Вакуум vs аба
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.
Көрүнүктүү нерселер
- Вакуум заттын жоктугу менен аныкталат, ал эми аба тыгыз газ аралашмасы.
- Үн вакуумда тарай албайт, бирок аба аркылуу натыйжалуу тарайт.
- Жарык өзүнүн максималдуу теориялык ылдамдыгына чыныгы вакуумда гана жетет.
- Вакуумдар конвекцияны жана өткөрүмдүүлүктү жок кылуу менен жогорку жылуулук изоляциясын камсыз кылат.
Чаң соргуч эмне?
Газ басымы атмосфералык басымдан бир топ төмөн болгон, заттан толугу менен ажыраган мейкиндик.
- Категория: Мейкиндиктин абалы
- Бөлүкчөлөрдүн тыгыздыгы: Нөлгө жакын
- Үн өткөрүү: Мүмкүн эмес (орточо үн талап кылынат)
- Сынуу көрсөткүчү: Так 1.0
- Жылуулук алмашуу: Радиация гана
Аба эмне?
Жердин атмосферасын түзгөн, негизинен азот менен кычкылтектин белгилүү бир аралашмасы.
- Категория: Газ аралашмасы
- Курамы: 78% азот, 21% кычкылтек, 1% башка
- Үн өткөрүү ылдамдыгы: деңиз деңгээлинде болжол менен 343 м/с
- Сынуу көрсөткүчү: болжол менен 1.00029
- Жылуулук өткөрүмдүүлүгү: өткөрүмдүүлүк, конвекция жана нурлануу
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Чаң соргуч | Аба |
|---|---|---|
| Басым | 0 Па (Абсолюттук) | 101,325 Па (Стандарттык деңиз деңгээли) |
| Орточо түрү | Жок (бош) | Газ түрүндөгү (зат) |
| Жарыктын ылдамдыгы | 299,792,458 м/с (Эң жогорку) | "c" тамгасынан бир аз жайыраак |
| Үн саякаты | Саякаттай албайт | Басым толкундары аркылуу саякаттайт |
| Жылуулук конвекциясы | Мүмкүн эмес | Бөлүкчөлөрдүн кыймылы аркылуу пайда болот |
| Диэлектрикалык күч | Ажырашууга жараша (Жогорку) | Болжол менен 3 кВ/мм |
| Масса/Салмак | Нөлдүк масса | Деңиз деңгээлинде болжол менен 1,225 кг/м³ |
Толук салыштыруу
Толкундун таралышы
Үн – бул термелүү үчүн физикалык чөйрөнү талап кылган механикалык толкун; ошондуктан ал вакуумда жашай албайт. Ал эми жарык же радио сигналдары сыяктуу электромагниттик толкундар вакуум аркылуу эң натыйжалуу тарайт, анткени аларды чачырата турган же сиңире турган бөлүкчөлөр жок. Аба үндүн таралышына мүмкүндүк берет, бирок молекулярдык тыгыздыгынан улам жарыкты бир аз жайлатат жана сындырат.
Термикалык динамика
Абада жылуулук өткөрүмдүүлүк (түз байланыш) жана конвекция (суюктуктун кыймылы), ошондой эле нурлануу аркылуу өтөт. Вакуум өткөрүмдүүлүктү жана конвекцияны жок кылат, анткени энергияны ташуучу молекулалар жок. Ошондуктан жогорку класстагы термостор жылуулук берүү ыкмаларынын көпчүлүгүн бөгөттөө менен суюктуктарды узак убакыт бою ысык же муздак кармоо үчүн вакуумдук катмарды колдонушат.
Аэродинамика жана каршылык көрсөтүү
Аба аркылуу кыймылдаган объектилер сүйрөө жана аба каршылыгына дуушар болушат, анткени алар газ молекулаларын физикалык жактан жолдон түртүп чыгышы керек. Идеалдуу вакуумда аэродинамикалык каршылык нөлгө барабар, бул объектилерге тартылуу күчү же башка күчтөр таасир этпесе, ылдамдыгын чексиз сактоого мүмкүндүк берет. Бул сүрүлүүнүн жоктугу космоско саякаттоонун аныктоочу мүнөздөмөсү болуп саналат.
Сынуу касиеттери
Вакуумдун сынуу көрсөткүчү 1,0 базалык көрсөткүчү болуп саналат, ал жарыктын мүмкүн болгон эң жогорку ылдамдыгын билдирет. Абанын сынуу көрсөткүчү 1,0дон бир аз жогору, анткени газ молекулалары жарык фотондору менен өз ара аракеттенишип, аларды бир аз жайлатат. Бул айырмачылык көптөгөн күнүмдүк тапшырмалар үчүн анча маанилүү эмес болсо да, астрономияда жана була-оптикалык байланышта тактык үчүн абдан маанилүү.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Чаң соргуч
Артыкчылыктары
- +Нөлдүк сүрүлүү
- +Жарыктын максималдуу ылдамдыгы
- +Идеалдуу жылуулук изолятору
- +Кычкылдануунун алдын алат
Конс
- −Сактоо кыйын
- −Үн менен саякаттоо жок
- −Жашоого душмандык
- −Структуралык стресс коркунучтары
Аба
Артыкчылыктары
- +Дем алууну колдойт
- +Учууну/көтөрүүнү иштетет
- +Үндү өткөрөт
- +Мол жана эркин
Конс
- −Сүйрөө/сүрүлүүнү пайда кылат
- −коррозияны күчөтөт
- −Аба ырайына жараша өзгөрүп турат
- −Жарыкты чачыратат
Жалпы каталар
Сырткы мейкиндик – бул кемчиликсиз бир вакуум.
Космос укмуштуудай бош болгону менен, ал идеалдуу вакуум эмес. Ал суутек плазмасын, космостук чаңды жана электромагниттик нурланууну камтыган өтө төмөн тыгыздыктагы бөлүкчөлөрдү камтыйт, алар жылдыздар аралык мейкиндикте орточо эсеп менен бир куб сантиметрге бир атомду түзөт.
Чаң соргуч өзүнө багытталган нерселерди "соруп алат".
Вакуумдар тартуу күчүн көрсөтпөйт; тескерисинче, объектилер айланадагы абанын жогорку басымы менен вакуумга түртүлөт. Соруу чындыгында тышкы атмосфералык басымдын тыгыздыгы төмөн аймакка карай жылган дисбалансынын натыйжасы болуп саналат.
Сиз вакуумда заматта жарылып кетмексиз.
Адамдын териси жана кан айлануу системалары дененин жарылып кетишине жол бербөө үчүн жетиштүү деңгээлде күчтүү. Негизги коркунучтар - кычкылтектин жетишсиздиги (гипоксия) жана кайноо температурасы төмөн басымда төмөндөгөндө тил менен көздүн үстүндөгү нымдуулуктун кайнашы, ал эми физикалык жарылуу эмес.
Жарык аба аркылуу вакуум сыяктуу өтө албайт.
Жарык аба аркылуу вакуумдагы ылдамдыгынын болжол менен 99,97% менен өтөт. Чачыратуу бир аз болгону менен, аба жетиштүү деңгээлде тунук болгондуктан, көпчүлүк кургактык аралыктарда жарыктын өткөрүмдүүлүгүндөгү айырмачылыкты адамдын көзү дээрлик байкабайт.
Көп суралуучу суроолор
Эмне үчүн жүн вакуумда балкадай тез түшөт?
Эгерде атомдор жок болсо, жылуулук вакуумда болушу мүмкүнбү?
Вакуумдагы суунун кайноо температурасы эмне болот?
Жер бетинде кемчиликсиз вакуумду түзүү мүмкүнбү?
Эмне үчүн үн вакуум аркылуу өтө албайт?
Вакуумга салыштырмалуу аба басымы бийиктик менен кандайча өзгөрөт?
Вакуумдун температурасы барбы?
Эмне үчүн вакуумдар азык-түлүк таңгактарында колдонулат?
Чыгарма
Жогорку тактыктагы физикалык эксперименттер, узак мөөнөттүү жылуулук изоляциясы же космоско байланыштуу симуляциялар үчүн вакуумдук чөйрөнү тандаңыз. Атмосфералык басым талап кылынган жерлерде биологиялык жашоону колдоо, акустикалык байланыш жана аэродинамикалык сыноо үчүн абага таяныңыз.
Тиешелүү салыштыруулар
Атайын салыштырмалуулук теориясы жана жалпы салыштырмалуулук теориясы
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Атом жана молекула
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Басым vs Стресс
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Борбордон чегинүүчү күч vs Борбордон чегинүүчү күч
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Дифракция жана интерференция
Бул салыштыруу дифракциянын, башкача айтканда, бир толкун фронту тоскоолдуктарды айланып өтсө, жана бир нече толкун фронттору бири-бирине дал келгенде пайда болгон интерференциянын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал бул толкун жүрүм-турумдарынын жарыкта, үндө жана сууда татаал үлгүлөрдү түзүү үчүн кандайча өз ара аракеттенишерин изилдейт, бул заманбап оптиканы жана кванттык механиканы түшүнүү үчүн абдан маанилүү.