Как обозначается сечение в физике
Перейти к содержимому

Как обозначается сечение в физике

  • автор:

Какой буквой обозначается сечение проволоки (в физике)?

и еще один вопрос.
Может ли напряжение 24 В быть опасным для человека? Почему.

Лучший ответ

1. В физике НЕТ (и не может быть — их слишком много) определённых букв для величин. Какой хотите, такой и обозначайте, хоть «Ъ» 🙂
2. Вообще говоря величины размерности площади предпочтительно (но не обязательно) обозначать буквами S, a.

PS. Генрих Герц (как истый немец) вывел уравнения Максвелла в ГОТИЧЕСКИХ буквах 🙂

Остальные ответы

Похожие вопросы

Поперечное сечение

Поперечное сечение бруса

Поперечным сечением называется фигура, образованная пересечением продолговатого тела с воображаемой плоскостью, расположенных перпендикулярно друг другу, т.е. когда тело рассекается строго поперек его длины.

Сечение может иметь простую или сложную форму, а также быть составным.

Площадь и размеры (длина и ширина) поперечного сечения равны соответствующим размерам этой фигуры.

Площадь поперечного сечения

В общем случае, площадь поперечного сечения имеющая сложную или составную форму определяется как сумма (иногда с вычитанием) составляющих ее простых фигур, таких как прямоугольник, треугольник и круг.

Сложное поперечное сечение

Пример:
Рассчитать площадь поперечного сечения сложной формы с квадратным отверстием и закруглением.

Для расчета общей площади, сложное сечение раскладывается на простые фигуры:

Площадь поперечного сечения

Прямоугольник — 1, треугольник — 2, полукруг — 3 и прямоугольник — 4, площади которых определяются просто.

В итоге площадь всего поперечного сечения будет получена сложением первых трех фигур с вычитанием фигуры номер 4:

Площадь поперечного сечения обозначается латинскими буквами S или A, и измеряется в квадратных единицах длины, например: м 2 , см 2 или мм 2 .

Площадь составного сечения

Составными называют сечения, которые состоят из двух, трех и более отдельных фигур, не являющихся одним целым.

Это может быть, например сечение балки, состоящее например из швеллера и двух уголков.

Эти сечения сами по себе тоже являются сложными.
Площади поперечного сечения для таких стандартных профилей можно найти в специальном справочнике — сортаменте.

В результате сложив все составляющие профили, получим площадь всего сечения.

Таким образом, расчет площади составного сечения производится аналогично предыдущему порядку, только без вычитаний.

Длина поперечного сечения

Длина поперечного сечения

Длиной поперечного сечения называют полную (габаритную) длину фигуры как расстояние по горизонтали между двумя её наиболее удаленными точками.

Длина поперечного сечения обозначается латинской буквой L или l и измеряется стандартно в миллиметрах или сантиметрах.

Ширина сечения определяется аналогично, но обозначается буквой H или h.

При решении задач, длину, ширину и площади поперечного сечения рекомендуется переводить соответственно в метры и м 2 .

Различают два основных вида расчета площади сечений:

  1. Геометрический — когда требуется найти площадь сечения тела по известным размерам;
  2. Прочностной — расчет площади поперечного сечения бруса проводится по условию прочности.

Эффективное поперечное сечение

эффективное сечение, сечение (в физике), величина, характеризующая вероятность перехода системы двух сталкивающихся частиц в результате их рассеяния (упругого или неупругого) в определённое конечное состояние. Э. п. с. σ равно отношению числа dN таких переходов в единицу времени к плотности nv потока рассеиваемых частиц, падающих на мишень, т. е. к числу частиц, проходящих в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к их скорости v (n — плотность числа падающих частиц): σ = dN/nv. Таким образом, Э. п. с. имеет размерность площади; обычно оно измеряется в см 2 . Различным типам переходов, наблюдаемых при рассеянии частиц, соответствуют разные Э. п. с. Упругое рассеяние частиц характеризуют дифференциальным Э. п. с. d σ/d Ω, равным отношению числа частиц, упруго рассеянных в единицу времени в единицу телесного угла, к потоку падающих частиц (d Ω элемент телесного угла), и полным сечением σ, равным интегралу дифференциального сечения, взятому по полному телесному углу (Ω =стер). Для иллюстрации на рис. схематически изображен процесс упругого рассеяния точечных «классических» частиц на шарике радиуса R0 с «абсолютно жёсткой» поверхностью. Полное Э. п. С. рассеяния для этого случая равно геометрическому сечению шарика: σ = πR0 2 .

При наличии неупругих процессов полное сечение складывается из Э. п. с. упругих и неупругих процессов. Для более детальной характеристики рассеяния вводят сечение для отдельных типов (каналов) неупругих реакций. Для множественных процессов (См. Множественные процессы) важное значение имеют т. н. инклюзивные сечения, описывающие вероятность появления в данном столкновении какой-либо определённой частицы или группы частиц.

Если взаимодействие между сталкивающимися частицами велико и быстро падает с расстоянием, то Э. п. с. по порядку величины, как правило, равно квадрату радиуса действия сил или геометрическому сечению системы (см. рис.); однако вследствие специфических квантовомеханических явлений Э. п. с. могут существенно отличаться от этих значений (например, в случаях резонансного рассеяния и Рамзауэра эффекта).

Экспериментальные измерения Э. п. с. рассеяния дают сведения о структуре сталкивающихся частиц. Так, измерения сечения упругого рассеяния α-частиц атомами позволили открыть атомное ядро, а упругого рассеяния электронов протонами и нейтронами (нуклонами) — определить радиусы нуклонов и распределение в них электрического заряда и магнитного момента (т. н. Формфакторы). Понятие Э. п. с. используется также в статистической физике при построении кинетических уравнений.

С. С. Герштейн.

Схема, поясняющая упругое рассеяние «классической» частицы на «абсолютно твёрдом» шарике. Рассеянию на угол ϑ = π — α отвечает параметр столкновения ρ = R0sin(α/2) = R0cos(ϑ/2), а сечение dσ рассеяния в телесный угол dΩ = 2πsinϑdϑ равно площади заштрихованного кольца: dϑ = 2πρdρ = (π/2)R0 2 sinϑdϑ, т. е. дифференциальное сечение dσ/dΩ = R0 2 /4, а полное сечение упругого рассеяния равно геометрическому сечению шарика: σ = πR0 2 . При учёте квантовых (волновых) свойств частиц сечение получается иным. В предельном случае λ >> R0 (λ = ħ/ρ — длина волны де Бройля частицы, ρ — её импульс, ħ — постоянная Планка) рассеяние сферически симметрично, а полное сечение в 4 раза больше классического: σкв = 4πR0 2 . При λ 2 ; т. о., полное сечение с учётом дифракции вдвое больше классического: σ = 2πR0 2 .

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

  • Эффективное излучение
  • Эффективность капитальных вложений

Сечение процесса

Когда быстрая частица налетает на частицу-мишень, то для того, чтобы произошло столкновение, она должна пролететь в достаточной близости от мишени, то есть она должна попасть в некоторое поперечное сечение. Эту поперечную площадь и называют в физике эффективным сечением процесса (сечением столкновения, сечением реакции и т. п.).

В классической механике (например, при рассеянии точечных частиц на мишени определенного размера) эффективное сечение равняется просто геометрической площади поперечного сечения мишени. В квантовой механике ситуация меняется, во-первых, из-за волновой природы частиц, а во-вторых, из-за того, что частицы обычно «полупрозрачны» друг для друга (это зависит от типа взаимодействия между частицами). Поэтому эффективное сечение процесса отличается от геометрического сечения.

На иллюстрации схематично показано то, как протон «выглядит» с точки зрения налетающей частицы: второго протона, фотона или нейтрино. Налетающий протон чувствует цельное кварковое и глюонное облако протона-мишени, поэтому сечение протон-протонного столкновения того же порядка, что и геометрическое сечение протона. Фотон чувствует только кварковое распределение, и к тому же сила электромагнитного взаимодействия меньше, чем сильного. В результате протон для фотона кажется полупрозрачным, и эффективное сечение получается заметно меньше. Наконец, нейтрино чувствует не сами по себе кварки, а как бы маленькое облачко виртуальных W- и Z-бозонов вокруг них. Из-за этого протон выглядит для нейтрино почти прозрачным, и эффективное сечение рассеяния нейтрино на протоне очень мало.

Эффективное сечение протона с точки зрения налетающей частицы: второго протона, фотона или нейтрино

Впрочем, в ядерной физике встречаются примеры, когда эффективное сечение процесса заметно больше, чем геометрическое сечение ядра. Например, сечение захвата медленного нейтрона ядром бора-10 превышает геометрическое сечение ядра в десятки тысяч раз. Большое сечение захвата этим изотопом бора используется в бор-нейтронозахватной терапии раковых опухолей.

Более детальную информацию о внутреннем устройстве частиц можно получить с помощью дифференциального сечения процесса. Дифференциальное сечение — это, условно говоря, площадка, в которую надо попасть, чтобы рожденные частицы вылетели под определенным углом к оси столкновения или с определенным поперечным импульсом.

Единицы измерения

Сечение (обозначается буквой σ), как и всякая площадь, измеряется в квадратных метрах. Для выражения сечений столкновений элементарных частиц используют более удобную единицу — барн (b). 1 b = . В этих единицах 1 фм 2 (1 кв. фемтометр, то есть ) равен 10 миллибарн (10 mb). Чем меньше сечение процесса, тем реже он происходит. Наиболее редкие процессы, зарегистрированные на коллайдерах, имеют сечение в доли пикобарна (1 pb = ). Сечение рассеяния солнечных нейтрино составляет порядка в зависимости от энергии нейтрино.

Дополнительная литература:

  • Статья Сечение реакции из учебного пособия «Частицы и ядра. Эксперимент». Издательство МГУ, 2005.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *