نظریه ذرات بینهایتگسترده حسابی
مقدمه در سال ۱۹۴۷، فیزیکدان ایرانی سید محمود حسابی پیشنهادی رادیکال مطرح کرد: بهجای اینکه ذرات بنیادی را نقطهای بیبعد در نظر بگیریم — فرضی که زیربنای بیشتر نظریههای کوانتومی قرن بیستم بود — حسابی استدلال کرد که ذرات باید گسترش فضایی بینهایت داشته باشند: انرژی و بار آنها بهصورت پیوسته در سراسر فضا پخش […]
اثر کوریولیس: وقتی زمین زیر پایتان میچرخد
بگذارید با یک تصویر ذهنی شروع کنیم: روی یک صفحهٔ گردان ایستادهاید و میخواهید توپی را به سمت دوستتان بیندازید. توپ در یک خط مستقیم حرکت میکند — اما شما و دوستتان که با صفحه میچرخید، مسیر آن را منحنی میبینید. این دقیقاً همان چیزی است که اثر کوریولیس در مقیاس کرهٔ زمین انجام میدهد: […]
قانون سوم کپلر — هارمونی سیارات: ارتباط زمان تناوب و فاصله از خورشید
عطارد (مرکوری) ۸۸ روزه دور خورشید میچرخه. زمین ۳۶۵ روز. مشتری ۱۲ سال. نپتون ۱۶۵ سال. این اعداد تصادفیاند؟ نه. کپلر کشف کرد که این اعداد از یه رابطه دقیق ریاضی پیروی میکنند. قانون سوم کپلر مربع دوره تناوب (T) هر سیاره با مکعب نیممحور بزرگ مدارش (a) متناسبه: T² ∝ a³ دقیقتر: اگه T […]
قانون دوم کپلر — قانون مساحت: چرا سیارات گاهی تند و گاهی کند میروند؟
تابستان نیمکره شمالی حدود ۹۳ روزه. زمستانش ۸۹ روز. این ۴ روز تفاوت از کجا میاد؟ مگه زمین همیشه با یه سرعت نمیچرخه؟ نه. این دقیقاً چیزیه که قانون دوم کپلر توضیح میده. قانون دوم کپلر خطی که خورشید رو به سیاره وصل میکنه، در زمانهای مساوی، مساحتهای مساوی جاروب میکنه. مساحت ۱ مساحت ۲ […]
قانون اول کپلر — مدار بیضوی: چرا سیارات دایره نمیزنند؟
قبل از کپلر، همه فکر میکردند سیارات دایره میزنند. چرا؟ چون دایره «کامل» است و آسمان باید کامل باشد — اینطور فکر میکردند. ولی دادهها میگفتند نه. یوهانس کپلر ۲۰ سال دادههای رصدخانه تیکو براهه رو تحلیل کرد تا یه چیز ساده ولی انقلابی کشف کرد: مدارها بیضی هستند. قانون اول کپلر هر سیاره در […]
قانون سوم نیوتون — عمل و عکسالعمل: هر نیرویی یه نیروی برگشتی داره
چطوری راه میری؟ پات رو میذاری روی زمین و به عقب هُل میدی. ولی چی تو رو به جلو میبره؟ که نیرویی وارد نکردی! در واقع کردی — زمین رو به عقب هُل دادی. و زمین تو رو به جلو هُل داد. این قانون سوم نیوتونه. قانون هر نیرویی که جسم A به جسم B […]
قانون دوم نیوتون — F=ma: هر چی بیشتر هُل بدی، تندتر میره
یه چرخ دستی سوپرمارکت خالیه رو امتحان کن — با یه هُل کوچیک تند میره. حالا همونو پر از خرید کن. همون هُل رو بزن. خیلی کندتر حرکت میکنه. چرا؟ چون جرم بیشتر شده. و این دقیقاً چیزیه که قانون دوم نیوتون توضیح میده. قانون نیروی خالصی که به یه جسم وارد میشه برابره با […]
قانون اول نیوتون — لختی: چرا همه چیز میخواد همونطوری بمونه که هست؟
یه سوال: وقتی توی ماشین نشستی و راننده ناگهانی ترمز میزنه، چرا بدنت به جلو پرت میشه؟ هیچکس هلت نداده. ولی انگار یه نیروی نامرئی داره میکشتت به جلو. اینجاست که قانون اول نیوتون وارد میشه. قانون به زبان ساده اگه یه چیزی ساکنه، دوست داره ساکن بمونه. اگه داره حرکت میکنه، دوست داره به […]
نیروی گریز از مرکز — هست یا نیست؟
خب بذار برگردیم به سوال اصلی: نیروی گریز از مرکز وجود داره یا نه؟ جواب: بستگی داره کجا ایستادی نگاه کنی. ماجرای سنگ و نخ فرض کن یه سنگ رو به یه نخ بستی و داری میچرخونیش. از بیرون نگاه کن — چی میبینی؟ سنگ داره یه مسیر دایرهای میره. نیوتون میگه هر چیزی که […]
ویسکوزیته — نرخ برش، تنش برشی و قانون نیوتن
ویسکوزیته سیال، تنش برشی، نرخ برش و قانون نیوتن برای سیالات نیوتنی را با مثالهای عملی و شبیهسازی جریان کوئت بیاموزید. کاربرد در عدد رینولدز و توپ حلزونی IYPT.