فیزیک ِ محض!

[Ehsan]

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

[mohsen4465]

خب بذارین بحث رو یکم به چالش بکشم. انبساط خطی رو در نظر بگیرید. یک میله بعد از داغ شدن از هر دو سمت آزاد شروع به افزایش طول میکنه. یک صفحه در اثر حرارت در هر دو جهت طول و عرض شروع به افزایش اندازه اون هم در هر دو سمت محورهای طول و عرض میکنه. در مورد حجم سه بعدی هم همینطوره و محورهای طول، عرض و ارتفاع (x، y و z) حجم سه بعدی از هر دو سوی محورها افزایش اندازه پیدا میکنن. در مورد این سوال میشه اینطور فرض کرد که سوراخ وسط صفحه میتونه مثل یک فضای خالی عمل کنه تا انبساط بداخل سوراخ هم انجام بشه. درسته که انبساط شعاعی انجام میشه اما اگه مرکز انبساط خالی باشه چی؟ آیا باز هم جهت انبساط بسمت خارجه؟ من یک دلیل غیر قابل انکار کردن میخوام.

لطفاً تقلب نکنین و صرفاً از معلومات و تجزیه تحلیل های ذهنی خودتون استفاده کنین.

[mahshid yaali]

با سلام
تصور می کنم اشاره به 2 بعدی بودن صفحه ی فلزی ( مقصود تا حدی صرف نظر از قطر ورقه ی فلزی ) ، پذیرشِ انبساطِ کل ورقه در جهات خارج از صفحه_ اما درهمان راستا _ را آسان تر می سازد . بنابراین ، قطعاً افزایشِ قطرِ حفره ی مرکزی بر اساس ضریب انبساط فلز مذکور خواهد بود

[mahshid yaali]

اما در رابطه با چالش ! مطرح شده : تصور کنید ذرات تشکیل دهنده ی ورقه ی فلزی که در لبه ای این حفره ی دایره ای هستند، روی محیط یک دایره قرار گرفته باشند . هر یک از این ذرات با افزایش جنبش ملکولی از حیث حرارت ، خواهان فاصله گرفتن از دیگر ذرات است .
به دیگر سخن دایره ای را فرض کنید که از کنار هم قرارگرفتن تعدادی نقطه تشکیل شده باشد . عاملی خارجی باعث ایجاد تمایل به دور شدن از هم در این نقاط می شود. می توان گفت که دور شدن این نقاط از هم ( باز هم با الگویی دایره شکل ) افزایش شعاع دایره را به دنبال خواهد داشت .
در واقع ذرات قرار گرفته رو ی لبه ی دایره را می توان به حلقه ای تشبیه کرد که خود انبساطی خطی دارد و در مقابل حرارت افزایش طول به همراه دارد.
از طرفی دیگر می توان از وجود این حفره چشم پوشید چرا که در هر دو صورت انبساط به سمت بیرون خواهد بود .

[mohsen4465]

اما در رابطه با چالش ! مطرح شده : تصور کنید ذرات تشکیل دهنده ی ورقه ی فلزی که در لبه ای این حفره ی دایره ای هستند، روی محیط یک دایره قرار گرفته باشند . هر یک از این ذرات با افزایش جنبش ملکولی از حیث حرارت ، خواهان فاصله گرفتن از دیگر ذرات است .
به دیگر سخن دایره ای را فرض کنید که از کنار هم قرارگرفتن تعدادی نقطه تشکیل شده باشد . عاملی خارجی باعث ایجاد تمایل به دور شدن از هم در این نقات می شود. می توان گفت که دور شدن این نقاط از هم ( باز هم با الگویی دایره شکل ) افزایش شعاع دایره را به دنبال خواهد داشت .
در واقع ذرات قرار گرفته رو ی لبه ی دایره را می توان به حلقه ای تشبیه کرد که خود انبساطی خطی دارد و در مقابل حرارت افزایش طول به همراه دارد.
از طرفی دیگر می توان از وجود این حفره چشم پوشید چرا که در هر دو صورت انبساط به سمت بیرون خواهد بود .

ایول دقیقاً زدید وسط هدف!
دقیقاً همون توجیهی که قرار بود بعد از پایان جواب های دوستان بگم رو دادید. واقعاً بچه های آوااستار یه چی دیگه ان. همونطور که گفته بودم تو یه سایت عمومی این سوال رو دیدم و حدود 90 درصد پاسخ دهنده ها گفته بودن سوراخ کوچیک میشه! ولی بچه های آوااستار نشون دادن که چقدر فرق دارن و همگی از همون اول جواب صحیح رو دادن. سعی کردم کاربرها رو گمراه کنم ولی بازم بچه های آوا نشون دادن که خیلی خیلی با بقیه فرق دارن. فقط حیف که تعداد شرکت کننده ها کم بود.

مهشید خانم همونطور که گفتید میشه صفحه فلزی رو بشکل نوارهایی بسیار نازک حول سوراخ تصور کرد. نازک در حد یک ردیف اتمی. حالا صفحه رو حرارت میدیم. مسلماً اتم های هر حلقه شروع به دور شدن از هم میکنن و در نتیجه محیط دایره حلقه افزایش پیدا میکنه. افزایش محیط دایره هم از لحاظ هندسی یعنی افزایش شعاع دایره. نتیجه اینکه سوراخ بزرگتر میشه.

نه فقط سوراخ دایره ای بلکه سوراخ به هرشکل هندسی که باشه بزرگتر میشه. درسته که فضای خالی سوراخ «سمت باز» برای انبساط بحساب میاد اما اتم ها به هم متصل هستن و نمیتونن به سمت داخل سوراخ منبسط بشن (مگر اینکه پیوندهای اتمیشون رو بشکنن). بهتره تعریف انبساط رو در ذهنمون کمی تغییر بدیم:

انبساط شبیه یک دسته ذره میمونه که در حال دور شدن از همدیگه ان. در جامدات چون اتم ها ثابت هستن این دور شدن همراه با حفظ شکل اولیه خواهد بود و فقط فاصله ی اتم ها از همدیگه تغییر خواهد کرد. میشه گفت انبساط دقیقاً مثل Resize کردن یک عکس با رعایت تناسب ابعاد اون میمونه.

[Amin-Mehraji]

مبانی ریاضی و پدیده های غیر خطی در اینجا

( هنوز تو کفش موندم! )

چشم دل باز کن که جان بینی/آنچه نادیدنی است آن بینی

کاش میشد خدا رو ماچ کرد بهش بگم دمت گرم بابا!

مرتبط با این پست

[mohsen4465]

خب سوال بعدی:

دوتا ظرف داریم که زیر هر کدوم دوتا شیر خروجی قرار داره. تو یکی از ظرف ها الکل و تو ظرف دیگه به همون اندازه جیوه میریزیم. شیر هر دو ظرف رو تا انتها باز میکنیم. کدوم ظرف زودتر خالی میشه. چرا؟

شاید با متوسل شدن به فرمول ها و قوانین فیزیکی بشه براحتی به این سوال جواب داد. اما من از شما اثبات ریاضی یا قانون های فیزیکی نمیخوام. یک توجیه عامیانه و منطقی میخوام طوری که حتی اگه به یک آدم عادی هم بگین حرف شما رو قبول کنه. مثل سوال قبل لطفاً از جایی تقلب نکنین و صرفاً از معلومات و قدرت تجزیه و التحلیل ذهن خودتون استفاده کنین. اگه تونستین جواب بدین.

[Amin-Mehraji]

[INDENT]دوتا ظرف داریم که زیر هر کدوم دوتا شیر خروجی قرار داره. تو یکی از ظرف ها الکل و تو ظرف دیگه به همون اندازه جیوه میریزیم. شیر هر دو ظرف رو تا انتها باز میکنیم. کدوم ظرف زودتر خالی میشه. چرا؟

اول بفرمایید چه نوع الکل و جیوه ای داریم؟ الکل مایع؟ الکل بخار شده؟ بخار جیوه؟ مایع ِ جیوه؟ جیوه ی جامد!؟
و در چه دماهایی قرار دارند؟

[smhm]

دوتا ظرف داریم که زیر هر کدوم دوتا شیر خروجی قرار داره. تو یکی از ظرف ها الکل و تو ظرف دیگه به همون اندازه جیوه میریزیم. شیر هر دو ظرف رو تا انتها باز میکنیم. کدوم ظرف زودتر خالی میشه. چرا؟

اگه سر ظرفها بسته باشه که هیچکدوم خالی نمیشه.
اما اگر باز باشه فکر کنم اونی که جرم حجمی بیشتری نسبت به هوا داره زودتر خالی میشه.

[mohsen4465]

اول بفرمایید چه نوع الکل و جیوه ای داریم؟ الکل مایع؟ الکل بخار شده؟ بخار جیوه؟ مایع ِ جیوه؟ جیوه ی جامد!؟
و در چه دماهایی قرار دارند؟

خب وقتی زیرش شیر گذاشتیم و تو متن سوال هم از واژه «ریختن» استفاده کردیم یعنی هردوتا مایع هستن دیگه. شرایط کاملاً استاندارده (دما و فشار اتاق).

اگه سر ظرفها بسته باشه که هیچکدوم خالی نمیشه.
اما اگر باز باشه فکر کنم اونی که جرم حجمی بیشتری نسبت به هوا داره زودتر خالی میشه.

سر ظرف ها بازه.

---------------------------------------------------------------------

ضمناً الکی صورت مسئله رو نپیچونین. هیچ حقه و یا نکته انحرافی در کار نیست. به سراغ مواردی مثل چسبندگی بین مایع و جداره ظرف، ویسکوزیته مایع و غیره نرین. حالت مسئله رو کاملاً ایده آل در نظر بگیرین. فقط و فقط اختلاف چگالی ها رو مدنظر قرار بدین و سایر شرایط رو کاملاً یکسان در نظر بگیرین.

فعلاً تا چند روز در مورد صحیح یا غلط بودن جواب ها چیزی نمیگم تا تعداد جواب ها بیشتر بشه و هیجان بره بالا. یکبار دیگه میگم لطفاً از جایی تقلب نکنین. هدف افزایش قدرت تجزیه و التحلیل ذهن خودمونه.

[mohsen4465]

دیگه کسی نمیخواد جواب بده؟ دریغ از یه مشتاق به علم.
یه چیزی رو میدونین دوستان شاید بهتر باشه بجای سوالات خشک و بی روح محاسباتی در مدارس یکم به مفهوم ها پرداخته بشه. محاسبات رو یک کامپیوتر هم میتونه انجام بده و چه بسا سریع تر و دقیقتر اما مهم مفاهیم هستن که هیچ وقت بهشون توجه نشده. این مفهوم ها هستن که بین ما و اون کامپیوتر تفاوت ایجاد میکنه. نقطه ی تفاوت دانشمندان بزرگ با ما هم همین درک مفاهیمه. انیشتین که محاسبات ریاضی خودش رو به همسرش مسیپرد و یا نیوتن که محاسبات مربوط به کشف قانون جاذبه عمومی رو به شاگرد خودش سپرد هر دو پا رو بمراتب فراتر از یک ابررایانه فوق پیشرفته گذاشتن و مخصوصاً انیشتین که هنوز که هنوزه جهان از تفکرات این فرد مات و مبهوت باقی مونده. قلم و کاغذ و ماشین حسابتون رو بذارین کنار و فقط و فقط از ذهنتون استفاده کنین. ببینم میتونین توجیهی قابل قبول برای این سوال من بیارین یا نه.