Физични явления

В десети клас ще продължим да изучаваме електромагнитните и светлинните явления, атомите и техните ядра, елементарните частици и Космоса. Преди да преминем към новия учебен материал, ще направим кратък преговор на най-важното от изученото досега по тези теми.

Физична величина

Мерна единица

Формули (закони)

Електричен заряд (q)

кулон (C)

 [latex]I  =  \dfrac{q}{t}[/latex]

Електричен ток (I)

ампер (А)

Електрично напрежение (U)

волт (V)

 [latex]\dfrac{U}{I}  =  R  =  const[/latex]  закон на Ом

Електрично съпротивление (R)

ом (Ω)

Специфично съпротивление (ρ)

Ω∙m

 [latex]ρ  =  \dfrac{RS}{L}[/latex]

Работа на електричния ток (А)

джаул (J)

A = UIt

Отделено количество топлина (Q)

джаул (J)

Q = I2Rt закон на Джаул – Ленц

Мощност на електричния ток (P)

ват (W)

P = UI = I2R = U2/R

Електродвижещо напрежение (ε)

волт (V)

 [latex]I  =  \dfrac{ε}{R+r}[/latex]  закон на Ом за цялата верига

Вътрешно съпротивление
на източник (r)

ом (Ω)

Период на трептене (Т)

секунда (s)

 [latex]v  =  \dfrac{1}{T}[/latex]

Честота на трептене (ν) 

херц (Hz)

Дължина на вълна (λ)

метър (m)

u = λν

Електричен ток

  • Електричният ток е насочено движение на електрични заряди: свободни електрони в металите, електрони и дупки в полупроводниците. В таблицата са систематизирани основните закономерности при протичане на постоянен ток в електрическа верига.
  • През последователно свързани консуматори (фиг. 1) тече един и същ ток, а напреженията се събират: U = U1 + U2 + U3.
  • При успоредно свързване нап­режението U върху всички консуматори е еднакво (фиг. 2), a токовете се събират: I = I1 + I2 + I3.
  • При протичане на ток електрична енергия се преобразува в друг вид енергия (топлинна, светлинна, механична).

Механични трептения и вълни

  • Хармоничното трептене е периодично движение, което се характеризира с период и честота (вж. таблицата). Неговата графика е вълнообразна линия (фиг. 3).
  • Когато не действат сили на триене и съпротивление, механичната енергия на трептене се запазва. Такива трептения са незатихващи и се извършват с постоянна амплитуда. Под действие на силите на триене трептенията в реалните системи затихват: част от енергията на трептене се превръща във вътрешна енергия и амплитудата на трептене намалява.
  • Принудените трептения се извършват под действие на периодична външна сила: външната сила внася енергия в трептящата система и поддържа незатихващи трептения с честота, равна на честотата на външната сила. Амплитудата на принудените трептения е максимална, когато честотата на външната сила се изравни със собствената честота на трептене на системата. Това явление се нарича резонанс.
  • Механичните вълни пренасят енергия, без да пренасят вещество.
  • Скоростта на вълната е скоростта, с която се разпространяват трептенията. Тя се определя от свойствата на средата.
  • Надлъжни вълни се разпространяват във всички среди, докато нап­речните вълни са характерни само за твърдите тела (фиг. 4).
  • Човешкото ухо възприема като звук механичните вълни с честота от 20 Hz до 20 000 Hz. Вълните с по-ниска честота (под 20 Hz) се наричат инфразвук, а с по-висока честота (над 20 kHz) – ултразвук.

Атоми и атомни ядра

  • Атомът е съставен от ядро и електронна обвивка.
  • Атомното ядро е изградено от протони и неутрони.
  • Сумата от броя на протоните Z и броя на неутроните N в ядрото се нарича масово число A: A = Z + N.
  • Атомите на един и същ химичен елемент, които имат в ядрата си различен брой неутрони, се наричат изотопи.
  • Радиоактивните ядра спонтанно изпускат лъчи: алфа-лъчи (хелиеви ядра), бета-лъчи (електрони) или гама-лъчи (подобни са на светлинните лъчи, но имат много по-голяма енергия).

Вселената
  • Слънчевата система включва всички небесни тела, чието движение се определя от силите на гравитационно привличане към Слънцето. В нейния състав влизат: Слънцето, 8 планети и техните спътници, 5 планети джуджета и милиарди малки тела – астероиди, комети и др.
  • Слънчевата система е част от галактиката Млечен път, в която има между 200 и 400 млрд. звезди и междузвездна среда от газ и прах.
  • Във Вселената има милиарди галактики. Гравитационните сили свързват галактиките в големи групи (купове) от галактики, а куповете – в свръхкупове от галактики. Свръхкуповете от галактики са най-големите структури във Вселена.