیروی مقاوم را به محور وارد کنند در این حالت چرخ و محور از طریق افزایش نیرو به ما کمک می کند.. زیرا بازوی محرک (شعاع چرخ=rE) از بازوی مقاوم (شعاع محور=rR) بزرگتر خواهد شد و مزیت مکانیکی آن از یک بیش تر خواهد شد.   در چرخ و محور بین شعاع (قطر) چرخ و شعاع (قطر) محور و نیروهایی که به چرخ و محور وارد می شود. رابطه ی زیر برقرار است. (در صورت صرف نظر از اصطکاک)   توجه: چون چرخ و محور به هم چسبیده اند تعداد دورهایی که چرخ و محور در یک مدت می چرخند باید مساوی باشند. اگر چرخ یک دور بچرخد نقطه اثر نیروی محرک به اندازه محیط چرخ (rEا2R) جابه جا        می شود ونقطه اثر نیروی مقاوم به اندازه محیط محور (rRתا2) جابه جا خواهد شد.   نکته 2: در چرخ و محور اگر نیروی مقاوم به چرخ و نیروی محرک به محور وارد شود, چرخ و محور از طریق افزایش مسافت اثر نیرو کمک می کند زیرا بازوی مقاوم (rR) از بازوی محرک (rE) بزرگتر خواهد شد و مزیت مکانیکی آن از یک کم تر خواهد شد.   نکته3: تغییر جهت نیرو در این ماشین بستگی به نحوه بستن ریسمان ها به چرخ و محور دارد.   چرخ و محور نیز نوعی اهرم است. با این تفاوت که : 1) چرخ و محور نه در دامنه ی حرکت محدودیت دارد و نه در مزیت مکانیکی 2) اهرم پس از مدتی چرخش به دور تکیه گاه متوقف می شود ولی در چرخ و محور خیر. 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   2) مزیت واقعی (عملی): نسب را مزیت مکانیکی واقعی می گویند. واقعی   عددی که معرف سرعت حرکت نقطه اثر نیروی محرک به سرعت حرکت نقطه اثر نیروی مقاوم است را ضریب سرعت ها (نسبت سرعت ها) می نامند. ضریب سرعت برابر است با:   نکته: مزیت مکانیکی کمیتی نسبی بوده و بدون واحد بیان می شود.   انرژی گرفته شده از ماشین= انرژِِی داده شده به ماشین     انرژی تلف شده + انرژی (یا کار) مفید گرفته شده از ماشین=کل انرژی داده شده به ماشین   در هر وسیله می توان نسبت کار مفید به کل انرژی داده شده به دستگاه را به عنوان یک عامل مهم در کیفیت آن وسیله در نظر گرفت. این نسبت بازده نام دارد:   نکته: در یک ماشین واقعی چون کار خروجی از کار یا انرژی ورودی کمتر است, بازده ماشین همیشه کوچکتر از یک است.   بازده را می توان از راه های دیگر نیز به دست آورد:   مثال: توان یک ماشین ساده 200 وات و بازده آن 8/0 است, چند ثانیه طول می کشد تا باری به وزن 400 نیوتن را با این ماشین 10 متر بالا ببریم؟                                   مزیت مکانیکی نشان می دهد ماشین چگونه به ما کمک می کند. اگر مزیت مکانیکی بزرگتر از یک باشد, ماشین مقدار نیرو را افزایش می دهد. اگر مزیت مکانیکی کوچکتر از یک باشد, ماشین مسافت اثر نیرو را زیاد می کند. اگر مزیت مکانیکی برابر یک باشد, ماشین فقط از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند.   مثال: در یک ماشین, با وارد کردن نیروی 30 نیوتنی می توان یک وزنه 600 نیوتنی را بلند کرد. مزیت مکانیکی واقعی چقدر است و ماشین از چه راهی به ما کمک می کند.   انواع ماشين ها 1- ماشین های ساده: گروهی از ماشین ها که پایه و اساس ساخت ماشین های دیگر را تشکیل می دهند, ماشین ساده نامیده می شوند. ماشین های ساده در شش نوع اهرم, قرقره, چرخ محور, سطح شیب دار گوه و پیچ دسته بندی می شوند.   2- ماشین های مرکب یا پیچیده گاهی دو یا چند ماشین ساده با هم ترکیب می شوند و ماشین جدیدی را به وجود می آورند به چنین ماشین هایی, ماشین های مرکب یا پیچیده می گویند. این ماشین ها تغییر شکل یافته ی ماشین ساده یا ترکیبی از چند ماشین ساده با یک دیگر هستند.   انواع ماشین های ساده: 1. اهرم : اهرم میله ای است که می تواند حول یک تکیه گاه دوران کند. در هر اهرم یک تکیه گاه, یک بازوی محرک و یک بازوی مقاوم وجود دارد.    بازوی محرک (LE): در یک اهرم فاصله ی نقطه اثر نیروی محرک تا تکیه گاه را بازوی محرک می گویند. بازوی مقاوم(LR): در یک اهرم فاصله ی نقطه اثر نیروی مقاوم تا تکیه گاه را بازوی مقاوم می گویند. تکیه گاه(F): نقطه ای است که اهرم حول آن دوران می کند.   اهرم بر اساس قرار گرفتن محل تکیه گاه, نیروی محرک و نیروی مقاوم به چند نوع تقسیم می شوند: الف) اهرم نوع اول در صورتیکه تکیه گاه بین نقطه اثر نیروی مقاوم و نیروی محرک باشد, اهرم از نوع اول است. اهرم نوع اول به سه حالت دیده می شود: a) حالت اول :   زمانیکه تکیه گاه درست در وسط نیروی محرک و نیروی مقاوم قرار گرفته باشد, در این صورت بازوی محرک و بازوی مقاوم با هم برابرند. در این حالت, اهرم فقط از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند. نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همیشه یک است.   b) حالت دوم :   زمانیکه تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم ولی نزدیک به نیروی مقاوم باشد, در این حالت, اهرم از راه های زیر به ما کمک می کند. 1)تغییر جهت نیرو: زیرا تکیه گاه بین نیروی محرک و مقاوم قرار دارد. 2) افزایش نیرو: زیرا بازوی محرک بزرگتر از بازوی مقاوم است. (LR>LE) نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همواره از یک بیش تر است.   c) حالت سوم :   زمانیکه تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم بوده ولی نزدیک به نیروی محرک باشد, در این حالت اهرم از راه های زیر به ما کمک می کند. 1)تغییر جهت نیرو: زیرا تکیه گاه بین نیروی محرک و مقاوم قرار است. 2) افزایش مسافت اثر نیرو: زیرا بازوی مقاوم بزرگتر از بازوی محرک است. (LR >LE) نکته: مزیت مکانیکی این اهرم همواره از یک کم تر است.   ب) اهرم نوع دوم در این نوع اهرم نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد.(مانند فندق شکن – فرغون) این نوع اهرم فقط از راه افزایش نیرو به ما کمک می کند. زیرا در این اهرم همواره بازوی محرک بزرگتر از بازوی مقاوم است. مزیت مکانیکی این اهرم همیشه از یک بیشتر است.   نکته: در این نوع اهرم, هر چه نیروی مقاوم به تکیه گاه نزدیک تر باشد, مزیت مکانیکی بیش تر می شود.   ج) اهرم نوع سوم در این نوع اهرم نیروی محرک بین تکیه گاه و نیروی مقاوم قرار دارد. مانند (جاروی فراشی) این نوع اهرم, فقط از راه افزایش مسافت اثر نیرو به ما کمک می کند. زیرا بازوی مقاوم بزرگتر از بازوی محرک است. مزیت مکانیکی این اهرم همیشه کمتر است.   قانون اهرم ها چنانچه اهرم در حال تعادل باشد, فرمول زیر صادق است: بازوی مقاوم×نیروی مقاوم=بازوی محرک×نیروی محرک E.LE=R.LR   نکته: در صورتیکه از اصطکاک صرف نظر کنیم, مزیت مکانیکی اهرم را می توان از رابطه ی زیر نیز به دست آورد.   2. قرقره: چرخی شیاردار است که حول یک محور می چرخد.   قرقره ثابت:   مزیت مکانیکی این قرقره همواره برابر یک است و از راه تغییر جهت نیرو به ما کمک می کند. توجه: این قرقره نظیر اهرم نوع اول حالت اول است.   قرقره متحرک: این قرقره آزادانه بر روی ریسمان (طناب) جا به جا می شود. این قرقره از راه افزایش نیرو به ما کمک می کند. مزیت مکانیکی کامل این قرقره برابر 2 است. زیرا بازوی محرک (قطر چرخ) همواره دو برابر بازوی مقاوم (شعاع چرخ) است.     نکته: قرقره متحرک مانند اهرم نوع دوم است, با این تفاوت که مزیت مکانیکی اهرم (با تغییر دادن محل نیروی مقاوم) قابل تغییر است در حالیکه مزیت مکانیکی این قرقره تغییر نمی کند.(A=2)   دستگاه قرقره مرکب: برای آنکه به مزیت های مکانیکی بالاتری دست یافت می توان دو یا چند قرقره ثابت و متحرک را با هم ترکیب کرد و یک قرقره مرکب به وجود آورد. در این حالت قرقره ها را به شکل های مختلفی با یکدیگر ترکیب می کنیم.   الف) در یک روش, برای بستن تمام قرقره ها فقط از یک رشته نخ استفاده می شود. در این حالت برای به دست آوردن مزیت مکانیکی کامل دستگاه به دو صورت عمل می کنیم: 1- تعداد نخ های متصل به قرقره متحرک را می شمریم. 2- نیروی کشش نخ (T) را مشخص کرده و مزیت مکانیکی کامل را به دست می آوریم.            ب) قرقره های ارشميدس: برای اتصال این قرقره ها به یکدیگر از چند رشته نخ استفاده می شود. برای بدست آوردن مزیت مکانیکی کامل این دستگاه از دو راه استفاده می شود: الف) نیروی کشش نخ (T) را مشخص می کنیم.       توجه: وجود قرقره ثابت در مزیت مکانیکی کامل دستگاه هیچ تاثیری ندارد ولی چون کشیدن ریسمان به سمت پایین آسانتر از کشیدن به سمت بالاست گاهی برای آسانتر شدن کار از قرقره ثابت استفاده می شود.   2- برای به دست آوردن مزیت مکانیکی اين قرقره ها را می توان از فرمول نیز استفاده کرد. (n= تعداد قرقره متحرک است.) مثال: در دستگاه بالا از دو قرقره متحرک استفاده شده است پس   ج) ممکن است قرقره به صورت زیر به یکدیگر وصل شده باشند, در این صورت برای به دست آوردن مزیت مکانیکی کامل. 1) از راه کشش نخ استفاده می کنیم.     2) از فرمول زیر به دست آوریم(A=2n-1) (n= تعداد قرقره های ثابت و متحرک است.)  مثال: در دستگاه بالا از 3 قرقره استفاده کردیم:   تذکر: قرقره ها را به شکل های گوناگون می توان با هم ترکیب کرد. در هر مورد برای به دست آوردن مزیت مکانیکی کامل می توان از نیروی کشش نخ استفاده کنیم.   3- چرخ محور: چرخ و محور چرخی است که به مرکز آن یک میله وصل شده است. با چرخاندن چرخ, میله نیز می چرخد. فرمان اتومبیل-آچار پیچ گوشتی- کلید درب-مداد تراش رومیزی-چرخ چاه-چرخ گوشت دستی نمونه هایی از ماشین چرخ و محور هستند. F60   نکته1: در چرخ و محور اگر نیروی محرک را به چرخ و نیروی مقاوم را به محور وارد کنند در این حالت چرخ و محور از طریق افزایش نیرو به ما کمک می کند.. زیرا بازوی محرک (شعاع چرخ=rE) از بازوی مقاوم (شعاع محور=rR) بزرگتر خواهد شد و مزیت مکانیکی آن از یک بیش تر خواهد شد.   در چرخ و محور بین شعاع (قطر) چرخ و شعاع (قطر) محور و نیروهایی که به چرخ و محور وارد می شود. رابطه ی زیر برقرار است. (در صورت صرف نظر از اصطکاک)   توجه: چون چرخ و محور به هم چسبیده اند تعداد دورهایی که چرخ و محور در یک مدت می چرخند باید مساوی باشند. اگر چرخ یک دور بچرخد نقطه اثر نیروی محرک به اندازه محیط چرخ (rEا2R) جابه جا        می شود ونقطه اثر نیروی مقاوم به اندازه محیط محور (rRתا2) جابه جا خواهد شد.   نکته 2: در چرخ و محور اگر نیروی مقاوم به چرخ و نیروی محرک به محور وارد شود, چرخ و محور از طریق افزایش مسافت اثر نیرو کمک می کند زیرا بازوی مقاوم (rR) از بازوی محرک (rE) بزرگتر خواهد شد و مزیت مکانیکی آن از یک کم تر خواهد شد.   نكته3: تغییر جهت نیرو در این ماشین بستگی به نحوه بستن ریسمان ها به چرخ و محور دارد.   چرخ و محور نیز نوعی اهرم است. با این تفاوت که : 1) چرخ و محور نه در دامنه ی حرکت محدودیت دارد و نه در مزیت مکانیکی 2) اهرم پس از مدتی چرخش به دور تکیه گاه متوقف می شود ولی در چرخ و محور خیر.   4- سطح شیب دار هر سطحی که با سطح افق زاویه ای کوچکتر از 90 درجه بسازد, سطح شیب دار است. به وسیله سطح شیب دار می توانیم یک جسم سنگین را با وارد کردن نیرویی کوچک تر از وزن آن, به داخل کامیون منتقل می کنیم. در این صورت به کمک یک نیروی کم اما در مسافتی طولانی, جسمی را به سمت بالا حرکت می دهیم. اگر بخواهیم جسمی را در راستای قائم بلند کنیم باید نیرویی برابر وزن جسم (mg) به آن وارد کنیم ولی با استفاده از سطح شیب دار و با چشم پوشی از اصطکاک نیرویی کم تر از نیروی وزن (mgsinΘ) لازم است تا جسم را از سطح زمین بالا برد. نکته: هر چه زاویه سطح شیب دار کوچک تر باشد نیروی کم تری برای بالابردن جسم لازم است در نتیجه طول سطح شیب دار نسبت به ارتفاع آن بیش تر خواهد شد.    نکته1: در سطح شیب دار, طول سطح (L) جابه جایی نیروی محرک (dE) و ارتفاع سطح (h) جابه جایی نیروی مقاوم (dR) خواهد بود. هرگاه نیروی محرک به اندازه طول سطح شیب دار (L) جابه جا شود, نیروی مقاوم به اندازه ارتفاع سطح شیب دار (h) جابه جا خواهد شد. dE = L    ,     dR = h   نکته2: برای آنکه بخواهیم سینوس یک زاویه را به دست آوریم از راه زیر استفاده می کنیم.   مزیت مکانیکی کامل سطح شیب دار از رابطه زیر به دست می آید.   با توجه به رابطه ی h=Lsin Θ داریم:   توجه: چون در عمل همیشه مقداری نیروی اصطکاک وجود دارد. بنابر این برای بالابردن جسم بر روی سطح شیب دار نیرویی بیش تر از mgsin Θ لازم است و مقدار نیروی محرک واقعی از رابطه ی زیر به دست می آید. واقعي E = mgSinΘ + f(نيروي اصطكاك)   گوه: یک سطح شیب دار متحرک است و معمولا از دو سطح شیب دار ساخته شده است. نوک تبر, قیچی, چاقو و هر وسیله تیز و برنده گوه است. یکی از کاربردهای گوه شکاف دادن تنه درختان است. وقتی با پتک به گوه نیرو وارد می شود, گوه به جلو رانده می شود در نتیجه از طریق سطوح جانبی گوه, نیروی بزرگتری به هر طرف شکاف وارد می شود.   نکته1: طول گوه جابه جایی نیروی محرک و ضخامت گوه, جابه جایی نیروی مقاوم است. نکته2: طول گوه را با L ضخامت گوه را با t نشان می دهند. dE = L  ,  dR = t   مزیت مکانیکی کامل گوه:   نکته: هر چه طول گوه نسبت به ضخامت گوه بیش تر باشد, یعنی گوه نازک تر باشد, مزیت مکانیکی کامل آن بیش تر است.   پیچ: سطح شیب داری است که دور یک میله پیچیده شده است.   به هر بر آمدگی پیچ یک دنده می گویند. فاصله ی دو برآمدگی یا دو فرو رفتگی پیچ را پای پیچ می گویند. پای پیچ با حرف P نمایش داده می شود. هرگاه محیط پیچ یک دور کامل بچرخد پیچ به اندازه فاصله یک دنده تا دنده دیگر (پای پیچ) جابه جا می شود. نکته: محیط پیچ جابه جایی نیروی محرک و پای پیچ, جابه جایی نیروی مقاوم است. مزیت مکانیکی کامل پیچ از رابطه زیر به دست می آید.   نکته: از پیچ های استوانه ای برای اتصال قطعات فلزی و از پیچ های نوک تیز برای اتصال قطعات چوبی استفاده می شود. از ترکیب پیچ و گوه, مته به وجود می آید.   چگونه می توان از ماشین های ساده کمک بیش تری گرفت؟ 1- با ایجاد تغییراتی در آن ها 2-با ترکیب کردن آن ها   هنگامی که دو یا چند ماشین ساده با هم ترکیب شوند و ماشین جدیدی را به وجود آورند, ماشین مرکب یا پیچیده ساخته می شود. مثال: از ترکیب گوه و اهرم, قیچی ساخته می شود.   مزیت مکانیکی ماشین های مرکب: در ماشین های مرکب مزیت مکانیکی کل دستگاه را می توان از حاصل ضرب مزیت مکانیکی ماشین های ساده سازنده آن به دست آورد. ِA=A1× A2× A3×…..کامل   مثال: در شکل زیر با صرف نظر از اصطکاک الف) مزیت مکانیکی کامل دستگاه را محاسبه کنید.   ب) اگر نیروی محرک 400 نیوتن باشد بر چه نیروی مقاوم می توان غلبه کرد؟   با چشم پوشی از اصطکاک: مزیت مکانیکی کامل دستگاه و مزیت مکانیکی واقعي با یکدیگر برابر هستند پس 6= A كامل = A واقعي      فشار کمیتی است ‫اسکالر و برابر است با نیروی عمود بر سطح در واحد سطح. ‫فشار در جامدات رابطه نزدیکی با تانسور تنش دارد و مقدار آن برابر با میانگین عناصر قطری ماتریس تنش است. واحد فشار در سیستم اس‌آی پاسکال است   واحدهای فشار واحدهای فشار   پاسکال(Pa) بار(bar) اتمسفر فنی(at) اتمسفر(atm) تر(Torr) پوند−نیروبر اینچ مربع(psi) 1 Pa ≡ 1 N/m2 10−5 1.0197×10−5 9.8692×10−6 7.5006×10−3 145.04×10−6 1 bar 100,000 ≡ 106 dyn/cm2 1.0197 0.98692 750.06 14.504 1 at 98,066.5 0.980665 ≡ 1 kgf/cm2 0.96784 735.56 14.223 1 atm 101,325 1.01325 1.0332 ≡ 1 atm 760 14.696 1 torr 133.322 1.3332×10−3 1.3595×10−3 1.3158×10−3 ≡ 1 Torr; ≈ 1 mmHg 19.337×10−3 1 psi 6,894.76 68.948×10−3 70.307×10−3 68.046×10−3 51.715 ≡ 1 lbf/in2 مثال:  ۱Pa = ۱ N/m۲  = ۱۰−۵ bar  = ۱۰/۱۹۷×۱۰−۶ at  = ۹/۸۶۹۲×۱۰−۶ atmیادآوری:  mmHg نماد میلی‌متر جیوه است. 1atm=101.325kpa [ویرایش] فرمول محاسباتی فشار (P) برابر است با مقدار نیروی وارد شده (F) به سطح (A). در تعریفی دیگر می توان گفت که فشار برابر است با حاصل ضرب چگالی در ارتفاع در شتاب گرانشی. [ویرایش] انواع فشار فشار بر دو گونه نسبی و مطلق می‌باشد: دراندازه گیری فشارهرگاه مبدا اندازه گیری صفر باشد، این فشار را فشارمطلق گویند (psia) که درآن A معرف Absolute می باشد واگر مبدااندازه گیری، فشارهوای محلی باشد این فشار رافشارنسبی (psig)گویند که درآن G معرف Gauge( پیمانه ) می‌باشد. بدیهی است که پیمانه های اندازه گیری مرسوم باید فشارنسبی رااندازه گیری کنند. این یک نوشتار خُرد پیرامون فیزیک است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید. ن • ب • و س: فشار مايعات چگونه است؟ ج: مايعات نيز به دليل وزن خود داراي فشار هستند. اين امر باعث مي شود به اجسامي كه داخل مايعات هستند نيرو وارد شود. آزمايش 5-4: وسايل لازم: يك ليوان، يك ظرف در ظرف آب بريزيد و ليوان را مطابق شكل زير(الف) در داخل ظرف قرار دهيد. سپس در حالي كه دقت مي كنيد هوا به داخل ليوان وارد نشود انتهاي آن را مطابق زير(ب) بيرون آوريد. مشاهده خود را يادداشت كنيد. چه مشاهده مي كنيد؟ توجيه هاي خود را در كلاس به بحث بگذاريد. جواب:  در حالت اول وقتي ليوان را از آب خارج مي كنيم، به علت ايجاد خلاء در قمست بالايي آن، ضمن اينكه خارج كردن ليوان قدري مشكل مي شود، مقداري آب نيز همراه ليوان بالا مي آيد و اگر ليوان را بطور كامل از آب خارج نكنيم، آب داخل ليوان همچنان بالاتر از سطح آب باقي مي ماند و تقريباً تمامي فضاي داخلي ليوان را پر مي كند. در حالت دوم وقتي ليوان را مطابق شكل(ب) وارد آب مي كنيم، هواي داخل ليوان در قسمت بالاي آن محبوس شده و ضمن اينكه وارد كردن ليوان را مشكل مي سازد، آب داخل ليوان نيز قدري پايين تر از سطح آب قرار مي گيرد.  محاسبه فشار درون يك مايع؟  مطابق شكل مقابل، ستوني از يك مايع به چگالي  كه به ارتفاع h در ظرفي به مساحت قاعده A قرار دارد، در نظر مي گيريم. نيرويي كه به كف ظرف وارد مي شود، معادل وزن ستون مايعي است كه بالاي آي قرار دارد. بنابراين براي محاسبه فشار بايد وزن ستون مايع را محاسبه كنيم، حجم اين مايع(V) از رابطه زير بدست مي آيد: اگر چگالي مايع   باشد، جرم آن برابر است با:    و نيز براي وزن مايع داريم:                                         اين مقدار نيرويي است كه بر سطح A وارد مي شود. از تعريف فشار خواهيم داشت: توجه كنيد براي اينكه  فشار(P) بر حسب N/m2  (پاسكال) حساب شود، بايد h بر حسب متر و  بر حسب kg/m3  باشد. Eتذكر1: در صورتيكه فشار هوا( P0=105N/m2 ) را نيز بر سطح  مايع در نظر بگيريم، فشار كل در عمق h از مايع برابر مي شود با: Eتذكر2: اگر بر سطح مايع   نيرويي مثل F نيز وارد شود، فشار در عمق h از سطح  آزاد آن  برابر خواهد بود با: مقدار  برابر فشار ناشي از وزن مايع و فشار ناشي از نيروي F بر سطح مايع مي باشد.( A مساحت سطح آزاد مايع است).  عوامل مؤثر بر فشار درون مايعات  از رابطه   معلوم مي شود، فشار درون  يك مايع به چگالي مايع و عمق آن بستگي دارد. مثال: عمق آب در مخزني 5m و فشار هوا 105Pa است. فشاركلي كه بر كف مخزن وارد مي شود چه اندازه است؟( آب). جواب: فعاليت 5-18: يك قوطي خالي را انتخاب و آن را در عمق هاي مختلف سوراخ كنيد. سپس آن را پر از آب كنيد. مشاهده هاي خود را توجيه كنيد. جواب: از سوراخهاي پايين تر، آب با سرعت بيشتري خارج شده و مسافت بيشتر را طي مي كنند. نتيجه مي شود كه هر چه قدر در ظرف آب پايين تر برويم ميزان فشار بيشتر مي شود. فعاليت 5-19: در داخل يك بطري پلاستيكي مقدار كمي آب جوش بريزيد و در آن را محكم ببنديد. سپس آب سرد روي آن بريزيد. مشاهده خود را به كلاس گزارش كنيد. و علت را در كلاس به بحث بگذاريد. جواب: وقتي كه داخل بطري آب جوش مي ريزيم، بخار آب هواي قسمت خالي بطري را خارج مي كند. بعد از مدتي اين بخار سرد شده و به آب تبديل مي شود. در نتيجه فضاي خالي از آب به صورت خلاء در مي آيد. اما چون بطري پلاستيكي است، در هم فشرده مي شود تا اين خلاء‌را پر كند. فعاليت 5-20: هنگامي كه با ني نوشابه مي خوريم چرا نوشابه از ني بالا مي آيد؟ جواب:   در اثر مكيدن ني، در داخل آن خلاء بوجود مي آيد. لذا نوشابه بالا مي آيد تا اين خلاء را پر نمايد. فعاليت 5-21: آزمايش(5-4) را با يك ليوان پلاستيكي انجام دهيد. اگر در حالت (ب) ته ليوان را سوراخ كنيد چه اتفاقي مي افتد؟ مشاهده خود را توجيه كنيد. جواب: اگر آزمايش (5-4) را با يك ليوان پلاستيكي انجام دهيم، در حالت اول خارج كردن ليوان، قسمت بالايي آن به علت وجود خلاء مچاله مي شود، و اگر ته ليوان را سوراخ كنيم، هوا از اين سوراخ وارد يا خارج مي گردد و اتفاقات قبل روي نمي دهد. تمرين 5-1: الف-فشار ناشي از آب در عمق 4 متري يك استخر چقدر است؟ ب- فشار كل در اين عمق چقدر است؟ جواب:الف)                                                ب)                     نكته 1: در عمق يكسان از يك مايع فشار مايع همواره برابر است يعني فشار در نقطه B برابر فشار در نقطه A PA=PB       نكته 2: در عمق هاي يكسان از مايعات مختلف هر چه چگالي مايع بيشتر باشد فشارش بيشتر است. نكته 3: فشار در يك مايع فقط به ارتفاع از سطح آزاد بستگي دارد. سطح آزاد: سطحي است از مايع كه با هوا در ارتباط است.       نكته: هر چه از سطح دريا به اعماق دريا مي رويم فشار ناشي از مايع بيشتر مي شود. يك زير دريا در عمق 40 متري آب دريا به چگالي  قرار دارد فشار ناشي از آب دريا بر بدنه زير دريايي چقدر است؟ (برحسب پاسكال).  P=rgh=1000*10*40=400000pa
+ نوشته شده در  چهارشنبه ششم دی 1391ساعت 11:9  توسط رضا اقایی  | 

 


نكته: حركت سيارات به دور خورشيد بر خلاف جهت حركت عقربه ساعت است فقط دو سياره زهره و پلوتون برخلاف بقيه سيارات از شرق به غرب مي چرخند.


خورشيد:
ستاره اي است كه 73 درصد حجم آن هيدروژن 25 درصد هليم و بقيه از گازهاي ديگر دماي مركز خورشيد حدود 15 ميليون درجه و چگالي آن 160 برابر چگالي آب است.

 

منشا گرماي خورشيد انرژي هسته اي كه از تبديل اتم هاي هيدروژن به هليم آزاد مي گردد.
لكه هاي خورشيدي: در سطح خورشيد قسمت هاي تيره و سردتري وجود دارد بنام لكه هاي خورشيدي كه دوام آن ها بين چند روز تا چند ماه است.


اجزاء ديگر منظومه شمسي:
الف: سيارك ها

اجرام آسماني هستند كه دانشمندان معتقدند از متلاشي شدن سياره اي كه بين مريخ و مشتري بوده ايجاد شده اند بزرگي آن ها از يك متر تا چند كيلومتر است.

ب: شهاب

تكه هايي از سيارك ها كه بر اثر برخورد به جو زمين و اصطكاك بين آن ها شعله ور مي شوند.


ج: شهاب سنگ

تكه سيارك هايي كه از جو زمين عبور كرده و قبل از سوختن به زمين مي رسند.


د: دنباله داره

اين اجرام از جنس غبار و يخ هستند تا حدودي به گلوله برف گل آلود شباهت دارند وقتي دنباله دارها به خورشيد نزديك مي شوند يخ آن به بخار تبديل شده و دم درازي به طول هزاران كيلومتر مخالف جهت خورشيد توليد مي كند.


ه: قمرها

اجزاء ديگر منظومه شمسي هستند كه به دور سيارات مي چرخند به جزء عطارد و زهره بقيه سيارات داراي قمر هستند.

كره ماه(قمر زمين)
تنها قمر زمين و يكي از بزرگترين قمرها است قطر آن قطر زمين است حركت ماه از سمت غرب به شرق در مدار بيضي شكلي به دور زمين مي چرخند مدار ماه و زمين در حركت به درو خورشيد در يك صفحه قرار ندارند و ميان آن دو زاويه اي معادل 5 درجه وجود دارد اين واقعيت از نظر پيش بيني زمان وقوع خسوف و كسوف اهميت دارد.


ستارگان

اختر شناسان به كمك تلسكوپ و ابزارهاي علمي مختلف اطلاعات زيادي را درباره ستارگان دريافت كرده اند.
الف: نور

اندازه و فاصله يك ستاره از زمين بر مقدار نور آن تاثير دارد مثلا اگر ستاره اي پر نور باشد معنايش آن است كه ستاره يا بزرگتر و يا فاصله كمي از زمين دارد و جرم آن نيز زياد است.

ب: دما

ستاره ها از دور به صورت يك نقطه نوراني ديده مي شوند كه معمولا به رنگ آبي – قرمز و زرد ديده مي شوند.
اخترشناسان از روي رنگ نور آن ها مي توانند دماي آن ها را حدس بزنند مثلا:
ستاره زرد رنگ نسبتا داغ محسوب مي شود و دماي آن حدود 6000 درجه است
ستاره قرمز رنگ سردتر است و دماي آن حدود 3000 درجه است
ستاره آبي رنگ بسيار داغ است و دماي آن حدود 20 تا 35 هزار درجه است

ج: تركيب

به وسيله تجزيه نور اطلاعاتي درباره تركيب آن حاصل مي شود براي اين كار از دستگاهي بنام طيف نگار استفاده مي كنند با مشاهده طيف جذيي ستاره مي توان درباره تركيب اتمسفر آن قضاوت كرد.



د: بزرگي

بزرگي ستارگان بسيار متفاوت است بزرگترين ستاره اي كه تا كنون شناخته شده است اپسيلون اوريك با قطر 2/3 ميليارد كيلومتر و سنگين ترين ستاره كوتوله سفيد است كه يك سانتي متر مكعب آن يك تن وزن دارد.

ه: فاصله

تعيين فاصله ستارگان يكي از مشكلات بزرگ اختر شناسان است و قتي نمي توانند به ستاره اي سفر كرد چگونه مي توان فاصله آنرا مشخص كرد فقط با يك روش قابل اندازه گيري است به مثلث بندي معروف است.

چرا آسمان آبي است؟
براثر برخورد نور خورشيد به زمين, در هنگام عبور از جو پراكندهمي شود اندازه قطر مولكول هاي جو طوري است كه بيش تر نور آبي را پراكنده مي كنند به همين دليل آسمان آبي به نظر مي رسد.

صورت هاي فلكي:
قدما ستارگان را در گروههاي بخصوصي قرار مي دادند و آن ها را به شكل معين تصور مي كردند كه به آن ها صورت فلكي مي گفتند.
براي صورت هاي فلكي يونانيان – روميان – مصريان – چيني ها و اعراب نامگذاري كرده اند. حدود 88 صورت فلكي شناخته شده كه معروفترين آن ها « دب اكبر » است.

صورت هاي فلكي نيمكره شمالي در تابستان

 

 

 

 

يك نمونه صورت فلكي:


+ نوشته شده در  چهارشنبه پانزدهم آذر 1391ساعت 11:32  توسط رضا اقایی  | 

قمرهاي مريخ:
مريخ دو قمر كوچك دارد كه نام‌هاي خود فوبوس(ترس) و ديموس(وحشت) را از ياران اسطوره‌اي مارس(مريخ) خداي جنگ گرفته‌اند.


قمر‌هاي زحل
20 قمر دارد كه نزديكترين آن‌ها‌ ، ميماس ، در فاصله‌ي 188000 كيلومتري از مركز سياره است. فوب دورترين قمر آن متجاوز از 16000000 كيلومتر از سياره اصلي فاصله دارد.


قمرهاي اورانوس
اورانوس پنج قمر دارد‌ ‌: ميراندا ، آريل ‌، اومبريل‌، تيتانيا‌ ‌و ابرون كه همگي در صفحه‌ي استواي سياره اصلي و در نتيجه تقريباً قائم بر مدار سياره ، به دور آن مي‌گردند. هر پنج قمر حركتشان رجعي است كه با چرخش سياره حول محورش سازگار است.

قمرهاي نپتون
براي نپتون دو سياره كشف شده است‌: نخست تريتون كه به فاصله‌ي چند ماه پس از كشف سياره‌، ديده شد ؛ دومي بيش از يك قرن بعد كشف گرديد.


+ نوشته شده در  چهارشنبه پانزدهم آذر 1391ساعت 11:27  توسط رضا اقایی  | 

انتخاب مصنوعي

منظور از انتخاب مصنوعی دخالت انسان در قوانین موجود در طبیعت است و در مقابل انتخاب طبیعی قرار دارد. انسان با انتخاب  گونه های خاصی از ذرت و گاو تغییرات زیادی در نژادهای مختلف  آن ها به وجود آورده است . سال ها پیش انسان بدون این که چیزی از علوم زیستی بداند دست به انتخاب می زده است . مثلا : تمام مرکبات که اکنون ما در اختیار داریم چندین هزار سال پیش وجود نداشته اند و  همه از انتخاب مصنوعی روی نارنج به وجود آمده اند .

تولید انواع میوه های بی هسته،تولید درختان میوه ی پربار،لقاح مصنوعی در گاو ها با تزریق آمپول برای تولید گاوهای شیری یا گوشتی مرغوب،تولید بذرهای اصلاح شده و ... . همه نمونه هایی از انتخاب مصنوعی می باشند،یعنی انسان برای رفع نیازهای خود و عدم کفایت انتخاب طبیعی از روش مصنوعی استفاده می کنند .

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه پانزدهم آذر 1391ساعت 11:23  توسط رضا اقایی  | 

. بعضی معتقدند شروع حیات به تدریج و در جو بوده، بعضی میگن از فضا شروع شده و بعضی هم معتقدند از دریا آغاز شده.

در نظریه تکاملی تدریجی در دریا، افراد معتقدند که حیات از ماده سازنده اولیه در محیطی پر از مواد غـذائـی در چند کـیلومتر در زیر سطح آب آغاز شده. البته در چگونگی این فرآیند هم اختلاف نظراتی وجود داره. دو نظریه مهم در این رابطه نظریه سوپ بنیادین و نظریه حباب است:

در نظریه سوپ بنیادین دانشمندان معتقدند که گازهایی از قبیل هیدروژن، متان، آمونیاك به علت انرژی رعد و برق یا انرژهایی از این دست با هم در دریا ترکیب شدن و کم کم همین مولکلوهای ساده مولکولهای پیچیده آلی رو که برای حیات لازمه رو به وجود آوردن

در نظریه حباب قبل از آغاز حیات در زمین، گازهایی که از دهانه آتشفشان های زیر دریا خارج می‌شده،
غنی از مواد اولیه با گرمای لازم برای ایجاد واکنش بودن. این گازها در داخل حبابهایی حبس میشدن تا به سطح زمین برسند ولی قبل از رسیدن به سطح آب و تجزیه شدن در داخل حباب با هم واکنش میدادن و مولکولهای آلی ساده رو به وجود می آوردن.

البته این که کدوم از این نظریات درسته بستگی به دیدگاه شما و خیلی وقتها اعتقادات مذهبی شما داره. چون هر کدوم از این نظرات به اندازه کافی نقطه ضعف و قوت علمی داره که بتونین فعلا هر کدوم رو دلتون خواست قبول کنین :)

در پناه حق

ارسال به
شبکه اجتماعی تبیان
نظرات کاربران
+ نوشته شده در  چهارشنبه پانزدهم آذر 1391ساعت 11:20  توسط رضا اقایی  | 

عنصر منیزیم

منیزیم فلزی است ضعیف و نادر به رنگ سفید تا نقره‌ای با نماد Mg، عدد اتمی ۱۲، وزن اتمی ۲۴٫۳۰۵۰ و ساختار بلور آن شش گوش یا هگزاگونال متراکم است. نام منیزیم از واژه یونانی Magnesia حوضه‌ای در Thessaly یا از نام شهر قدیمی Magnesia در آسیای صغیر گرفته شده است. منیزیم هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین و سومین عنصر فراوان و قابل حل در آب دریاست.منیزیم در گروه دو (IIA) جدول تناوبی به عنوان فلز قلیایی خاکی قرار دارد

مشخصات شیمیایی

منیزیم در حالت پودری، گرم می‌شود و زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد، آتش گرفته و با شعله‌ای به رنگ سفید می سوزد. این فلز قلیایی خاکی عمدتاً به عنوان یک عامل آلیاژ دهنده برای ساخت آلیاژهای آلومینیوم - منیزیم استفاده می‌شود. این عنصر بصورت سه ایزوتوپ یافت می‌شود: ۲۶Mg, ۲۵Mg, ۲۴Mg که همهٔ این ایزوتوپ‌ها به مقادیر زیاد یافت می‌شوند. حدود ٪۷۹ از منیزیم نوع ۲۴Mg است.

کانی‌های منیزیم

اگر چه منیزیم در ۶۰ کانی یافت می‌شود اما این عنصر در ذخایر بزرگ منیزیت، دولومیت، بروسیت، کارنالیت، الیوین و سیلیکات‌های منیزیم پتانسیل اقتصادی دارند، یافت می‌شود.

کاربردهای عمده

کاربردهای منیزیم در صنایع مختلف به شرح زیر است:

  • دیرگداز
  • آلیاژ
  • تولید فلز منیزیم
  • داروسازی
  • سولفور زدایی و نودولی شدن در صنعت آهن و فولاد
  • کاربردهای شیمیایی
  • اکسید منیزیم
  • کربنات منیزیم
  • بی سولفید منیزیم
  • سولفات منیزیم
  • کلرید منیزیم
  • هیدروکسید منیزیم
  • منیزیای پخته‌شده
  • مکمل غذای حیوانات
+ نوشته شده در  سه شنبه دوم آبان 1391ساعت 22:40  توسط رضا اقایی  | 

عنصر نیکل

نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید.
از نظر خواص مغناطیسی وفعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.

نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها به شمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل می باشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت می باشد که این معادن در ایالت انتاریو یافت می شود که این ناحیه حدود 30 درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. دیگر معادن این عنصر در کالندونیا، استرالیا، کوبا، اندونزی و در مناطق دیگر یافت می شود.
این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. اینعنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.
این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که الياژى از نيکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همینطور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همینطور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.
از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل همچنین کاتالیزوری برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی است. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد.
از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از 5 ایزوتوپ پایدار است . همچنین 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است.
نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا می باشدکه در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.

 

+ نوشته شده در  سه شنبه دوم آبان 1391ساعت 22:37  توسط رضا اقایی  | 

عنصر بور

 

بور (به انگلیسی: Boron) با نماد شیمیایی B نام یک عنصر شمیایی با عدد اتمی ۵ است. این عنصر از شبه فلزها است و چون در اثر دگرگونی‌های هسته‌ای ستارگان ایجاد نمی‌شود، فراوانی کمی در پوستهٔ زمین و منظومهٔ خورشیدی دارد. ترکیبات رایجی از این عنصر که به صورت طبیعی در زمین ایجاد می‌شوند، در آب محلول اند. بور از کانی‌های بور به کمک عمل آوری صنعتی مانند تبخیر به دست می‌آید، مانند اور، بوره و کرنیت.

عنصر بور در سطح زمین به صورت آزاد یافت نمی‌شود و همیشه با ماده‌ای دیگر ترکیب شیمیایی شده‌است. در صنعت تهیهٔ بور بسیار خالص با سختی روبرو است چون این عنصر تمایل زیادی به تشکیل پیوند پایدار با دیگر عنصرها مانند کربن دارد. چندین دگرشکلی از بور وجود دارد. جامد آمورف آن گَرد قهوه‌ای رنگ و بلور آن سیاه است. سختی موس بور حدود ۹٫۵ (بسیار سخت) می‌باشد و در دمای محیط هدایت الکتریکی کمی دارد. در نیمه‌رساناهای صنعتی از کمی از بور به عنوان ناخالصی استفاده می‌کنند.

بیشترین کاربرد صنعتی بور در سفیدکننده‌های سدیم پربرات و ترکیبات بوره در روکش الیاف شیشه است. پلیمرهای بور و سرامیک‌ها به عنوان ماده‌ای سازه‌ای با مقاومت بالا، وزن کم و پایدار نقشی کلیدی در صنعت دارند. حضور ترکبات بور در شیشه‌های با پایهٔ سیلیسی و سرامیک‌ها باعث می‌شود تا این مواد در برابر تغییرهای ناگهانی دما مقاوم شوند. واکنشگرهای نابی که دارای بور اند در تهیهٔ برخی ترکیبات آلی کاربرد دارند همچنین در داروسازی تعدادی از ترکیب‌های آلی دارای بور ساخته شده‌اند یا در دست مطالعه‌اند. بور طبیعی از دو بسپارش پایدار تشکیل شده‌اند. که یکی از آن‌ها (بور-۱۰) به عنوان عامل گیرندهٔ نوترون کاربرد دارد.

از نظر زیستی، ترکیب‌های بور بر روی پستانداران آسیب جدی نمی‌گذارد (مانند نمک خوراکی) ولی برای بندپایان بسیار سمی است و از آن در تهیهٔ حشره کش استفاده می‌شود. اسید بوریک، دارای ویژگی پادمیکروبی ملایمی است، همچنین یک آنتی‌بیوتیک طبیعی دارای ترکیب‌های بور نیز پیدا شده‌است. عنصر بور یک مادهٔ ضروری برای ادامهٔ زندگی است؛ مقدار کمی از ترکیبات این ماده باعث مقاومت دیوارهٔ سلول گیاهان می‌شود برای همین حتما باید در خاک وجود داشته باشد. آزمایش‌ها نشان داده‌است که بور به عنوان یک عنصر بسیار ناچیز در زندگی حیوانات بسیار مهم است اما چگونگی عملکرد آن در ساز و کار بدن آن‌ها هنوز روشن نیست.

+ نوشته شده در  سه شنبه دوم آبان 1391ساعت 22:35  توسط رضا اقایی  | 

لل

+ نوشته شده در  دوشنبه هفدهم مهر 1391ساعت 20:36  توسط رضا اقایی  | 

هلیم (Helium) با نشان شیمیایی He یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۲ و وزن اتمی ۴٫۰۰۲۶۰۲ است. این عنصر، بی بو، بی رنگ، بی مزه، غیرسمّی، از دیدگاه شیمیایی بی اثر و تک اتمی است که در جدول تناوبی استاندارد در بالای گروه گازهای نجیب جا دارد. دمای ذوب و جوش این ماده در میان دیگر عنصرها بسیار پایین است به همین دلیل در دمای اتاق و البته در بیشتر موارد به گازی است مگر شرایط بسیار ویژه‌ای بر آن گذرانده شود.

هلیم دومین عنصر سبک جهان است و از دید فراوانی در جایگاه دوم است. نزدیک به ۲۴٪ از جرم گیتی از آن این عنصر است که این مقدار بیش از ۱۲ برابر ترکیب تمام عنصرهای سنگین است. هلیم به همان صورت که در خورشید و هرمز یافت می‌شود در جهان پیدا می‌شود و این به دلیل انرژی بستگی (به ازای هر هسته) بسیار بالای هلیم-۴ نسبت به سه عنصر دیگر پس از آن در جدول تناوبی است. بیشتر هلیم موجود در گیتی، هلیم-۴ است و گمان آن می‌رود که در جریان مه بانگ پدید آمده باشد. امروزه با کمک واکنش‌های همجوشی هسته‌ای در ستاره‌ها، گونه‌های تازه‌ای از هلیم ساخته شده‌است.

واژهٔ هلیوم از واژهٔ یونانی هلیوس گرفته شده به معنای «ایزد خورشید» گرفته شده‌است. زمانی که هنوز هلیم شناخته نشده بود، ستاره شناس فرانسوی ژول ژانسن در جریان خورشیدگرفتگی سال ۱۸۶۸ برای نخستین بار در طیف‌سنجی نور خورشید، خط زرد طیفی هلیم را دید. برای همین هنگامی که از نخستین کسانی که هلیم را شناسایی کردند یاد می‌شود نام ژول ژانسن در کنار نام نورمن لاکیر جای می‌گیرد. در جریان همان خورشیدگرفتگی، نورمن لاکیر پیشنهاد کرد این خط زرد می‌تواند به دلیل یک عنصر تازه باشد. دو شیمیدان سوئدی با نام‌های پر تئودر کلیو و نیلز آبراهام لانگلت در سال ۱۸۹۵ این عنصر را شناسایی و اعلام کردند. آن‌ها هلیم را از سنگ کلویت که معدن اورانیم است بدست آوردند. در سال ۱۹۰۳ منابع بزرگ هلیم در میدان‌های گازی ایالات متحده پیدا شد که یکی از بزرگترین منابع این گاز است.

یکی از کاربردهای مهم هلیم در سرماشناسی است. نزدیک به یک-چهارم هلیم تولیدی در این زمینه بکار می‌رود. ویژگی خنک سازی هلیم بویژه در خنک کردن آهن‌رباهای ابررسانا مهم است. این آهن رباها به صورت تجاری در اسکنرهای ام آر آی کاربرد دارد. کاربرد صنعتی دیگر هلیم در فشار وارد کردن برای نمونه به عنوان گاز تخلیه کننده‌است. همچنین به عنوان هوای محافظ در جوشکاری با قوس الکتریکی، در فرایندهایی مانند کشت بلورها در ساخت قرص‌های سیلیسیم از این گاز بهره برده می‌شود. نزدیک به نیمی از هلیم تولیدی در این زمینه کاربرد دارد.

+ نوشته شده در  دوشنبه هفدهم مهر 1391ساعت 20:29  توسط رضا اقایی  |