فیزیک برای زندگی

وبسایتی ویژه ی تمامی دوستاران فیزیک

فیزیک برای زندگی

وبسایتی ویژه ی تمامی دوستاران فیزیک

فیزیک برای زندگی

وبسایت فیزیک برای زندگی ، به جهت آموزش فیزیک ( برای علاقه مندان در تمامی گروه های سنی ) توسط موسسه ی آموزشی فرهنگی محمد راه اندازی شده است. این وبسایت برای کلیه ی علاقه مندان به فیزیک ، دانش آموزان و اساتید دانشگاه دارای مطالبی مفید و غنی شده می باشد که می تواند ضمن ارتقای سطح علمی شما ، برای زندگی بهتر به شما کمک کند. ما ، می کوشیم تا مطالب فیزیک را به روشی نوین آموزش دهیم و درک و فهم آن را ساده تر سازیم .
بی صبرانه منتظر نظرات ، انتقادات و پیشنهادات شما هستیم.
http://physics1.blog.ir

دیدگاه شما !
در حال تکمیل ...
آخرین دیدگاه ها
  • ۲۰ اسفند ۹۵، ۰۹:۱۱ - مبینا
    خوب

۲۱ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «انرژی» ثبت شده است

۰۷مرداد

انرژی های آینده » در قرن بیست و یکم ، نیاز های ما به انرژی دچار چه دگرگونی هایی می شود ؟ ما چگونه انرژی خود را فراهم خواهیم کرد ؟ بعضی پاسخ ها مشخص است . نخست آن که با افزایش جمعیت جهان و گسترش روزافزون صنعت در کشور های در حال توسعه ، نیاز ما به انرژی تا سال 2025 میلادی حدود پنجاه درصد افزایش خواهد یافت . دوم آن که افزایش دمای کره ی زمین در اثر پدیده ی گرمایش جهانی ، مشکلات بسیاری مانند افزایش سطح اب دریا ها را به دنبال خواهد داشت ، مگر ان که از انتشار بیش از اندازه ی گاز کربن دی اکسید در هوا جلوگیری کنیم که عامل اصلی افزایش دمای کره ی زمین است .
فناوری های نوین
با ادامه ی پژوهش ها ، فناوری های بهره برداری از منابع انرژی تجدیدپذیر ( نو شدنی ) ، سرانجام کارآمدتر و کم هزینه تر خواهند شد . هم چنین این کوشش ها ممکن است راه را برای استفاده از انرژی همجوشی هسته ای و انرژی گرمایی اقیانوس ها ، هموار سازد . فناوری های نوین مانند به کار گیری ابررساناها در انتقال نیروی الکتریسیته به ما این امکان را خواهد داد که با کارایی بیش تری از انرژی ها بهره برداری کنیم . شاید دانشمندان در سال های آینده بتوانند . منابع انرژی جدیدی را کشف کنند . اما تا زمانی که همه ی انرژی ما از راه انرژی های سالم تجدیدپذیر ( نو شدنی ) فراهم نشده است ، باید به منابع سوخت های فسیلی وابسته باشیم .
استفاده از منابع انرژی دوگانه نیز می تواند در کاهش مصرف سوخت های فسیلی مؤثر باشد . در این روش از ترکیب انرژی سوخت های فسیلی و منابع انرژی نو شدنی استفاده می شود . مثلاً ممکن است یک خانه هنگام روز برای فراهم کردن نیروی الکتریسیته ی خود از صفحه های خورشیدی استفاده کند ، اما شب ، نیروی برق شبکه ی خطوط انتقال را به کار گیرد .
استفاده از سوخت های جدید
در حالی که ما به دنبال منابع انرژی تازه هستیم ، باید برای استفاده ی بهینه از آن ها هم روش های نوینی پیدا کنیم . مثلاً نیروگاه ها از سوخت های غیر فسیلی مانند زیست توده و هیدروژن استفاده می کنند ، اما ما هم باید زیر ساختار هایی را بسازیم تا در بعضی از جاها از فراورده های منابع انرژی زیستی مانند الکل و هیدروژن به عنوان سوخت استفاده کنیم . شبکه ی لوله کشی گاز و پالایشگاه های نفت باید از دور خارج شوند . چرا که برای این کار مناسب نیستند و ساخت آن ها بسیار پرهزینه است .
نظارت و ایجاد انگیزه
مردم را باید به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر تشویق کرد . بعضی از شرکت های نیرو با عرضه کردن انرژی غیرآلاینده ای با نام انرژی سبز ، پول بیش تری از مردم می گیرند و در مورد قیمت بالای آن قول می دهند که اضافی این پول را برای توسعه ی فناوری های انرژی تجدیدپذیر مصرف کنند . هم چنین در بسیاری از کشور ها بر اساس قانون هایی که وضع شده است ، برای نیروگاه ها یا وسایل نقلیه ای که آلاینده اند ، محدودیت هایی وجود دارد و مردم نیز به استفاده از خودرو های کم مصرف و سوخت های جدید تجدیدپذیر تشویق می شوند . شیوه های نوین در مهندسی ساخت و ساز ، این نوید را می دهند که خانه ها و اداره های پیشرفته به گونه ای طراحی خواهند شد که با بیش ترین بازده از انرژی استفاده کنند و هدر رفتن انرژی در آن ها به کم ترین مقدار برسد .
هیدروژن در ایسلند
نیروی الکتریسیته ی سراسر کشور ایسلند ، از نیروگاه های برق آبی و انرژی زمین گرمایی فراهم می شود . هیدروژن نیز از راه تجزیه ی الکتریکی آب و با کمک نیروی الکتریسیته تولید می شود . در شهر ریکیاویک ، پایتخت کشور ایسلند ، سه اتوبوس دارای پیل سوختی با هیدروژن کار می کنند . این نگرش جدید در استفاده از انرژی های تجدیدپذیر با فناوری نوین در این کشور ، نشان دهنده ی این است که جهان به سوی بهره گیری از این منابع انرژی گرایش دارد و چشم اندازی از مصرف انرژی در جهان آینده را پیش روی ما می گشاید .

انرژی

زندگی ، بدون انرژی غیر ممکن است ، در مصرف آن صرفه جویی کنیم .


نظر شما در مورد مطلب انرژی های آینده چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۰۷مرداد

بازدهی انرژی » انرژی کالای بسیار با ارزشی است . هر بار که موتور یک ماشین یا یک وسیله ی الکتریکی را روشن می کنیم ، انرژی مصرف می شود بخش زیادی از منابع انرژی مصرفی ما از سوخت های فسیلی فراهم می شوند . بخش زیادی از منابع انرژی مصرفی ما از سوخت های فسیلی فراهم می شوند . بنابراین هنگام استفاده از انرژی ، مقدار زیادی از منابع سوخت های فسیلی ، مصرف می شود و مواد آلاینده و ویرانگر بیش تری هم وارد هوا می شود . بهره گیری بهینه از انرژی ، نقش مهمی در حفظ منابع انرژی دارد .
تبدیل ناکار آمد انرژی
در بیشتر تبدیل های انرژی ، مقداری گرما نیز به وجود می آید . مثلاً هنگام استفاده از یک لامپ روشنایی رشته ای ، فقط ده درصد از انرژی الکتریکی به انرژی نورانی تبدیل می شود و بقیه ی آن به صورت انرژی گرمایی در محیط پخش می شود و هدر می رود . در یک خودرو نیز فقط یک چهارم انرژی شیمیایی موجود در سوخت بنزین به انرژی جنبشی ( حرکتی ) تبدیل می شود ( در ادامه ی همین مطلب ، در مورد بقیه ی این انرژی شیمیایی توضیح داده شده است . )
فناوری ساخت بناها
ما ، از انرژی برای گرم کردن و روشن کردن ساختمان ها وهم چنین خنک کردن آن ها با استفاده از دستگاه تهویه ی مطبوع ، استفاده می کنیم . ساختمان هایی که از انرژی بیش ترین استفاده را می برند ، طوری طراحی شده اند که هدر رفتن انرژی در آن ها به کم ترین مقدار می رسد . برای کاهش مصرف انرژی ، روش های بسیاری به کار گرفته می شود که از آن میان می توان به عایق کاری دیوار ها و پنجره ها و همین طور استفاده مؤثر از انرژی طبیعی خورشید اشاره کرد . در این روش نور خورشید از راه پنجره های بزرگ با شیشه های مخصوص به درون ساختمان می تابد و از طرف دیگر مانع بیرون رفتن گرما می شوند .
هم چنین پنجره های بزرگ در کاهش مصرف الکتریسیته برای روشنایی ساختمان ها ، بسیار مؤثرند . استفاده از لامپ های مهتابی و لامپ های دو قطبی نیز به جای لامپ های روشنایی رشته ای ، موجب کاهش مصرف انرژی می شود . از دیگر روش های کاهش مصرف انرژی برای خنک کردن فضای درون ساختمان ها می توان به کاشتن درخت اشاره کرد که با ایجاد سایه ، از وارد شدن گرمای خورشید به درون ساختمان جلوگیری می کنند .
استفاده ی بهینه از انرژی الکتریکی
در نیروگاه هایی که با سوخت نفت ، زغال سنگ یا گاز طبیعی کار می کنند ، فقط یک سوم انرژی شیمیایی موجود در آن ها به انرژی الکتریکی تبدیل و بقیه ی آن به صورت گرما در هوا پخش می شود . همچنین هنگام انتقال نیروی الکتریسیته از راه خطوط انتقال نیرو ، در اثر مقاومت الکتریکی سیم های برق مقداری از انرژی به صورت گرما به هدر می رود . بنابراین ، با استفاده از رساناهایی به نام ابر رساناها که هیچ گونه مقاومتی از خود نشان نمی دهند ، تا اندازه ی زیادی می توان از هدر رفتن انرژی جلوگیری کرد . اما امروزه مهندسان در پی یافتن چاره ای برای خنک نگه داشتن این ابررساناها هستند زیرا این ابر رساناها باید در دمای صد ها درجه ی سانتی گراد زیر صفر کار کنند .
هدر رفتن انرژی در خودرو
سه چهارم انرژی شیمیایی موجود در سوخت خودرو ( بنزین یا گازوئیل ) به صورت گرما هدر می رود و فقط یک چهارم آن به انرژی جنبشی ( حرکتی ) تبدیل می شود . این گرما در اثر کار کردن موتور خودرو ، ترمز گرفتن برای کاستن از سرعت خودرو ، اصطکاک قطعه های متحرک خودرو و اصطکاک چرخ های آن با سطح جاده ، ایجاد می شود . همچنین نقداری از انرژی به صورت انرژی صوتی هدر می رود .

بازدهی انرژی

با ایجاد تغییرات و اصلاحات از انرژی پاک و همیشگی بهره مند شویم .


نظر شما در مورد مطلب بازدهی انرژی چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۰۷مرداد

هیدروژن و پیل های سوختی »  هیدروژن ساده ترین و فراوان ترین عنصر موجود در جهان است ، اتم هیدروژن فقط از یک پروتون و یک الکترون تشکیل شده است . هیدروژن سوخت بسیار مناسبی است و می توان با سوزاندن آن گرما تولید کرد یا آن که از آن در وسیله ای به نام پیل سوختی استفاده کرد و الکتریسیته به وجود آورد . در هر دو حالت ، محصول فرعی این واکنش شیمیایی آی است . در نتیجه هیدروژن سوخت کاملاً تمیز و بدون آلایندگی ای است .
هیدروژن منبع انرژی نیست چرا که برای تولید آن نیاز به انرژی داریم . اما بعضی از کارشناسان بر این باورند که در آینده می توان از این عنصر برای ذخیره و توزیع انرژی استفاده کرد .
منابع هیدروژن
هیدروژن یکی از فراوان ترین عنصر های موجود در کره ی زمین است ، اما همیشه به صورت ترکیب با دیگر مواد شیمیایی است . بنابراین پیش از استفاده از هیدروژن ، باید آن را از درون ترکیب هایش آزاد کنیم . بزرگ ترین منبع هیدروژن در طبیعت ، آب و هیدروژن در طبیعت ، آب و هیدروکربن هایی مانند گاز طبیعی است . از طریق تجزیه ی الکتریکی آب و گرما دادن به هیدروکربن ها ، در نبود اکسیژن ، می توانیم هیدروژن به دست آوریم . در فرایند تجزیه ی مواد زیستی نیز گاز هیدروژن تولید می شود .
سوزاندن هیدروژن
هیدروژن خیلی خوب می سوزد و مقدار زیادی گرما تولید می کند . در اثر واکنش هیدروژن با اکسیژن ، آب تولید می شود . امروزه مصرف هیدروژن بسیار کم است و بیش ترین مورد استفاده ی آن در موتور های موشکی مانند فضاپیما ها و شاتل های فضایی است . در این نوع موشک ها هیدروژن با اکسیژن ترکیب می شود و عمل احتراق روی می دهد و در این واکنش شیمیایی ، جریانی از گاز داغ از انتهای موشک خارج می شود . و نیروی پیشران را ایجاد می کند .
پیل های سوختی
پیل سوختی وسیله ای است که با ترکیب کردن هیدروژن و اکسیژن ، نیروی الکتریسیته تولید می کند . پیل سوختی شبیه یک باتری کار می کند و تا وقتی دارای اکسیژن و هیدروژن است ، می تواند الکتریسیته تولید کند .
یک پیل سوختی از دو الکترود تشکیل شده است که توسط ماده ای به نام الکترولیت از یکدیگر جدا شده اند . هیدروژن به درون یکی از الکترود ها فرستاده و در آن جا به الکترون و پروتون تجزیه می  شود . پروتون ها نیز از راه ماده ی الکترولیت ، به سوی الکترود دیگر می روند ، اما در مورد الکترون ها چنین چیزی روی نمی دهد . در عوض الکترون ها پیش از آن که به سوی الکترود دیگر رانده شوند ، پیل را ترک می کنند و پیش از آن که به الکترود دیگر بروند ، جریان الکتریسیته تولید می کنند . سپس در الکترود دیگر ، این الکترون ها با پروتون ها  و اکسیژن نرکیب می شوند و محصول این واکنش شیمیایی آب است .
کاربرد پیل های سوختی
پیل های سوختی وسایل پیچیده ای هستند که در ساخت آن ها از مواد کمیاب استفاده می شود و در نتیجه بسیار پر هزینه اند . امروزه استفاده از پیل های سوختی محدود است  . در بعضی از ساختمان ها برای فراهم کردن نیروی برق اضطراری ، از پیل های سوختی استفاده می کنند . هم چنین سالیان سال است که برای فراهم کردن نیروی برق فضاپیما ها از این نوع پیل ها استفاده می شود . بیش تر کارخانه های خودروسازی نیز خودروهای آزمایشی ای ساخته اند که نیروی محرکه ی موتور های الکتریکی آن ها را پیل های سوختی فراهم می کنند .

انرژی هیدروژن و پیل سوختی

ساز و کار یک پیل سوختی هیدروزن


نظر شما در مورد هیدروزن و پیل سوختی چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۰۶مرداد

ژول سنج یا کالری سنج ماده ی غذایی چیست ؟ » ( Food Joule meter ) برای تعیین انرژی شیمیایی موجود در یک ماده ی غذایی ، از دستگاهی مطابق شکل زیر استفاده می شود . این دستگاه ژول سنج یا کالری سنج نامیده می شود . برای این منظور ، جرم مشخصی از یک ماده ی غذایی را درون ظرف کوچکی که در پایین این دستگاه تعبیه شده است ، قرار می دهند . پس از آن ماده ی غذایی درون ظرف را آتش می زنند و با عبور اکسیژن از مجاورت آن اجازه می دهند تا ماده ی غذایی به طور کامل بسوزد . دمای آب را قبل از آتش زدن ماده ی غذایی و پس از این که همه ی ماده ی غذایی به طور کامل سوخته شد ، اندازه گیری می کنند . با محاسبه ی تغییر دمای آب ، می توان مقدار گرمایی را که از ماده ی غذایی به آب منتقل شده است محاسبه کرد ( در مبحث دما و گرما می توانید با چگونگی محاسبه ی گرمایی که به آب منتقل شده است ، آشنا شوید . )

کالری سنج ماده ی غذایی

ساز و کار یک ژول سنج ( کالری سنج ) ماده ی غذایی

نظر شما در مورد دستگاه ژول سنج مواد غذایی چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۰۵مرداد

»خواهشمندیم دانش آموزان محصل از این برنامه برای حل تمرینات استفاده نکنند «

نرم افزار محاسبه انرژی جنبشی ( نسخه 1.00 ) » همانگونه که می دانید یکی از مباحث ساده و مهم فیزیک انرژی است یکی از انواع انرژی که روزانه در اطراف خود مشاهده می کنیم انرژی جنبشی است انرژی جنبشی جسمی که در حال حرکت است به سرعت و جرم آن بستگی دارد ، شما ، به وسیله ی این نرم افزار ساده می توانید با وارد کردن سرعت ( متر بر ثانیه ) و جرم ( کیلوگرم ) انرژی جنبشی یک جسم را ( بر حسب ژول ) محاسبه کنید . توجه : این برنامه فعلاً نسخه آزمایشی می باشد . امروز ما ، نسخه ی آزمایشی و رایگان این نرم افزار را برای دانلود در وبسایت فیزیک برای زندگی قرار می دهیم . این نرم افزار به وسیله ی زبان قدرتمند VB.NET برنامه نویسی و اجرا شده .

* توجه این برنامه ویژه ی کامپیوتر و تنها قابل استفاده در سیستم عامل ویندوز می باشد *

برخی ویژگی های برنامه :

- رایگان بودن

- کاملاً ایرانی و مستقل

- حجم کم

- استفاده ی آسان و راحت

- سرعت بالا در محاسبات

- رابط کاربری زیبا و جذاب

- اجرای آسان

- عدم نیاز به نصب و قابل حمل

* با تشکر از تمامی کسانی که ما را در ساخت برنامه یاری نمودند ( به ویژه بخش مدیرییت آرین نرم افزار ) .

لطفاً ما را از نظرات و پیشنهادات خود در رابطه با این نرم افزار کاربردی بهره مند سازید - با تشکر .


برنامه محاسبه انرژی جنبشی
نمای برنامه ی محاسبه انرژی جنبشی

شخصی سازی برنامه » در صورتی که برنامه نویس هستید و این نرم افزار را به همراه سورس و پروژه (VB.NET ) می خواهید ، با پرداخت مبلغ 30000 ریال می توانید این سورس ها و پروژه کامل را از طریق لینک زیر دریافت نمایید .
( دانلود رمز دارد و برای گرفتن رمز باید پرداخت مالی انجام دهید ) با تشکر .
دریافت سورس و پروژه آماده برنامه
عنوان: سورس پروژه محاسبه انرژی جنبشی
حجم: 125 کیلوبایت
توضیحات: سورس پروژه نرم افزار محاسبه انرژی جنبشی

ویدییو کار با برنامه


لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را از طریق بخش نظرات با ما در میان بگذارید .

توجه : در صورتی که در دریافت یا اجرای برنامه مشکلی دارید آن را با ما در میان بگذارید تا در اسرع وقت به آن رسیدگی گردد .
گروه فیزیک
۲۹تیر

انرژی گیاهی » انرژی ای است که از مواد گیاهی مانند چوب به دست می آوریم . این انرژی به صورت انرژی شیمیایی در گیاهان ذخیره شده است . به این مواد گیاهی " بیومس " یا زیست توده ( توده ی زیستی ) می گویند . هم اکنون برای تولید گرما ، الکتریسیته و تهیه ی انواع سوخت های وسایل نقلیه از مواد گیاهی استفاده می کنیم . چوب از شناخته شده ترین منابع انرژی زیستی به شمار می رود .

هزاران سال است که مردم برای فراهم کردن گرمای خود از هیزم استفاده می کنند . با این کار بسیاری از جنگل های جهان نابود شده اند . در روش نوین استفاده از انرژی زیستی ، این منبع انرژی به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر ( نو شدنی ) به کار می رود ، زیرا با کاشت نهال می توان جنگل ها را نوسازی کرد . هر چند در اثر سوزاندن مواد گیاهی ، دی اکسید کربن در هوا پخش می شود ، اما گیاهانی که می کاریم و جایگزین آن ها می کنیم ، گاز کربن دی اکسید را برای رشد خود دوباره جذب می کنند .

منابع زیست توده

تقریباً همه ی گیاهان ، از چوب و برگ های گیاهان گرفته تا مقوا ( که از خمیر کاغذ به دست می آید ) را می توان یک منبع انرژی زیستی به شمار آورد . بعضی از توده های زیستی از پس مانده های مواد جنگلی ( تراشه ها و خرده های چوب، کشاورزی ( کاه ) ، صنعتی ( کاغذ ) و فضولات جانوران تشکیل می شوند و بعضی دیگر هم تنها از گیاهانی به دست می آیند که فقط برای تولید انرژی کاشته می شوند و آن ها را گیاهان زراعی ویژه ی انرژی یا علوفه های انرژی زیستی می نامند . این دسته شامل گیاهانی مانند خیزران و درختانی مانند بید می شود که رشد بسیار سریعی دارند . در آینده گیاهانی را پرورش می دهند که اصلاح ژنتیکی شده انمد و با این کار امکان تولید توده های زیستی بیش تری فراهم می شود .

سوزاندن زیست توده

بعضی از منابع انرژی زیستی را به عنوان سوخت می سوزانند تا انرژی نهفته در آن ها آزاد شود . هم چنین از این نوع انرژی های زیستی در مراکز تولید نیروی برق به جای سوخت های فسیلی استفاده می کنند . در آینده نیز این مواد را همراه با زغال سنگ در کوره های پیشرفته می سوزانند .

بعضی از کارخانه های تولید الوار و مجتمع های تولید کاغذ ، برای تولید گرما و الکتریسیته از دور ریز چوب ( مانند خاک اره و خرده های چوب ) به عنوان سوخت استفاده خواهند کرد .

سوخت های زیستی

مواد زیستی را نیز می توان به سوخت های مایع یا گاز تبدیل کرد که سوخت های زیستی نامیده می شوند . مانند الکل ، سوخت های مایع ویژه ی موتور های دیزل ، هیدروژن و متان . از تخمیر کردن مواد قندی موجود در مواد گیاهی مانند ذرت و نیشکر می توان الکل به دست آورد . کارشناسان در پی یافتن راه های تازه ای برای تهیه ی الکل از الیاف گیاهان و مواد قندی هستند . از دانه های روغنی گیاهان و ضایعات روغن پخت و پز هم می شود سوخت مایع موتور های دیزل را به دست آورد .

هر دو نوع سوخت مایع حاصل از تخمیر مواد غذایی ( مانند الکل و دیزل ) را می توان به تنهایی یا مخلوط با بنزین و گازوئل در وسایل نقلیه به کاربرد و انتشار مواد آلاینده ی زیان آور را در هوا تا اندازه ای کاهش داد . در برزیل الکل حاصل از تخمیر نیشکر ، یک چهارم سوخت مصرفی وسایل نقلیه را فراهم می کند . هم چنین با گرم کردن توده اهای زیستی در کوره هایی با دمای بسیار زیاد ، در نبود اکسیژن ، می توان گاز هیدروژن و متان به دست آورد که محصول این فرایند ، بیوگاز نامیده می شود . در اثر تجزیه و پوسیدن مواد زیستی به طور طبیعی نیز گاز متان تولید می شود . هیدروژن و متان را می توان به عنوان سوخت در توربین های گازی یا کوره ها به کار برد و الکتریسیته تولید کرد .


یک نیروگاه بهره برداری از انرژی زیست توده ( بیومس )
 

نظر شما در مورد انرژی گیاهی چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۲۴تیر

نیروی خالص » تغییر در حرکت ناشی از یک نیرو یا ترکیبی از آنهاست ( در ادامه ی مطالب تغییر حرکت را شتاب خواهیم خواند ) . نیرو به ساده ترین شکل ، به صورت فشار یا کشش است ، منبع آن می تواند گرانشی ، الکتریکی ، مغناطیسی ، یا صرفاً تلاش عضلانی باشد . وقتی بیش از یک نیرو بر جسمی وارد شود ، نیروی خالص  را در نظر می گیریم . مثلاً ، اگر شما و دوستتان جسمی را با نیرو های مساوی در یک جهت بکشید ، نیرو ها با هم ترکیب می شوند و نیروی خالصی دو برابر نیروی شما تولید می کنند . اگر هر یک از شما با نیرو های مساوی جسمی را در جهت های مخالف بکشید ، نیروی خالص صفر می شود . نیرو های مساوی و در جهت های مخالف اثر هم را خنثی می سازند . یکی از نیرو ها را می توان منفی نیروی دیگر در نظر گرفت ، و جمع جبری آن دو صفر می شود ، که نیروی خالص حاصل را صفر می سازد .

شکل 1 در زیر ، نشان می دهد که نیرو ها چگونه با هم ترکیب می شوند و نیروی خالصی را تولید می کنند . جفت نیروی 5 پوندی در یک جهت نیروی خالص 10 پوندی را به وجود می آورند  . اگر 10 پوند نیرو به طرف راست و 5 پوند به طرف چپ وارد شود ، نیروی خالص 5 پوند به طرف راست وارد می شود ( نیرو ها در این شکل با پیکان نشان داده شده اند ) .  کمیتی چون نیرو را که هم اندازه دارد و هم جهت کمیت برداری می نامند . کمیت های برداری در فیزیک را می توان با پیکان هایی نشان داد که طول و جهت آن ها اندازه و جهت آن کمیت را نشان می دهد ( در ادامه ی مطالب فیزیک برای زندگی بیشتر درباره ی بردار ها صحبت می کنیم ) .

نیروی خالص

شکل 1 - نیروی خالص

مطالب مرتبط : کوپرنیک و زمین متحرک ، ارسطو و حرکت  ، آزمایش گالیله و سطح شیب دار ، قانون اول حرکت نیوتون

نظر شما در مورد نیروی خالص چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۱۹تیر

انرژی اقیانوس ها ( Ocean energy ) » اقیانوس های جهان سرچشمه ی بالقوه ی مقدار زیادی انرژی هستند . سرچشمه ی این انرژی ، پدیده های گوناگونی است که در اقیانوس ها روی می دهد . انرژی جنبشی جریان های جزر و مد آب ، جریان های اقیانوسی ، نیروی امواج آب و انرژی گرمایی سطح آب اقیانوس ها از جمله انرژی های اقیانوسی به شمار می روند .

انرژی جریان های جزر و مد آب

نیروی جاذبه ی ماه آب اقیانوس ها و دریا ها را جا به جا می کند که در ساحل به صورت بالا و پایین رفتن سطح آب ( موج ) آشکار می شود . نیروگاه های جزر و مدی با استفاده از نیروی جزر و مد ، برق تولید می کنند . در این نیروگاه ها ، سدی به نام آب بند بین دریا و دهانه ی رودخانه می سازند و توربین هایی نیز در این مکان جای می دهند . وقتی آب دریا بالا می آید ، جریان آب پس از به کار انداختن توربین ها ، وارد مخزن سد می شود و زمانی که آب دریا پایین می آید ، آب از راه حوضچه ی رودخانه و از مجرای سد ، به دریا بر می گردد و در مسیر برگشت خود ، توربین ها را دوباره به گردش در می آورد . بنابراین توربین ها در هر دو حالت کار می کنند و برق تولید می شود . نیروی جزر و مد یکی از گونه های انرژی های اقیانوسی است که امروزه از آن برای تولید برق بهره برداری می کنند . پژوهشگران هم اکنون در حال طراحی و ساخت توربین هایی هستند که بتوان آن ها را در بستر دریا و در جاهایی که جزر و مد زیاد است ، کار گذاشت .

انرژی امواج آب

پژوهشگران برآورد کرده اند که موج هایی که بر ساحلی به طول دو کیلومتر می کوبند ، برابر یک نیروگاه کوچک با سوخت زغال سنگ می توانند انرژی تولید کنند . کارشناسان در حال بررسی روش های گوناگون بهره برداری هر چه بیش تر از انرژی امواج هستند . هم اکنون از سه نوع سامانه ی مختلف شناور ، ستونی و موجی استفاده می شود . در مولد های شناور ، یک دسته شناور در آب قرار دارند ، و هنگامی که موج عبور می کند ، این شناور ها بالا و پایین می روند . این حرکت ها روغنی را تلمبه می کنند تا توربینی را به حرکت در آورد و برق تولید کند ، ستون های نوسان کننده نیز پر از هوا هستند ، حرکت موج باعث می شود که آب از پایین به درون این ستون ها برود و از آن بیرون بیاید و در نتیجه هوای بالای ستون را بالا و پایین بفرستد ، هوای سامانه های موجی نیز آب بخش های بالایی موج را دریافت می کنند . این آب یک توربین را به کار می اندازد و سپس به دریا بر می گردد.



انرژی گرمایی اقیانوس ها
اقیانوس ها دو سوم سطح کره ی زمین را پوشانده اند . هر روز تابش خورشید سطح آب اقیانوس ها را گرم می کند . بنابراین اقیانوس ها مقدار زیادی از انرژی گرمایی را در خود ذخیره می کنند که به انرژی گرمایی اقیانوسی معروف است . در مناطق گرمسیری ، سطح آب تا 25 درجه ی سانتی گراد گرم می شود ، از آبی که تا این اندازه گرم است می توان برای تولید الکتریسیته ( توضیح زیر را بخوانید ) نیروگاه های انرژی گرمایی اقیانوسی در مقیاس کوچک و به طور آزمایشی طراحی و ساخته شده اند و کارآیی آن ها در دست بررسی است .
ماشین مبدل انرژی گرمایی اقیانوسی
در این دستگاه ها از آب گرم لایه یذ سطحی ، برای تبخیر مایعی مانند آمونیاک استفاده می کنند که در دمای پایین می جوشد . فشار گاز حاصل از تبخیر ، توربین را به گردش در می آورد ، در مرحله ی بعد ، این گاز با آب سردی که از عمق آب بالا می آید ، متراکم می شود ، و دوباره به حالت مایع در می آید و این چرخه بار ها تکرار می شود .

نظر شما در مورد انرژی اقیانوسی چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۱۸تیر

انرژی برق آبی یا هیدرو الکتریک چیست » انرژی آب ، انرژی آب انرژی ای است که از نیروی آب های جاری به دست می آید . از آن جایی که بخش زیادی از انرژی حاصل از نیروی آب برای تولید الکتریسیته مصرف می شود ، به نیروی برق - آبی ( هیدروالکتریک ) نیز معروف است . انرژی برق آبی سرچشمه ی انرژی تجدیدپذیر ( نو شدنی ) به شمار می رود ، چرا که آب در چرخه ی طبیعی خود به رودخانه ها می ریزد . استفاده از نیروی آب های جاری که یکی از قدیمی ترین سرچشمه های انرژی تجدید پذیر است ، از گذشته های بسیار دور و در گستره ی زیادی کاربرد داشته است و نیروگاه های برق آبی بیش از صد سال پیش به کار افتاده اند .

نیروگاه های برق آبی ( هیدروالکتریک )

در یک نیروگاه برق آبی ، آب به سمت توربین ها هدایت می شود . وقتی آب با پره های توربین برخورد می کند ، توربین را به چرخش در می آورد و توربین نیز یک مولد برق را به کار می اندازد و الکتریسیته تولید می کند . توربین ها و مولد های برق انرژی حرکتی آب را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند . نیروگاه های برق آبی انواع مختلفی دارند ، رایج ترین نوع نیروگاه های برق آبی ، نوع مخزنی است که در آن سدی بر روی رودخانه می سازند . آب رودخانه پشت سد جمع می شود و دریاچه ای به وجود می آید . در این نیروگاه ها آب در تمام سال به طور یکنواخت به سمت توربین ها هدایت می شود . حتی زمانی که شدت جریان آب رودخانه کم و زیاد می شود ، آب با سرعت یکنواختی در توربین ها حرکت می کند . نیروگاه برق آبی تزریقی ، نوع دیگری از نیروگاه های برق آبی است که در آن ، آب جاری رودخانه ، توربین را به کار می اندازد . در این نوع نیروگاه ، به دو مخزن آب نیاز داریم که یکی از آن ها بالا تر از دیگری قرار دارد . در آغاز شب که میزان مصرف برق زیاد می شود ، آب ذخیره شده در مخزن بالایی رها می شود تا توربین ها را به حرکت در آورد ، اما هنگامی که مصرف برق کم می شود ، برق تولید شده ی اضافی در مولد ها ، تلمبه هایی را به کار می اندازد که آب را از مخزن پایینی به مخزن بالایی می برد تا در موقع نیاز ، دوباره از آب ذخیره شده در این مخزن استفاده شود .
سد های بزرگ
همه ی نیروگاه های برق آبی بزرگ ، از نوع نیروگاه های مخزنی هستند . برای تهیه ی آب نیروگاه های برق آبی ، سد های بزرگی در نقاط مختلف جهان ساخته شده است . ساخت این سد ها نه تنها از وقوع سیلاب ها جلوگیری می کند ، بلکه از آب این سد ها برای آبیاری زمین های کشاورزی نیز استفاده می کنند . Nایتایپو نمونه ای از این سد های بزرگ است که بین برزیل و پاراگوئه ساخته شده است . 18 توربین این سد ، 12600 مگاوات الکتریسیته تولید می کنند که 25% برق مصرفی برزیل و 75% برق مصرفی پاراگوئه از این نیروگاه برق آبی فراهم می شود .
مشکلات نیروگاه های برق آبی
نیروگاه برق آبی ، یک سرچشمه ی انرژی تجدیدپذیر ( نو شدنی ) و کارآمد است و بسیاری از کشور ها در حال ساختن سد های بزرگ بر روی رودخانه هایشان هستند تا از انرژی آب های جاری بهره برداری کنند . متأسفانه ساختن این سد های بزرگ ، مشکلات زیست محیطی فراوانی به وجود می آورد . با ساختن این سد ها ، مسیر جریان آب رودخانه ها تغییر می کند و از شکل گیری جلگه های سیلابی در زمین های پیرامون رودخانه ها جلوگیری می کند . هنگام جاری شدن سیل و طغیان آب ، این زمین ها از رسوب ها و گل و لای پوشیده می شوند و زمین های کشاورزی نامرغوبی را به وجود می آورند . هم چنین در اثر تشکیل دریاچه های بزرگ در پشت سد ها ، ساکنان این مناطق مجبور می شوند از محل زندگی خود کوچ کنند ، زیستگاه های جانوران نیز زیر آب می رود ، عده ای کشته می شوند و عده ای از آن ها نیز چاره ای جز کوچ کردن به مکانی دیگر ندارند . ماهیان و دیگر گونه های آبزیان نیز هنگام عبور از لای پره های توربین ها ، زخمی یا کشته می شوند . همین مشکلات موجب شده است تا در آمریکا ازر فعالیت سد های بزرگ جلوگیری کنند . کارشناسان نیز در حال طراحی و ساخت توربین هایی هستند که برای آبزیان خطری ایجاد نکنند . به علاوه ی ساخت سد های بزرگ با مخالفت شدید گروه های دوستدار محیط زیست رو به رو شده است . توجه کنید که همه این مشکلات بخاطر تأمین انرژی برای انسان است !
بیاییم همه باهم در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم ، دیگران صرفه جویی نمی کنند ؟ چرا ما نکنیم ؟


تولید انرژی الکتریکی از طریق یک نیروگاه برق آبی ( هیدروالکتریک )

نظر شما در مورد انرژی برق آبی و مزایا و معایب آن چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک
۰۶تیر

انرژی خورشیدی چیست ؟ » انرژی خورشیدی را مستقیم از خورشید دریافت می کنیم . این انرژی از گرما و نور تشکیل شده است . مقدار انرژی ای که خورشید در مدت یک ثانیه تولید می کند برابر است با مقدار انرژی ای که ما در مدت یک میلیون سال د کره ی زمین مصرف می کنیم . در یک روز صاف و آفتابی ، با مقدار انرژی خورشیدی که به یک متر مربع از سطح کره ی زمین می رسد ، می توان روشنایی و گرمای یک شهر کوچک را فراهم کرد . ما می توانیم با استفاده از باتری های خورشیدی و صفحات خورشیدی این انرژی خورشیدی را به دام اندازیم .

صفحه های خورشیدی

ساده ترین نوع صفحه های خورشیدی از صفحه های سیاه رنگی ساخته می شوند که لوله های مارپیچ از میان آن ها می گذرند . این صفحه ها با جذب گرما و نور خورشید گرم می شوند . این گرما هوای درون صفحه های خورشیدی و آب درون لوله ها را گرم می کند . در کشور هایی که آسمان شان همیشه آفتابی است ( مانند ایران ) ، استفاده از صفحه های خورشیدی برای فراهم کردن آب گرم خانه ها بسیار متداول است .

تولید الکتریسیته از گرمای خورشید

یک سامانه ی متمرکز کننده ی انرژی خورشیدی ، پرتو های خورشید را جمع می کند و با بهره گیری از گرمای آن ، برق تولید می کند . دو نوع سامانه ی متمرکز کننده ی انرژی خورشیدی داریم : برج نیروگاهی و شیار جمع کننده .

سامانه ی برج نیروگاهی ، یک برج مرکزی دارد که در پیرامونش صد ها آینه روی زمین قرار گرفته اند . این آینه ها نور خورشید را باز تابانند و درست بر روی یک نقطه از این برج ( کانون ) متمرکز می کنند . نور متمرکز شده ی خورشید دیگ بخار نصب شده بر بالای برج را چنان داغ می کند که آب درون آن بخار می شود . این بخار توربین های مولد برق را به کار می اندازد . شیار های جمع کننده ، شبیه یک نیم لوله اند که در سطح داخلی آن ، آیینه هایی قرار دارد . این شیار ها ، پرتو های نور خورشید را روی لوله ای که از میان آن می گذرد ، متمرکز می کنند . روغنی که درون این لوله ها وجود دارد ، گرمای متمرکز شده ی خورشید را جا به جا می کند و بخار لازم برای چرخش توربین ها را به وجود می آورد .

پیل های خورشیدی

یک پیل خورشیدی ( که به آن سلول ولتایی هم می گویند ) انرژی گرمایی خورشید را مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کند . یک پیل خورشیدی از دولایه ماده ی نیمه رسانا ساخته می شود که بر روی یکدیگر قرار می گیرند . هنگامی که نور خورشید به نقطه ی تلاقی بین دو نیمه رسانا می تابد ، الکترون ها آزاد می شوند و در نتیجه بین این دو لایه ی نیمه رسانا ، جریان الکتریکی برقرار می شود و مانند یک باتری عمل می کند . هر پیل خورشیدی جریان الکتریکی ضعیفی تولید می کند ، بنابراین برای تولید الکتریسیته ی بیش تر ، باید چندین پیل خورشیدی زا به یکدیگر وصل کرد .

پیل های خورشیدی کاربرد های گسترده ای دارند ، از ساعت و ماشین حساب گرفته تا ایستگاه های فضایی ، از انرژی خورشیدی استفاده می کنند . 

اما پیل های خورشیدی کارآیی زیادی ندارند . هر پیل خورشیدی به طور معمول فقط 15% از انرژی نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند . بنابراین از هزاران پیل خورشیدی که پانصد برابر زمین فوتبال مساحت دارد ، می توان الکتریسیته ای برابر یک نیروگاه کوچک با سوخت زغال سنگ تولید کرد . راه اندازی چنین تأسیساتی برای تولید ، بسیار پر هزینه است . با وجود این هم اکنون به جای نیمه رساناها از پلاستیک ها استفاده می کنند تا کارآیی آن را افزایش دهند و از هزینه ها بکاهند .

سلول خورشیدی

یک سلول خورشیدی - انرژی خورشید یک منبع انرژی تجدید پذیر است

نظر شما در مورد انرژی خورشیدی چیست ؟ در بخش نظرات منتظریم !

با فیزیک برای زندگی همراه باشید ...

گروه فیزیک

پشتیبانی

360 رنگ
حمایت از ما
خانه
درباره ما
همکاری با ما