Verbum

ЗАТУХА́ННЕ ВАГА́ННЯЎ,

памяншэнне амплітуды ваганняў з цягам часу, абумоўленае стратамі энергіі вагальнай сістэмай. Ператварэнне энергіі вагальнай сістэмы ў цеплавую (унутраную) энергію адбываецца ў выніку прысутнасці трэння ў мех. сістэмах (напр., маятнік) і наяўнасці амічнага супраціўлення ў эл. сістэмах (напр., вагальны контур). З.в. можа адбывацца таксама за кошт страт энергіі, звязаных з выпрамяненнем гукавых і эл.-магн. хваль.

Найбольш вывучана З.в. у лінейных сістэмах, дзе памяншэнне энергіі прапарцыянальнае квадрату скорасці руху (мех. сістэма) або квадрату сілы току (эл. сістэма). У гэтым выпадку З.в. мае экспаненцыяльны характар: амплітуда ваганняў памяншаецца паводле залежнасці ${\displaystyle \mathrm{A(t)}={\mathrm{A}}_0{\mathrm{e}}^{\mathrm{-\gamma t}}}$ , дзе A₀ — першапачатковая амплітуда, γ — каэфіцыент затухання, t — час. З.в. парушае іх перыядычнасць, пры вялікіх каэфіцыентах затухання амплітуда хутка памяншаецца да нуля і ваганні спыняюцца (гл. Аперыядычны працэс). Пры малых затуханнях умоўна карыстаюцца паняццем перыяду як прамежку часу паміж двума паслядоўнымі максімумамі вагальнай фіз. велічыні (сілы эл. току, напружання або размаху ваганняў маятніка і інш.). Гл. таксама Дэкрэмент затухання.

А.​І.​Болсун.

т. 7, с. 8

КІНЕМА́ТЫКА,

раздзел механікі, у якім вывучаюцца геам. ўласцівасці руху цел без уліку іх масы і сіл, што на іх дзейнічаюць. Звычайна падзяляецца на К. часціцы (матэрыяльнага пункта) і К. цвёрдага цела Асн. задачы К. — знаходжанне траекторый, скарасцей, паскарэнняў часціц і цел.

Становішча пункта (ці цела) адносна пэўнай сістэмы адліку вызначаецца ўраўненнямі, якія выражаюць залежнасць каардынат g_i ад часу t[g_i=g_i(t)] і наз. законамі руху, дзе i — колькасць ступеней свабоды. Звычайна гэтыя законы задаюцца ў каардынатнай [x=x(t), y=y(t), z=z(t)] або вектарнай $\text{[}\overrightarrow{r}=\overrightarrow{r}\text{(}\mathrm{t}\text{)}\text{]}$ формах, дзе x, y, z — каардынаты пункта, $\overrightarrow{r}$ — яго радыус-вектар. Функцыі, якія вызначаюць законы руху, адназначныя (аб’ект не можа займаць розныя становішчы ў адзін і той жа момант часу) і двойчы дыферэнцавальныя (паколькі ў кожны момант існуюць скорасці v_i = dg_i/dt і паскарэнні w = d​²g_i/dt​². У агульным выпадку рух часціцы апісваецца 3 ураўненнямі, а рух цвёрдага цела — 6. Заканамернасці К. выкарыстоўваюць пры разліках перадачы рухаў у кінематыцы механізмаў і пры рашэнні задач дынамікі.

Літ.:

Гл. пры арт. Механіка.

А.​І.​Болсун.

т. 8, с. 269

КІПЕ́ННЕ,

пераход вадкасці ў пару, які адбываецца з утварэннем у аб’ёме вадкасці бурбалак пары; адзін з фазавых пераходаў I роду. Пры К. бурбалкі павялічваюцца ў аб’ёме ў выніку выпарэння вадкасці ў поласць бурбалак, усплываюць на паверхню вадкасці, а насычаная пара, што ў іх знаходзіцца, пераходзіць у паравую фазу над паверхняй вадкасці. К. пачынаецца, калі ціск насычанай пары ў бурбалках дасягае значэння знешняга ціску, і можа адбывацца ва ўсім тэмпературным інтэрвале раўнавагі вадкасці і пары (паміж трайным пунктам і крытычным станам).

Для падтрымання К. да вадкасці неабходна падводзіць некаторую колькасць цеплаты, якая ідзе на параўтварэнне і на работу пары супраць знешняга ціску. Значэнне тэмпературы кіпення вадкасці залежыць ад яе хім. прыроды і знешняга ціску, з павелічэннем якога т-ра К. павялічваецца. К. можна выклікаць таксама памяншэннем знешняга ціску пры пастаяннай т-ры, што тлумачыцца з’явай кавітацыі. Залежнасць т-ры К. ад знешняга ціску ляжыць у аснове вызначэння бараметрычнага ціску. Выкарыстоўваецца ў розных тэхн. і тэхнал. працэсах (атрыманне вадзяной пары ў паравых катлах, выпарванне, рэктыфікацыя, кансерваванне, атрыманне нізкіх т-р і інш.).

А.​І.​Болсун.

т. 8, с. 272

ЛАПЛА́С ((Laplace) П’ер Сімон дэ) (23.3.1749, Бамон-ан-Ож, Францыя — 5.3.1827),

французскі астраном, матэматык і фізік, адзін са стваральнікаў нябеснай механікі і тэорыі імавернасці. Чл. Парыжскай АН (1785), Замежны ганаровы чл. Пецярбургскай АН (1802). З 1818 маркіз і пэр Францыі. Вучыўся ў школе бенедыкцінцаў. З 1771 праф. Ваен. школы ў Парыжы, з 1790 — старшыня Палаты мер і вагі. У 1799 міністр унутр. спраў. Навук. працы па нябеснай механіцы, касмагоніі, тэорыі імавернасцей (Лапласа тэарэма), тэорыі дыферэнцыяльных ураўненняў (Лапласа пераўтварэнне, Лапласа ўраўненне), матэм. фізіцы (Лапласа аператар), малекулярнай фізіцы (Лапласа закон), акустыцы, электрычнасці і магнетызме, оптыцы, філасофіі прыродазнаўства і інш. Распрацаваў тэорыю ўзбурэнняў нябесных цел, прапанаваў новы спосаб вызначэння іх арбіт, даказаў устойлівасць Сонечнай сістэмы ў межах вельмі працяглага часу. Выказаў гіпотэзу паходжання Сонечнай сістэмы (гіпотэза Л.), сфармуляваў прынцып мех. дэтэрмінізму, які стаў асновай метадалогіі класічнай фізікі. Актыўна садзейнічаў рэарганізацыі сістэмы вышэйшай адукацыі ў Францыі і ўкараненню ў практыку метрычнай сістэмы мер.

Тв.:

Рус. пер — Изложение системы мира. Л., 1982.

Літ.:

Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас. 2 изд. М., 1985.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 133

МА́ЯТНІК,

цвёрдае цела, здольнае пад уздзеяннем прыкладзеных сіл вагацца вакол нерухомага пункта ці восі. Ваганні могуць адбывацца пад дзеяннем сілы цяжару, калі вось М. не супадае з цэнтрам цяжару цела, або пад дзеяннем сіл пругкасці, што ўзнікаюць пры дэфармацыях сціскання-расцяжэння і кручэння.

Адрозніваюць матэматычны маятнік (напр., невял. масіўны груз на доўгім нерасцяжным падвесе), фізічны маятнік (маса цела размеркавана па ўсёй даўжыні падвеса), а таксама спружынны М. (груз, падвешаны на спружыне, здольнай да дэфармацыі сціскання-расцяжэння) і круцільны М. (дыск, падвешаны на лёгкім стрыжні, здольным да дэфармацыі кручэння). Пры гарманічных ваганнях цыклічная частата ω і перыяд Τ = 2π / ω ваганняў М. вызначаюцца інертнымі і пругкімі ўласцівасцямі сістэмы. Напр., для спружыннага М. ω​² = k/m, дзе k — каэфіцыент жорсткасці спружыны, m — маса грузу; для круцільнага М. ω​² = D/I, дзе D — модуль кручэння падвеса (гл. Модулі пругкасці), I — момант інерцыі дыска. Уласцівасці М. выкарыстоўваюцца ў розных прыладах для вызначэння часу, момантаў інерцыі, паскарэння свабоднага падзення і інш. дынамічных характарыстык мех. сістэм.

А.​І.​Болсун.

т. 10, с. 243

НЕРНСТ ((Nernst) Вальтэр Фрыдрых Герман) (25.6.1864, г. Вамбжэзьна Куяўска-Паморскага ваяв., Польшча — 18.11.1941),

нямецкі фізік і фізікахімік, адзін са стваральнікаў фізічнай хіміі. Чл. Берлінскай АН (1905), Лонданскага каралеўскага т-ва (1932). Замежны ганаровы чл. АН СССР (1926). Скончыў Вюрцбургскі ун-т (1887). З 1891 праф. Гётынгенскага ун-та, у 1902—33 праф. і адначасова дырэктар Ін-та хіміі (1905—22), Ін-та фізікі (1924—33) Берлінскага ун-та. Навук. працы па фізіцы нізкіх тэмператур, тэрмадынаміцы, тэорыі раствораў, хім. кінетыцы, электрахіміі. Сфармуляваў трэці закон тэрмадынамікі (гл. Нернста тэарэма), адкрыў адну з тэрмамагн. з’яў (гл. Нернста—Этынгсгаўзена эфект). Распрацаваў дыфузійную тэорыю гетэрагенных хім. рэакцый на мяжы падзелу фаз (1904). Атрымаў ураўненне залежнасці электроднага патэнцыялу ад тэрмадынамічнай актыўнасці ўдзельнікаў электрахім. рэакцыі (ураўненне Н., 1888). Нобелеўская прэмія 1920.

Тв.:

Рус. пер. — Теоретическая химия с точки зрения закона Авогадро и термодинамики. СПб., 1904.

Літ.:

Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. 2 изд. М., 1981;

Льоцци М. История физики: Пер. с итал. М., 1970.

А.​І.​Болсун.

т. 11, с. 293

МА́КСВЕЛА РАЗМЕРКАВА́ННЕ,

статыстычная заканамернасць, якая вызначае размеркаванне па скарасцях (або імпульсах) малекул сістэмы, што знаходзіцца ў стане тэрмадынамічнай раўнавагі (пры ўмове, што паступальны рух малекул падпарадкоўваецца законам класічнай механікі). Выведзена Дж.К.Максвелам (1859) для аднаатамных газаў і пашырана на мнагаатамныя газы рас. вучоным М.​М.​Піраговым (1885).

М.р. па модулях скорасці малекул ідэальнага газу вызначаецца формулай ${\displaystyle dn=4\mathrm{\pi }h{\text{(}m/2\mathrm{\pi }kT\text{)}}^{\mathrm{3/2}}exp\text{(−}m{v}^2/2kT\text{)}{v}^{2}dv}$ , дзе dn — сярэдняя колькасць малекул у адзінцы аб’ёму сістэмы, якія маюць модулі скорасці ў інтэрвале ад v да v+dv, n — поўная колькасць малекул у адзінцы аб’ёму сістэмы, m — маса адной малекулы, T — абс. т-ра, k = 1,38∙10​⁻²³ Дж/К — пастаянная Больцмана. Паводле М.р. вызначаюцца сярэдняя арыфметычная ${\displaystyle \text{<}v\text{>}=\sqrt[\mathrm{}]{\frac{8kT}{\mathrm{\pi }m}}}$ , сярэдняя квадратычная ${\displaystyle {\text{<}v\text{>}}_{\mathrm{кв}}=\sqrt[\mathrm{}]{\frac{3kT}{m}}}$ і найб. імаверная ${\displaystyle v_{\mathrm{ім}}=\sqrt[\mathrm{}]{\frac{2kT}{m}}}$ скорасці малекул газу. М.р. атрымала эксперым. пацвярджэнне ў доследах з малекулярнымі пучкамі, з’яўляецца асновай класічнай статыстыкі (гл. Больцмана статыстыка). З дапамогай М.р. пабудаваны тэорыі вязкасці, цеплаправоднасці, электраправоднасці і інш. малекулярна-кінетычных з’яў.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 544

МАНДЭЛЬШТА́М (Леанід Ісаакавіч) (4.5.1879, г. Магілёў — 27.11.1944),

расійскі фізік, адзін з заснавальнікаў навук. школы па радыёфізіцы. Акад. АН СССР (1929; чл.-кар. з 1928). Скончыў Страсбургскі ун-т (1902), дзе працаваў (з 1913 праф.). У 1918—22 у Адэскім політэхн. ін-це, з 1925 у Маскоўскім ун-це, адначасова з 1934 у Фіз. ін-це АН СССР. Навук. працы па оптыцы, радыёфізіцы, квантавай механіцы, гісторыі і метадалогіі фізікі. Разам з Р.С.Ландсбергам (незалежна ад інд. фізікаў Ч.Рамана і К.​С.​Крышнана) адкрыў камбінацыйнае рассеянне святла на крышталях (1928). Сумесна з М.​Дз.​Папалексі стварыў тэорыю нелінейных ваганняў, распрацаваў метад параметрычнага ўзбуджэння эл. ваганняў і прапанаваў радыёінтэрферэнцыйны метад даследавання распаўсюджвання радыёхваль і дакладнага вымярэння адлегласцей, што знайшло выкарыстанне ў геадэзіі. Аўтар вучэбных дапаможнікаў і лекцыйных курсаў па фізіцы. Прэмія імя У.​І.​Леніна 1931. Дзярж. прэмія СССР 1942.

Тв.:

Полн. собр. трудов. Т. 1—5. М., 1947—55;

Лекции по теории колебаний. М., 1972;

Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. М., 1972.

Літ.:

Академик Л.​И.​Мандельштам: К 100-летию со дня рождения. М., 1979;

Ливанова А.М., Ливанов В.А. «Вторая степень понимания»: Акад. Л.​И.​Мандельштам. М., 1988.

А.​І.​Болсун.

т. 10, с. 77

ГАЗ (франц. gaz ад грэч. chaos хаос),

агрэгатны стан рэчыва, у якім слаба звязаныя малекулярнымі сіламі часціцы рухаюцца свабодна і пры адсутнасці знешніх палёў раўнамерна запаўняюць увесь дадзены ім аб’ём. Газ, у якім энергію ўзаемадзеяння паміж часціцамі можна не ўлічваць, наз. ідэальным газам. Яго стан апісваецца Клапейрона—Мендзялеева ўраўненнем.

Рэальныя газы пры звычайных умовах мала адрозніваюцца ад ідэальнага, а пры памяншэнні ціску і павышэнні т-ры па ўласцівасцях набліжаюцца да яго; часцей іх стан апісваецца Ван-дэр-Ваальса ўраўненнем. Пры паніжэнні т-ры газы дасягаюць крытычнага стану, пры далейшым ахаладжэнні і павышэнні ціску адбываецца звадкаванне газаў. Калі рух часціц падпарадкоўваецца законам класічнай механікі, газ наз. нявыраджаным (рэальныя газы), а калі квантавыя ўласцівасці часцінак газа пераважаюць — выраджаным (электронны газ у металах пры тэмпературах, блізкіх да 0 К). Пры нізкіх т-рах газы добрыя дыэлектрыкі, але пры пэўных умовах могуць праводзіць эл. ток (гл. Электрычныя разрады ў газах). Мех. ўласцівасці газаў вывучаюцца ў газавай дынаміцы і аэрадынаміцы. Газы складаюць асн. масу атмасферы, пашыраны ў зямной кары, маюць вял. значэнне ў існаванні жывых арганізмаў (гл., напр., Дыханне, Газаабмен) і біягеахімічным кругавароце рэчываў, газы прыродныя гаручыя — кашт. сыравіна для хім. і газавай прам-сці, крыніца забеспячэння разнастайных бытавых, тэхн. і інш. патрэб гаспадаркі.

А.​І.​Болсун.

т. 4, с. 423

ГА́МА-ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ (γ-выпрамяненне),

караткахвалевае эл.-магн. выпрамяненне з даўжынёй хвалі, меншай за 2∙10​⁻¹⁰ м. Узнікае пры распадзе радыеактыўных ядраў (гл. Радыеактыўнасць), тармажэнні хуткіх зараджаных часціц у рэчыве (гл. Тармазное выпрамяненне), сінхратронным выпрамяненні, а таксама пры анігіляцыі электронна-пазітронных пар і ў інш. ядз. рэакцыях. З прычыны кароткай даўжыні хвалі ў гама-выпрамяненні выразныя карпускулярныя ўласцівасці (гл. Комптана эфект, Фотаэфект), хвалевыя (дыфракцыя, інтэрферэнцыя) выражаны слаба.

Асн. характарыстыка гама-выпрамянення — энергія асобнага γ-кванта E_γ = hν, дзе h — Планка пастаянная, ν — частата выпрамянення. Пры пераходзе ядра атама з узбуджанага стану з энергіяй E_i у больш нізкі энергет. стан E_k выпрамяняецца γ-квант з энергіяй E_γ = E_i = E_k E_γ = E_i — E_k. У выніку гэтага гама-выпрамянення ядраў мае лінейчасты спектр. Натуральныя радыеактыўныя крыніцы даюць гама-выпрамяненню з энергіяй да некалькіх мегаэлектронвольтаў (МэВ), у ядз. рэакцыях атрымліваюцца γ-кванты з энергіяй да дзесяткаў Мэв, а пры тармазным выпрамяненні — да соцень Мэв і больш. Гама-выпрамяненне — адно з найбольш пранікальных выпрамяненняў (пранікальнасць залежыць ад энергіі γ-квантаў і шчыльнасці рэчыва).

Гама-выпрамяненне выкарыстоўваецца для выяўлення дэфектаў у вырабах і дэталях (гл. Дэфектаскапія), экспрэснага колькаснага вызначэння волава ў рудах, стэрылізацыі харч. прадуктаў, гаматэрапіі злаякасных пухлін і інш.

А.​І.​Болсун.

т. 5, с. 8