تحقیق جدید ستاره‌شناسان حاکی از آن است که یک ستاره شبه‌خورشیدی احتمالا در آینده از یک سیاره در مدار مشابه زمین برخوردار شود.

 تصاویر جدید آرایه بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) به نمایش جزئیات بی‌نظیر در صفحه سیاره‌ساز اطراف یک ستاره خورشید‌مانند نزدیک پرداخته است که از آن جمله، می‌توان به یک شکاف در فاصله‌ای از ستاره اشاره کرد که مشابه فاصله زمین از خورشید است.

این ساختار می‌تواند به این معنی باشد که یک نسخه نوزاد از زمین یا "ابر زمین" در آنجا در حال شکل‌گیری است.ستاره TW Hydrae به دلیل نزدیک بودن آن به زمین (175 سال نوری) و وضعیت آن به عنوان یک ستاره نوزاد واقعی با سن حدود 10 میلیون سال، یک هدف مشهور برای بررسی ستاره‌شناسان است.

همچنین این ستاره به سمت زمین بوده که به ستاره‌شناسان دیدگاهی نادر و تحریف نشده از صفحه کامل آن ارائه می‌کند.سایر شکاف‌ها در فاصله سه میلیارد و شش میلیارد کیلومتری از ستاره مرکزی واقع شده‌اند که مشابه فاصله سیارات اورانوس و پلوتو از خورشید است. این شکاف‌ها نیز احتمالا در نتیجه ذراتی هستند که به هم نزدیک شده‌اند تا سیاره تشکیل دهند که در نهایت مدارهایشان را از غبار و گاز پاکسازی کرده و ماده باقیمانده را به نوارهای تعیین شده می‌فرستند.به گزارش ایسنا، این جزئیات در مجله Astrophysical منتشر شده است.

چرا فضا سرد است؟
فاصله بین ستارگان در جهان فوق العاده است. خود ما وقتی از فاصله ستاره خودمان خورشید با نزدیک ترین ستاره صحبت می کنیم داریم از تریلیون ها تریلیون کیلومتر صحبت می کنیم. هر چند ما بر روی زمین به این دلیل که در فضای نزدیک به خورشیدیم کاملاً گرم می شویم، اما قسمت اعظم جهان از ستاره ها خیلی دور اند و سرمای این قسمت ها تقریباً منجمد کننده است.

 

دمای فضا چقدر است؟

دمای فضا در مناطق دور از ستارگان حدود 270- درجه سانتیگراد است. این دما تقریباً سردترین دمای جهان است. تنها حدود سه درجه سردتر از این دما، سردترین دمایی است که از لحاظ نظری امکان پذیر است.

 

دمای فضای کاملاً تهی و دور از هر ستاره به وسیله چیزی که ما آن را زمینه تشعشعی میکروموجی کیهانی می نامیم ایجاد می شود. در واقع بعد از این که انفجار بزرگ به وقوع پیوست (حدود 400،000 سال بعد از انفجار بزرگ و یا همین حدود)، مقدار عظیمی نور ساطع شد. این نور به تدریج انرژی اش را از دست داده و در طول زمان سرد شده است. بنابراین، فقط نور زمینه تشعشعی میکروموجی کیهانی است که کل جهان را پر کرده است. این نور هم واقعاً سرد است و آن چیزی هم هست که دمای پایه خود فضا به دور از ستارگان را ایجاد کرده است.

به گزارش خبرگزاری مهر، این دستاورد حیرت انگیز توسط گروهی از محققان بین المللی ارایه شده و توجه دانشمندان سراسر جهان را به خود جلب کرده است.

این حالت مرموز از ماده که تحت عنوان «سیال چرخشی کوانتومی» شناخته می شود موجب می شود که الکترونها به بخشهای ریزتری خرد شوند.

در این پروژه که چهره های شاخصی از دانشگاه کمبریج نیز حضور دارند، محققان اثرات ابتدایی این ذرات خرده شده موسوم به Majorana fermions را در ماده دو بعدی با ساختاری شبیه گرافن اندازه گیری کردند.

نتایج این آزمایشات با یکی از مدلهای تئوریکی سیال چرخشی کوانتومی موسوم به مدل Kitaev هماهنگی دارد. این یافته ها تا آن حد از اهمیت برخوردار است که در نشریه تخصصی Nature Materials منتشر شده است.

سیالات چرخشی کوانتومی حالت مرموزی از ماده به حساب می آید که تصور می شود در مواد مغناطیسی به خصوصی پنهان می مانند اما به روشنی در طبیعت دیده نمی شوند و به همین دلیل مشاهده یکی از ویژگیهای مهم آن یعنی جداشدن الکترونها در یک ماده واقعی اتفاقی مهم در علوم جدید به حساب می آید.

این دستاورد از آن جهت نیز مهم ارزیابی می شود چون دانشمندان بر این باورند که می توان از Majorana fermionsبه عنوان واحدهای سازنده رایانه های کوانتومی بهره گرفت. این دسته از رایانه ها از حیث سرعت و قدرت با رایانه های فعلی قابل مقایسه نیستند.

اینم فصل 5

5

عکس تزیینی است.

دانشمندان می‌گویند سیاهچاله‌ای آن قدر بزرگ کشف کرده‌اند که نظریه چگونگی رشد آن‌ها را به چالش می‌گیرد.

به نوشته نشریه علمی «نیچر»، تیم ستاره‌شناسان که از این کشف شگفت‌زده شده‌اند، گزارش داده‌اند که این سیاهچاله با جرمی ۱۲ میلیارد برابر خورشید، حدود ۹۰۰ میلیون سال پس از «بیگ‌بنگ» یا «انفجار بزرگ» شکل گرفته است.

بر اساس نظریه بیگ بنگ، انفجاری بزرگ در ۱۳ میلیارد و هفتصد میلیون سال پیش، جهان را پدید آورد.

فویان بیان، از پژوهشگران این مطالعه از دانشگاه ملی استرالیا در این زمینه اظهار داشت: «درک شکل‌گیری چنین سیاهچاله بزرگی به این سرعت با نظریه‌های کنونی دشوار است».

این استاد ستاره‌شناسی و اخترفیزیک به خبرگزاری رویترز گفته است: «بر پایه پژوهش‌ پیشین، این بزرگ‌ترین سیاهچاله‌ای است که از آن دوره کشف شده».

وی افزود: «تئوری کنونی برای سرعت رشد یک سیاهچاله حدی قائل است اما این سیاهچاله برای این تئوری بس عظیم است».

پیدایش اَبرسیاهچاله‌ها همچنان موضوعی باز برای تحقیق است. با وجود این، بسیاری از دانشمندان مدت‌های مدیدی بر این باور بودند که سرعت رشد سیاهچاله‌ها محدود است.

بر اساس نظریه‌های علمی، سیاهچاله‌ها با جذب اجرام رشد می‌کنند گرچه همزمان با جذب اجرام گرم می‌شوند و فشار پرتوگونه ایجاد می‌کنند که جرم را به اطراف پرتاب می‌کند.

فویان بیان گفته است: «اصولا شما دو نیروی متعادل با هم دارید که حدی برای رشد تعیین می‌کند، که بسیار کمتر از آنچه است که ما یافته‌ایم».

گفته می‌شود سیاهچاله‌ها پدیده‌ای فوق‌العاده فشرده و متراکم در فضا و زمان است با جاذبه‌ای آن قدر قوی که حتی نور نمی‌تواند از آن فرار کند و از این رو چیزی نمی‌تواند از نیروی گرانش آن بگریزد.

سیاهچاله‌ها با بلیعیدن ستارگان و مواد دیگر پیرامون خود رشد می‌کنند و انرژی‌ای ساطع می‌نمایند که می‌توان از زمین آن را مشاهده کرد.

منبع : http://www.radiofarda.com/content/f4_discover_big_black_hole/26882423.html

گــوگــل قــراره 300 میلیــون دلـار در پــروژه شهــر خورشیــدی ســرمایه میکنــه

جالبــه بدونیــد پــروژه "شهــر خورشیــدی" بـا بودجــه 750 میلیــون دلــار و در 14 ایالــت بــه شهــرونـدان آمــریکــایی انــرژی خورشیــدی و سبــز ارائــه میکنــه...

 

مجموعه تست سال سوم متوسطه

رشته ریاضی فیزیک و علوم تجربی

این مجموعه دارای مباحث زیر میباشد:

 

 

ترمودینامیک                                              ٨١ تست

الکستریسیته ساکن                                        ٨٢ تست

خازن ها                                                  ٢٧ تست

جریان الکتریکی و مدارهای مستقیم                      ۵٨ تست

مغناطیس                                                 ۴١ تست

القای الکترو مغناطیس                                   ١٢ تست

 

دانلود

جزوه فیزیک 3 گزینه دو فصل 1 تا 4

فصل 5 هم بعدن ایشالله

1

2

3

4

5 ( به زودی )

پروژه جدید Audi سوخت خودرو را از هوا تأمین می‌کند

سال گذشته کمپانی خودروسازی Audi دست به ارائه روشی برای سنتز متان زد که به عنوان منبع سوخت اصلی برای تولید گاز طبیعی خودروها شناخته می‌شود. در قالب این پروسه e-Gas تولیدی به وسیله استخراج هیدروژن از آب به کمک الکترولیز و ترکیب آن با CO2 تولیدی توسط ضایعات ارگانیک ایجاد می‌شد.

حالا این کمپانی از پروژه ای به نام e-Diesel رونمایی کرده که طی آن یک نمونه سوخت خنثی CO2 به وسیله منابعی از آب، هوا و الکتریسیته تولید می‌شود.

مانند e-Gas، ای-دیزل نیز به وسیله ترکیب هیدروژن و CO2 تولید می‌شود. در این پروسه از روشی به نام "جمع آوری هوا" استفاده می‌شود که توسط کمپانی سوئیسی کلایم‌ورکس تولید شده است. مهندسین Audi سپس قادرند کربن دی اکسید را از این اتمسفر جمع آوری شده، استخراج کنند.

به محض انباشته شدن CO2، واحد الکترولیز هیدرژون و اکسیژن را از مولکول‌های آب جدا می‌کند. واکنش هیدروژن جداشده با CO2 در یک محفظه گرم شده و تحت فشار سبب خلق مایعی انرژی‌دار به نام Blue Crude می‌شود. 

"بلو کرود" تا 80 درصد به سوخت‌های مصنوعی تبدیل می‌شود و می‌تواند به هر نسبتی با سوخت‌های فسیلی ترکیب شود. این سوخت عاری از هر گونه مواد آروماتیک چون گوگرد است و همچنین به دلیل بالابودن عدد ستان آن بسیار قابل اشتعال است.

Audi می‌گوید که این تکنیک برای تولید ای-دیزل ها تا 70 درصد بهره وری دارد و کارخانه این شرکت در شهر درسدن می‌تواند در یک روز تا 160 لیتر از این سوخت را تولید کند.

اگر تحقیقات Audi به نتیجه دلخواه برسد، می‌توان استفاده از چنین سوخت‌هایی را در خودروهایی چون A3 TDI شاهد باشیم.

این قدیمیه قبلنم گذاشتم ولی باحاله 

روزی همه دانشمندان مردند و وارد بهشت شدند آنها تصمیم گرفتند تا قایم باشک بازی کنند.
انیشتین اولین نفری بود که باید چشم می گذاشت.
او باید تا 100 میشمرد و سپس شروع به جستجو میکرد.
همه پنهان شدند الا نیوتون ...
نیوتون فقط یک مربع به طول یک متر کشید و درون آن ایستاد، دقیقا در مقابل انیشتین.
انیشتین شمرد 97, 98, 99..100…
او چشماشو باز کرد ودید که نیوتون در مقابل چشماش ایستاده.
انیشتین فریاد زد نیوتون بیرون( سک سک)، نیوتون بیرون( سک سک)نیوتون با خونسردی تکذیب کرد و گفت من بیرون نیستم.
او ادعا کرد که اصلا من نیوتون نیستم !!!
... تمام دانشمندان از مخفیگاهشون بیرون اومدن تا ببینن اون چطور میخواد ثابت کنه که نیوتون نیست ............. نیوتون ادامه داد که من در یک مربع به مساحت یک متر مربع ایستاده ام ...
که من رو،نیوتون بر متر مربع میکنه .........
و از آنجایی که نیوتون بر متر مربع برابر "یک پاسکال" می باشد
بنابراین من "پاسکالم" پس پاسکال باید بیرون بره (پاسکال سک سک) !!!

عکس‌متحرک/ لحظه برخورد گلوله با دیوار

منم امروز از کلاس فیزیک اخراج شدم ولی چیزی تو سرم نخورد چرا کسی میدونهههههههههه ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* «تخیل مهمتر از دانش است.علم محدود است اما تخیل دنیا را دربر می‌گیرد.»آلبرت انیشتن

این آزمایش را خودتان انجام دهید. هیچ کلکی به غیر از علم فیزیک در آن وجود ندارد! دانلود       (5.5Mb)

پیشنهاد میکنم حتمن دانلود کنین خیلی باحاله

کشف حشره ای در آمریکای شمالی که شباهت بسیاری به " آلبرت انیشتین " دارد.

این حشره به علت داشتن پرزهای سفید رنگ، بلند "انیشتین" نام گذاری شده است.

 

موتور ساعت

جعبع دنده اتومبیل

موتور ساعت

جعبع دنده اتومبیل

شرلوک هلمز، کارآگاه معروف، و معاونش واتسون رفته بودند صحرانوردی و شب هم چادری زدند و زیر آن خوابیدند.
نیمه های شب هلمز بیدار شد و آسمان را نگریست.
بعد واتسون را بیدار کرد و گفت: “نگاهی به بالا بینداز و به من بگو چه می بینی؟”
واتسون گفت:”میلیون ها ستاره می بینم”
هلمز گفت: “چه نتیجه ای می گیری؟”
واتسون گفت: “از لحاظ روحانی نتیجه می گیرم که خداوند بزرگ است و ما چقدر در این دنیا حقیریم. از لحاظ ستاره شناسی نتیجه می گیرم که زهره در برج مشتری ست، پس باید اوایل تابستان باشد. از لحاظ فیزیکی نتیجه می گیرم که مریخ در محاذات قطب است، پس باید ساعت حدود سه نیمه شب باشد “
شرلوک هلمز قدری فکر کرد و گفت: “واتسون! تو احمقی بیش نیستی! نتیجه ی اول و مهمی که باید بگیری این است که چادر ما را دزدیده اند

 پديده زيبا ولي خطرناك آذرخش (یا رعدوبرق) ،نوعی تخلیه الکتریکی است که در اثر الکتریسته ساکن بین دو ابر و یا ابر و زمین ایجاد می‌شود.
اما وقتی هنر و علم در هم بیامیزند،جذابیت بیشتری پیدا می کنند.BERT HICKMAN با ایجاد این پدیده را در قطعات شفاف و صیقلی آکریلیک توانسته است،طرح ها و نقوش بسیار پیچیده و دائمی در عمق آن خلق کند.و به آن لقب انجماد رعد و برق داده است.

 

دليل اين اتفاق چيست؟

چون نقطه انجماد مايع درون ليوان بالاتر از صفر است،‌ وقتي يخ را كه دماي آن صفر يا زير صفر است را به آن نزديك مي كنيم،‌به سرعت منجمد مي شود. 

قسمت اخر

انواع نیرو

انواع نیرو از نظر محلی که به آن وارد می شود: نیروی متمرکز: بر یک نقطه از جسم وارد می شود. نیروی گسترده: بر سطحی مشخص از جسم وارد می شود که به آن فشار نیز می گویند. انواع نیرو از نظر اثر حرکتی که روی جسم می گذارند: نیروی عمودی: نیرویی که بر سطحی عمود بر سطح مورد نشر وارد می شود. که خود می تواند شمال نیروی کششی و فشاری باشد. نیروی خمشی: نیرویی است که سبب ایجاد خمش در یک جسم می باشد مانند نیرو وارد به تیر های افقی ساختمان. در علوم مهندسی به آن لنگر خمشی نیز می گویند. نیروی پیچشی: نیرویی که سبب پیچش و گردش یک جسم حول محورش می شود مانند نیرویی که هوا بر ملخ هواپیما وارد می کند. نیروی کمانشی: اعمال نیور به یک جسم دراز در جهت محور طولی آن مانند نیروی وارد بر تیرهای عمودی ساختمان و یا نیروی وارد بر تیر چراغ برق

همه قسمت هارا میتوانید در ادامه مطلب ببینید.......

ادامه نوشته

قسمت دوازدهم

قانون دوم نیوتن

اغلب نیرو را با استفاده از قانون دوم نیوتن، به صورت حاصلضرب جرم m در شتاب تعریف می‌کنند. فرمول گاهی به عنوان دومین فرمول معروف فیزیک تلقی می‌شود. نیوتن هرگز را به صورت صریح بیان نکرد، بلکه قانون دوم نیوتن در کتاب "Principia Mathematica" به صورت معادله دیفرانسیل برداری

توصیف شده است، که در آن اندازه حرکت سیستم است. نیرو میزان تغییر اندازه حرکت در واحد زمان است. شتاب میزان تغییر سرعت در واحد زمان است. این نتیجه که به صورت نتیجه‌ای مستقیم caveat در قانون اول نیوتن حاصل می‌شود، نشان می‌دهد که عقیده ارسطویی که یک نیروی شبکه‌ای لازم است تا یک شیئ در حال حرکت را با سرعت ثابت (و لذا با شتاب صفر) حفظ کند، به وضوح غلط بوده و فقط نتیجه یک تعریف نادقیق نبوده است.

استفاده از قانون دوم نیوتن به هر یک از صورتهایش به عنوان تعریف نیرو، در برخی از کتابهای درسی غیر دقیق تر، بی اعتبار معرفی شده است. زیرا این تعریف، همه محتویات تجربی را از قانون حذف می‌کند. در حقیقیت، در این معادله بیانگر یک نیروی شبکه‌ای (جمع برداری) است؛ در حال سکون، طبق تعریف، این بردار، صفر است. اما با این وجود نیروهایی متعادل موجود هستند و در واقع، قانون دوم نیوتن، نحوه تناسب شتاب و جرم را با نیرو بیان می‌کند که کدام یک از آنها را می‌توان بدون مراجعه به نیرو تعریف کرد. شتاب را می‌توان با با محاسبات حرکت‌شناسی (سینماتیک) تعریف کرد و نیز جرم را می‌توان مثلاً از طریق شمارش اتم‌ها تعیین کرد. اما با وجود اینکه سینماتیک در تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته فیزیکی بسیار کارآمد است، هنوز سئوالات عمیقی وجود دارد از جمله اینکه تعریف دقیق جرم چیست؟ نسبت عام یک هم ارزی بین زمان فضای جرم معرفی می‌کند، اما بدون یک نظریه جامع گرانش کوانتومی، این هم ارزی گنگ می‌باشد چرا که معلوم نیست که آیا و چگونه این ارتباط در مقیاسهای میکروسکوپی برقرار است. با اندکی توجیه بیشتر، قانون دوم نیوتن را می‌توان به عنوان تعریف کمّی از جرم تلقی کرد به این صورت که قانون را به صورت یک تساوی نوشته، واحدهای نسبی نیرو و جرم را ثابت نگه داریم.

تعریف نیرو گاهی سئوال برانگیز است چرا که یا نهایتاً باید به درک شهودی ما از مشاهدات مستقیم رجوع کند یا به صورت ضمنی از طریق یک فرمول خودسازگار ریاضی تعریف شود. فیزیکدانان، فیلسوفان و ریاضیدانان معروفی که به دنبال تعریفی صریح تر از نیرو گشته اند، عبارتند از: Ernst Mach, Clifford Truesdell and Walter Noll.

پس از کسب موفقیت‌های تجربی، قانون نیوتن معمولاً برای اندازه گیری قدرت نیروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. (برای مثال با استفاده از گردش‌های نجومی، نیروهای گرانشی اندازه گیری می‌شوند) با این وجود، نیرو و کمیتهایی که برای اندازه گیری آن مورد استفاده قرار می‌گیرند، همچنان مفاهیمی متمایز می‌باشند.

قانون سوم نیوتن

قانون سوم نیوتن، از به کار بردن تقارن در موقعیت هایی که نیروها را می‌توان به وجود اشیائی مختلف نسبت داده حاصل داده می‌شود. برای هر دو جسم (مثلاً ۱ و ۲) قانون سوم نیوتن بیان می‌کند که:

این قانون بیان می‌کند که نیروها همواره به صورت عمل و عکس العمل رخ می‌دهند. هر نیرویی که از عمل شیئ 2 به 1 اثر می‌کند. به طور اتوماتیک با نیرویی همراه است که از عمل جسم ۱ بر روی جسم ۲ حاصل می‌شود. اگر اجسام ۱ و ۲ را در یک دستگاه یکسان در نظر بگیریم، نیروی شبکه‌ای روی سیستم حاصل از واکنش‌های بین اجسام ۱ و ۲، صفر است زیرا:

این به این معناست که سیستم‌ها نمی‌توانند نیروهایی درونی تولید کنند که غیرمتوازن اند. اما اگر اشیاء ۱ و ۲ در سیستم‌های متمایز فرض شوند، آنگاه هر یک از این دو سیستم، نیروی نامتوازنی تجربه کرده طبق قانون دوم نیوتن نسبت به یکدیگر شتاب خواهد گرفت.

با ترکیب کردن قوانین دوم و سوم نیوتن می‌توان نشان داد که اندازه حرکت خطی هر سیستم محفوظ می ماند. با استفاده از و انتگرال گیری نسبت به زمان، معادله

به دست خواهد آمد. برای سیستمی که شامل اشیاء ۱ و ۲ است، داریم

که همان محفوظ ماندن اندازه حرکت خطی را بیان می‌کند. تعمیم این حقیقت به یک سیستم مشتمل بر تعداد دلخواهی از ذرات، کاری سر راست است. این نشان می‌دهد که تغییر اندازه حرکت بین اشیاء موجود در یک سیستم، تأثیری روی اندازه حرکت سیستم نخواهد گذاشت. به طور کلی از آنجایی که همه نیروها ناشی از بر هم کنش اشیاء صلب است، می‌توان سیستمی تعریف کرد که در آن اندازه حرکت شبکه‌ای نه هرگز از بین می‌رود و نه هرگز به دست می‌آید.

قسمت یازدهم

قوانین حرکت نیوتن

هر چند معروف‌ترین معادله ایزاک نیوتن است، او در واقع شکل دیگری از قانون دوم حرکت خود، با استفاده از حساب دیفرانسیل ارائه کرد. در کتاب "Principia Mathematica"، نیوتن سه قانون حرکت ارائه کرده است که رابطه‌ای مستقیم با چگونگی توصیف نیروها در فیزیک دارند.

قانون اول نیوتن

قانون اول نیوتن درباره شرایط لازم برای سکون بحث می‌کند و به ویژه "اینرسی" را تعریف می‌کند که به جرم یک جسم مربوط است. با در نظر گرفتن ایده ارسطویی "حالت طبیعی"، شرط سرعت ثابت چه در حالت صفر و چه در حالت ناصفر، اینک "حالت طبیعی" اشیاء سنگین تلقی می‌شود. اشیاء به حرکت خود در حالت سرعت ثابت ادامه خواهند داد مگراینکه تحت تأثیر یک نیروی نامتعادل خارجی قرار گیرند.

قسمت دهم

نیروی مقاوم شارّه

نیروی مقاومت شاره هنگامی که جسمی با سرعت در یک شاره (سیال) مانند آب یا هوا حرکت می‌کند به آن وارد می‌شود. این نیرو خلاف جهت حرکت جسم است و مقدارش تابعی از سرعت جسم است.

مکانیک نیوتنی

ایزاک نیوتن، اولین کسی است که به طور صریح بیان کرده است که یک نیروی ثابت، یک میزان ثابت تغییر (مشتق زمانی) اندازه حرکت را موجب می‌شود. در حقیقت او اولین و تنها تعریف مکانیکی نیرو را ارائه داد (به صورت مشتق زمانی اندازه حرکت: ).

در سال ۱۶۸۷ نیوتن کتاب "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica " خود را چاپ کرد که در آن او از مفاهیم اینرسی، نیرو و ایستایی برای توصیف حرکت اشیاء استفاده کرد.

خدمت بعدی نیوتن به نظریه نیرو قانون متد کردن حرکت اجسام آسمانی بود که ارسطو با مشاهده حرکت روی زمین، می پنداشت که آنها در یک حالت طبیعی حرکت ثابت هستند. او قانون جاذبه را ارائه داد که می‌توانست برای حرکت‌های آسمانی که قبلاً توسط قانون حرکت سیاره‌ای کپلر قابل توجیه بودند، به کار رود. مدل نیروی جاذبه او چنان قوی بود که از آن برای پیش بینی وجود اجسامی بزرگ همانند نپتون استفاده شد قبل از اینکه آنها را واقعاً مشاهده کنند.

قسمت نهم

اصطکاک

اصطکاک نیرویی است که با حرکت دو سطح نسبت به هم مخالفت می‌کند. مقدار این نیرو منتاسب است با نیروی عمودبرسطح بین دو جسم. در مدل‌های ساده‌شده، اصطکاک را در دو دستهٔ اصطکاک جنبشی و اصطکاک ایستایی رده‌بندی می‌کنند.

نیروی اصطکاک ایستایی وقتی دو جسم نسبت به هم ساکن‌اند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و دقیقاً مخالف نیرویی است که می‌خواهد دو جسم را نسبت به هم بلغزاند. این نیرو مقدار بیشینه‌ای دارد که با نیروی عمودبرسطح متناسب است:

ضریب تناسب ضریب اصطکاک ایستایی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. مقدار نیروی اصطکاک می‌تواند بین صفر تا این مقدار بیشینه تغییر کند.

نیروی اصطکاک جنبشی وقتی دو جسم نسبت به هم در حرکتند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و مقدار آن ثابت و برابر با است. این نیرو در خلاف جهت حرکت دو جسم نسبت به یکدیگر است و با حرکت آن‌ها مخالفت می‌کند. ضریب تناسب ضریب اصطکاک جنبشی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. معمولاً کوچک‌تر از است.

مدل ساده‌شدهٔ بالا فقط به تقریب درست است. مثلاً در این مدل نیروی اصطکاک به مساحت تماس دو جسم وابسته نیست، حال آن‌که در عمل این نیرو به سطح تماس دو جسم بستگی زیادی دارد.

قسمت هشتم

نیروهای نابنیادی

خیلی وقت‌ها در توصیف پدیده‌ها از برخی جزئیات آن‌ها چشم می‌پوشیم. این کار باعث می‌شود بتوانیم مدل‌های ساده‌ای برای آن‌ها بسازیم و نیروهایی را تعریف کنیم که پدیده را به تقریب توصیف می‌کنند.

نیروی عمودبرسطح

وقتی جسمی را روی سطح همواری می‌گذاریم، نیروی گرانشی به آن وارد می‌شود. برای این که جسم در سطح فرونرود، نیرویی نیز از سوی سطح به جسم وارد می‌شود. این نیرو به خاطر رانش الکترومغناطیسی بین اتم‌های جسم و اتم‌های سطح است و نیروی عمودبرسطح نام دارد. مقدار این نیرو همیشه به اندازه‌ای است که نیروهای دیگر عمود بر سطح (مانند وزن جسم) را خنثی کند.

قسمت هفتم

مدل‌های بنیادی نیرو

همهٔ نیروهایی که در جهان دیده می‌شوند، از چهار نیروی بنیادی سرچشمه می‌گیرند. نیروی هسته‌ای قوی و ضعیف فقط در اندازه‌های بسیار کوچک دیده می‌شوند و اجزای بنیادی ماده (ذرات زیراتمی) را در کنار هم نگه می‌دارند. نیروی الکترومغناطیسی بین بارهای الکتریکی و نیروی گرانش بین اجسام جرم‌دار اثر می‌کند. همهٔ نیروهای دیگر در طبیعت بر پایهٔ این چهار نیرو هستند. مثلاً نیروی اصطکاک به خاطر برهم‌کنش الکترومغناطیسی بین اتم‌های سطح دو جسم است یا نیروی فنر (قانون هوک) نیز به خاطر نیروهای الکترومغناطیسی بین اتم‌های سازندهٔ فنر است. نیروهای مرکزگرا (یا گریزازمرکز) در واقع نیروهای مَجازی هستند که به خاطر چرخش دستگاه مختصات دیده می‌شوند.

قسمت ششم

مفاهیم پیش از نیوتون

گالیله در اوایل قرن هفده آزمایشی انجام داد که در آن سنگ‌ها و گلوله‌های توپی هر دو به پایین غلت داده می‌شدند تا به این وسیله نظریه حرکت ارسطو را رد کند. او نشان داد که اشیاء به مقداری مستقل از جرمشان، توسط گرانش شتاب می‌گیرند و بحث کرد که اشیاء همواره سرعت اولیه خودشان را بازمی یابند مگراینکه روی آنها نیروی مثلاً اصطکاک عمل کند.

قسمت پنجم

مفاهیم پیش از نیوتون

پیشرفت‌های فلسفه‌ای مفهوم یک نیرو در کاهایی از ارسطو به چشم می‌خورد. در کیهان شناسی ارسطویی، دنیای طبیعی چهار عنصر را نگه می‌داشت که در «حالات طبیعی» وجود داشتند. ارسطو عقیده داشت که برای اشیاء سنگین روی زمین مانند آب و زمین، حالت طبیعی این است که بدون حرکت روی زمین بمانند و این که آنها اگر تنها باشند، تمایل دارند به این حالت برسند. او بین میل ذاتی اشیاء برای رسیدن به «جای طبیعی» (برای مثال افتادن اشیاء سنگین) که به یک حرکت طبیعی منجر می‌شود، و حرکت غیرطبیعی یا اجباری که به عملکرد پیوسته یک نیرو محتاج است، تمایز قایل شد. این نظریه مبتنی بر مشاهدات روزمره این که اشیاء چگونه حرکت می‌کنند (مثلاً این که عملکرد ثابت یک نیرو برای حرکت کردن یک ارابه لازم است) مشکلات مفهوم زیادی از جمله برای توجیه رفتار پرتابه‌ها (مثلاً حرکت یک پیکان) داشت. این کاستی‌ها به طور کامل در قرن هفدهم در کارهای گالیله حل شد که متأثر از این ایده موجود در اواخر قرون وسطی بود که اشیائی که در یک حرکت اجباری هستند، یک نیروی ذاتی جنبشی با خود حمل می‌کنند.

قسمت چهارم

مفاهیم پیش از نیوتن

مشهور است که ارسطو، نیرو را به عنوان هر چیزی که باعث می‌شود شیئی یک «حرکت غیر طبیعی» انجام دهد، توصیف کرد.

از قدیم، مفهوم نیرو برای کار کردن هر یک از هفت نوع ماشین ساده، اساسی تلقی می‌شده است. کمک مکانیکی که یک ماشین ساده فراهم می‌آورد، اجازه می‌داد تا یک نیروی کم را برای اثر گذاشتن روی جسمی در فاصله دورتر به کار برد. تجزیه تحلیل ویژگی‌های این چنین نیروها نهایتاً در کارهای ارشمیدس به غنی‌ترین حالت خود رسید، که به خصوص به خاطر فرمول‌بندی‌کردن رفتار «نیروهای شناور» نهفته در سیالات معروف است.