Главная страница Случайная лекция
Мы поможем в написании ваших работ!
Порталы:
БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика
Мы поможем в написании ваших работ!
ЛЕКЦИЯ №3. Гравитационное поле
Из всех статистических методов на практике в производстве нашли 7 методов, как цепь интсрументов по контролю качества. Их особенность – простота сбора информации, доступная простым рабочим, но эта информация является основой, для последующего анализа инженерами.
1) Контрольные листки – бланк, в который примитивными крестиками и галочками заносится информация о качестве продукции (например размеры детали) например температура больного записывается в температурный листок. Применительно к машиностроительной продукции:
| Размер | Отклонение | Замеры | Частота | |||||
| X | ||||||||
| -0.03 | X | X | ||||||
| -0.07 | X | X | ||||||
| -0.05 | X | X | X | |||||
| X | X | X | X | X | ||||
| +0.04 | X | X | X | X | X | |||
| +0.09 | X | X | ||||||
| X | ||||||||
| X | ||||||||
Такой листок говорит о контроле в конкретный день
2) Диаграммы Поретта. Трансформированный принцип Поретта применительно к качеству продукции звучит так: 20% факторов снижающих качество способствует 80% экономических потерь. Все факторы снижающие качество необходимо ранжировать с точки зрения их влияния на экономические потери.
Результатом является разработка мероприятий по повышению качества продукции сконцентрировав всё внимание на факторах первой группы (первая тройка). Все процедуры должны быть документированы и такие диаграммы сравниваются и дают информацию о динамике повышения качества.
3) Причинно-следственные диаграммы. В зависимости от интегральных факторов. В рамках этих факторов выделяют дифференциальные факторы. Данная диаграмма показывает связь качества с факторами его формирующими и значимость этих факторов. Факторами в общем случае могут быть: а) свойства или показатели качества б) элементы производственного процесса, элементы психологического процесса
4) Гистограмма - Столбчатая диаграмма с помощью которой оценивается точность, стабильность, возможности технологического процесса, могут указываться граничные значения (допустимые)
5) Диаграммы разброса. С помощью этих диаграмм определяется наличие или отсутствие связей между параметрами. С её помощью устанавливается качественная зависимость. Количественную оценку может дать только анализ.
6) Метод стратификации. Под стратификацией (расслоением) статистических данных понимают разбиение данных по отдельным группам (слоям) в зависимости от факторов, которые влияют на их расслоение. С помощью стратификации например можно выявить станок который гонит брак и вынести его из технологического процесса. Можно найти станок на котором изготовлена подкриминальная продукция.
7) Контрольные карты. С помощью этого инструмента контролируется качество, в частности размеры продукции которая изготавливается на автоматическом оборудовании. При этом если в предыдущем методе фиксируется брак, то этот метод позволяет проводить регулирование процесса производства, не допуская брака. Методика составления карт следующая:
1.периодически замеряется 5 деталей снимаемых с автомата. Замеряются размеры, xсреднее и размах. Периодически раз или два в смену, Затем устанавливается верхняя и нижняя границы и график размаха только с верхней границей и определяется в результате тепловых деформаций, износа… мы видим тенденцию изменения xср. А при достижении верхней границы производят переналадку.
Эти семь методов находят применение не только при производстве, а в самом широком применении и все семь методов являются инструментом управления качеством.
ЛЕКЦИЯ №3. Гравитационное поле
Итак, на прошлой лекции мы говорили о том, что все взаимодействия, с которыми мы сталкиваемся в окружающем мире, может быть сведено к четырем типам. Рассмотрим кратко эти взаимодействия.
Гравитационное поле – наиболее слабое из известных фундаментальных взаимодействий. Оно существует вокруг любого материального объекта на любых расстояниях.
Любая частица во вселенной испытывает на себе действие гравитации
и в то же время сама является источником гравитации, причем сила гравитационного взаимодействия проявляется одинаково для всех частиц. Это обстоятельство выражено в знаменитом наблюдении, которое приписывают Галилео Галилею, что все тела, независимо от их веса или состава падают в поле тяжести Земли одинаково. Поэтому гравитационное поле можно характеризовать величиной ускорения свободного падения. Вблизи поверхности Земли под действием ее гравитационного поля все тела приобретают ускорение свободного падения g=9,8м/с.
В соответствии с постулатом о корпускулярно – волновом дуализме заключающемся в одновременном существовании у материальных объектов двух формально не совместимых свойств – волны и частицы, гравитационное взаимодействие осуществляется через квант гравитационного поля – гравитон (пока не обнаруженный экспериментально). По Эйнштейну механизм гравитационного взаимодействия обусловлен искривлением пространства. Тела вынуждены следовать по искривленным траекториям не потому, что на них действует сила, а потому, что тони движутся кратчайшим, самым быстрым путем в искривленном пространстве.
Очень важным в экологии является основополагающий факт, который лежит в основе общей теории относительности (ОТО) – никакими опытами внутри изолированной системы отчета нельзя установить, находится ли тело в поле тяжести или движется с ускорением (Эйнштейн).
Эффект воздействия переменного или постоянного гравитационного поля на биообъекты формально не отличим от движения тела с ускорением или от колебательного движения тела под воздействием, например, низкочастотных акустических волн.
Гравитационное поле играет важную роль в жизни нашей планеты. В частности это:
· волны в море, движение капель воды, все течения, ветры, облака, весь климат планеты, которые определяются двумя основными факторами – солнечной деятельностью и земным притяжением;
· сила Архимеда – знаменитая выталкивающая сила, определяющая возможность тел, поднимающая вверх воздушные шары;
· приливы и отливы – обусловленные изменением во времени взаимного пространственного расположения Земли, Луны, Солнца и т. д.
Долгое время считалось, что сила гравитации, действующая между частицами, всегда представляет собой силу притяжения: она стремится сблизить частицы. Однако, в конце 1990-х гг. появились достаточно убедительные факты, что в масштабах Вселенной проявляется и антигравитация. Ее связывают с открытой физиками «темной материей» и связанной с ней «темной энергией».
Электромагнитное поле – представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между материальными объектами, как правило, заряженными электрически. Известны две разновидности электрических зарядов, которые принято называть положительными и отрицательными. Существуют также и две разновидности магнетизма, которые получили название северного и южного полюсов. Электрические заряды одного знака (как и одноименные магнитные полюса) – отталкиваются, а противоположных знаков (разноименные) – притягиваются. В отличие от электрических зарядов магнитные полюса встречаются только парами – северный и южный полюс одновременно. Все попытки получить изолированный магнитный полюс (монополь) пока неудачны.
Считается достоверным тот факт, что электрический заряд дискретен, т.е. не может принимать любое значение, а всегда кратен фундаментальной единице заряда – «кванту заряда», равному величине заряда электрона. Почему это так, пока непонятный до конца вопрос.
Не все частицы несут на себе электрический заряд. Например, фотон и нейтрино электрически нейтральны. В этом отношении электромагнитное поле отличается от гравитационного. Гравитационное поле создают все материальные частицы, тогда как с электромагнитным полем связаны только избранные, обычно заряженные частицы.
В рамках классической физики считается, что электромагнитные поля порождаются наличием электрического заряда у тел. Если заряды неподвижны, говорят только об электростатическом потенциальном поле, подчиняющемся закону Кулона. Перемещающиеся в пространстве заряды порождают вокруг себя магнитное поле. И если оно оказывается переменным, возникает электромагнитное поле (волна), в котором векторы Е и В колеблются перпендикулярно друг другу в направлении, перпендикулярном распространению волны.
В квантовой механике и физике элементарных частиц считается, что переносчиками электромагнитного взаимодействия являются кванты этого поля – фотоны, которые при определенных условиях воспринимаются как электромагнитные волны.
В рамках той же квантовой механики рассматривается еще один механизм возникновения магнитного поля, никак не коррелирующий напрямуюс наличием или отсутствием у частицы макроскопического электрического заряда. Считается, что это поле возникает за счет спинового магнитного момента,связанного с квантовой характеристикойспином частицы - s. Именно это магнитное поле ответственно за существование таких свойств материальных объектов как ферро-, ферри- и антиферромагнетизм.
Поле сильных взаимодействий – короткодействующее, и обычно проявляется на расстоянии не более 10-13см. Сильное взаимодействие испытывают не все частицы. Например, электроны, нейтрино и фотоны не участвуют в сильных взаимодействиях. В сильном взаимодействии участвует только класс достаточно тяжелых частиц, которые называются адронами.
В обычном стабильном веществе при не слишком высокой температуре роль сильного взаимодействия сводится лишь к созданию прочной связи между протонами и нейтронами в ядрах атомов. Однако при столкновении адронов, обладающих достаточно высокой энергией, сильное взаимодействие приводит к многочисленным ядерным реакциям. Особенно важную роль в природе играют реакции слияния легких ядер (термоядерный синтез), в результате которых, в частности, два ядра дейтерия (тяжелого водорода), превращаются в ядро атома гелия.
Сильное взаимодействие является источником огромной энергии. Именно в результате этого взаимодействия высвобождается энергия водородной бомбы. Свечение Солнца – это тоже энергия, высвобождаемая сильным взаимодействием. В недрах Солнца и звезд непрерывно протекают термоядерные реакции.
Сначала полагали, что сильное взаимодействие осуществляется с помощью пи- мезонов. Однако попытки построить математическую модель этого взаимодействия не увенчались успехом. Проблему удалось решить в 1996 году, когда была предложена кварковая модель строения адронов.
В этой модели нейтроны, протоны и другие адроны рассматриваются уже не как элементарные частицы, а как составные части системы, построенные из трех кварков (предполагается, что именно кварки являются истинно элементарными частицами, т.е. далее неделимыми). Чтобы это трио кварков не распадалось, необходима удерживающая их сила, некий «клей» - глюон (от английского glue - клей), который и называют сильным взаимодействием. Оно связывает между собой кварки внутри адронов.
Экспериментально гипотеза кварков была подтверждена. Однако в свободном состоянии кварков до сих пор обнаружить не удалось. Считается, что свободные кварки не могут существовать, т.к. межкварковые силы, в отличие от всех других сил в природе, не убывают с расстоянием, а возрастают.
Глюоны считают переносчиком сильных взаимодействий, а ядерная сила взаимного притяжения протонов и нейтронов, описанная Юкавой, представляет лишь слабые отголоски мощного межкваркового глюонного взаимодействия.
Кварковая модель строения вещества предполагает, что существует ограниченное число исходных кирпичиков строения материи – истинно элементарных частиц (т.е. не имеющих внутреннего строения): шесть легких частиц, называемых лептонами и шесть кварков и фотон.
Поле слабых взаимодействий. Считается слабее и сильного и электромагнитного взаимодействий, но гораздо сильнее гравитационного.
Большинство известных частиц участвуют в слабом взаимодействии. Основные свойства слабых взаимодействий известны с 1931г., благодаря работам Э. Ферми. Переносчиками взаимодействия считаются кванты поля – векторные бозоны W+, W- и Z, не имеющий электрического заряда.
По своему характеру слабое взаимодействие совершенно не похоже ни на гравитационное, ни на электромагнитное.
Во – первых, оно не порождает сил притяжения или отталкивания в том смысле, как это принято понимать в классической механике.
Слабое взаимодействие вызывает превращение одних частиц в другие, часто приводя продукты реакции в движение с высокими скоростями.
Во – вторых, слабое взаимодействие ощутимо только в областях пространства чрезвычайно малой протяженности – не более 10-16 см от источника, т.е. оно не может влиять на макрообъекты, а ограничивается отдельными субатомными частицами.
Однако, несмотря на свое короткодействие, слабое взаимодействие играет важную роль в природе. Оно, например, ответственно за радиоактивный распад и взаимное превращение элементарных частиц, в частности за то, что нейтрон в свободном состоянии существует в среднем не более 15 минут, превращаясь с испусканием антинейтрино в более легкие протон и электрон.
В конце 1960-х годов американские физики Ш.Глэшоу и С. Вайнберг и пакистанский физик А. Салам предложили новую теорию, заимствовавшую основные идеи Ферми, но дополненную рядом новых соображений. Согласно этой теории существуют не два взаимодействия (электромагнитное и слабое), а только одно – электрослабое, переносчиком которого являются четыре типа частиц – три векторных бозона W+, W- ,Z и фотон (гамма частица). При испускании или поглощении первых двух типов квантов поля, природа частиц тут же изменяется. Электрон может превратиться в нейтрино, нейтрино – в электрон, нейтрон в протон и т.д. Взаимодействие, не сопровождающее изменением природы частиц происходит через обмен электронейтральными квантами поля Z и γ. Взаимодействие между заряженной и незаряженной частицами осуществляется через обмен Z – частицей, а между двумя заряженными – через обмен γ – частицей. Сама же Z - частица рассматривается как возбужденное состояние γ – частицы, приобретшей за счет этого отличную от нуля массу покоя.
Успешное объединение слабого и электромагнитного взаимодействий подсказало возможность дальнейшего объединения физических полей и вместе с тем стимулировало у физиков идею, что все известные физические поля – суть проявления одного фундаментального. В этом и состоит суть Великого объединения.
В настоящее время в физике существует обилие конкурирующих теорий на эту тему. Но все они имеют ряд общих особенностей. Одна из них – необходимость введения новых типов переносчиков взаимодействия, обладающих новыми свойствами. В простейшем варианте требуется 24 переносчика поля. Двенадцать квантов этих полей уже известны: фотон, бозоны W+, W- и Z и восемь глюонов. Остальные 12 квантов - новые объединенные общим названием X – частицы или частицы Хиггса, формирующие новое поле – поле Хиггса (возможно, именно они формируют пустое пространство, которое в результате становится материальным, т.е. появляется субстанция, которая в физике называется материальный вакуум). Эти кванты поля, в отличие от предыдущих, уже не могут превращать кварки в лептоны и обратно, если те обмениваются ими как переносчиками взаимодействия.
Однако если поле Хиггса существует, должны наблюдаться также некоторые явления, существование которых до сих пор отвергалось. Одно из них – нестабильность протона. На протяжении всей истории физики элементарных частиц незыблемым правилом всегда оставалось абсолютная стабильность протона. Ведь обычное вещество построено из протонов. Предсказание, что протон может оказаться нестабильным и распадаться, было ошеломляющим. Из него следует, что все вещество, в конечном счете, нестабильно и, следовательно, не вечно.
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Статистические методы контроля качества | | | ИЕРАРХИЯ УРОВНЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ И ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ВО ВСЕЛЕННОЙ |
Дата добавления: 2014-04-15; просмотров: 479; Нарушение авторских прав
Мы поможем в написании ваших работ!