نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.
سی پی اچ در ژورنالها
|
آئرودینامیک
|
|
نگاه اجمالی
آئرودینامیک
بخشی از فیزیک است
که به بررسی مکانیک
اجسام متحرک در گازها اختصاص
دارد. و در آن بویژه به نیروهای وارد بر اجسامی که در هوا در
حرکتند توجه می‌شود. آزمایش نشان می‌دهد که نیروی وارد بر جسم
متحرک در هوا بستگی به شکل جسم وسرعت آن
دارد. یکی از این نیروها ، نیروی رو به بالایی است که آن را بالابر
آئرودینامیکی می‌نامند.
همچنین نیرویی هم از جهت مخالف حرکت بر جسم وارد می‌شود که آن را مقاومت
یا پس کششی آئرودینامیکی می‌نامند. مهندسی آئرودینامیک
رشته مهندسی آئرودینامیک رشته‌ای
است که در آن اجسام ، با استفاده از اصول شناخته شده آئرودینامیک ،
به گونه‌ای طراحی و ساخته می‌شوند که به هنگام حرکت در هوا اثرات
آئردینامیکی وارد بر آنها بهینه شود. برای مثال هواپیماها ، اتومبیلها
و کامیونها و انواع
پرتابه‌ها را
بر اساس اصول آئرودینامیک طراحی می‌کنند. در هر یک از این موارد
لازم است که مقاومت آئردینامیکی وارد بر جسم به هنگام حرکت در هوا
به کمترین مقدار برسد. این نوع طراحی را مقاومت
- کاهی می‌نامند.
زیرا این طراحی عبور هوا را در اطراف جسم تسهیل می‌کند و نیروی
مقاومت وارد بر جسم را به حداقل می‌رساند دو مثال عملی برای آئرودینامیک
آهنگ مصرف انرژی در اتومبیل
استانداردی که با سرعت حدود km/h 65 حرکت
می‌کند، در حدود 72w است.
تقریبا4.6w از
این انرژی صرف غلبه بر مقاومت آئرودینامیکی یا مقاومت
هوا می‌شود.
مطالعات تجربی نشان می‌دهد که توان لازم برای اینکه اتومبیلی
بتواند بر مقاومت هوا غلبه کند تقریبا به نسبت مکعب سرعت آن افزایش
می‌یابد. بنابراین توان لازم برای غلبه بر مقاومت هوا برای
اتومبیلی که با سرعت 130
km/h در
حرکت است، هشت برابر توان لازم برای اتومبیلی است که با سرعت 65
km/h حرکت
می‌کند. اساس آئرودینامیکیکی از مفیدترین تحلیلهای آئرودینامیکی ، بررسی حرکت گوی کروی در هواست. حرکت کره‌ای با سقوط آزاد در هوا را با استفاده از رابطه‌ای پس کششی (یا مقاومتی) که به قانون استوکس مشهور است، می‌توان بررسی کرد. این قانون به صورت 6πηrv = نیروی پس کششی نوشته می‌شود که در آن η ضریب چسبندگی هوا ، r شعاع کره ، v سرعت کره است. این نیروی مقاومت در خلاف جهت نیروی ناشی از گرانی (یا وزن) بر جسم وارد می‌شود.
سرعت سقوط کره تا آنجا افزایش
می‌یابد که بزرگی نیروی مقاومتی با وزن جسم برابر می‌شود mg
= 6πηrv. سرعتیکه
از معادله بدست می‌آید، v=mg/6πηr ،
چون تا پایان حرکت ثابت می‌ماند سرعت
حد می‌گویند.
همین نوع تحلیل را می‌توان برای شکلی از جسم که در هوا سقوط آزاد
می‌کند بکار برد، اما ضریب شکل جسم و نحوه وابستگی به سرعت را باید
از طریق آزمایش بدست آورد. بررسی حالات فیزیکی اجسام در آئرودینامیک (مسیر حرکت)در حرکت جسم کروی در هواوضعیت حرکت توپهای بیسبال ، تنیس ، گلف ، بستکبال ، وزنه برداری پرتاب شده در پرتاب وزنه را می‌توان بر اساس سیر حرکت کره‌ای که در هوا پرتاب شده است بررسی کرد. در تمام این موارد نیروی مقاومت کند کننده وارد بر توپ متحرک با مربع سرعت کره در هوا متناسب است. به همین ترتیب نیروی مقاومت وارد بر دونده‌ای که با سرعت V در جهت مخالف با بادیکه با سرعت V می‌وزد در حرکت است متناسب خواهد بود. با
(V+v)2 در پرش طول
در پرش طول نیروی مقاومتی حرکت
ورزشکار را پیش از جدا شدن از زمین کند می‌کند و همچنین سرعت پرش
وی را در هوا کاهش می‌دهد. در این تحلیل ، چگالی
هوا نیز نقش
دارد. برای مثال در بازیهای المپیک شهر مکزیک ، برای پرش رکوردهایی
کسب شد که می‌توان کاهش چگالی هوا را که ناشی از ارتفاع زیاد محل
مسابقات بود در آنها موثر دانست. اثر حفاظتیمیتوان نشان داد که اثر حفاظتی دویدن پشت سر دونده‌ای دیگر می‌تواند مقاومت وارد بر دونده پشت سری را به مقدار 1/2 تا 1/5 نیروی مقاومت وارد بر دونده جلویی کاهش بدهد. این مطلب ، مبنای فیزیکی روشهای دوندگان با تجزیه رمی است که "زیر سایه رقیب" حرکت می‌کنند. همین اصل را در مورد دوچرخه سواری نیز می‌توان بکار برد که نتیجه موثرتری دارد. زیرا سرعتهای دوچرخه سواری بیش از دو برابر سرعتهای دویدن هستند. اثر حفاظتی برای دوچرخه سواران نشان می‌دهد که نیروی مقاومت وارد بر دوچرخه سوار جلویی هشت برابر نیروی مقاومت وارد بر دونده عقبی است. به این ترتیب نیروی مقاومت وارد بر دوچرخه عقبی دست کم به 1/3 کاهش خواهد یافت.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
|
Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons |
آرشیو موضوعی
|
|
از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟