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物理学精要 I

本集包括经典力学和热力学, 讨论相关的定律和方程式;每一个主题都是通过实验验证理论假说和真实世界的上下文例子。

  • Physics I

    10:11
    牛顿的运动定律

    资料来源: 安德鲁达菲,博士,物理系,波士顿大学,波士顿,马萨诸塞州

    本实验研究在各种情况下,涉及两个相互作用的对象。

    首先,实验检查两个对象应用到另一个,虽然它们碰撞的力量。对象是有变群众的三轮的手推车。这次实验的目的是发现当第一辆车在其他施加的力是同一数量级作为第二个车回到施加给第一,力,以及这两种力量的时候有不同震级。

    第二,它检查两个物体相互施加时有一辆小车是推或者拉第二个的力量。再次,重点是探索两支部队有相同的大小和在不同震级局势。

  • Physics I

    08:00
    力和加速度

    资料来源:尼古拉斯 · 蒂蒙斯Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    这个实验的目标是滑翔机的了解力与运动利用牛顿第二定律的组件通过测量加速度被外力。

    可以用艾萨克 · 牛顿三大运动定律描述运动在日常生活中几乎每一个方面。他们描述如何运动的物体将倾向于留在运动 (第一定律),对象将加速时外力净 (第二定律),和每个对象所施加的力将平等和相反力施加的回该对象

  • Physics I

    09:20
    在多个方向向量

    资料来源: 尼古拉斯 · 蒂蒙斯、 Asantha 库雷博士、 物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    本实验演示如何向量加法和减法在多个方向。目标将是解析计算加法或减法的多个向量,然后通过实验证实了计算。

    一个向量是具有大小和方向的对象。矢量,简称长度,虽然通常由它与x轴的角度明确了方向。因为部队是向量,可以作为载体的物理表现。通过设置力系,找到哪些额外的力量将创造力量之间的平衡,可以实验验证系统的向量。

  • Physics I

    11:41
    运动学和抛体运动

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士, Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    本实验演示的运动学运动在 1 和 2 的尺寸。这个实验室将开始学习运动的 1 的维度,根据恒定的加速度,通过发射弹丸直接向上和测量的最大高度达到。这个实验室将验证达到最大高度是符合下面的运动学方程。

    议案在 2 个维度将证明由发射角θ的舞会。使用下面的运动学方程,人可以预测到子弹头会落在哪里的距离根据初始速度、

  • Physics I

    07:31
    牛顿的万有引力定律

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士, Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    传说中,艾萨克 · 牛顿看到一个苹果从树上掉下来。他注意到苹果的加速度,并推导了,一定是受力后的苹果。然后,他推测,如果重力可以表演在树的顶部,它也能在更大的距离。他观察运动的月球和行星的轨道,并最终制定了万有引力定律。法律规定每个粒子在宇宙中的吸引了每一个其他粒子的一种力量,是他们的质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。这个力的作用线加入这两个粒子。

    重力加速度g,是的加速物体在地球的表面经历由于地球的引力,将在本实验中测量。准确地知道这个值是力的非常重要的因为它描述了对象在地球表面上的引力的大小。

  • Physics I

    09:45
    动量守恒

    资料来源:尼古拉斯 · 蒂蒙斯Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    本试验主要目的是动量的测试守恒的概念。通过设置与非常小的摩擦表面,可以研究了运动物体之间的碰撞,包括其初始的和最终的动量。

    动量守恒定律是物理学中最重要的法律之一。当一些东西守恒的物理学中时,初始价值等于最终值。对于动量,这意味着系统总最初的势头将等于总的最终动力。牛顿第二定律物体上的力将等于中对象的动量随时间的变化。这一事实,结合思想动量守恒的是经典力学的运作的基础,是解决问题的有力工具。

  • Physics I

    08:24
    摩擦

    资料来源:尼古拉斯 · 蒂蒙斯Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    本试验主要目的是检查摩擦 (即,静态和动态) 两种类型的物理本质。该过程将包括测量摩擦系数为对象横向滑跌斜面。

    摩擦尚不完全清楚,但它通过实验确定为对象的正常力成正比。如果显微镜放大后有接触的两个表面上的它揭示出它们的表面是非常粗糙规模较小。这可防止表面很容易滑过去的另一个。结合材料中原子间的静电力的粗糙表面的影响也许可以解释在摩擦力的作用。

    有两种类型的摩擦。静摩擦力是当前对象不移动和一些部队是必需在运动中得到该对象时。动力学摩擦是存在的当一个对象已移动,但慢下来的滑动面之间的摩擦。

  • Physics I

    07:51
    胡克的法律和简谐运动

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士, Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    势能是物理学的一个重要概念。势能是与力量,取决于对象相对于其周围环境的位置相关联。重力势能,讨论在另一段视频,是相关联的能量,是对象地面以上的高度成正比。同样,也可以定义弹簧势能,它是春天的位移从放松的状态直接成正比。拉伸或压缩弹簧有潜在的能量,因为它有能力来做工作的对象。"能够做的工作"是经常引述能源的基本定义。

    这个视频将展示存储在弹簧中的势能。它还将核查弹簧,或者胡克定律的恢复力方程。不同弹性的弹簧,弹簧常数是不同的。将验证胡克定律和弹簧常数测定附着一个悬浮的弹簧在不同的权重和测量结构的位移。

  • Physics I

    09:04
    平衡和自由体图

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士,Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    平衡是一个特例是在日常生活中非常重要的力学中。它发生的净力和对象或系统上的净扭矩时均为零。这意味着线性和角加速度均为零。因此,对象是在休息,或其质心的恒定的速度移动。然而,这并不意味着没有力量作用于系统内的对象。事实上,有很少的情况下,没有力量作用于任何给定对象的地球上。如果一个人走过一座桥,他们施加向下的力,它们的质量成正比的桥上和桥产生平等和对面上升力的人。在某些情况下,桥可能会弯曲响应向下的力的人,和在极端情况下,当部队很足够,桥可能成为严重变形或可能甚至断裂。这种扭曲的物体处于平衡状态的研究被称为弹性,工程师们正在设计的建筑物、

  • Physics I

    08:18
    扭矩

    资料来源:尼古拉斯 · 蒂蒙斯Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    本试验主要目的是要了解扭矩的组件,系统达到平衡平衡多个力矩。就像一支部队是如何导致线性加速度,扭矩是导致一个旋转的加速度的力。它被定义为产品力和力的旋转轴的距离。如果在系统上的扭矩的总和等于零,系统不会任何角加速度。

  • Physics I

    07:48
    转动惯量

    资料来源:尼古拉斯 · 蒂蒙斯Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    惯性是一个对象向正在加速的阻力。线性的运动学分析,这一概念是直接关系到物体的质量。质量越大的物体,更多的力量是加速所需的对象。这是直接在牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度。

    对于旋转,还有一个叫做转动惯量的类似概念。在这种情况下,转动惯量是一个对象向正在旋转加速的阻力。转动惯量是旋转的不仅取决于群众,而且还从中心质量的距离。

    这次实验的目标是衡量两个旋转物体的转动惯量,确定质量和旋转轴的距离的依赖。

  • Physics I

    09:32
    角动量

    资料来源:尼古拉斯 · 蒂蒙斯Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    角动量也定义为产品的惯性矩和角速度的对象。像其线性的模拟,角动量被守恒的意思,体系的总角动量不会改变,如果在系统上有没有外部的扭矩。扭矩是旋转相当于一支部队。因为它是保守的角动量是物理学中一个重要的物理量。

    这次实验的目标是衡量旋转杆的角动量,使用的角动量守恒来解释两个旋转的示威活动。

  • Physics I

    08:51
    能源和工作

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士, Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    本实验演示工作能量原理。能源是科学上最重要的概念之一,并不是简单的定义。本实验将处理两种不同的能量: 重力势能和刚体的平动动能。重力势能定义为物体具有由于其位置在引力场中的能量。高出地面的对象据说有大重力势能。处于运动状态的但从一个位置到另一个对象具有刚体的平动动能。能源的最重要方面是能量的所有类型的总和能量的守恒。换句话说,总能量系统前和后任何事件可在全部或部分转移到不同种类的能源,但总energy 将之前和之后的活动。这个实验室将展示这个保护。

    能量可以定义为"能够做的工作,"关乎机械能与工作。撞到静止物体的飞行弹丸对那些固定的物体,如炮弹击中砖墙和精神崩溃或锤子钉子的一块木头做的工作。在所有情况下,还有一个身体,随后经历了位移的受力。运动中的物体有能力做的工作,,因而它具有能量。在这种情

  • Physics I

    07:16

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士,Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    一壶水放在滚热的炉子上时, 热据说是"流"从炉子到水。当两个或多个对象被放入彼此的热接触时,热自发地从较热的物体更冷的流入或流方向趋于平衡温度对象之间。例如,当冰块放在一杯常温的水,从水的热流向的冰块和它们开始融化。通常情况下,"热"一词用于不一致,通常只是指一些物体的温度。在热力学中,热,工作,像被定义为能量转移。热是能量从一个物体转移到另一个由于温度的差异。

    此外,任何孤立的热力学系统的总能量是恒定的即能源与系统内的不同对象可转移和可转化为不同类型的能量,但能量不能创建或销毁。这是热力学第一定律。它是非常相似的能量守恒法讨论了在另一个视频中,但在热和热力学过程的上下文中。在冰水中的多维数据集,如果热力学第一定律是无效的那么可能会对孤立的室温杯水加冰块会导致水烧开,这意味着创造能源。

  • Physics I

    07:31

    资料来源: Ketron 米切尔韦恩博士, Asantha 库雷博士,物理系 & 天文,物理科学学院,加利福尼亚大学,加利福尼亚州欧文市

    热力学第二定律是自然界的基本定律。它表示系统的熵总是增加随着时间的推移,或保持恒定在理想情况下,当系统处于稳定状态或正在进行"可逆过程"。如果系统正在经历一个不可逆转的过程,系统的熵总是会增加。这意味着出发,熵的变化总是大于或等于零。系统的熵是微观配置系统可以达到的数目。例如,与已知的体积、

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