Geologijos egzamino klausimai

Egzamino klausimai. 1. 1-Matavimo būdai? 2. Tiesioginiai matavimai? Tiesioginis matavimas tai toks matavimas kuriuo dominančio dydžio vertė nustatoma tiesiogiai iš prietaiso rodmenų. Pavyzdžiui ilgio matavimas slankmačiu, laiko- sekundometru, srovės stiprio- ampermetru. 3. Netiesioginiai matavimai ir jų naudojimas geologijoje? Netiesioginiu vadinamas toks matavimas, kuriuo fizinio dydžio vertė randama kaip kitų dydžių funkcija. Pavyzdžiui, kūno tankis nustatomas žinant jo masę ir tūrį. Netiesiogiai randamų dydžių vertės yra apskaičiuojamos pagal tam tikras formules, išmatavus į jas įeinančių dydžių vertes. 4. Kokie vienetai yra pagrindiniai SI sistemoje? Pagrindiniai vienetai: masės- kilogramas (kg jis lygus kilogramo tarptautinio etalono saugomo matų ir svorių centre masei.), ilgio- metras (m tai atstumas kurį vakuume nusklinda šviesa per 1/299mil sekundės dalį), laiko- sekundė (s i lygi spinduliavimo atitinkančio kvantinį šuolį tarp cezio 133 atomo pagrindinės būsenos dviejų hipersmulkiosios sandaros lygmenų, 9192mil periodų trukmei.), temperatūros- kelvinas (K yra vandens trigubo taško termodinaminės temperatūros 1/273,16 dalis ir egzistuoja esant 611 pa slėgiui ir 273,16 K temperatūrai), srovės stiprio- amperas (A nuolatinės elektros srovės stipris kuri tekėdama dviems lygiagrečiais be galo ilgais, nykstamai mažo apvalaus skerspjūvio laidais, esančiais vakuume 1m atstumu vienas nuo kito, sukelia tarp jų 2·10-7 Niutono jėgą kiekvienam laido ilgio metrui), medžiagos kiekio- molis (mol medžiagos kiekis sistemos sudarytos iš tiek vienodų dalelių kiek atomų yra 0,012 kg anglies-12. vartojant molį turi būti įvardintos vienodos dalelės arba tiksliau apibrėžtos tokių dalelių grupės), šviesos stiprio- kandela (cd šviesos stipris tokio šaltinio kuris tam tikra kryptimi skleidžia vienspalvę 540·1012 hercų dažnio 1/683 vato steradianui stiprio spinduliuotę. Šis vienetas yra skirtas įvertinti šviesos poveikį žmogaus akiai). 5. Kas yra dydžio dispersija? Išvestiniai dydžiai skiriasi nuo pagrindinių ir yra išreiškiami jais arba kitais išvestiniais dydžiais. Išvestiniai dydžiai turi išvestinius SI vienetus, kurie apibrėžiami pagrindiniais SI vienetais arba kitais išvestiniais vienetais. Jie apskaičiuojami iš tuos vienetus apibrėžiančių lygybių ir kartais gali turėti specialius pavadinimus ir simbolius. Dydžio dimensija- tai formulė, pateikianti dydį tam tikroje sistemoje kaip sandaugą laipsninių daugiklių, reiškiančių pagrindinius dydžius. 6. 2-Dimensinė analizė? 7. Įrodykite, kad lygtis išreiškianti garso greitį ore turi vienodas dimensijas abiejose pusėse: čia γ yra nedimensinis dydis p- yra slėgis išreiškiamas ML-1T-2, ρ-tankis išreiškiamas ML-3, c- yra greitis išreiškiamas LT-1. Čia M žymi masę, L ilgį, T laiką. 8. Įrodykite kad lygtis išreiškianti slėgį gylyje z turi vienodas dimensijas abiejose pusėse: p= ρgz, ML-1T-2=ML-3*LT-2*L=ML-3T-2L2= ML-1T-2 čia p- slėgis išreiškiamas ML-1T-2, ρ-tankis išreiškiamas ML-3, g- laisvojo kritimo pagreitis išreiškiamas LT-2, z- gylis išreiškiamas L. Čia M žymi masę, L ilgį, T laiką. 9. įrodykite kad lygtis išreiškianti gravitacinę traukos jėgą veikiančią tarp dviejų kūnų turi vienodas dimensijas abiejose pusėse. čia: m1- yra pirmojo kūno masė išreiškiama M, m2- yra antrojo kūno masė išreiškiama M, r- yra atstumas tarp kūnų išreiškiamas L, G- konstanta turinti dimensiją M-1L3T-2,F-jėga išreiškiama MLT-2. Čia M žymi masę, L ilgį, T laiką. 10. 3-Ryšys tarp išvestinių ir dešimtainių vienetų. 11. 5kJ=5*103 12. 2GJ=2*109 13. 4TJ=4*1012 14. 3μJ=3*10-6 15. 6nJ=6*10-9 16. 7mJ=7*10-3 17. 2pJ=2*10-12 18. 4-Žemės atmosfera bei skysčių garavimas ir kondensacija. 19. Žemės atmosferos sandara. Žemės atmosfera pagal temperatūros pokyčius yra pasidalinusi į 4 sluoksnius: troposfera 0 iki 10-16km aukštis virš jūros lygio, jame yra 75% visų atmosferos dujų, dulkių ir vandens garų ir yra kintantis didžiausias pusiaujyje o mažiausias ašigaliuose. Tada eina riba- tropopauzė čia vyrauja stiprūs vėjai jų greitis gali siekti 120-450km/h antras sluoksnis tai stratosfera- nuo 10-16km iki 50kmčia 24km aukštyje išsidėstęs ozono sluoksnis. Trečias sluoksnis mezosfera- 50 iki 85 km aukštyje. Ketvirta termosfera ir ji dar yra dalinama į dvi dalis jonosfera ir egzosfera. Ji dengia Žeme maždaug 1000km. sluoksniu. Atmosferą sudaro dujos ir garai. Pirmajam tipui priklauso dujos kurių koncentracija ore nekinta tai78,089 % azotas, 20,964% deguonis, 0,934% argonas kitos tauriosios dujos 0,1%. Antrajam tipui priklauso dujos ir garai kurių koncentracija atmosferoje nuolat kinta ir kurie yra geografiškai pasiskirstę netolygiai: vandens garai anglies dioksidas, ozonas ir kitos. Šiam tipui priklauso ir radonas kurio kiekis kinta dėl radioaktyviųjų virsmų. Vandens garų atmosferoje yra 1,24*1016kg. Kylant aukštyn vandens koncentracija mažėja. 20. Reiškiniai sąlygojantys oro masių judėjimą. Oro masių pernešą vertikalia arba horizontalia kryptimi veikia vėjai arba turbulentiškumas. Laikant procesą adiabatiniu (tai yra jei diskreti oro porcija nei gauna šilumos nei atiduoda aplinkai) galima nustatyti temperatūros, slėgio ir aukščio sąryšius. Svarbiausios jėgos veikiančios horizontalųjį oro judė yra slėgio gradientai, Koriolio jėga ir trintis. Slėgio gradientai atsiranda todėl kad saulė nevienodai įšildo atmosferą. (pusiaujo ir ašigalių temperatūrų skirtumas sudaro šiluminę energija sukeliančią horizontalią ir vertikalią atmosferos cirkuliaciją.) ties pusiauju oras šiltas oras kyla aukštyn ir plūsta ašigalių link, tuo tarpu į jo vietą apatiniuose sluoksniuose šaltas oras nuo ašigalių juda pusiaujo link. Vyraujančių vėjų sistema iškraipo sukdamasi Žemė (sukelianti Koriolio jėgos efektą, jis kreipia vėjus į dešinę Š pusrutulyje ir į kairę P pusrutulyje) aukšto ir žemo (depresijų) slėgio sričių bei sausumos ir vandenų pasiskirstymas (nes nevienodai įšyla sausuma ir jūra pvz sausi vėjai pučia iš šaltos aukšto slėgio srities vasarą sausuma greit įšyla ir sudaro žemo slėgio sritis į ją plūstantis oras įtraukia ir drėgnus liūtingus P pusrutulio pasatus) . Ties pusiauju yra depresinė kitaip tylos zona ir čia vėjai kyla tiesiai aukštyn. Pakilęs jis sklaidosi į šiaurę ar pietus. Vėjo greitį ir kryptį atmosferos apačioje veikia oro trintis į žemės paviršių ir paviršiaus nelygumai. Dėl trinties vėjo greitis prie Žemės paviršiaus yra lėtesnis nei aukštesniuosiuose sluoksniuose, ties vandeniu jis stipresnis nei ties sausuma. Siauruose slėniuose jis pagreitėja. 21. Vandens garai atmosferoje. Beveik visi vandens garai yra sutelkti apatiniame maždaug 10km storio sluoksnyje. Vandens garų atmosferoje yra 1,24*1016kg. Kylant aukštyn vandens koncentracija mažėja. Atmosferoje garų koncentracija yra pasiskirsčiusi labai netolygiai ir nuolat geografiškai kinta. Vandens garai sudaro debesis. Saulės šiluma garina vandenyno vandenį. Nematomus vandens garus pakelia oro srovės ir vėjai. Dalis šių garų kondensuojasi ir įšlyja atgal o dalis dėl atmosferos cirkuliacijos nunešamas virš sausumos ir ten išlyja. Tolstant nuo žemės paviršiaus oro drėgnumas mažėja. Šiltame ore yra daugiau vandens garų nei šaltame, todėl ir vidutinių platumų šiltesnė atmosfera yra drėgnesnė nei vėsesnis oras ties Antarktimi. 22. Garavimo procesas ir jo įtaka debesų susidarymui. Skysčio perėjimas į dujinę būseną yra vadinamas garavimu, pereina tik tos molekulės kurios turi pakankamai energijos ir yra skysčio paviršiuje. Skystį palieka greičiausios molekulės todėl skysčio vidutinė molekulių energija mažėja ir skystis vėsta. Vanduo iš vandens telkinių nuolat garuoja, oro srautai nuneša vandens garus kartais už tūkstančio km, susidarius reikiamoms sąlygoms garai kondensuojasi ir iškrenta lietaus ar sniego pavidalu. Debesis sudaro milijonai smulkių vandens lašelių ar ledo kristalėlių jie yra tokie lengvi kad plūduriuoja atmosferoje nekrisdami. Debesų lašeliai susidaro iš ore esančių vandens garų, tai įvyksta kai oro temperatūra nukrinta žemiau kritinio lygio vadinamo rasos tašku. Po to lašeliai gali sušalti į ledo kristalėlius, bet prieš tai turi įvykti du dalykai: pirmiausia drėgnas oras turi pakilti aukštyn (konvekcijos metu su šilto oro srautu) kildamas jis daros mažesnio slėgio ir atiduoda aplinkai savo šilumą, be to ore turi būti dulkelių apie kurias garai galėtų pradėti kondensuotis. 23. Kondensacija. Rasos taškas. Garų kondensacija tai vandens garų perėjimas į skystį. Kondensuojantis garams energijos kiekis didėja ir susidaręs vanduo kaista. Kai skysčio paviršius yra šaltesnis nei oras virš jo tai galimas greitesnis molekulių pagavimas nei jų netektis. Oro su vandens garais rasos tašku yra vadinama temperatūra iki kurios jis turi būti atšaldytas kad vandens garai taptų sočiaisiais ,rasos taškas yra lygus p= ps(Tr) ps-vandens garų daliniui slėgiui. Rasos taškas randamas iš lentelių arba iš formulės: Tr=Tn/1-(lnp/ps(Tn))/A. 24. 6-Gravitacija, planetų judėjimas, Keplerio dėsniai. 25. Gravitacijos įtaka planetų susidarymui ir judėjimui. Planetos susidarė iš ūko ir fluktuacijos (tai medžiagos dalelių sutankėjimas) per milijardus metų toje sutankėjusioje vietoje dalelės pradėjo traukti viena kitą. judėjimui: Bet kuris kūnas visatoje traukia bet kokį kūną. Trauka tarp daugumos kūnų yra maža. Kuo didesnę kūnas turi masę tuo didesne gravitacijos jėga jis pasižymi. Atstumui didėjant gravitacijos jėga mažėja. Jėga kuria kūnai veikia vienas kitą yra proporcinga jų masėms ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui. F=-G*m1m2/R2. planetos sukasi apie saulę nes jos masė yra didžiausia, taigi ir trauka didžiausia. 26. Gravitacijos įtaka termobranduolinių reakcijų inicijavimui žvaigždėse. 27. Keplerio dėsniai. 1- planetos juda elipsėmis kurių viename židinyje yra Saulė. 2-iš Saulės centro išvestas radiusas-vektorius per lygius laiko tarpus nubrėžia vienodo ploto paviršius. 3- planetų apybėgio periodų kvadratai santykiauja kaip jų elipsių ašių kubai. Periodo kvadratas yra proporcingas vidutiniam atstumui nuo saulės iki planetos trečiuoju laipsniu. Būtent tokiu pavidalu ir pateikiamas trečiasis Keplerio dėsnis:T2/r3=4π2/GM=const. R-sukimosi spindulys, jis galioja ne tik planetoms bet ir visiems kitiems kūnams, judantiems orbitomis gravitaciniuose laukuose. Dėsnis naudingas kai reikia apskaičiuoti žvaigždžių mases. 28. Kaip apskaičiuojama Žemės ir Saulės masė? Pagal trečiąjį Keplerio dėsnį. Periodo kvadratas yra proporcingas vidutiniam atstumui nuo saulės iki planetos trečiuoju lapsniu. Būtent tokiu pavidalu ir pateikiamas trečiasis Keplerio dėsnis:T2/r3=4π2/GM=const. R-sukimosi spindulys, jis galioja ne tik planetoms bet ir visiems kitiems kūnams, judantiems orbitomis gravitaciniuose laukuose. Dėsnis naudingas kai reikia apskaičiuoti žvaigždžių mases. 29. Kaip aprašomas palydovų judėjimas? Palydovų judėjimas yra aprašomas Keplerio dėsniais: planetos juda elipsėmis kurių viename židinyje yra Saulė. 2-iš Saulės centro išvestas radiusas-vektorius per lygius laiko tarpus nubrėžia vienodo ploto paviršius. 3- planetų apybėgio periodų kvadratai santykiauja kaip jų elipsių ašių kubai 30. Gravitacijos teorija? Bet kuris kūnas visatoje traukia bet kokį kūną. Trauka tarp daugumos kūnų yra maža. Kuo didesnę kūnas turi masę tuo didesne gravitacijos jėga jis pasižymi. Atstumui didėjant gravitacijos jėga mažėja. Jėga kuria kūnai veikia vienas kitą yra proporcinga jų masėms ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui. F=-G*m1m2/R2 31. Potvyniai ir atoslūgiai. Tarp Žemės ir Mėnulio pasireiškia traukos jėga. Mėnulis ir Žemė skrieja apie bendrą jų centrą kuris yra Žemėje tačiau nutolęs nuo paviršiaus ¾ todėl ir paviršius esantis mėnulio pusėje kūnai skrieja mažesnio radiuso apskritimu ir čia išcentrinė jėga yra mažesnė todėl atkreiptoje į Mėnulį Žemės pusėje kyla banga, tačiau nukreiptoje nuo Mėnulio pusėje ji taip pat kyla taip yra todėl kad traukos ir inercijos jėgų suma yra lygi tų jėgų skirtumui nukreiptoje nuo Mėnulio Žemės pusėje. Pakilusi banga per 24 valandas du kartus apibėga Žemę. Prie Mėnulio keliamo potvynio dar prisideda Saulės traukos jėgos sukeliamas potvynis. Priklausomai nuo Saulės ir Mėnulio vietos ji gali susilpninti potvynį ar jį sustiprinti. Dėl potvynių pasireiškia didelė trintis tarp vandens masių vandenynuose ir tai stabdo Žemės sukimosi energiją, todėl para pradeda ilgėti. 32. 7-Kūnų judėjimas apskritimu. 33. Sukimo momentas, inercijos momentas. Kietas kūnas nesideformuoja slenkamasis kieto kūno judėjimas kai visų jo taškų trajektorijos yra lygiagrečios kreivės. Teorema apie masių judėjimo centrą- kūnui judant slenkamuoju judėjimu jo masės centras juda taip tarytum jame būtų sukoncentruota visa to kūno masė ir lyg jį veiktų visų kūną veikiančių jėgų atstatomoji. Sukimasis apie nejudamąja ašį tai toks kieto kūno judėjimas kai jo taškų trajektorijos yra koncentriniai apskritimai, o jų visų centrai sudaro vieną tiesę, vadinamą sukimosi ašimi. Kai kūnas gali suktis kitų kūnų poveikis jam nusakomas ne jėga, o kitu dydžiu- sukimo arba jėgų momentu. Sukimo momentas yra vektorinis dydis nukreiptas sukimosi ašimi taip, kad žiūrint iš jo galo, jėga suka kietąjį kūną prieš laikrodžio rodyklę. Sukimo momento vienetai yra-N*m ir jis yra lygus- M=r*F Inercijos momentas yra skaliarinis dydis jo SI sistemos vienetas yra kg*m2. Inercijos momentas priklauso nuo kūno masės išsidėstymo, pačios kūno masės, ir nuo kurios sukimosi ašies atžvilgiu jis skaičiuojamas mi- (i=1,2,3, n) tai kūno, padalinto į n mažų elementų, masė. O ri tai nuotoliai nuo sukimosi ašies. Jei sukimosi ašis neina per masės centrą, tai tokios ašies atžvilgiu inercijos momentas I skaičiuojamas remiantis teorema apie ašių perkėlimą: I=I0+md2 čia I0 - inercijos momentas ašies einančios per masės centą ir lygiagrečios su nagrinėtąją, atžvilgiu m- kūno masė, d- atstumas tarp ašių. 34. Išcentrinės inercijos jėgos. Jos aprašomos judesio kiekio momentu. Kūnas kurio masė m ir greitis v turi judesio kiekį p=mv, L=r*p=mrvsinα kadangi r statmenas v, tai L=mωr2 Esmė: išcentrinės jėgos tai inercinės jėgos kurios stengiasi atitolinti kūną nuo jo sukimosi ašies. 35. Sukamasis judėjimas įcentrinių jėgų lauke. Kai orbita judantį kūną veikiančių jėgų momentas lygus 0 ∑M=0 egzistuoja jėga kuri nelygi 0. tai yra judesio kiekio momentas jis pastovus kai dL/dt=M, kai L=cosnt. M=Frsinα kai α=0 F≠0, o M=0. įcentrinė jėga nukreipta į sukimo centą, taigi kai kūnas juda veikiamas įcentrinės jėgos, judesio kiekio momentas jėgos atžvilgiu lieka pastovus. Taip yra daugelyje gamtos sistemų: Žemė apie Saulę, elektronai apie branduolį. 36. Kūnų pusiausvyros sąlygos. 37. Kodėl Žemė yra neinercinė atskaitos sistema? Inercinė sistemai galioja 2 Niutono dėsnis, o žemė yra neinercinė nes juda aplink savo ašį ir skrieja aplink saulę. 38. Koriolio efektas ir jo įtaka geologijoje ir hidrometeorologijoje. Koriolio efektą sukelia besisukdama Žemė. Tai galima paaiškinti tuo jog arti polių Žemės paviršiaus taškai sukasi žymiai lėčiau nei pusiaujyje.jie per tą pątį laiką apsuka mažesnį apskritimą. Oro masės judančios link pietų poliaus suksis prieš laikrodžio rodyklę, o link šiaurės poliau pagal laikrodžio rodyklę. Geologijoje tai svarbu tuo kad upės pradeda griaužti vieną krantą smarkiau nei kita ir susidaro vingis, 39. 8-Pernašos reiškiniai. Chaotiškai judėdamos molekulės perneša iš vienos erdvės dalies į kitą masę, energiją, ir judesio kiekį. Tai sukelia reiškinius kurie bendrai vadinami: difuzija- pernešama masė, šilumos laidumas- pernešama energija šilumos pavidalu, ir vidinė trintis- pernešamas judesio kiekis. 40. Difuzija. Difuzija tai savaiminis vienos medžiagos molekulių įsiskverbimas į kitą medžiagą neveikiant išorinėms jėgoms. Šis reiškinys vyksta tiek dujose, tiek skysčiuose tiek ir kietuose kūnuose, tačiau pastaruosiuose jis vyksta labai iš lėto nes juose yra labai mažai molekulių bei atomų kurie gali laisvai judėti. Difuzija vyksta kai skiriasi medžiagos koncentracijos, ji vyks visada iš didesnės koncentracijos į mažesnę. Koncentracijos kitimą apibūdina koncentracijos gradientas. Difundavusios medžiagos masė Δm priklauso nuo koncentracijos gradiento ΔC/Δx, ploto S, pro kurį vyksta difuzija, ir laiko Δt : Δm= -D Δt S*ΔC/Δx dydis D vadinamas difuzijos koeficientu ir jo skaitinė vertė rodo dujų ar skysčio pernešimą pro ploto vienetą (1m2) per laiko vienetą (Δt=1s) kai koncentracijos gradientas ΔC/Δx=1kg/m4. jo SI vienetas yra m2/s D=lv*1/3. iš čia matom kad kylant temperatūrai difuzija vyksta greičiau nes molekulių greitis didėja, be to skysčiuose difuzija vyksta lėčiau nes juose mažesnis nei dujose molekulių vidutinis laisvasis kelias. 41. Klampumas. Visi realūs skysčiai pasižymi klampumu. Klampumas (kitaip vidinė trintis) atsiranda tarp skysčių sluoksnių kurie juda nevienodu greičiu. Lėčiau judantis sluoksnis veikia greitesnį stabdančia jėga, o greitesnis lėtesnį greitėjimo jėga. Šios jėgos ir yra vidinės trinties jėgos. 42. Šilumos laidumas. Šilumos laidumas tai kūno savybė perduoti energiją iš vienos dalies į kitą, kuri lemia kūną sudarančių dalelių kinetinės savybės. Šilumos kiekis pereinantis iš vienos dalies į kitą priklauso nuo temperatūrų skirtumo tarp šių ploto dalių, kuo staigiau kinta tuo didesnis šilumos kiekis perduodamas. Temperatūros kitimo spartą apibūdina temperatūros gradientas tai santykis ΔT/Δx. Kai atstumas tarp dviejų paviršių Δx, temperatūrų skirtumas yra ΔT. Šilumos kiekį ΔQ, kuris pereina per plotą S per laiką Δt, galime apskaičiuoti šia formule ΔQ=-k S Δt*ΔT/Δx. Čia koeficientas k medžiagos šilumos laidumo koeficientas, minuso kiekis reiškia kad šilumos perdavimas vyksta temperatūros mažėjimo linkme. Dujos yra blogi šilumos laidininkai, todėl medžiagos turinčios didesnį oro kiekį vadinamos termoizoliatais. Kietuose kūnuose šilumą perduoda svyruojančios jų dalelės, aukštesnėje temperatūroje dalelių svyravimo energija yra didesnė ir perduodama kitoms dalelėms taip plinta. Geras metalų laidumas aiškinamas didele laisvųjų elektronų koncentracija. Dujos ir skysčiai iš esmės šilumą perduoda konvekcijos būdu šiltesnės oro masės būna lengvesnės ir todėl kyla aukštyn. 43. Laisvoji konvekcija. Laisvosios konvekcijos sąlygomis šilumos pernaša priklauso nuo oro cirkuliacijos aplink ir virš įkaitinto ar atšaldyto objekto. Ją lemia oro tankių skirtumų atsirandančių dėl temperatūros gradiento, dėl vandens garų koncentracijos gradiento arba dėl abiejų efektų, kombinacijos. Niuslerio kriterijus leidžia sulyginti panašių, tačiau skirtingų matmenų kūnų konvekcinius šilumos nuostolius esant įvairiems vėjo greičiams čia jos lygus Nu=BGrm. . čia B ir m konstantos kurių vertės priklauso nuo kūnų geometrijos 44. Priverstinė konvekcija. Priverstinė konvekcija vyksta tada kai pernaša per ribinį sluoksnį vyksta pučiant oro srovei ir srovės greičio priklauso šilumos pernašos greitis. 45. Nenuostovus šilumos balansas. Kai nenusistovi šiluma ji kinta laiko atžvilgiu paimkim kaip pavyzdį dirvožemį: Dirvožemis tai šyla tai šąla priklausomai nuo temperatūros gradiento. Taip pat svyravimai priklauso nuo dienos ciklo tai yra kampinio svyravimo dažnio ir ji lygi: A(z)=A(0)exp(-z/D) čia amplitudė gylyje z, o pats gylis D apibrėžiamas D=(2k'/ω)05. yra keli dirvožemio laidumo ypatumai: 1- gylyje z=D temperatūrinės bangos amplitudė skiriasi nuo amplitudės paviršiuje. 2- σz/σt=ωD tai greitis su kuriuo temperatūros max ir min pasirodo judantys gilyn į dirvožemį. 3- kai paviršiaus temperatūra pasiekia max temperatūra gylyje πD pasiekia min ir atvirkščiai.srautas pasiekia max π/4 arba 1/8 ciklo anksčiau negu temperatūra tai yra prieš 3 valandas dienos bangai ir 1,5 mėn metinei bangai. Tačiau jei dirvožemio paviršiuje auga augalai su tankia lapija jie uždengia jį nuo saulės ir temperatūrų svyravimai mažėja nes max temperatūrų pokytis mažėja o min didėja. 46. Šilumos tekėjimas dirvožemyje. Dirvožemio šiluminės savybės priklauso nuo vandens ir mineralų kiekio dirvožemyje. Dirvožemio specifinė šiluma didėja didėjant vandens kiekiui dirvožemyje, tačiau dažniausiai yra tarp 2-2,5MJm-3K-1. dirvožemio šiluminis laidumas taip pat priklauso nuo vandens koncentracijos, tačiau įpylus vandens laidumas dirvožemyje padidėja žymiai, iki tam tikros koncentracijos po to laidumas nebekinta su vandens padidėjimu. Dirvožemis tai šyla tai šąla priklausomai nuo temperatūros gradiento. Taip pat svyravimai priklauso nuo dienos ciklo tai yra kampinio svyravimo dažnio ir ji lygi: A(z)=A(0)exp(-z/D) čia amplitudė gylyje z, o pats gylis D apibrėžiamas D=(2k'/ω)05. yra keli dirvožemio laidumo ypatumai: 1- gylyje z=D temperatūrinės bangos amplitudė skiriasi nuo amplitudės paviršiuje. 2- σz/σt=ωD tai greitis su kuriuo temperatūros max ir min pasirodo judantys gilyn į dirvožemį. 3- kai paviršiaus temperatūra pasiekia max temperatūra gylyje πD pasiekia min ir atvirkščiai.srautas pasiekia max π/4 arba 1/8 ciklo anksčiau negu temperatūra tai yra prieš 3 valandas dienos bangai ir 1,5 mėn metinei bangai. Tačiau jei dirvožemio paviršiuje auga augalai su tankia lapija jie uždengia jį nuo saulės ir temperatūrų svyravimai mažėja nes max temperatūrų pokytis mažėja o min didėja. 47. Šilumos mainai Žemėje. Energija kuri išsiskiria branduolyje ir mantijoje perduodama į Žemės paviršių dviem būdais: šiluminiu laidumu ir konvekcija. Šiluminis laidumas priklauso nuo medžiagos savybių. Taip pat Žemės plutoje yra radioaktyviųjų elementų kurie skildami išskiria šilumą, tačiau tai tik maža dalis Žemės šilumos, dalį šilumos Žemė gauna iš saulės. Žemė „neperkaista“ tik todėl kad dalį šilumos išspinduliuoja į kosmosą. 48. Amžinasis įšalas. Kai temperatūra žemės plutoje nepakyla aukščiau 0. 49. 9- skysčiai ir jų tekėjimas. 50. Skysčiai. Jų fizinės savybės. Jeigu suminė atomų ir molekulių kinetinė energija apylygė jų traukos suminei potencinei energijai tai medžiagos būsena yra skysta. Skystyje kaip ir kietame kūne molekulės stipriai sąveikauja išlaikydamos tarpusavio ryšius, bet skysčio molekulės juda daug laisviau nei kieto, bet ne taip laisvai kaip dujų. Toks judėjimas primena kietojo kūno molekulės svyravimus apie pusiausvirąją padėtį. Tačiau kartais molekulei pavyksta ištrūkti tik tai trunka labai trumpai, po to ji vėl nusistovi. Laiko tarpas tarp dviejų molekulės šuolių yra vadinamas gyvavimo trukmė. Skystoji medžiaga stengiasi išlaikyti tūrį tačiau neišlaiko formos, jos forma tokia kaip ir indo į kurį ji įpilta. Idealusis skystis tai teoriškai neklampus ir nespūdus skystis jis neegzistuoja. Slėgis veikiantis nejudančiame skystyje vadinamas hidrostatiniu slėgiu, paskalio dėsnis nejudančiame skystyje slėgis perduodamas į visas puses vienodai. p =P/S=ρgh indo dugną slegia skysčio kurio aukštis yra h, o tankis ρ svoris. Susisiekiančių indų dėsnis slėgis tame pačiame gylyje nepriklausomai nuo indo formos todėl susisiekiančiuose induose skysčio paviršius yra viename lygyje. Archimedo dėsnis panardintą į skystį kūną veikia aukštyn nukreipta išstumiančioji jėga, kuri yra lygi kūno išstumto skysčio svoriui. 51. Skysčių tekėjimas siaurais vamzdžiais. Jei laikui bėgant skysčio dalelių judėjimo greitis ir kryptis nekinta tai toks tekėjimas stacionarus vS=cons Pilnutinė idealiojo skysčio masės energija bet kuriame srovės vamzdžio skerspjūvyje kai tekėjimas stacionarus yra pastovus dydis. čia dydis p vadinamas statiniu slėgiu, dydis ρgh hidrostatiniu slėgiu, o pv2/2 dinaminiu slėgiu. Bernulio lygtis yra pagrindinė hidrodinamikos lygtis. Ji galioja ne tik idealiems, bet ir nedidelės klampos skysčiams. Skysčių tekėjimas vamzdžiais gali būti laminarinis (atskiri srovės sluoksneliai tartum slenka vienas kito atžvilgiu), ir turbulentinis (kai skysčio dalelės ne tik slenka, bet ir pradeda suktis jam būdingas slėgio kitimas). Šuolis nuo laminarinio iki turbulentinio tekėjimo vyksta priklausomai nuo skysčio klampumo ir inercinių jėgų santykio, kuris apibūdinamas Reinoldo skaičiumi krizinė vertė tiesiame lygių sienelių vamzdyje visų skysčių tokia pati2300. Kai Re2300 tai turbulentinis. Tekant realiems skysčiams horizontaliu paviršiumi išilgai vamzdžio ašies krinta statinis slėgis nes skysčio dalelių potencinė energija eikvojama vidinės trinties jėgoms nugalėti. Puazelis nustatė kad neplataus horizontalaus vamzdžio laminarusis skysčio tekėjimo vidutinis greitis tiesiog proporcingas slėgių įėjime p1 ir išėjime p2 skirtumui, vamzdžio spindulio R kvadratui ir atvirkščiai proporcingas skysčio klampai η ir vamzdžio ilgiui l. Hageno ir Puazeilio lygtis: 52. Skysčių klampumas. Visi realieji skysčiai pasižymi klampumu arba vidine trintimi. Jis atsiranda tarp skysčių sluoksnių, judančių nevienodais greičiais. Lėčiau judantis sluoksnis yra veikiamas greičiau judančiojo greitinančiąją jėga, o greičiau judantysis stabdančiąją jėga šios jėgos ir yra vadinamos vidine trintimi. Vidinės trinties kitaip klampumo jėga yra tiesiog proporcinga tų sluoksnių greičių skirtumui, sluoksnių susilietimo plotui S ir atvirkščiai proporcinga atstumui Δl tarp šių sluoksnių greičių. F=ηSΔv/Δl čia η- dinaminis klampos koeficientas kitaip dinaminė klampa savo skaitine verte yra lygi vidinės trinties jėgai kuri veikia tarp skysčio sluoksnių, kurių susilietimo plotas lygus 1m2, ir greičio gradientas lygus 1. skysčių klampa priklauso nuo temperatūros, temperatūrai kylant klampa mažėja 53. Laminarus ir turbulencinis skysčių tekėjimas. Skysčių tekėjimas vamzdžiais gali būti laminarinis (atskiri srovės sluoksneliai tartum slenka vienas kito atžvilgiu), ir turbulentinis (kai skysčio dalelės ne tik slenka, bet ir pradeda suktis jam būdingas slėgio kitimas). Šuolis nuo laminarinio iki turbulentinio tekėjimo vyksta priklausomai nuo skysčio klampumo ir inercinių jėgų santykio, kuris apibūdinamas Reinoldo skaičiumi krizinė vertė tiesiame lygių sienelių vamzdyje visų skysčių tokia pati2300. Kai Re2300 tai turbulentinis. 54. Kūnų judėjimas skystyje. Kai kūnas juda klampiame skystyje atsiranda pasipriešinimo jėgos apie kūną esančios klampios terpės laminariame sraute atsiranda sūkuriai. Slėgis į judančio kūno priekinį paviršių yra didesnis negu į užpakalinį atsiranda papildoma jėga kuri priešinasi kūno judėjimui (pasipriešinimas priklauso nuo kūno formos ir dydžio). Klampioje terpėje judančio kūno paviršius apsitraukia plonyte to skysčio plėvele ir tarp jo ir kitų sluoksnių susidaro greičio gradientas kartu ir didelės vidinės trinties, arba klampumo jėgos. Kintantį klampioje terpėje rutuliuką veikia trys jėgos: a)sunkio jėga Fs=mg=4/3πρr3g čia ρ- rutuliuko medžiagos tankis b)Archimedo jėga FA=msg= 4/3πρsr3g čia ms- išstumto skysčio masė, ps- skysčio tankis. C)pasipriešinimo (klampumo) jėga ji apskaičiuojama pagal šią formulę: F=6πηrv. Įmetus kūną į skystį jo greitis mažėja tol kol judėjimo greitis tampa pastovus (tolygus judėjimas) tada mg+FA+Fkl=0arba įrašius šių jėgų modulių išraiškas, atsižvelgus į jėgų kryptį: 4/3πρr3g-4/3πρsr3g-6πηrv0=0 čia v0- tolygiai kintančio rutuliuko greitis. Iš šios formulės galim išreikšti: v0=2r2g/9η (ρ-ρs) iš čia matyti kad mažesnis tos pačios medžiagos rutuliukas grimzta lėčiau negu didesnis. Dėl tos pačios priežasties mažyčiai vandens lašeliai tiesiog plūduriuoja ore ir krinta labai lėtai. 55. Dalelių pernaša ore. Mažos dalelės atmosferoje yra pernešamos dėl turbulentinės difuzijos. Dalelės yra inertiškos, todėl jos gali greitai reaguoti į greičiausius sūkurių judėjimus, esant dalelei arti paviršiaus inertiškumas yra svarbus nes dėl oro srovių krypties greito kitimo jos gali nukristi ant kitų paviršių. Dalelę veikia ir gravitacijos jėga ji lygi dalelės sunkio ir jos išstumto oro sunkio skirtumas. Veikiama gravitacijos jėgos, dalelė juda pastoviu nusėdimo greičiu vs kai gravitacinė jėga susilygina su pasipriešinimo jėga. Dalelės kurių greitis Re≤0,1 ir p»pa nusėdimo greitis vs=2ρr2g/(9γρa) čia γ- oro kinetinė klampa r- dalelės spindulys ρa- aplinkos tankis, ρ- dalelės tankis. Tai tinka dalelėms kurių tankis =1 tai žiedadulkės sporos ir kiti gamtiniai aerozoliai. Dalelėms kurių Re≥0,1 reikia įskaityti pasipriešinimo koeficiento priklausomybę nuo Re. Kai dalelė papildomai yra veikiama horizontalios krypties oro srauto tai yra nepastovus judėjimas 56. Kapiliariniai reiškiniai. Uolienose yra ertmės kurios yra mažos. Jose užlaikomas vanduo ir paviršiaus įtempimo dėka jei mes priglausim uolienas viena prie kitos jų plokštumom tai negalėsim atitraukti, o tik nustumti. 57. Skysčių tekėjimas gamtoje. Gamtoje skysčiai teka turbulenciniu tiek laminariniu būdu. Skysčių tekėjimas ti laminarinis (atskiri srovės sluoksneliai tartum slenka vienas kito atžvilgiu), ir turbulencinis (kai skysčio dalelės ne tik slenka, bet ir pradeda suktis jam būdingas slėgio kitimas). Šuolis nuo laminarinio iki turbulentinio tekėjimo vyksta priklausomai nuo skysčio klampumo ir inercinių jėgų santykio, kuris apibūdinamas Reinoldo skaičiumi krizinė vertė tiesiame lygių sienelių vamzdyje visų skysčių tokia pati2300. Kai Re2300 tai turbulentinis. Taip pat svarbu klampumas. Prie krantų ir dugno vanduo teka lėčiau o sluoksnis prie pat kranto stovi viduryje upės tekėjimas yra greičiausias nes mažiausia pasipriešinimo jėga. Didelę reikšmę turi ir koreolio jėga kuri upę verčia vieną krantą graužti smarkiau nei kitą. 58. Dulkių išmetimas iš vulkanų. Pirmiausia veikia kinetinė energija kuri išmeta dulkes į atmosferą, tačiau jos jėga tėra tokia kad dulkes išmesti užtektų tik iki 100m, bet realiai jos pakyla iki 1km aukščio. Čia pradeda veikti priverstinė ir paprasta konvekcijos, su karštu oru dulkės yra keliamos aukštyn ir vėjo pagalba išnešiojamos dideliu spinduliu. Didesnės dalelės nusėda greitai, tuo tarpu mažą dalelę veikia ir gravitacijos jėga ji lygi dalelės sunkio ir jos išstumto oro sunkio skirtumas. Veikiama gravitacijos jėgos, dalelė juda pastoviu nusėdimo greičiu vs kai gravitacinė jėga susilygina su pasipriešinimo jėga. Dalelės kurių greitis Re≤0,1 ir p»pa nusėdimo greitis vs=2ρr2g/(9γρa) čia γ- oro kinetinė klampa r- dalelės spindulys ρa- aplinkos tankis, ρ- dalelės tankis. Tai tinka dalelėms kurių tankis =1. 59. 10-Saulės spinduliuotė. 60. Saulės spinduliavimo energijos šaltinis. Saulės spinduliavimo energijos šaltinis yra branduoliniai virsmai. Pagrindinis yra vandenilis , Saulės branduolyje, kur labai aukšta temperatūra ir milžiniškas slėgis, branduolių sintezės metu iš vandenilio susidaro antras pagal dydį helis. Vienas helio branduolys susidao jungiantis 4 vandenilio branduoliams šios reakcijos metu maža dalis masės virsta dideliu energijos kiekiu. Saulė spinduliuoja šią energiją kas sekundė netekdama 4 mil t. Masės. 61. Juodo kūno spinduliavimo dėsniai. Juodo kūno energiją galime apskaičiuoti pritaikius Stefano ir Bolcmano dėsnį: Energiją kurią išspinduliuoja juodo kūno 1 m2 paviršiaus plotas, yra tiesiog proporcinga kūno temperatūros T ketvirtam laipsniui: σT4 . 62. Saulės spinduliuotės parametrai. Žvaigždės spinduliuojama šviesa sklinda pagal atvirkštinių kvadratų dėsnį tai yra energija krintanti į tą patį plotelį per tą patį laiką, yra atitinkamai proporcinga atstumui iki tos žvaigždės. Taigi nutolusių nuo žemės įvairiausiais atstumai žvaigždžių regimas ryškis nėra susijęs su tuo kokia ryški žvaigždė yra iš tikrųjų. Mūsų saulė yra klasifikuojama kaip gana blyški 4,9 ryškio žvaigždė. 63. Žemės spinduliavimas. Žemės spinduliuojamąja energiją galime apskaičiuoti pritaikius Stefano ir Bolcmano dėsnį: Energiją kurią išspinduliuoja juodo kūno 1 m2 paviršiaus plotas, yra tiesiog proporcinga kūno temperatūros T ketvirtam laipsniui: σT4 64. Dėl ko vyksta metų kaita Žemėje? Žemės sukimosi apie Saulę ir apie savo ašį plokštumų nesutapimas sąlygoja metų laikų kaitą. 65. Tiesioginė ir difuzinė saulės spinduliuotė patenkanti ant Žemės paviršiaus. Ant Žemės paviršiaus patekusi saulės spinduliuotė yra sudaryta iš tiesioginės ir difuzinės dalies. Pirma patenka tiesiai, o kita yra išsklaidyta. Tiesioginė sudaro maždaug 75%- visos Saulės pastoviosios. Kita dalis- difuzinės sklaidos darbas. Debesys sudėti iš vandens lašelių ir ledo kristalėlių sklaido spinduliuotę tiek pirmyn tiek atgal, bet kai debesų storis yra didelis atbulinė sklaida vyrauja ir gali sudaryti iki 70% krintančios spinduliuotės. 66. Molekulinė ( kitaip dar vadinama Relėjaus) šviesos sklaida. Sklaida turi dvi pagrindines formas, pirma pavieniai kvantai susidurdami su molekulėmis yra nukreipiami daugiau ar mažiau visomis kryptimis. Išbarstytos šviesos stiprumas priklauso nuo stebėjimo kampo. Stipriausia šviesa išbarstoma pirminių spindulių kryptimi, silpniausia- statmena spindulių kritimo krypčiai. Tokia sklaida vadinama Relėjaus sklaida. Jos ypatybė ta, kad labiau sklaidoma trumpesnio bangos ilgio bangos. 400nm bangos šviesa sklaidoma 9 kartus labiau nei 700nm šviesa. Ši sklaida reiškiasi sistemose kur sklaidančių centrų diametras yra daug mažesnis už bangos ilgį.praėjus medžiagos sluoksnį išbarstomų spindulių stiprumas mažėja. 67. Sklaida ant aerozolių ir dalelių, kurių matmenys didesni ar sulyginami su šviesos bangos ilgiu. Išsklaidytos šviesos priklausomybė kinta priklausomai nuo dalelių matmenų ir bangos ilgių santykio d/λ. Kadangi aerozolių dalelių dydis yra įvairus stebima priklausomybė yra λ1,3 λ2 . šiuo atveju stipresnė yra sklaida atgal tai yra po sklaidos fotono kryptis pakinta į atvirkščią. Kitas procesas yra ozono, vandens garų CO2, O2 sugertis. Dėl to atmosfera šyla. Sugertis yra didesnė IR srityje, todėl suminis spektras pakinta taip kad stipresnė yra regimoji spinduliuotė. 68. 11-Elektros varža. 69. Varža ir laidumas. Tai atvirkšti dydžiai 70. Omo dėsnis. Omo dėsnis grandinės daliai teigia jog grandinės dalimi tekančios elektros srovės stipris lygus tarp jos galų esančiai įtampai U, padalytai iš tos dalies varžos R: I=U/R . Įtampa U rodo elektrostatinių ir pašalinių jėgų atliekamą darbą vienetiniam elektros krūviui pernešti iš vieno grandinės dalies galo į kitą. jei grandinės dalyje nėra pašalinių jėgų tai įtampa yra lygi potencialų tarp grandinės dalies galų skirtumui. Varža R rodo pasipriešinimą kryptingam krūvininkų judėjimui laidininku ir priklauso nuo jo medžiagos bei matmenų. 71. Metalų laidumas. Metalų krūvininkai yra elektronai. Tai metalų atomų valentiniai elektronai kurie atomams sudarant kristalą tampa laisvi, jie juda netvarkingai dėl šiluminės energijos, o jonai dėl tos pačios priežasties virpa apie pusiausvyros padėtį. Judantys elektronai nuolat susiduria si jonais taip palaikoma termodinaminė medžiagos pusiausvyra. Sukūrus elektrinį lauką, netvarkingai judantys elektronai dar ima dreifuoti prieš elektrinio lauko kryptį sudarydami srovę. Elektronų susidūrimas su jonais yra vienas iš veiksnių lemiantis metalo varžą. Metalo krūvininkų tankis praktiškai nuo temperatūros nepriklauso, net esant žemai temperatūrai metale yra laisvų elektronų kurių tankis yra 1028m-3. didėjant temperatūrai intensyvėja tik jų šiluminis judėjimas, o tankis nesiskiria. 72. Puslaidininkių laidumas. Puslaidininkiai tai mažai elektrai laidžios medžiagos (silicis, germanis, selenas ir kt.). Žemose temperatūrose puslaidininkių krūvininkų skaičius mažėja ir jo elektrinis laidumas sumažėja, šildant krūvininkų tankis o kartu ir elektrinis laidumas didėja, tai rodo kad šildant elektronai išsilaisvina dėl šiluminio judėjimo. Kuo didesnė puslaidininkio šiluma tuo didesnė dalelių šiluminė energija ir daugiau elektronų išsilaisvina iš jungčių.elektrinį medžiagų laidumą lemia pusiausvirasis tankis (kuris nesikeičia). Įterpus į puslaidininkį priemaišų tai yra kito cheminio elemento atomų jų elektrinis laidumas didėja nes atsiranda laivų elektronų, tokie puslaidininkiai yra vadinami p puslaidininkiais o priemaišos akceptoriais. Kiti krūvininkai puslaidininkiuose yra skylės jos atsiranda kai elektronai ištrūksta iš jungties, skylės juda pagal lauko ir srovės kryptį, o elektronai prieš. N puslaidininkyje didesnis elektronų skaičius, o p puslaidininkyje didesnis skylių skaičius. Krūvininkai kurių skaičius daug didesnis nei likusiųjų yra vadinami pagrindiniais o likusieji šalutiniais. 73. Elektrolitų laidumas. 74. Elektrostatinis laukas ir jo parametrai. Kiekvienas elektros krūvis susikuria aplink save elektrinį lauką, pasireiškiantį tuo, kad į jį įneštą kitą elektros krūvį jis veikia tam tikra jėga, tačiau jie nesiliečia tik jų laukai sąveikauja. Abi šios jėgos lygios savo didumu, tik nukreiptos priešingomis kryptimis. Pagrindinė šio lauko charakteristika yra stiprio vektorius E=F/q0 jeigu elektrinį lauką kuria ne vienas krūvis tai lauko stiprumas nustatomas pagal superpozicijos principą, tai yra tų laukų stiprių vektoriai sudedami. Antras dydis nusakantis elektrinį lauką tai potencialas. Elektrinio lauko potencialas bet kuriame taške lygus darbui, kuris atliekamas perkeliant vieneto didumo teigiamą elektros krūvį iš šio taško į begalybę. 75. Žemės elektrostatinis laukas. Žemę galima laikyti neigiamai įelektrintu laidžiu rutuliu. Jos kuriamas elektrostatinis laukas matuojamas elektriniais zondais, pakeliamais į įvairius aukščius virš Žemės paviršiaus. Žemės elektrinis laukas laikui bėgant kinta. Vidutinis lauko stipris prie pat Žemės paviršiaus yra 130V/m. tarp dviejų taškų kurie atitinka žmogaus ūgį potencialų skirtumas yra 200 V. Žmogus šio skirtumo nejaučia nes pats yra geras elektros laidininkas. Žinant elektrostatinį lauko stiprį arti Žemės paviršiaus, galima įvertinti visą Žemės paviršiaus krūvį. Jis lygus 6*105.C. Tolstant nuo paviršiaus, elektrostatinio lauko stipris mažėja:1 km aukštyje lauko stipris yra apie 40V/m, 10km keletas voltų metrui. Didesniame nei 50km aukštyje elektrostatinis laukas vos pastebimas. Didžioji dalis potencialų sumažėjimų tenka mažiems aukščiams, visas skirtumas sudaro apie 400kV. Žemės atmosfera yra įkrauta teigiamai. 76. Žaibų susidarymas Žemės atmosferoje. Žaibai susikaupia debesyse, vandens lašeliai įsielektrina neigiamai, jei ledo kristalėliai tai teigiami. Iškrova gali siekti iki mil, W. Oras išsiskiria elektros laidumu, kurį sąlygoja jonai, atsiradę dėl kosminių spindulių vykdomo molekulių jonizacijos. Todėl atmosferoje nuolat teka elektros srovė, jos stipris 1800A. Audros procesai palaiko neigiamą Žemės paviršiaus krūvį. Žaibo metu į Žemę patenka 20-30C neigiamo elektros krūvio. 77. Laidumo matavimai geologijoje. Duomenų rinkimas yra svarbus geologijos aspektas, mes tai turim atlikti netiesioginiais fizikiniais metodais. Daugelį duomenų mes galim gauti atlikdami varžos ir elektrinio laidumo matavimus uolienose. Mes galim sužinoti kiek yra uolienose vandens, naftos, ir gamtinių dujų, atlikdami uolienų laidumo matavimus. 78. 12-Magnetinis laukas. 79. Magnetinio lauko prigimtis. Magnetinio lauko šaltiniai gana skirtingi bet lauko kūrimo prasme labai panašūs: Magnetinis laukas atsiranda arba judant elektringosioms mikrodalelėms, arba dėl kai kurios mikrodalelėms būdingos tam tikros magnetinės savybės, nusakomos savuoju magnetiniu momentu. Judant elektringai dalelei, jos elektrinis laukas kinta laike ir todėl atsiranda magnetinis laukas. Kiekvienas laike kintantis elektrinis laukas kuria magnetinį lauką ir atvirkščiai kiekvienas kintamas magnetinis laukas kurias sūkurinį elektrinį lauką. Magnetinis laukas kurio kiekvieną tašką apibūdinantys dydžiai laikui bėgant nekinta vadinamas nuolatiniu. Nejudantis bet turintis magnetinį momentą kūnas (nuolatinis magnetas) ir nuolatinė elektros srovė kuria nuolatinį magnetinį lauką, o kintamoji elektros srovė ir kintamas elektrinis laukas kuria kintamąjį magnetinį lauką. Į magnetinį lauką įneštos medžiagos įsimagnetina, tai yra pačios įgyja magnetines savybes. Tokios medžiagos yra vadinamos magnetikais. 80. Kas sąlygoje medžiagos magnetines savybes. Visas magnetinių medžiagų charakteristikas apsprendžia mažyčiai magnetiniai dipoliai esantys atskiruose atomuose, iš kurių sudarytos visos medžiagos. Medžiagos kurios įneštos į magnetinį lauką įsimagnetina yra vadinamos magnetikais. Šios medžiagos dar yra skirstomos į Diamagnetikus yra vadinamos tokios medžiagos (pavyzdžiui inertinės dujos, anglis varis, sidabras ir kiti) kurių atomai arba molekulės nesant. Išorinio magnetinio lauko, neturi taip vadinamų elementariųjų magnetinių momentų. Paramagnetikus tai medžiagos kurių atomai arba molekulės turi tam tikrą elementarųjį magnetinį momentą, net ir nebūdamos magnetiniame lauke. Tiek paramagnetikų tiek diamagnetikų magnetinė skvarba nedaug tesiskiria nuo vieneto, nes tokių medžiagų savasis magnetinis laukas yra daug silpnesnis už išorinį įmagnetinantį lauką. Feromagnetikai išsiskiria stipriomis magnetinėmis savybėmis. Šiose medžiagose vidinis savasis magnetinis laukas yra daug kartų didesnis už jį sužadinusį išorinį lauką. Feromagnetikų magnetinė skvarba yra daug kartų didesnė už 1. feromagnetikuose yra savaime įsimagnetinančių sričių- domenų. Jie yra išsidėstę tvarkingai viena kryptimi. Įnešus feromagnetiką į išorinį magnetinį lauką, atskirų domenų magnetiniai momentai orientuojasi išilgai magnetinio lauko krypties, tuomet feromagnetikas yra stipriausiai įmagnetintas. Ištrauktos iš magnetinio lauko ištrauktos iš magnetinio lauko feromagnetinės medžiagos išlaiko liekamąjį magnetizmą, nes domenų magnetiniai momentai iš dalies lieka orientuoti ta pačia kryptimi. Išmagnetinti feromagnetikus galima keliant temperatūrą. Aukštoje temperatūroje sustiprėja molekulių šiluminis judėjimas ir domenų tvarkos laipsnis mažėja. Esant pakankamai aukštai temperatūrai Kiuri taškas (770ºC- geležies) feromagnetikas netenka savo magnetinių savybių ir tampa paramagnetiku. 81. Elektrono ir branduolio magnetiniai momentai. Elektronas esantis atomo dalimi juda tam tikra orbita ir turi su juo susijusį magnetinį momentą, kuo tolimesnė yra elektrono orbita, tuo didesnis orbitinis ir magnetinis momentai. Jie yra Boro magnetono kartotiniai. Kai elektronas yra išoriniame magnetiniame lauke, tai jo potencinė energija priklauso nuo sukinio orientacijos ir gali įgauti dvi reikšmes U=±µbB, protonai ir neutronai irgi turi sukinio magnetinį momentą tačiau jų indėlis ~1800 kartų mažesnis todėl branduolio indėlis yra nežymus į atomo suminį magnetinį momentą. Suminis elektrono magnetinis momentas yra orbitinio ir sukinio momentų vektorinė suma, visų jų suma nusako atomo magnetinį momentą. Atomuose esantys elektronai stengiasi išsidėstyti tokia tvarka kad jų magnetiniai momentai pasinaikintų. 1- to paties sluoksnio elektronų magnetiniai momentai yra linkę vienas kitą panaikinti. Tame pačiame sluoksnyje negali būti du elektronai su tokiomis pačiomis orbitinio ir orbitinio ir sukinio magnetinio momento projekcijomis. 2- užpildyto sluoksnio magnetinis momentas yra lygus 0 šie atomai yra diamagnetikai. 3- visi kiti atomai ir jonai turi pastovų magnetinį momentą tai feromagnetikai. 82. Feromagnetikai. Feromagnetikai išsiskiria stipriomis magnetinėmis savybėmis. Šiose medžiagose vidinis savasis magnetinis laukas yra daug kartų didesnis už jį sužadinusį išorinį lauką. Feromagnetikų magnetinė skvarba yra daug kartų didesnė už 1. feromagnetikuose yra savaime įsimagnetinančių sričių- domenų. Jie yra išsidėstę tvarkingai viena kryptimi. Įnešus feromagnetiką į išorinį magnetinį lauką, atskirų domenų magnetiniai momentai orientuojasi išilgai magnetinio lauko krypties, tuomet feromagnetikas yra stipriausiai įmagnetintas. Ištrauktos iš magnetinio lauko ištrauktos iš magnetinio lauko feromagnetinės medžiagos išlaiko liekamąjį magnetizmą, nes domenų magnetiniai momentai iš dalies lieka orientuoti ta pačia kryptimi. Išmagnetinti feromagnetikus galima keliant temperatūrą. Aukštoje temperatūroje sustiprėja molekulių šiluminis judėjimas ir domenų tvarkos laipsnis mažėja. Esant pakankamai aukštai temperatūrai Kiuri taškas (770ºC- geležies) feromagnetikas netenka savo magnetinių savybių ir tampa paramagnetiku. 83. Žemės magnetinis laukas. Žemės magnetinio lauko šaltinis yra skystasis branduolys Žemei sukantis apie savo ašį jos viršutinė mantija su kietąja pluta slysdamos branduolio išoriniu sluoksniu sukasi šiek tiek greičiau negu skystas branduolys. Jame magnetinis laukas tikriausiai 10 ar 100 kartų stipresnis negu mantijoje, o šioje net 10 kartų stipresnis nei paviršiuje. Kaistant branduoliui susidaro konvekciniai srautai kurių greitis apytiksliai lygus 0,01-0,05cm/s. Dėl krūvių pasiskirstymo atsiranda potencialų skirtumas tarp kietos viršutinės magmos ir skysto branduolio todėl jų elektronų greičiai skiriasi. Kai Žemė sukasi šie greičiai yra pernešami apskritinėmis trajektorijomis kurios sukuria gamtinį srovės generatorių. O jis savo ruožtu kuria magnetinį lauką.Magnetinis laukas yra vektorinis dydis todėl mes galim nustatyti ne tik jo dydį bet ir kryptį. Magnetinio lauko stiprumo vektorius nuo ekvatoriaus einant į šiaurę ar pietus keičia savo kryptį. Ekvatoriuje magnetinio lauko stiprumo inklinacija I=0 kadangi inklinacija ir yra kampas tarp T ir z, o šiuo atveju T=z. Magnetiniam poliuje I=90 H=T. Magnetinio lauko kurį sukuria Žemė stipris 90% Viso registruojamo paviršiuje stiprio likusius 10%sudaro įsimagnetinusių uolienų ir Saulės spinduliuojamų elektringų dalelių srautas. 84. Pagrindiniai ir kintamieji Žemės magnetiniai laukai. Pagrindinis Žemės magnetinis laukas kinta lėtai, jo kitimas vadinamas amžiaus variacijomis. Kintamąjį magnetinį laiką sukelia išoriniai šaltiniai Žemės magnetosferoje ir jonosferoje. Magnetinio lauko stiprumas yra vienas iš pagrindinių magnetinio lauko dydžių ir žymimas T=-dU/dr iš čia U- potencialas, r- kryptis kur ieškomas pokytis. Hauso lygtys: T2=H2+Z2 ; H2=X2+Y2 ; tgD=Y/X; tgI=Z/H; T- magnetinio dienovidinio platuma x ir z tai geografinio dienovidinio plokštuma, D- deklinacija kitaip magnetinis nuokrypis jis yra 6,5º tai yra tarp magnetinės rodyklės krypties ir horizontalios dedamosios (tai yra žymimos geografinės šiaurės) y-magnetinio lauko stiprumo horizontalios dedamosios pietinė dedamoji, x- šiaurinė dedamoji, I-inklinacija arba magnetinis polinkis tai magnetinio lauko dedamosios (dar yra magnetinio lauko stiprumas ir magnetinio lauko horizontali H ir vertikali z dedamosios). Kaip žemės magnetinis laukas susijęs su Žeme. Jei Žemė yra didelis magnetas aplink save ji kuria magnetinį lauką, tačiau jis yra nevienalytis, jei žemėje yra feromagnetikų jie taps magnetais ir sumuosis prie jau esamo lauko. Bet koks magnetas nepriklausomai nuo jo formos turi du polius viename iš jų + magnetinės masės kitame iš jų sukaupta – magnetinės masės. Praktiškai magnetą mes galime pavadinti magnetiniu dipoliu (jame nedideliu atstumu sukauptos dvi absoliučiai vienodo dydžio tačiau skirtingo ženklo magnetinės masės (magnetinė masė tai magnetinio lauko šaltinis) jos sukuria aplink save magnetinį lauką nepriklausomai viena nuo kitos ir pagal superpozicijos principą jų jėgos sumuosis). Jei ant gaublio užneštume lauko stiprumus atrodys kaip dienovidinių linijos jos nusako magnetinę ilgumą kaip geografinės ilgumos sueina į polius taip ir magnetinės ilgumos sueina į magnetinius polius šie poliai nesutampa. Skirtumas tarp ašių bus α=11,5º. Magnetinis laukas yra vektorinis dydis todėl mes galim nustatyti ne tik jo dydį bet ir kryptį. Magnetinio lauko stiprumo vektorius nuo ekvatoriaus einant į šiaurę ar pietus keičia savo kryptį. Ekvatoriuje magnetinio lauko stiprumo inklinacija I=0 kadangi inklinacija ir yra kampas tarp T ir z, o šiuo atveju T=z. Magnetiniam poliuje I=90 H=T. Žemės realiame magnetiniame lauke magnetinio lauko stiprumas turi tokias dedamasias: T=Td+Tž+Ta+Ti+δ: iš čia Td- dipolinis laukas jis sudaro 90% Žemės magnetinio lauko. Tž tai žemynų magnetinio lauko stiprumas nes mes turim kaip ir uždarus kontūrus aplink žemynus. Ta anomalus Žemės magnetinis laukas. δ variacija tai magnetinio lauko pokytis laiko atžvilgiu. (jos gali būti amžinos – pačios silpniausios, metų- matuojamos tą pačią valandą tą pačią dieną tame pačiame taške, paros- matuojama kas valandą, magnetiniai sūkuriai ir audros tai nereguliarios variacijos ir pačios stipriausios vyksta dėl saulės aktyvumo ir jos nėra globalaus masto.) Ti išorinis magnetinio lauko stiprumas. Magnetinio lauko anomalijas prie Žemės paviršiaus sukuria sūkuriai (koaguliacija) skystoje branduolio dalyje. Šie sūkuriai lemia ilgalaikius geomagnetinio lauko trikdymus, kurie pamažu keičia magnetinio poliaus kryptį vienoje ar kitoje vietoje. Paleomagnetiniu būdu yra nustatoma kaip keitėsi magnetiniai poliai. Uolienose esanti Fe junginiai vėsdami įgyja magneto savybes ir atsistoja išilgai magnetiniam laukui, 2- būdas vykstant sedimentacijai orientuojasi į polių. Taigi buvo ištirta kad vyksta inversija tai yra kas tam tikrą laiką Žemės poliai susikeičia vietomis. 85. 13-Atomo branduolio fizika. 86. Atomo branduolio sandara. Branduolys tai atomo šerdis, susidaranti iš glaudžiai išsidėsčiusių dalelių (nukleonų): protonų ir neutronų. Jame sutelkta beveik visa branduolio masė, tačiau palyginti su visu atomo dydžiu branduolys yra labai mažas (Rbr~10-15 m) protonai ir neutronai yra tos pačios dalelės nukleono skirtinos sužadintos būsenos. Esant tinkamoms sąlygoms įmanoma neutroną paversti protonu ir atvirkščiai protoną neutronu. Protonai įelektrinti teigiamai ir jų skaičius yra vadinama atominiu skaičiumi, o bendras protonų ir neutronų skaičius masės skaičiumi.branduolyje esantys protonai stumia vieni kitus didele jėga, tačiau juos laiko jėga 100 kartų stipresnė už elektrinę tai stiprioji branduolinė sąveika- ji siekia tik artimiausius gretimus nukleonus ji nepriklauso nuo krūvio gali veikti tiek tarp 2 protonų ar neutronų, tiek tarp protono- neutrono. Vienintelis vandenilio branduolys turi vienos rūšies nukleonų (protoną) visi likusieji branduoliai turi abiejų rūšių nukleonų. 87. Stabilūs ir nestabilūs branduoliai. Jėgos išlaikančios branduolio formą yra sąlygotos stipriosios branduolinės sąveikos. Kiekvienas branduolio nukleonas sąveikauja tik su artimiausiu kaimynu. Ardančioji jėga branduolyje yra protonų elektrinė stūmos jėga. Stabiliuose branduoliuose stipriosios branduolinės sąveikos yra stipresnės už šias stūmos jėgas, bet branduoliui didėjant jos nebepajėgia išlaikyti stabilių branduolių kadangi jų veikimas artiveikė ir veikia tik tarp gretimų nukleonų, o ardančioji toliaveikė ir veikia tarp visų branduolį sudarančių protonų. Protonai skatina branduolio dalijimąsi, todėl didėjant jų skaičiui turi didėti ir neutronųskaičius, nes jie sukuria artiveikias traukos jėgas ir jų dėka protonų ir neutronų sistema gali būti stabili.(stabilių izotopų branduoliuose neutronų ir protonų skaičiaus santykis kinta nuo 1 iki 6). Tačiau branduoliai su neutronų pertekliumi yra radioaktyvūs tai yra spinduliuoja γ kvantus. Radioaktyvūs branduoliai taip pat kai turi daugiau nei 83 protonus. Branduolio dalijimasis įvyksta kai branduolys absorbavęs papildomą neutroną įgauna papildomos energijos, ko pasekoje pradeda virpėti ir yra dėl stūmos suskaldomas dalimis.patvarūs branduoliai kurių protonų skaičius arba neutronų skaičius lygus2, 8, 16, 20, 40, 28, 48, 50, 82, 208. jie vadinami magiškaisiais, o branduoliai kurių ir neutronai ir protonai magiškieji vadinami dvigubai magiškaisiais tokie yra 5 branduoliai 88. Radioaktyvumas. Skilimo dėsnis. Radioaktyvumas tai kai kurių nestabilių branduolių savybė skilti į kitų elementų branduolius ir sukelti radiaciją. Skilimo metu branduolys išmeta savo sudedamąsias dalis kaip alfa ar beta daleles, o po jų išspinduliuojami gama spinduliai. Išmesdamas tokią dalelę branduolys išskiria energiją ir kartu susiformuoja naujas branduolys, jei jis radioaktyvus skilimas vyksta toliau. Ir susidaro seka. Kiekvieno elemento radioaktyviųjų virsmų visumai kai turime didelį atomų skaičių galioja radioaktyvaus skilimo dėsnis: N=N0e-λt. Minuso ženklas rodo kad radioaktyvių branduolių skaičius jiems skylant eksponentiškai mažėja, skilimo sparta per vienodus laiko tarpus sumažėja vienodą skaičių kartų. λ tai tikimybė radioaktyviam branduoliui suskilti per laiko vienetą tai skilimo konstanta, žinant ją mes galim surasti koks bus nesuskilusių radioaktyvių branduolių skaičius N po laiko T kai pradinis branduolių skaičius yra N0. kitas svarbus parametras nusakantis skilimo spartą yra pusėjimo trukmė kitaip pusamžis tai vidutinis laiko tarpas per kurį suskyla pusė visų radioaktyvių branduolių: T=ln2/ λ radioaktyvių elementų pusėjimo trukmės yra labai įvairios ir kinta nuo 10-7 s iki 1027 metų. 89. Radioaktyvumo panaudojimas amžiaus nustatymui geologijoje. Radioaktyvieji elementai gali būti naudojami uolienų amžiui nustatyti, darant prielaidą kad uolienų susidarymo metu radionuklidai buvo be antrinių skilimo produktų. Tačiau jos tinka tik intruzinėms uolienoms tirti. Geologiniams tyrimams naudojama tik ilgos pusėjimo trukmės radionuklidai. Tokie yra uranas, toris. Jų skilimas yra daugiakopis, tačiau galutinis produktas yra švinas ir helis. Urano švino metodas geriausiai iliustruoja tokio pobūdžio matavimus: urano pusėjimo trukmė yra 4,51*1011 m. , Kiekvieno elemento radioaktyviųjų virsmų visumai kai turime didelį atomų skaičių galioja radioaktyvaus skilimo dėsnis: N=N0e-λt. Minuso ženklas rodo kad radioaktyvių branduolių skaičius jiems skylant eksponentiškai mažėja, skilimo sparta per vienodus laiko tarpus sumažėja vienodą skaičių kartų. λ tai tikimybė radioaktyviam branduoliui suskilti per laiko vienetą tai skilimo konstanta, žinant ją mes galim surasti koks bus nesuskilusių radioaktyvių branduolių skaičius N po laiko T kai pradinis branduolių skaičius yra N0. kitas svarbus parametras nusakantis skilimo spartą yra pusėjimo trukmė kitaip pusamžis tai vidutinis laiko tarpas per kurį suskyla pusė visų radioaktyvių branduolių: T=ln2/ λ. Taip pat radioaktyviųjų dalelių skilimu pagrysta geologinė žvalgyba: ten kur vyksta Ra skilimas į Rn ir He pastebimas dujų padidėjimas ir pagal tai randame giluminius lūžius. 90. Branduolių sintezės reakcijos. Reakcijos kuriose lengvųjų elementų branduoliai jungiasi, sudarydami sunkesnius branduolius, vadinamos branduolių sintezės reakcijomis, jos vyksta aukštose temperatūrose todėl jas dar galime vadinti termobranduolinėmis. Kad įvyktų branduolių sintezė, jie turi suartėti iki atstumo: r,,=2*10-15 m. nuo čia jau ima veikti stiprioji sąveika praktiškai nustatyta kad branduolių sintezė vyksta 107 K temperatūroje. Taip yra dėl dviejų priežasčių: 1) dalies atomų branduolių energija yra žymiai didesnė už jos vidutinę verte. 2) atomų branduolių sintezei, kaip ir skilimui, būdingas tunelinis efektas. Žemose temperatūrose deuteriai jungiasi su tričiu. 91. Kosminiai spinduliai. Kosminiai spinduliai pasiekią Žemės atmosferą- pirminiai kosminiai spinduliai- yra labai didelės energijos elektringosios dalelės. Didžiausia jų dalis yra protonai (92%), o likusi dalis sunkesnių elementų branduoliai. Į atmosferą patenkančių protonų energijos yra nuo 100MeV iki 100000MeV (100GeV) pirminės kosminių spindulių dalelės atsiranda mūsų galaktikoje kai sprogstančių žvaigždžių metu. Dideles energijas jos įgyja tarpgalaktiniuose laukuose. Protonui susidūrę su atomo branduoliu šį gali suskaldyti ir branduolio dalelės įgyja didelę kinetinę energiją, protonas praranda dalį savo energijos, ir dar gali būti sukuriami pionai (jų gyvavimo laikas trumpas , jie skyla į miuonus jei įelektrinta+ ir γ kvantus jei -, tačiau lėkdami dideliais greičiais gali pasiekti Žemės paviršių, pasirodo, kad miuonai sudaro pagrindinę antrinių kosminių spindulių dalį). Kylant aukštyn nuo Žemės paviršiaus kosminių spindulių intensyvumas didėja. Tačiau Žemė turi stiprų magnetinį lauką ir mažesnės energijos elektringosios dalelės nepatenka į atmosferą, nes jis jas nukreipia. 92. Žemės radiacinės juostos. Aplinka Žemę yra dvi sritys, kuriuose Žemės magnetinis laukas yra sulaikęs milžinišką kiekį didelės energijos elektringųjų dalelių ir privertęs jas judėti uždaromis trajektorijomis link Šiaurės poliaus ir atgal link Pietų poliaus. Didžiausias dalelių tankis yra ekvatorinėje šių juostų dalyje dar vadinamoje Van Alle`o (VA) juostomis ir praktiškai jų nėra ties ašigaliais. Vidinė juosta prasideda ties 400km ir tęsiasi iki 12000km virš ekvatoriaus. Didžiausias dalelių tankis yra 3500km aukštyje. Vidinė VA juosta daugiausia susideda iš didelės energijos (Ep=30MeV) protonų. Išorinė juosta tęsiąsi nuo 12000km aukščio iki 60000km aukščio išorinės juostos protonai yra žymiai mažesnės energijos (Ep=0,1MeV) didžiausias jų tankis išsidėstęs 15000-20000 km aukštyje, tačiau dalelių srautas yra žymiai didesnis, jos yra Saulės kilmės. 93. Žemiškos kilmės radiacija. Gamtoje egzistuoja elementai kurie yra radioaktyvūs ir turi keletą izotopų, kurie skiriasi vieni nuo kitų atomine mase. Svarbiausi radioaktyvūs Žemės elementai yra: uranas, toris, rubidis, radioaktyvus kalis, toris, ir kiti. Radioaktyvieji elementai dar ankstyvoje Žemės vystymosi stadijoje oksidavosi ir iškilo į paviršius išsilydžiusios Žemės sluoksnius, kur susikaupė plutoje. Daugiausia gamtinių radionuklidų yra granitinėse uolienose. (bet yra ir išimčių, kai kurių klinčių radioaktyvumas yra gana didelis) Žemės plutos storis yra palyginti mažas todėl mantijoje skylant elementams išsiskiria daugiau energijos nei plutoje. Iš viso Žemėje radioaktyviojo skilimo energijos srautas yra maždaug 80 mW*m-2. tik penktadalis jos sklinda iš plutos. Dalis radioaktyviųjų medžiagų yra hidrosferoje ir atmosferoje 94. 14-Rentgeno spinduliai. 95. Rentgeno spindulių matavimas. 96. Rentgeno spindulių difrakcija atomų gardelėje. 97. Rentgeno struktūrinės analizės. Kristalų rentgenometrija. Rentgenostruktūrinės analizės metodas skirtas tirti kristalams. Šios analizės metodą sudaro dvi pagrindinės rentgeno spindulių savybės.1-skvebimasis į kūnus, 2-gebėjimas užlinkti kristalinėje gardelėje. Vienoms analizėms naudojamas baltasis, kitoms charakteringasis spinduliavimas. Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos atsispindinčios nuo lygiųjų paviršių. Spindulių atspindžio dėsnis: mažiausio kampo sin. Kuriam esant tam tikrų bangų ilgio rentgeno spinduliai atsispindi nuo kristalo plokštumos yra 2,3,4 kartus mažesni nei kampų sin. Kitų to paties bangos ilgio rentgeno spindulių atspindžių nuo tų pačių plokštumų. Pirmiausia rentgeno struktūriniuose analizės metoduose nustatoma kristalo elementariojo narvelio parametrai, atomo koordinatės, elektroninio tankio gardelėse pasiskirstymas. Pagrindiniai rennt.analizės metodai: kristalo sukimo metodas. naudojamas charakteringų spindulių pluoštelis, kamerą sukant gaunama difraktograma ir apskaičiuojama pagal formulę, nustačius dydžius galim apskaičiuoti kristalo erdvinę gardelę, mišinį sudarančių mineralų kiekį (tapatinam su etalonais). Nejudamo kristalo metodas- baltas spindulys, rodo tiriamojo kristalo simetrija išilgai pirminio rentgeno spindulio krypties. Miltelių metodas taikomas kai tiriami smulkūs kristalo grūdeliai ar nuolaužos, taip pat metalų lydiniams, smulkiagrūdėms uolienoms cheminės kilmės nuosėdoms tirti. Naudojamas matuoti atstumus tarp kristalo plokštumų. Rentgenogramos leidžia išskirti polimorfines atmainas, fazių pokyčius šildant ar šaldant mineralų kristalus, kai cheminė sudėtis vienoda, bet struktūra skiriasi, tiriami ir kristalų defektai, veikiant spinduliais kai kurie kristalai švyti tai vadinama liuminesencine savybe. 98. 15-Bangos tampriose terpėse. 99. Tamprumo atominė ir molekulinė prigimtis. 100. Skersinės tamprumo bangos. Šlyties deformacijos- skersinės bangos, žymimos S jos atsiranda kai visa aplinka yra tampri ir galimos tik kietoje aplinkoj, tai yra aplinkoje kuri sugeba išlaikyti savo tūrį. 101. Išilginės tamprumo bangos. Tempimo grįžimo deformacija- išilginės bangos (vienos dalelės yra sutankėjusios kitos ištemptos) žymimos P. Gali vykti bet kokioje aplinkoje (skysčiuose dujose). 102. Jūros bangos. paviršinės bangos susidaro skirtingų deformacijos savybių kontakto zonoje. Jos turi didžiausią griaunamąją gebą ir yra dar skirstomos į: --Liavo bangas joms plintant dalelės juda horizontalia plokštuma tačiau statmenai. –Relėjaus bangos tarytum ratu, tai ir yra jūros bangavimas. Gilėjant jūros bangos mažėja 103. Jūros bangų įtaka pakrančių reljefo (nuolydžio) formavimui. Jūros bangos sklinda ratu ir gremžia pakrantes, nunešdamos dalį smėlio atgal į jūrą.pakrančių smėlis susidarė iš akmenų ar uolienų veikiant bangų energijai ar vėjui. 104. Jūros bangų įtaka smėlio dalelių susidarymui pakrantėse. Kadangi jūros bangos sklinda ratu jos tarsi gremžia ir smulkina smėlį, taipogi ir pačios smėlio dalelės kaip abrazyvinė medžiaga šlifuoja vienos kitas. smėlis susidarė iš akmenų ar uolienų veikiant bangų energijai ar vėjui. 105. 16-Materijos struktūra. 106. Svarbiausios dalelės. Elektronas jo masė 1, krūvis –e. Jo antidalelė pozitronas masė 1 krūvis +e. Protonas- p jo masė 1836,2 elektrono masės krūvis +e. Neutronas jo masė 1838,7 krūvis=0, fotonas jis apibūdina elektromagnetinio spinduliavimo kvantą. Dar yra neutrinai ~0 krūvis irgi 0. yra miuonai~207 masė o krūvis +e, -e. Ir pionai~270masė, o krūvis +e, -e, 0. 107. Dabar pripažįstamos sąveikos. Tai gravitacinė, jos šaltinis masė, santykinis intensyvumas~10-38 veiklos spindulys- tolimo veikimo. Ši sąveika atsakinga už žvaigždžių, planetų, galaktikų ir bendrai visų didelių sistemų ir struktūrų formavimuisi Visatoje.kita sąveika- silpnoji- šaltinis visos elementariosios dalelės santykinis intensyvumas ~10-15 veiklos spindulys irgi~10-15 ji atsakinga už radioaktyvaus skilimo reiškinį ir yra inicijuota silpno krūvio. Elektromagnetinė sąveika šaltinis elektriniai krūviai, santykinis intensyvumas ~10-2 veiklos spindulys- tolimo veikimo.ši sąveika atsakinga už atomų, molekulių, kūnų formavimąsi. Branduolinės sąveikos šaltinis (adronai, neutronai, mezonai) santykinis intensyvumas 1 veiklos spindulys ~10-15 branduolinė sąveika laiko kartu neutronus ir protonus, atomo taip kaip kvarkus protonuose neutronuose ir pionuose. 108. Stiprioji branduolinė sąveika. Branduolinės sąveikos šaltinis (adronai, neutronai, mezonai) santykinis intensyvumas 1 veiklos spindulys ~10-15 branduolinė sąveika laiko kartu neutronus ir protonus, atomo taip kaip kvarkus protonuose neutronuose ir pionuose. 109. Elektromagnetinė sąveika. Elektromagnetinė sąveika šaltinis elektriniai krūviai, santykinis intensyvumas ~10-2 veiklos spindulys- tolimo veikimo.ši sąveika atsakinga už atomų, molekulių, kūnų formavimąsi. 110. Silpnoji sąveika. silpnoji- šaltinis visos elementariosios dalelės santykinis intensyvumas ~10-15 veiklos spindulys irgi~10-15 ji atsakinga už radioaktyvaus skilimo reiškinį ir yra inicijuota silpno krūvio. 111. Gravitacinė sąveika. jos šaltinis masė, santykinis intensyvumas~10-38 veiklos spindulys- tolimo veikimo. Ši sąveika atsakinga už žvaigždžių, planetų, galaktikų ir bendrai visų didelių sistemų ir struktūrų formavimuisi Visatoje. 112. Kaip susidaro molekulės? Atomai jungiasi į molekules, kai kurios molekulės yra sudarytos tik iš keleto atomų, tačiau kitas tokias kaip proteina sudaro šimtai ar net tūkstančiai atomų. Kai atomai jungiasi į molekules susidaro nusistovėjusi sistema sudaryta iš kelių branduolių ir apie juos skriejančių elektronų. Molekulės atomai gali judėti apie pusiausviros padėtį, ar gali virpėti, suktis. 113. Kaip susidaro atomai? Juos sudaro elektronai kurie skrieja aplink branduolį, kurį sudaro protonai ir neutronai, jie laikomi kartu veikiant stiprioms branduolinėms jėgoms, būtent čia sukoncentruota pagrindinė atomo masė. Elektromagnetinė masė laiko priešingai įelektrintus branduolį ir elektronus kartu. Atomas yra elektriškai neutralus, to pačio cheminio elemento atomai gali vieni nuo kitų skirtis neutronų skaičiumi, tai yra jie gali būti izotopais. Kartais atomas gali prarasti ar pagauti papildomą elektroną ir tapti teigiamu ar neigiamu jonu. 114. Kaip susidaro skysčiai? Molekulės skysčiuose yra atstumu viena nuo kitos artimu jų matmenims ir laikomos kartu elektrinių jėgų stipresnių nei dujose. Skystyje molekulės juda nuo vienos padėties prie kitos tačiau vidutinis atstumas tarp molekulių išlieka. Skystis neišlaiko formos, o įgauna indo formą.pastebėta, kad skysčio molekulės trumpam laikui grupuojasi į nedideles grupeles su kelių tarpmolekulinių atstumų matmenimis, o po to išyra ir jungiasi į kitas grupes. 115. Kaip susidaro kietieji kūnai? Kietame kūne molekulės yra tankiai supakuotos ir laikomos pastovioje padėtyje dėl elektromagnetinių jėgų. Jų dydis yra artimas kurios reiškiasi molekulėje, todėl jos išlaiko pastovų kūno tūrį. Tarpas tarp molekulių yra maždaug toks kaip atomo ar molekulės dydis. Kietų kūnų struktūra turi periodiškumą, dėl ko susidaro kristalo gardelė. Kietuose kūnuose gardelė susidaro dėl priešingai įelektrintų krūvių. Kūnuose sudarytuose iš vienodų atomų gardelės elementai yra patys atomai. Metaluose gardelę sudaro teigiamai jonai, tarp kurių juda laisvi elektronai. 116. 17-Astrofizika. 117. Saulės sistemos susidarymas. Reikalingas keleto šviesmečių dydžio dujų ir dulkių debesis. 1- stadija debesis pradeda trauktis, dujos ir dulkės juda link masių centro, ir praranda potencinę bet įgyja vis didesnę kinetinę energiją. Judėdamos dalelės susidūrinėja, dujos kaista, centrinė dalis debesies įkaista smarkiau, išoriniai sluoksniai jos spinduliuotę sugeria. 2- stadija. Praeina milijonai metų iš šerdies su didele vidine energija nuolatos skrieja visokios dalelės į išorę, tai yra į ją supantį apvalkalą. Šerdis vis dar kaupia energiją ir traukiasi dėl gravitacijos, tačiau dujos joje jau būna praradusios elektronus ir tapusios plazma, sudarytų daugiausia iš vandenilio atomų branduolių protonų. 3- trečioji fazė. Praėjo apie 50mil.m šerdies temperatūra pasiekia 10 milijonų laipsnių. Ir joje prasideda dar vienas procesas branduolinė sintezė (vandenilio degimas) kai vykstant protono-protono ciklui protonai pradeda jungtis ilgainiui sudarydami helio atomo branduolius. Joje susidaro milžiniškas energijos kiekis tada temperatūra labiau pakyla ir reakcijos pradeda plėstis į vis didesnį tūrį. Kai debesys nustoja trauktis nes išaugusi kinetinė energija gali pasipriešinti gravitaciniam gniuždymui tada sakoma kad Žvaigždėje nusistovėjo pusiausvyra. 118. Sintezės reakcijos Saulėje. Procesas kurio metu Saulėje vandenilis virsta heliu vadinamas protono-protono ciklu. (žr į formules)Saulė yra pusiausvyroje todėl bet kokie pokyčiai joje susikompensuoja ir atstato pusiausvyrą. Jei sulėtėtų sintezės tada šerdis atauštų ir daleles pradėtų veikti mažesnis slėgis. Tada suaktyvėtų gravitacinės jėgos, kurios vėl suaktyvintų traukimąsi, dalis potencinės energijos virstų kinetine, temperatūra kiek išaugtų, ir dėl to prasidėtų energijos išsiskyrimo branduolinėse reakcijose greitis, karštesnės plazmos slėgis dėl to vėl padidėtų ir galų gale nusistovėtų balansas. 119. Planetų susidarymas ir jų tipai. Visi objektai nuolat sukasi apie galaktikos centrą, taip yra ir dujų bei dulkių ūke. Palaipsniui debesis formuojasi į objektą, kuris sukasi apie savo ašį. Jo išorinės sritys pradeda judėti greičiau nei vidinės taigi visas debesis įgauna tam tikrą judesio kiekio momentą. Besitraukdamas debesis sukasi vis greičiau. Debesiui sukantis vis greičiau susitraukimo greitis mažėja, tačiau tai galioja tik statmenai ašiai. Išilgai ašiai negalioja nes įcentrinių jėgų nėra todėl traukimosi jėga išlieka nepakitusi, ir jai veikiant debesys plokšt. Debesiui sukantis vis greičiau susitraukimo greitis mažėja, tačiau tai galioja tik statmenai ašiai. Išilgai ašiai negalioja nes įcentrinių jėgų nėra todėl traukimosi jėga išlieka nepakitusi, ir jai veikiant debesys plokštėja į priešplanetinį diską, tame diske judantys atomai ir molekulės dėl veikiančių jėgų kondensuojasi ir sukimba į stambesnius darinius. Tada nusistovi pusiausvyra dujų ir dulkių dalelių sukimosi greičiai yra pakankamai kad jos išsilaikytų stacionariose orbitose.dėl gravitacijos susidaro pakankamos įcentrinės jėgos šerdies srityje. Dulkės susidūrinėja ir sukimba į gniužulus šis procesas vadinamas akrecija. Gniužulai didėja jų jungimosi greitis irgi didėja ir tam tikro dydžio gumulai tampa planetesimalėmis tai yra dariniais galinčiais pritraukti mažesnes daleles ir dar labiau plėstis, ilgainiui planetesimalės, toliau evoliucionuodamos virsta planetomis arba jų palydovais. Egzistuoja dviejų tipų planetos. Tos kurios yra arčiau saulės atsirado planetesimalės sudarytos iš uolienų, metalų, o toliau nuo saulės susidarinėjo planetesimalės sudarytos iš ledo ir sušalusių dujų, kuriuos nuo jos nutolo. 120. Saulės sandara. Manoma kad saulė yra sudaryta iš:1- Saulės šerdies,.- tai sritis Saulės centre čia vykstant branduolinėms reakcijoms sukuriama energija, kuri sklinda į viršų pirmiausia kaip spinduliuotė, taip pat ir kaip konvekcinės srovės šaltesniuose išoriniuose sluoksniuose.2-. sintezės reakcijų srities riba. sintezės reakcijų zonoje temperatūra staigiai nukrinta iki milijono laipsnių 3- Radiacijos sluoksnis. ~10-6 K. didelių energijų fotonai išspinduliuojami iš šerdies aprūpina dujas esančias šiame sluoksnyje jos įšyla 4- Konvekcijos zona. Šioje zonoje įkaitusios dujos plečiasi ir sukelia konvekcines sroves. 5- Fotosfera retėjant saulės atmosferai konvekcija silpnėja dabar energija sklinda fotonų pavidalu. 6- Chromosfera ir saulės vainikas.chromosfera- labai plona mažo tankio sritis sudaryta iš vandenilio dujų. Tačiau jos temperatūra yra daug aukštesnė ji siekia 400000 K, todėl dalelės juda joje daug greičiau. Kai kurios jų ir yra svarbiausi saulės vėjo komponentai. Vainikas jis matomas užtemimo metu. Jo temperatūra siekia 500000K ir jis spinduliuoja ne tik H bet ir stipriai jonizuotų atomų- Ni, Fe ir neono spektrų linijas. Vainiko forma rodo kad Saulę veikia magnetinis laukas kuris suteikia dideles energijas šiai retų dujų sričiai. 121. Tolimesnė Saulės evoliucija. Manoma kad Saulės šerdis yra sudaryta iš 40%vandenilio, ir 60% helio. Visam šerdies vandeniliui pavirtus heliu, protono-protono ciklas nutrūktų ir Saulė nustiotų gyvuoti. Jos likimas priklausys nuo degimo metu susidariusio šerdyje slėgio ir temperatūros. Vėstant gravitacija sustiprėja ir vėl bando sutelkti medžiagą. Įtraukia išorinį sluoksnį kur dar vyksta sintezė ir vėl nusistovi pusiausvyra. Sintezės greitis išauga todėl išspinduliuojama daug energijos ir Saulė pradės plėstis ji gali išsiplėsti netgi iki Žemės orbitos matmenų. Jos temperatūra sumažėja bet kadangi ji tokia didelė tai vis dar išspinduliuoja daug energijos. Saulė virsta Raudonąja milžine. Raudonosios milžinės šerdyje nebelieka vandenilio tik helis ir jis pradeda virsti anglimi. Šis procesas prasideda per keletą minučių ir gali sukelti smūgines reakcijas kurios nuplėšia apvalkalą Žvaigždė pulsuoja jos dydis ir spindesys kinta. Planetos ūkas- susidaro kai raudonoji milžinė nusimeta beveik visą apvalkalą. Lieka tik šerdis bet ji sudaryta iš C atomų branduolių nėra pakankamai karšta, kad joje prasidėtų sintezė todėl tokia žvaigždė virsta baltąja nykštuke. Ilgainiui baltoji nykštukė atvėsta ir virsta juodąja nykštuke. Saulė savo šerdyje vandenilį degins dar 5*109 metų. 122. 18-Kosmologija. 123. Besiplečianti Visata. Hablas išmatavo 24 planetų nuotolį, ir nustatė jog jos tolsta ir kuo toliau jos buvo nuo Žemės tuo greičiau tolo. Tolimo greitį galima surasti žinant kokio nors spektro raudonąjį poslinkį. Doplerio efektas pasireiškia tuo spektrinių linijų dažniai pakinta, kai spinduliuotės šaltinis ir imtuvas juda vienas kito atžvilgiu. Įprasta jį matuoti bangos ilgio pokyčiu. Δλ/λe=v/c arba λ0-λe/λe=λ0/λe čia λe-yra spinduliuojamos bangos ilgis λ0-stebimos Žemėje tos pačios bangos ilgis c- šviesos greitis Kiekvienas didelis visatos darinys skrieja tolyn nuo kiekvieno kito tokio darinio. Tolimo greitis priklauso nuo pradinio atstumo tarp taškų. 124. Visatos didžiojo sprogimo modelis. Pradžia- yra tik taškas kuriame supresuota erdvėlaikis, spinduliuotė ir materija į daug mažesnį dydį nei protono dydis. Šioje stadijoje visos fundamentaliosios sąveikos yra sujungtos į vieną sąveiką vadinamą supergravitacija. Po 10-43 s mikrovisata jau išsiplėtusi iki 10-25 m jos temperatūra sudaro 1032 K laipsnių, o masės energijos tankis yra 1097 šiuo momentu gravitacinė jėga atsiskiria nuo pradinės supergravitacijos sąveikos. Plėtimasis tęsiasi ir milžiniška jėga suslėgti didžiulių energijų fotonai dalį savo energijos paverčia virtualiųjų kvarkų rūku (jis egzistuoja labai trumpai), jų dalelės jungiasi virsdamos didesnėmis dalelėmis ir antidalelėmis. 10-35 s atsiskiria stiprioji sąveika pasilieka susijungusios į silpnąją elektrinę tik elektromagnetinę ir silpnąją sąveikas. prasideda infliacija (plėtimasis sustiprėja ir tęsiasi iki 10-32 s) Visata padidėjo iki 1050 kartų ir pasiekė apelsino dydį. Infliacijos metu Visata labai atvėso temperatūra iki 1026 K tokioje temperatūroje jau gali susidarinėti kvarkai, antikvarkai, elektronai ir pozitronai. Besitęsiant vėsimui ir plėtimuisi kvarkai galėjo jungtis sudarydami labai masyvias ir trumpai gyvuojančias daleles hiperonus, taip pat stabiliuosius protonus ir neutronus. Po mikrosekundės. Po tiek laiko Visata yra išsiplėtusi jau iki saulės sistemos dydžio, jos temperatūra nukritusi iki 1013 K dėl susiduriančių protonų ir antiprotonų anihiliavcija materijos kiekis pradeda greitai mažėti. Laimei protonų yra truputį daugiau nei antiprotonų jie ir sudaro visas dabar egzistuojančias žvaigždes ir galaktikas. Po sekundės. Temperatūra nukrinta iki 1010 K fotonai nebesudaro net elektronų ir pozitronų porų. Dabar prasideda antroji materijos ir antimaterijos anihiliacija bet kadangi elektronų yra daugiau negu pozitronų, jų lieka tiek kad galėtų kompensuoti likusių protonų krūvį, o bendras Visatos krūvis =0. dabar pradeda susidarinėti neutronai (kiekvieniems 14 sukuriami 2) vėliau dar žemesnėje temperatūroje pradėjo jungtis protonai ir neutronai sudarydami deuterius (vandenilio kuriame dar be protono yra ir neutronas), o vėliau ir helio, branduolius santykiu3/1. po 3 minučių susidaro 7Li ir 9Be izotopų, nusistovi nauja pusiausvyra. Per sekančius 300000metų. Visata plazmos kamuolys sudarytas iš elektronų protonų ir helio branduolių. Visi atomai jonizuoti, fotonai susidūrinėja su krūvininkais ir praranda energiją ir negali plisti. Visata nepraleidžia spinduliuotės. Temperatūra nukrinta iki 3000K tik dabar branduoliai gali pasigauti elektronus ir sudaryti stabilius branduolius dabar Visata skaidri savo spinduliuotei. Temperatūra dar labiau krinta iki 10-3 K būtent toks reliktinis evoliucijos spinduliavimas kitaip kosminis foninis spinduliavimas yra aptinkamas ir dabar.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!