|
|
||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
پرسش و پاسخ این جلسه:
وسایل لازم:۱- لیوان ۲- نمک 3-تخم مرغ 4-آب سوال: به اندازه 4/3 حجم لیوان آب درون لیوان بریزید. سپس یک تخم مرغ تازه را در لیوان قرار دهید. چه اتفاقی می افتد؟ حال در یک لیوان دیگر به همان میزان آب بریزید و مقداری نمک(3-4 قاشق) به آب اضافه کنید. حال تخم مرغ را در لیوان آب نمک قرار دهید. چه مشاهده می‌کنید؟ در یک لیوان دیگر به اندازه‌ی نصف لیوان‌های قبلی آب بریزید و به همان میزان نمکی که در لیوان 2 ریختید در اینجا نمک اضافه کنید و سپس تخم مرغ را در لیوان قرار دهید، چه اتفاقی می‌افتد؟ حال به این لیوان آب اضافه کنید تا آب آن هم اندازه با لیوان‌های 1 و 2 گردد. چه مشاهده می کنید؟چرا؟  پاسخ: قرارگیری تخم مرغ در حالات مختلف به دلیل تغییر در نیروی ارشمیدس وارد بر آن است. برای وارد کردن یک بادکنک در آب شما با یک نیروی بازگرداننده روبه رو می‌شوید، که به این نیروی ارشمیدس گویند. در واقع نیروی ارشمیدس نیرویی است که از طرف سیال به هر شئی شناور در آن وارد می‌شود ومنشأ آن اختلاف فشار در ارتفاع‌های مختلف یک سیال می‌باشد. در واقع در یک سیال با افزایش ارتفاع فشار زیاد می‌گردد، در نتیجه نیرویی که به یک ماده شناور در سیال وارد می‌شود، در اعماق مختلف متفاوت است(شکل1) و برآیند نیروها، نیروی عمودی است که به نیروی ارشمیدس معروف است. اندازه‌ی نیروی ارشمیدس برابر با وزن سیال جابه‌جا شده است:F_B=ρgV . که در آن ρ چگالی سیال و V حجم سیال جابه جاشده است. بنابراین بر یک جسم شناور در سیال دو نیرو یکی نیروی گرانش و دیگری نیروی ارشمیدس وارد می شودو بسته به بزرگی هر کدام از نیروها یک جسم می تواند درته سیال ، شناور و یا غوطه ور در آن قرار گیرد (شکل 2). به عبارتی می‌توان گفت مواد با توجه به چگالی های خود نسبت به سیال وضعیت خود را تعیین می‌کنند. در این آزمایش در حالت اول چگالی تخم مرغ از آب بیشتر است و بنابراین تخم مرغ در ته ظرف قرار می‌گیرد. با اضافه کردن نمک به آب چگالی آن افزایش یافته، و بیشتر از تخم مرغ می گردد. به عبارتی نیروی ارشمیدس وارد بر تخم مرغ افزایش یافته، بنابراین تخم مرغ بر روی سطح آب نمک قرار می گیرد. در حالت سوم مواد به ترتیب چگالی های خود قرار می‌گیرند و بنابراین تخم مرغ در آب غوطه ور خواهد شد.  خبرنشست این جلسه: خبر اول: روبوتی که توسط مغز انسان هدایت شد در پنج دهه ای که از علم نوروساینس می گذرد این اولین باری است که طی آزمایشاتی مغز انسان قادر به فرمان دادن به روبوت و حرکت دادن آن شده است. در سالیان گذشته کلیه آزمایشات انجام پذیرفته غالباً بر روی میمون ها اتفاق افتاده بود. اخیراً شگاهی در آمریکا دانشمندان موفق شدند تا با ترجمه تمایلات انسانی،که در مغز به صورت علایم الکتریکی ضعیف ظهور می کند،به زبان روبوتیک، دست مصنوعی را حرکت دهند. برای این کار از الکترودهای سیلیکونی که با جراحی در منطقه مناسب در مغز کار گذاشته می شود استفاده شده است. فردی که به علت بیماری از 15 سال گذشته تا کنون قادر به حرکت اعضای بدن خود نبوده است، به این روش توانسته است تا با تفکر خود به طور مجزا به دو روبوت مختلف دستوراتی بدهد، و یکبار توپ هایی که بر روی میزی چیده شده بودند را لمس کند و بار دیگر با فرمانهای مغز خود موفق به نوشیدن آب از بطری بشود. منبع Nature 485 (17 May 2012) page 317–318 Nature 485 (17 May 2012) page 368–371 ------------------------- خبر دوم: تقویت آشکارساز نوری گرافینی با نقطه کوانتومی گروهی از دانشمندان اسپانیایی، با الحاق نقطه کوانتومی نیم رسانا به گرافین، آشکارساز نوری بسیار حساس تولید کردند. این آشکارساز در زمینه هایی مانند حسگرهای نوری، سلولهای خورشیدی، دوربین های فروسرخ دید در شب و ... کاربرد دارند. هدف گروه تولید آشکارسازهای فوق نازک و قابل انعطاف برای دوربین ها و رایانه ای جدید است. گرافین لایه دوبعدی از اتمهای کربن است که به واسطه نظم هگزاگونال شبکه آن، الکترونها با سرعت نسبیتی مانند اجرام بدون جرم به نام الکترون های دیراک حرکت می کنند. این لایه دو بعدی دارای مزیت کوانتومی داخلی بسیار بالا است، چون تقریباً هر فوتون وارد شده را به زوج الکترون حفره تبدیل و جریان را برقرار می سازد. اما مزیت کوانتومی خارجی آن بسیار پایین است چون تقریباً کمتر از 3% از فوتونهای فرودی را جذب می کند. همچنین استحصال جریان از گرافین نیازمند اتصالات نامتقارن ویژه ای است. قرار دادن نقطه های کوانتومی نیم رسانا پس از قرار دان اتصالات از جنس طلا و به روش لیتوگرافی، کاری است که این گروه از دانشمندان انجام داده اند. نقطه های کوانتومی با اندازه قابل کنترل قابلیت ایجاد گافی در نوارهای انرژی گرافین با اندازه های مختلف در اختیار می گذارد که آن را برای مصارف اپتیکی مناسب می گرداند. منبع: http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/may/14/quantum-dots-give-graphene-photodetector-a-boost Nature Nanotechnology (2012) doi:10.1038/nnano.2012.60
شما می‌توانید پاسخ پرسشهای مطرح شده در هریک از جلسات باشگاه فیزیک اصفهان را به نشانی پست الکترونیکی
بفرستید. لطفاً در عنوان نامه خود به شماره جلسه باشگاه اشاره کنید.
|
|||||||||||||||||
|
صفحه اصلی فارسی | صفحه اصلی انگليسی اساسنامه انجمن | تاریخچه انجمن فعاليت ها | عضویت | اخبار تماس با ما | حمایت مالی تمام حقوق اين سايت محفوظ و متعلق به انجمن فیزیک ایران می‌باشد. |
||
| Webmaster : Ali Meschian : www.irandg.com | ||
|
