G Enescu Fizica Pentru Tehnicieni Vol 1

download G Enescu Fizica Pentru Tehnicieni Vol 1

of 144

  • date post

    13-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    165
  • download

    6

Embed Size (px)

description

O carte de fizica la nivel de liceu aparuta in regimul comunist, dar care poate fi utila si azi celor interesati de fizica.

Transcript of G Enescu Fizica Pentru Tehnicieni Vol 1

  • FtztcApentru

    TEHNICIENI*c

    EDITURA renruIcA

  • CUPRINS

    i. Intrcdueere1 .1.7.2.rc

    1.4.1"-.1.6.t./.1.8.1.9.

    1.10.1.11.

    \liirirne fizici. ll:isurareRcl:{ii intrc nrir inri 7I

    1524252628

    2S

    303234

    381245

    55

    5556575859626466o/69lz73

    l\ldrini lundamerrlale, mirimiSistenre de unit:'i[i rie 6;511.5 derivate 1011

    1274

    Si-stemul Irtterltalionill cle uniti{i tle rnisuriRtla!ii adaptateProcctlce de nrdsurare si unititi pentm niSrimile niccariice frrndamcntalcScalari si vectori

    .

    Reprezentarca elementelor rrnui r.ector!,'n,prrtrerea tinsu nrrrrt.a) mirinrilrr I eclorialeTnrrrtrl!inrIn rrrrUi t'cr.lr,l (u Un s(alaI

    2. Statica2.7.

    2.3.2.4.ta)A,.

    3. Cinematira

    Compunerea forfelor concurrnteDescompunerea forlelor dupi suporturi concurente\{omcntul unci forfe ln raport cu un pllnctSistcme de forfe ln echilibruAplicatiiEchilibrul corpnrilor hr clmpul gravitafional\laSini simple

    3.1.3.2.

    3.4.

    3.6.

    J.r\-3.9.

    3-10.3.11. Aplicafie.3.12. Aecrleralia

    Definirea migc?irii si14iscarea cle rolafic.Ce este un mobil?Descrierea migcdrii\:iteza unui mobil

    -

    reparr su lu imiqcarfa dr.' translalie

    AcceleratiaIligcare rectilinie uniforrniilligcarea rectilinie uniform lariatiAplicaJii]liscarca circulari unifornrii

    Raportul de transmisierin,:hirrlara.

    -\li;< :rrea cirtlrrlar,-, cniform rariatd

  • 4, llinllrni, ll

    ij:t ii rtl1,,i!ig

    ,1. l1.'lI .:lLl1.:,

    ,'.

    i.i. i lrlil;Lili irrr'r'rrrtitLi.i. ,'rr,l' !.ro, : ;rii il

    ;rr.i.irrltial

    i rrri.r'rirji r:it'r'ttiai'c

    )i rill i l

    .)rt

    1

    INTRODUCERE

    | .1. [Iiri nre fiziel. ]Iisrrrarei )txr,r'ictt'iL IJr'.i(.('s('l{jr. lizice sr., flr:r-, r.ti irirriol.ltl rrrir"itriilril i'izice(';r1'{' (lerllu}tt's(' rtttlll}}ite plr.rlrrirl:l 1i irlc hrmii rii:rlel,iitl{'. Iri(il)l,i(,1iiti

    ,'ltr'ltrrl 1i niistu'rr1r'. ('lr ;1iiri1l'r. lizjca jsi Jtr'opritlc nn nt])lti1,i Aei_clit irlilulir-fcrrorrrernt.lc i.i nrai :rlcs s:'i riil-rioui,r'11'olrr.ietriiiir,, nu1 ind;i-11cl .-i t'r.pliirre rantitllir- lt.gile r,:rrtdesr,r.iu it'giitulrrrlintlr,rni,r,irni"tru i.oille

    'iiintclc (lp('t'.:azri t'r

  • 1F--MN2. Pentru a misura tcmpcratura unui corp se folosegtc un tcrnloftretru. Dupii reali-

    zarca echilibrului termic colrtana dc rnercur are o allumiti lungime, iar valoarca tcm-peraturii cititi pe scard rezullS indirect deorrsce nu se comparl direct temper:rtlrll cu oalti tcmpcraturi luati ca unitate ci sc misoari lungimca coloarrei cu nn segrncrrl

    -

    uni-tate de coloand de mercur coresl.runzitur vari::liei tenrperaturii cu un grad. Temperaturaaritatd cle terlnometml din figLrra 1.2 este 36''C. Se observd din excrnplele datc cI rnisu-

    rarcaunci mirimi cstc o operafic cxpcrimcntalS, un expcri-rncut rlr fizici.ln general, trr)irimea fizici, M r?lp3rtatX, lannitatea ?J, d*' Yaioareu nL

    adici, : m,d,rinle6 fi.zi,cd : aaloarea X 'unitatea il'emd,su,rd.

    Se irr!,elege cL dacS, unitatea de mfsur[ seschimbi. se nlodific:i ;i valoarea rni,rirnii. IJeexernphr, rczuitatul m[sur5,rii cn unitateametrul dL, pentru lungirnea unei camere, valoa-rea :J,45. l{risurind lungirnea aceleeafi came-re cu centimetrul .ce gxse$te valorrrea l3-t5 ; decifolosincl o unitate de 100 ori mai micir, valoaream[surati, este de o sutd, de ori mai mare, fapt pecare il explicii relalia1.1 .l f,,surareauneimi,rimipoate fi influenfatd, de mi'rimea de miisur:rt.cle rnetoda atilizatk, de instrumentelc cu care seexe'cuti ;i chiar de operatorul care o efectueaz;.

    Precizia exprimd, in lirnbajul metrologilorexautitatcit cu care se face o mitsurare. Ea,este apreciatii, prin eroarea cu ca,l'e se face rnd,-surarea.

    F,xemple 1. l{isurlnd lungimea unel carnerc cu metrulcare este divizat ln centimetri, rezultatul poatc fi citit cu oprecizie de l cm de exemplu t 3,4i n:t 1 cm. Aceasta inseam-ni ci ultima cifrd este nesiguri.

    2. Daci se misoard dimensiunile unui geam pentru a fi rnontat lntr-o ranti estenecesar sd se aleagi o rigli gradati tn milimetri, precizia fiind astlcl un milimetru. Rezul-tatul dat de mdsurdtoare este de exemplu exprirnat prin 0'456 m t 1 mtn aceasta ln-sea -;rri cd ultin:a cifri este nesigurd. Rezultatul ar putea fi 0,455 sau 0,456 m.

    B

    Pentlu tliferite operalii preciziile expdmate pot fi, sau nu, adrni-silrile" I)e errenlplu. pentru normaretl unili zugrai rnrijularea dimen-sirrrrilor unei carnele cu precizia exprimatir tlq=1 cnr cste bunx,. darlx'nllu- tjiiere:r, geamului aceea$i precizie a,r fi insuficientri deoarecel.rr . diferenln de gl] cm gearnul nu ar mai intr.il sau nu ar ruai puteafi prins der ramd,. r)e asernenea, n]al.cul,fu.(,a, cAlltel'ei cu pr.ecizia de6 1 nrm lrr fi, pentru scopul ari,tat, inrilillr,._

    rlncoli_ prccizia mlisur:i,tolii nu sc sc'ie srrb for,r*u, li..rJ m;f,I cni, omil,indu se .!1 cm, dar intelegindri-se cii, nltirnil cifri, di-nrr:zultatul 3,4ir rn este ne.qigur?i.

    I'recizia unei mirsur'i,tori rezultil din rn.todele ;i instrnmentele fo-losite calt' sint alese cleci in functic cle precizia cerutli, prezenta-tri ade,qea ca tolerantI necesar[.Existri o linliti, in lrrecizia cll (,ar,e se filce olicare ml-l-

  • mririmi ca,re nu tlepind de natura particular5, a corpurilt-rr care inter-vin. Din aceste legi se deduc pe cale teoreticS, teoremele. l)xpcrienlaeste un criteliu tle r-elificare atit pentru teoreme cit qi pentru legilegenerale din crre provin acestea. IJxperienla este deci determinant')i,pentru rr decide drrori rela(iile descoperite sint valirbile silll nu.

    Iixemplu. lntrc forlai ""."

    actioneazd asupraacceleralia Tinrprimatd punctului existd relafia

    punct material de

    F:ma.

    Mdrimile lnscrise iri aceastd rclalie nu sint legale ln nici un fel de natura corpurilorcare slnt implicate ln interacfiune. Este o legc generald urtrniti legea fundamentali adinamicii.

    f) categorie speciali, de legi cuprinde legilt de ma,terirtl iIr care in-tervin m5,rimi carilcteristice llurnai anurnitol rnateriale. la acesteIegi, se ajunge tot pe cale experimentzrlii $i au un domeniu dc apli-cabilitate rostlins exclusiv la tnaterialele pentru care s-au efectuatdetermind,rile de laborator'.

    Exemplu. Rezistenla este o caractcristicd a unei porliuni de circuit. Studiindu-sedepcndenla acestei mdrimi dc gr:ometria ;i lratura unrti conductor omogen, se itrduce ex-perirncntal relalia

    In:o-'s

    unde I gi S sint, r'cspcctiv, lungimea;i scc[innt:t couductontliti. RLrzistif itatea p estc omirimc care depinde de matcrialul diu care cste fabricat conductortrl'

    1.3. Mfirimi fundamentalc, rnlrimi derivateI)eoarece intre rnii,rirni exisLl, rliferite rela{ii care dcscriu cantita-

    tiv corelalia care exist[ in natur[, une]e mi,rimi pot fi definite prinaltele. In'orice subdomeniu al fizicii se poate alege un nurni,i cleciteva mi,r'imi numitefir,n.dwnen'tele in funclie de cale se definesc toatecelelalte rnS,rimi numite, din acest motiv, deritate. De exemplu, inmecanic5 toate rn'i,rimile se pot defini pc baza a trei miirirni fun-damentale: lungirnea l, mas& nz ryi timpul l.

    Mir,rimile fundamentale se definesc nemijlocit ariitindu-se : a) pro-cedeul de mi,surare si b) unitatea de md,surii,. L-hit5,!ile cle mi,sur5,ale md,rirnilor fundamenta,Ie se nulnesc unitilli fundamentale.

    10

    Pentlu definir"ea unei m[rilni delit:rte se folosegte re]atia derlr,lirril.ic, iitl trnilalca t('zullii clitr lcerslii t'r'lr1ir'. in accsl 1't'l torttcrrrriti,!iler, cu excep{ia celor furitlamerttale. se tltriuc din r,t'cstea elintrt'trrir.

    lrremplu. ln rrriscrre:r urriforrni vitrza se dcfittcste r:a tilr cit rlt'nririmi {untlamenIaleprin relatia

    msl u-' fr,,,, t.littr.nsir'ttrlt\Din aceastd relalie de definitie rezultd ttnitatea : considerintl cacrrresprrnzitoare nretnrl ;i secunda se oblinr: ulritatcx dcrilati

    uni ti[i firndarnenLa]e

    m: -

    (saus

    Schin;bind lnsi unitdlile fundamentale prin km ;i h se ob{ine o alti unitate dcrivatdkm

    ir] - -:- /sil'l k!rl lt-r),h

    1./r. Sistemc de unitfili de mdsuriPrin alegerea unlri glup de nnitti{i funclnrrrentale se alcittuieste

    in nrorl colesplrnzi,tcl un sislenr de ttttitdli tlc md,surd,. fln sistem deunit[{i este fo}rnat rlin unitiltilt' funrlamenla]e si unit[{ile derivatedin acestea.

    Se infelege cri se pot imirginlr nlulte sisterne de rrnitiili, luindcit(,u1l glup tle nnititi funtlanri'nlale. in practic5, au fos1, qi sintinr-,L fr,losite mulle unili,!i dc nti,sulii chial penllu acelersi rnii,r'imi.Situalia cri.stentil are ca.uze c1i-r't'r'se. In plinrul lirrd tlebuie s:i seaibil in vc,dele cL nccesitaten tniisulir,rii u irptilul. de r.nultir, vrerne inrnod independent' la cliferite polioiir'(', in diferite locuri pc glob. Astfel,e firesc ca mijloaceier tle miisrilrle si ut'ritii,tile de nrirsurri ulilizateszi fi fost alit de dir-else.

    Atita tinrp cit schirnbul de mrilfuli elir linritul, la picte locale,lipsa dr.: colelare intre unitilti rru rr tlt'r'aniat. I)e indatli ce s-au crcatpielele nirlionale qi apoi s-a lilrgit schirnbul pc pltln interna,{ional,diversitatea mijloactlor de nrilsuriili ;i a urritrililor', ri, plt-lr-ocat di-ficulti(i mari in schimburile de mir'furi, rle informalii stiinlifice ryitehnice.

    incepind cu ,qecolul al XVI-lea s-a pus nlcr'cll problema ur"rifictirii-uniti,filol de md,surir,, mai intii pe plan nalion:r1, ;i a,poi pe plan inter-nalional. in 18?5, 1? state au

    -qi-.rnnal .,Cont"n1la ureitruiui,, simul-

    11

  • tan, luind" fiin!.i ;i primul Birou fnfurnational de nlii,suri ;i Greu-td,!i, laborator de cercetS,ri in domeniul metrologiei, ramurii a tehniciicare se ocupii, cu problernele m5,surd,rii ryi mijloacelor de rnlsurare.fntmcit rnijloacele de m