فیزیک ِ محض!

[Ehsan]

ماهم با اقتدار این تاپیک رو دوباره ایجاد می کنیم تا جایی باشد برای بحثهای فیزیکی که ربطی به نجوم ندارد!

[Ehsan]

سلام دوستان یک سوال خیلی جالب که نیلز بور فیزیکدان مشهور دانمارکی در امتحانش بهش متفاوت جواب داد با اینکه استادش متعقد بود جوابش اشتباهه اما اون اصلا کوتاه نیومده بود ، جواب شما به این سوال چیه ؟

توضیح دهید که چگونه می‌توان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت؟

این سوال قشنگه هاااااااا یکی جوابشو بگذاره!

با سلام خدمت همه ی دوستان

یه سوال امروز برام ایجاد شد ، بدجوری ذهنم رو مشغول کرده

دقیقا مفهوم گذر دهی چیه ، و اینکه دقیقا چه خاصیتی از مواد هست که باعث تغییر گذردهی میشه ؟

و دوم انکه وقتی یه محیط داریم که فقط تابش داخلش هست و از ماده تهی ، ضریب گذردهی همون ضریب گذردهی خلا هست ؟

جایی ندیدم راجع به مفهوم ِ ضریب ِ گذردهی و ضریب ِ تراوایی ِ مغناطیسی حرف بزنه. توی ِ الکترودینامیک ِ کلاسیک در حد ِ همون ثابت ِ جهانی ِ گرانش توی ِ فرمول ِ نیوتون باهاش برخورد می شه.
ولی شما بگردید شاید بود. (به نظر بیاد باشه)

فقط تابش یعنی ماده وجود نداره دیگه! پس بله خلا حساب می شه البته در محدوده ی ِ انرژی های ِ بالا (میزان ِ زیاد ِ تابش ) ملاحظاتی وارد می شه و باید کوانتمی بررسی بشه.

سلام.در کتاب نجوم دینامیکی در توضیح علت تغییر نکردن وضعیت آونگ فوکو در استوا نوشته چون در استوا حرکت پیچشی وجود ندارد.
اول اینکه اصلا حرکت پیچشی یعنی چی؟
دوم اینکه چرا هرچی به سمت استوا میریم مدت زمان یه دور افزایش پیدا می کنه؟
سوم اینکه من اصلا نفهمیدم که چجوری چرخش زمین باعث تغییر در وضعیت آونگ میشه؟



خب من این سوال رو قبلا هم توی پرسش و پاسخ نجومی پرسیده بودم و توی این فاصله داشتم خودم هم رو جوابش فکر می کردم راستش یه نظری دارم می خواستم بدونم که به نظرتون این پاسخ درستی به این سواله؟:
من گفتم که اگه ما یه پاندول رو به سقف یه ماشین بچسبونیم و اونو دور یه فلکه به گردش در بیاریم من احساس میکنم که هر چقدر شعاع حرکت ما به دور فلکه بیشتر باشه تغییر کمتری توی وضعیت پاندول رخ میده یه جورایی همون احساس کجی ای که توی دور زدن به دور یه فلکه تو ماشین به خودمون دست میده! همون نیرو سبب تغییر وضعیت پاندول میشه. خب میشه گفت که یه کلیسا با یه پاندول که به سقفش وصله هم شبیه یه ماشینه که داره دوره یه فلکه دور میزنه و این موضوع رو اینجوری توجیه کرد؟
خواهش میکنم نظرتون رو بگین.ممنون

تقریبا بله ولی توضیح ِ واضحش اینه:

فرض کنید که یک اتاقک دارید که این اتاقک دور ِ خودش می چرخه. درون ِ این اتاقک یک آونگ قرار داده شده و این آونگ در حال ِ نوسان هستش. با چرخیدن ِ اتاق آیا صفحه ای که آونگ درش نوسان می کنه هم می چرخه؟ خیر! دلیلی وجود نداره بچرخه!

حالا فرض کنید ما توی ِ اتاقک نشستیم. چون صفحه ی ِ نوسان ِ آونگ همراه ِ اتاقک نمی چرخه، پس ما توی ِ اتاقک فکر می کنیم که ما ثابتیم، دنیا داره دور ِ سر ِ ما می چرخه و اتفاقا آونگ هم داره همراه ِ دنیا می چرخه!!!! (اگر اتاقک پنجره نداشته باشه می تونیم ببینیم که فقط صفحه ی ِ آونگ هست که می چرخه)

برای ِ کره ی ِ زمین هم این اتفاق می افته. کره ی ِ زمین مثل ِ اتاقکی هستش که داره می چرخه و ما روی ِ زمین خواهیم دید که آونگها صفحه ی ِ نوسان ِ چرخان خواهند داشت!
دوران ِ آونگ ِ فوکو، حول ِ بردار ِ شتاب ِ گرانشی (که به سمت ِ مرکز ِ زمین هستش) اتفاق می افته (راستای ِ بردار ِ شتاب ِ گرانشی مثل ِ یک میله است و صفحه ی ِ نوسان ِ آونگ حول ِ این میله می چرخه)

اگر راستای ِ دوران ِ اتاق کاملا با راستای ِ بردار ِ شتاب ِ گرانشی ِ آونگ یکی نباشه، سرعت ِ دوران ِ آونگ کمتر از سرعت ِ دوران ِ اتاق می شه (اگر این دو تا راستا عمود باشند اصلا آونگ نمی چرخه) دلیل ِ این که توی ِ استوا آونگ ِ فوکو نمی چرخه اینه که این دو تا راستایی که گفتم بر هم عمود هستند!

راستای ِ دوران ِ زمین بر راستای ِ گرانش در استوا عمود هستش

[Mostafa]

سلام دوستان یک سوال خیلی جالب که نیلز بور فیزیکدان مشهور دانمارکی در امتحانش بهش متفاوت جواب داد با اینکه استادش متعقد بود جوابش اشتباهه اما اون اصلا کوتاه نیومده بود ، جواب شما به این سوال چیه ؟

توضیح دهید که چگونه می‌توان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت؟

ميريم روي پشت بام ساختمان و فشار سنج را از لبه پشت بام رها ميكنيم ! بعد مدت زمان رسيدن آن به زمين را اندازه مي گيريم و با استفاده از رابطه سقوط آزاد ، ارتفاع ساختمان را بدست مي آوريم !!!

[Night*]

سلام دوستان یک سوال خیلی جالب که نیلز بور فیزیکدان مشهور دانمارکی در امتحانش بهش متفاوت جواب داد با اینکه استادش متعقد بود جوابش اشتباهه اما اون اصلا کوتاه نیومده بود ، جواب شما به این سوال چیه ؟

توضیح دهید که چگونه می‌توان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت؟

یکی از جوابای بامزه ی خود جناب نیلز بور عزیر...
((...ولی بدون شک بهترین راه این می باشد که در خانه ی سرایدار آسمان خراش را بزنیم و به او بگوییم که اگر دوست دارد صاحب این فشارسنج خوشگل بشود، می تواند ارتفاع آسمان خراش را به ما بگوید تا فشارسنج را به او بدهیم!))

[elahe rafiei]

سلام دوستان یک سوال خیلی جالب که نیلز بور فیزیکدان مشهور دانمارکی در امتحانش بهش متفاوت جواب داد با اینکه استادش متعقد بود جوابش اشتباهه اما اون اصلا کوتاه نیومده بود ، جواب شما به این سوال چیه ؟

توضیح دهید که چگونه می‌توان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت؟

پاسخ کامل این سوال :

"اول اينكه مي‌توان فشارسنج را برد روي سقف آسمان‌خراش، آنرا از لبه ساختمان پائين انداخت و مدت زمان رسيدن آن به زمين را اندازه گرفت. ارتفاع ساختمان مساوي يك دوم g ضربدر t به توان دو خواهد بود. اما بيچاره فشارسنج ."

"يا اگر هوا آفتابي باشد مي‌توان فشارسنج را عمودي بر زمين گذاشت و طول سايه‌اش را اندازه گرفت. بعد طول سايه آسمان‌خراش را اندازه گرفت و سپس با يك تناسب ساده ارتفاع آسمان‌خراش را بدست آورد ."

"اما اگر بخواهيم خيلي علمي باشيم، مي‌توان يك تكه نخ كوتاه به فشارسنج بست و آنرا مثل يك پاندول به نوسان درآورد، نخست در سطح زمين وسپس روي سقف آسمان‌خراش. ارتفاع را از اختلاف نيروي جاذبه مي‌توان محاسبه كرد : T = 2 pi sqrt(l / g) ."

"يا اگر آسمان‌خراش پله اضطراري داشته باشد، مي‌توان ارتفاع ساختمان را با بارومتر اندازه زد و بعد آنها را با هم جمع كرد."

"البته اگر خيلي گير و اصولگرا باشيد مي‌توان از فشارسنج براي اندازه‌گيري فشار هوا در سقف و روي زمين استفاده كرد و اختلاف آن برحسب ميلي‌بار را به فوت تبديل كرد تا ارتفاع ساختمان بدست آيد."

"ولي چون هميشه ما را تشويق مي‌كنند كه استقلال ذهني را تمرين كنيم و از روش‌هاي عملي استفاده كنيم، بدون شك بهترين روش آنست كه در اتاق سرايدار را بزنيم و به او بگوييم: اگر ارتفاع اين ساختمان را به من بگويي يك فشارسنج نو و زيبا به تو مي‌دهم."

نتیجه : ساده بیاندیشیم

[solh]

فقط تابش یعنی ماده وجود نداره دیگه! پس بله خلا حساب می شه البته در محدوده ی ِ
انرژی های ِ بالا (میزان ِ زیاد ِ تابش ) ملاحظاتی وارد می شه و باید کوانتمی
بررسی بشه.

الان یعنی اینکه ، توی انرژی های نه چندان بالا ضریب گذردهی با دقت بسیار خوبی ضریب گذردهی خلا هست ، یا اینکه کاملا ضریب گذردهی خلا هست . منظورم اینه که فوتون ها هم مثل ماده ضریب رو تغییر میدن یا نه ، هر چند کم .

بودن یا نبودن مسئله اینست !

[Ehsan]

الان یعنی اینکه ، توی انرژی های نه چندان بالا ضریب گذردهی با دقت بسیار خوبی ضریب گذردهی خلا هست ، یا اینکه کاملا ضریب گذردهی خلا هست . منظورم اینه که فوتون ها هم مثل ماده ضریب رو تغییر میدن یا نه ، هر چند کم .

بودن یا نبودن مسئله اینست !

تا جایی که به معادلات ِ ماکسول مربوط می شه، خلا ِ ماده، خلا ِ کامل حساب می شه و ضریب ِ گذردهی (حتی ِ با وجود ِ تابش) دقیقا ضریب ِ گذردهی ِ خلا هستش.

اما اگر خیلیییییییییییییی بخواهید مته به خشخاش بگذارید اون ملاحظاتی که گفتم رو می شه در هر سطح ِ انرژیی دخالتش داد!!!

ولی خوب! شما تو دقیقترین آزمایش های ِ روی ِ زمین هم هرگز اثر ِ گرانش ِ مشتری رو حساب نمی کنید هر چند وجود داره

یعنی این که لازم نیست توی ِ آزمایش ها خیلی به این اثرات بها بدید در بیشتر ِ حوضه هایی که ما باهاش سر و کار داریم معادلات ِ ماکسول کاملا جوابگو هستند و حتی هوا، خلا حساب می شه

[Amin-Mehraji]

نظریّهٔ آشوب یا نظریّهٔ بی‌نظمی‌ها به مطالعهٔ سیستم‌های دینامیکی آشوب‌ناک می‌پردازد. سیستم‌های آشوب‌ناک، سیستم‌های دینامیکی‌ای غیرخطی هستند که نسبت به شرایط اولیه‌شان بسیار حساس‌اند. تغییری اندک در شرایط اولیهٔ چنین سیستم‌هایی باعث تغییرات بسیار در آینده خواهد شد. این پدیده در نظریهٔ آشوب به اثر پروانه‌ای مشهور است.

رفتار سیستم‌های آشوب‌ناک به ظاهر تصادفی می‌نماید. با این‌حال هیچ لزومی به وجود عنصر تصادف در ایجاد رفتار آشوبی نیست و سیستم‌های دینامیکی‌ی معین (deterministic) نیز می‌توانند رفتار آشوب‌ناک از خود نشان دهند.

می‌توان نشان داد که شرط لازم وجود رفتار آشوب‌گونه در سیستم‌های دینامیکی‌ی زمان‌پیوسته مستقل از زمان (time invariant) داشتن کمینه سه متغیر حالت است (سیستم مرتبه سه). دینامیک لورنتس نمونه‌ای از چنین سیستم‌ای است. برای سیستم‌های زمان‌گسسته، وجود یک متغیر حالت کفایت می‌کند. نمونهٔ مشهور چنین سیستم‌ای، مدل جمعیتی‌ی بیان‌شده توسط logistic map است.


این نظریه، گسترش خود را بیشتر مدیون کارهای هانری پوانکاره، ادوارد لورنز، بنوا مندلبروت و مایکل فیگن‌باوم می‌باشد. پوانکاره اولین کسی بود که اثبات کرد، مساله سه جرم (به عنوان مثال، خورشید، زمین، ماه) مساله‌ای آشوبی و غیر قابل حل است. شاخه دیگر از نظریه آشوب که در مکانیک کوانتومی به کار می‌رود، آشوب کوانتومی نام دارد. گفته می‌شود که پیر لاپلاس یا عمر خیام قبل از پوانکاره، به این مساله و پدیده پی برده بودند.


آشوب دقیقا چیست؟
اگر فقط ذره ای در هر سوی این بازه جابجا شوید همه چیز به بی نهایت میرود ! یک بار به هم خوردن بالهای یک پروانه کافیست تا شما با یک رفتار آشوبگونه روبرو شوید. این رفتار به آرامی به آشوبگونگی میل نمیکند بلکه سیستم از نقطه ای ناگهان به سمت بی نهایت می رود . آیا در طبیعت پدیده ای – مثلا دانه های برف یا کریستال ها – وجود دارد که در قالب ابعاد کلاسیک طبیعت که تا به امروز می شناختیم نگنجد؟ پدیده هایی مثل دانه برف دارای ویژگی جالبی به نام خود متشابهی هستند به این معنا که شکل کلی شان از قسمت هایی تشکیل شده است که هرکدام به شدت شبیه به این شکل کلی هستند. ایده اصلی آشوب تعریف رفتار سیستمهای مشخصی است که شدیدا به شرایط اولیه شان حساسند. ادوارد لورنتز در دهه ۶۰ میلادی اعلام کرد که معادلات دیفرانسیل می توانند خاصیت فوق را داشته باشند. این ویژگی اثر پروانه ای نام گرفت.


آشوب از نقطه نظر ریاضی به چه معناست؟
یک سیستم جوی ساده را در نظر بگیرید. تابع برای تخمین دمای فردا از روی دمای امروز در دست است. اوربیت یک نقطه تحت یک تابع مجموعه اتفاقاتی است که در اثر تکرار تابع (دینامیک) برای آن نقطه می افتد. برای مثال اربیت نقطه 1 تحت تابع ما این است که ۱ ابتدا ۳ سپس ۵ بعد ۷ و ... می شود. مهمترین گونه اربیت ها نقطه ثابت است که هرگز تحت اجرای تابع تغییر نمی کند ولی تابع ما چنین نقطه ای ندارد. حال را در نظر بگیرید. این تابع ما را به دنیای آشوب می برد. به نظر می رسد اربیتهای تمام نقاط به بی نهایت میل می کنند. باید اشاره شود که نقاط پایانی هر بازه ای روی این تابع ثابتند. با اجرای تابع و ادامه دادن آن می بینیم که تمام نقاط داخل بازه به بی نهایت میل می کنند ولی حدود بازه همچنان متناهی اند . این رفتار یک رفتار آشوب گونه است. مثلث سرپینسکی و پوست مار کخ دو فرکتال یا برخال معروف اند. در مورد پوست مار کخ جالب اینکه ناحیه متناهی ولی پارامتر نامتناهی دارد. می توان سطح خود تشابهی در فرکتالها را با مفهوم جدیدی از بعد که مبتنی بر تعداد کپی های مجموعه های خودمتشابه در فرکتال و میزان بزرگنمایی هر مجموعه است اندازه گیری کرد. به این معنی که بعد فرکتالی یک مجموعه از تقسیم لگاریتم تعداد کپی ها به لگاریتم بزرگنمایی به دست می آید. این مقدار برای مثلث سرپینسکی 1.584 و برای پوست مار کخ 1.261 است.

ویکی پدیا


اطلاعات کامل تر، در :
سیستم های دینامیکی غیر خطی و تئوری آشوب
و:
در اینجا ( پاور پوینت )

مقدمه ای کوتاه بر تئوری آشوب و فراکتال ها ( پاور پوینت )

[رخساره روشنی]

سلام دوستان یک سوال خیلی جالب که نیلز بور فیزیکدان مشهور دانمارکی در امتحانش بهش متفاوت جواب داد با اینکه استادش متعقد بود جوابش اشتباهه اما اون اصلا کوتاه نیومده بود ، جواب شما به این سوال چیه ؟

توضیح دهید که چگونه می‌توان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت؟

اگر آسمان خراش پله اضطراری داشته باشه می‌توانیم با استفاده از فشار سنج سطح بیرونی آن را علامت گذاری کرده و بالا برویم سپس با استفاده از تعداد نشان‌ها و طول فشارسنج ارتفاع ساختمان را به‌دست بیاوریم.
میشه فشار هوا در بالای ساختمان را اندازه گیری کنیم و بعد فشار هوا در سطح زمین را اندازه گیری کرد بعد با استفاده از تفاضل فشارهای حاصل، ارتفاع ساختمان را به‌دست بیاریم.

[Amirali]

سلام دوستان
ببخشید یه سوال داشتم
در مورد اثر دوپلر برای امواج صوتی, وقتی که سرعت چشمه صوت برابر با سرعت صوت یا بیشتر از اون باشه میشه از رابطه نسبیتی (که برای امواج الکترومغناطیس استفاده میشه) استفاده کرد؟

[celestial boy]

سلام دوست عزیز.
اول این که اگه سرعت چشمه برابر یا بیشتر از سرعت صوت باشه قضیه فرق می کنه و به شکست دیواره صوتی می رسیم.که کلا شکل موج تغییر می کنه(البته فک کنم.)
دوم اینکه سرعت صوت مگه چقدره که از رابطه نسبیتی استفاده کنیم؟؟نسبت سرعت ها از مرتبه 10 به توان 6 هست.پس اصلا لازم نیست.اون رابطه واسه 10 درصد سرعت نور به بالا کاربرد داره.