دانلودمقاله نفوذ درمحلولهای پایدارفاصله

اختصاصی از فی توو دانلودمقاله نفوذ درمحلولهای پایدارفاصله دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فصل 13 ـ نفوذ فاصله دار
در فصل 12 ، نفوذ اتمها درمحلولهای پایدار جانشین شده موردمطالعه قرار گرفت. در این بخش مابرآنیم که نفوذ درمحلولهای پایدارفاصله می کنند.در مورد نمونه حاضرنفوذ به این صورت اتفاق می افتد که اتمهای محلول از یک محل فاصله داربه محل مجاورشان جهش می کنند.نفوذ فاصله دار،اساسا‏ً هنگامیکه وجود فضاهای خالی برای حرکت اتمهای محلول ، مورد احتیاج نباشد، ساده تراست. تعریف زیربرای نفوذ اتمهایدار رامورد مطالعه قرار
دهیم. درمورد نخست، اتمها حرکت کرده وبه جاهای خالی جهش محلول پایدار جانشین شده رقیق، دربخش12 ،نشان داده شده بود :
(1 .13 )
دراینجاa برابراست با مقدار(پارامتر) شبکه درکریستال،α برابراست با یک
فاکتورهندسی وابسته به کریستال،Z برابراست باعدد تناسب ،Vبرابراست بافرکانس ارتعاش اتمهای محلول درمحل جانشین شده، برابراست با تغییرانرژی آزاد درهرمول مرتبط با ساختمان فضاهای خالی وΔ برابراست
با انرژی آزاد درهرمول که مورد نیاز است برای اتمهای محلول برای جهش بر
روی سد انرژیشان درفضاهای خالی یک تعریف همسان می تواند برای نفوذ
فاصله دارنوشته شود :
(1302)
در این مورد،P برابراست با تعداد نزدیکترین مکانهای فاصله دار،α وa هردودارای یک معنی هستند(مثل معادله قبل) ،V برابراست با فرکانس ارتعاش یک اتم محلول در یک مکان فاصله‌دار و برابراست با انرژی آزاد درهرمول، موردنیازبرای اتمهای محلول که دربین مکانهای فاصله دارجهش کنند.
این تعریف درتضادبا قبلی فقط یک دوره انرژی آزاد رادربر می گیرد: نتیجه
مستقیم، این واقعیت است که نفوذ فاصله داروابسته به وجود فضاهای خالی
نیست. به این دلیل که یک انرژی آزاد می توانددرمعادله زیرقابل تعریف باشد :
(1303) ΔG=ΔH-TΔS
معادله برای نفوذ فاصله دارمی تواند به این صورت نوشته شود :
(1304)
دراینجا برابراست با تغییرآنتروپی درشبکه (دراتمهای محلول درهرمول) و برابراست با کاری (دراتمهای محلول درهرمول) که انجام می‌شود برای حمل اتمهای محلول به نقطه حایل (پایه) ،درمدت یک جهش در بین فضاهای خالی.

1301 - اندازه گیری نفوذ فاصله دار
نفوذ فاصله دارغالباً مورد مطالعه قرارگرفته است ، مخصوصاً وقتی که در دمای بالا ، با تکنیکهای آزمایشی همانند( Grube,Matano وغیره)ـ که استفاده می شود برای مطالعه نفوذ در محلولهای پایدار جانشین شده ـ اتفاق
می افتد .
ازطرف دیگر، بیشتر موفقیت ما درمواجهه با نفوذ فاصله دارمخصوصاً درفلزات مکعبیbody-centered ، بایک تکنیک کاملاً متفاوت بدست آمده است .

این تکنیک دارای این برتری است که دردماهای بسیارپایینی که متدهای نرمال نفوذ به دلیل میزان نفوذ خیلی آرامشان بی اثرهستند،قابل استفاده است.
این روش درقسمت های بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت وزمان شایان توجهی روی آن صرف خواهدشد ،نه فقط به این دلیل که ابزاری است مهم برای مطالعه نفوذ ،بلکه به این دلیل که حوزه(میدان) عمومی اصطحکاک
درونی فلزات ،درمطالعات حوادث متالورژیکی ، ازاهمیت زیادی برخوردار
است.
هنگامیکه فرصت، اجازه نمی دهد که استفاده روشهای اصطحکاک درونی ،در
جاهایی به غیرازمطامعه نفوذ،مورد بحث قرارگیرد ،یک درک کلی ازمزیت و
فایده این نمونه ازتکنیک با بررسی استعمال آن درمطالعات نفوذ می تواند
بدست بیاید.قبل از ادامه مبحث اندازه گیریهای اصطحکاک درونی، باید خاطرنشان کنیم که درمورد بار جانشین شده ،اندازه گیریهای آزمایشی درضرایب نفوذ فاصله داربرابراست با یک معادله نمونه :
(1305)
دراینجاD برابراست با قابلیت نفوذ یا ضریب نفوذ ، برابراست با یک ثابت بنام فاکتورفرکانس وQ برابراست با انرژی اکیتواسیون آزمایشی برای نفوذ.مقایسه این تعریف ، با نمونه تئوریکی که در معادله (1305)
داده شده نشان می دهد که :
(1306) و
یک توافق در سطح بالا بین مقدار و (که ممکن است برای ملاحظات
اتمهای پایدار به صورت تئوریکی مورد محاسبه قرار گرفته باشند)ومقادیر
تعیین شده آزمایشیQ و ، یافته شده است.این تطابق خیلی خوب به علت دوفاکتوراست. اولی به این علت که ضرایب نفوذ فاصله دارمی توانند دریک مقداردمای بالاتراندازه گیری شوند.
آنها عموماً صحیح تر ازمقادیر جانشین شده مطابق خودهستند.دوم اینکه مراحل نفوذ فاصله دارنمی تواند بستگی داشته باشد به وجود فضاهای خالی
وآسان تراست که به صورت تئوریکی تعبیرشود.خوب است متذکرشویم که
ما داریم درموردمحلولهای پایدارفاصله داررقیق صحبت می کنیم.
وقتی که غلظت محلول قابل ارزیابی (محسوس) باشد ،درآن حالت مقادیرزیاد
فضاهای خالی اشغال شده ، اتمهای محلول به هم تاثیرمتقابل می گذارند یا
حداقل با جهشهای یکدیگربرخورد می کنند. همانطور که دیدیم ،در محلولهای
پایدارجانشین شده ،نفوذهای فاصله دارمعمولاًعملکردهایی ازترکیب بندی
هستند.برای مثال تصویر(1301) راملاحظه کنید.

تصویر(1301) ـ ضریب نفوذ ، عملکردی از
ترکیب بندی است درسیسنمهای فاصله دار.
نفوذ کربن درآهن F.C.C ،در1127 درجه
سانتیگراد.(ازWells،C. ،Batz ، W. ،
Mehl ،R.F. ،.Trans AIME ،
[1950] 188553)

1302 ـ تاثیرSNOEK
مکعب(اضلاع) یا درمراکز وجوه مکعب جا می گیرد. (تصویر1302 را مشاهده
کنید.)

تصویر1302 ـ طبیعت مکانهایی که
اتمهای کربن فاصله داردرشبکه آهن
B.C.C اشغال می کنند.

هردو موقعیت از نظرکریستال شناسی باهم معادل هستند، همانطور که از تصویر1302 استنباط می شود.یک اتم فاصله دار درنقطهx یا w می توانددر بین دو اتم آهنی که درجهت<100> ردیف شده اند بماند. (اتمهای آهن در هر طرف موقعیتw ،درمرکزسلول واحدنشان داده شده درتصویرومرکزسلول واحد بعدی درروبروی این سلول] که درتصویرنشان داده شده است[ دربر
قرارمی گیرد.قبلاً موردتوجه قرارگرفته بود(بخش9 ،تصویرB902) که فضای قابل دسترس برای اتمهای محلول بین دواتم آهن،کوچکتراست ازقطردایره اتمهای محلول. اشغال یکی ازاین موقعیتها(همانندآنچه باx نشان داده شده در تصویر1302 )فقط یک اتم محلول، دواتم a وb را به کنارهل می دهد. یک اتم درx یا w ،طول کریستال را درجهت[100] افزایش می دهد. به همین ترتیب یک اتم درz یاy ،طول کریستال را درجهت[010] یا[001] افزایش می دهد.
به دلیل سهولت اجازه بدهید مشخص کنیم محور یک مکان فاصله دار را که درجهت آن اتمهای محلول(درهرطرف مکان فاصله دار) گسترش پیدا کردند،در
زمانی که توسط یک اتم محلول فاصله دار اشغال شده است. وقتی که یک کریستالB.C.C اتمهای فاصله دار را دربردارد،دریک مکان بدون فشارقرار گرفته است، یک رقم تساوی آماری ازاتمهای محلول، می تواند در سه نمونه
ازمکانها ـ خطی که موازی است با جهتهای[100] ،[101] و[001] ـ یافته شود.

حالا اگریک نیروی خارجی برای تولید یک حالت موازی فشاری کششی به محور[100] ، به کریستال وارد شود تاثیرکرنشی شبکه را برخواهدداشت.در چنین حالتی که آن محلها،محورهایی موازی با[100] دارند،دهانه هایی منبسط خواهند داشت،درحالی که آنهایی که دارای محورهای نرمال با کشش([001] و [010]) هستند،دهانه هایی کوچک خواهند داشت.
تحت تاثیر یک فشار،در اتمهای محلول،بایدمزیت بزرگتری برای مکانهای خالی با محورهایی که با فشار موازی هستند قایل شد.بعدازاعمال فشار،تعدادی از اتمهای محلول کشیده می شوند، تادراین مکانهای مناسب ازدیاد شوند. پس بنابراین یک تقسیم مساوی اتمهای محلول درمیان 3 نمونه مکانها صورت می گیرد.
وقتی که فشار داده شده کوچک باشد،کرنش الاستیک هم کوچک است. (درحدود یاکوچکتر)،تعداداتمهای محلول اضافی درواحد حجم سرانجام خودشان را درمکانهای فاصله دار می یابند ـ با محورهای موازی بامحور قوه
کشش ـ فشار ـ واین مستقیماً متناسب است با فشار. بنابراین:
(1307 )
دراینجا برابر است با تعداد اضافی اتمهای محلول در مکانهای مناسب، K برابراست با ثابت تناسب و برابر است با فشارقوه کششی. هر کدام از اتمهای محلول دریکی از مکانهای مناسب، یک افزایش کوچک به طول نمونه درجهت فشار قوه کششی اضافه می کند. کرنش کلی فلز مشتمل است بردو قسمت: کرنش الاستیک نرمال ، وکرنش انلاستیک که ایجاد می شود با حرکت اتمهای محلول در مکانهایی با محور موازی با محورفشار.
(1308 )
وقتی که یک فشار به ناگهان اعمال می شود، اجزای ترکیب دهنده الاستیک فشار،می توانند به طور قابل توجهی فوراً گسترش پیدا کنند.کرنش انلاستیک، وابسته به زمان است وفوراً ظاهر نمی شود. اعمال ناگهانی فشاربه یک کریستال،اتمهای محلول رادریک دسته نامتعادل جا می دهد،برای برقرای موازنه باید افزایش اتمهای محلول، ،درمکانهایی بامحورهایی موازی بافشار صورت بگیرد.
حصول پراکندگی متعادل به عنوان نتیجه حرکت های گرمائی نرمال دراتمهای محلول اتفاق می افتد.تاثیرویژه فشار باعث می شود که یک تعداد بیشتر از اتمها به درون مکانهای مناسب جهش کند تا اینکه از آنها بیرون بیایند .
هرچند،وقتی که تعادل حاصل شد، تعدادجهشها درهرثانیه به درون وبیرون مکانهای مناسب باهم برابرخواهند شد.واضح است که تعداد اتمهای اضافی درمکانهای مناسب وکرنش انلاستیک،هردو باید درتعادل،ماکسیمم باشند.نسبتی که تعداد اتمهای اضافی درمکانهای خالی مناسب،رشد می کنند، مستقیماً بستگی دارد به تعداد مکانهای اضافی که درهر آن،هنوز اشغال نشده است . نسبت،بیشترین است، بنابراین،فوراً فشاراعمال می شود،به این خاطرکه دراین زمان تعداد اضافی درمکانهای مناسب،صفراست.
همینطور که زمان پیش می رود وتعداد اتمهای اضافی به ماکسیمم تعداد خود میرسند،نسبت تدریجاً کمتروکمتر می شود.چنانچه درتمام مسایل فیزیکی وقتی که نسبت تغییر،به تعداد موجود بستگی دارد،یک قانون کلی می تواند وابستگی تعداد اتمهای فاصله داراضافی را تحت نفوذ درآورد.دراین مورد قانون مطابق زیر است:
(1309)
در اینجا برابراست با تعداد اضافی اتمهای محلول درهرزمان، برابراست با ماکسیمم تعدادی که ممکن است حاصل شود در زیر فشار قوه کششی، t زمان است و ثابتی است با نام زمان واکنش درفشارثابت.
تاوقتی که کرنش انلاستیک مستقیماً متناسب است با تعداد اتمهای اضافی درمکانهای مناسب،این مسئله می تواند با یک نسبت مجهول نوشته شود:
(13.10)
دراینجا و لحظه های مربوط به خود وبیشترین(مقدارهای متعادل)درکرنش انلاستیک هستند.
ارتباط بین کرنش های الاستیک وانلاستیک درتصویر13.3نشان داده شده است.

تصویر13.3 ـ وابستگی بین کرنش های
الاستیک وانلاستیک.(بعدازA.S.Nowick )

تاثیرتغییرفشار که بعد از کرنش انلاستیک به مقدار ماکسیمم خود رسیده است هم درتصویر13.3 نشان داده شده است.اگر فشار به طور ناگهانی تغییر کند،کرنش انلاستیک فوراً دوباره جبران می شود.درحالی که اجزای ترکیب دهنده انلاستیک دارای وابستگی های زمانی هستند.برای حالت تغییرفشار، کرنش انلاستیک قانونی به فرم زیر را دنبال می کند:
(13.11)
دراینجا برابر است با کرنش انلاستیک درهر لحظه ، برابراست با کرنش انلاستیک در لحظه تغییرفشارو t و هردو دارای یک معنی همانند معادله قبل هستند. اهمیت زمانی قابل رویت است که زمان tمساوی باشد با وسپس درمعادله 13.11 جانشین سازی شود :
(13.12)
بنابراین زمان واکنش ، زمانی است که صرف می شود تا کرنش انلاستیک نزول کند به مقدار معمولیش.اگر بزرگ باشد،کرنش خیلی آرام واگر کوچک باشد کرنش، سریع.مقداری که کرنش ، واکنش عملکردی معکوس با زمان واکنش دارد . همچنین عملکردی معکوس برای زمان متوسط ماندن یک اتم درمکان فاصله دار وجود دارد ، که برای مقادیر کوچک برابراست با مقادیر جهش بزرگ وزمان واکنش و کرنش سریع .
این دو تفاوت اساسی زمانی(زمان واکنش و زمان متوسط ماندن یک اتم در مکان فاصله دار) مستقیماً به هم وابسته اند ودرمورد شبکه B.C.C می تواند به صورت زیر نشان داده شود:
(13.13)
این نسبت از Nowick بعدی سرچشمه گرفته است برای این مقصود اجازه بدهید دوباره تعریف کرنش انلاستیک رابنویسیم. معادله 13.10.
(13.14)
و مشتق زیر از آن حاصل می شود:
(13.15) ‌
همانطور که قبلاً گفته شد این معادله نشان می دهد که مقدار زما ن نشان
می دهد که مقدارزمان تغییر کرنش انلاستیک برابر است با تفاوت بین ماکسیمم کرتش انلاستیک دردسترس(زیر یک فشار مستعمل داده شده ) و مقدارآنی کرنش انلاستیک یک وابستگی همانند، تعداد اتمهای کربن اضافی درواحد حجم در مکانهای مناسب را منعقد می کند برای .
پس بنابراین :
(13.16)
اگر فرض شود که فشار درطول یکی از سه محور<100> دربلور آهن وارد آید بخوانید محور z را :
و
این مسئله براساس این فرضیه پایه گذاری شده که درزیر فشار صفراتمهای کربن بطور یکنواختی در سه مکان ممکن <100> جاگذاری می شوند بنابراین می توانیم بنویسیم :
(13.17 )
تعریف دیگر هم می تواند برای z برحسب تفاوت در تناسباتی که اتمهای کربن به مکانهای z وارد وخارج می شوند نوشته شود.
این معادله چنین است :
(13.18 )
و و برابراست باتعداد اتمهای کربن در واحد حجم در مکانهای x وy و z ، به ترتیب تقدم ،و و و و برابرند با فرکانسهای جهش اتمهای کربن دربین نمونه مکانهایی که باوجوه اشتراک نشان داده شد. بنابراین برابراست با اندازه جهش یک اتم کربن از محل x به محلz و برابراست با فرکانس جهش در حالت عکس.
در زیر حد یک فشارثابت اعمال شده، فرکانسهای جهش متفاوت خواهند بود با آنهایی که درزمانی که هیچ فشاری وجود ندارد بدست آمده اند. این امر به این علت است که یک فشار وارد شده درطول محور zهمانطور که در بالا فرض شد،سد انرژی را برای یک جهش از منطقهx یا y به درون منطقه z پایین می آورد. درحالی که سد انرژی را برای یک جهش وارونه بالا می برد. این مسئله به طور خلاصه در مورد اتمهایی که بین مناطق x و y جهش می‌کنند ، در تصویر 13.4 نشان داده شده است.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  27  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله کاربرد لیزر در صنعت سرامیک

اختصاصی از فی توو دانلودمقاله کاربرد لیزر در صنعت سرامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده
ساخت مواد و قطعات با کار کرد بالا (high performance) یکی از فاکتور های عمده پیشرفت صنایع مدرن بشمار می رود .بررسیهای بعمل آمده نشان می دهد که بدون مواد مهندسی و بدون استفاده از یافته های جدید علم و مهندسی مواد ,امکان حضور در حوزه های علمی و تخصصی و در میادین رقابت جهانی به سختی حاصل و یا امکان پذیر نخواهد بود . در این نوشتار ضمن اشاره به پتانسیل بالقوه بکارگیری اتصال و جوشکاری سرامیکها ,بهره مندی از خواص خوب سرامیکها ,از طریق اتصال با مواد دیگر در صنایع مطرح و روشهای مختلف به بحث گذاشته شده است.
پیشرفتهای آزمایشگاهی جوشکاری و اتصالات سرامیکها قبل از سال 1920شروع شده است.
پس از گذشت هفتاد سال , پیشرفتهائی برای اصلاح و بهبود خواص انجام شده است که این روندکار ونیزتکنیکها و تجهیزات تا بحال ادامه دارد.در دو دهه گذشت, پیشرفت چندان زیادیدر تکنولوژیاتصال سرامیکهاحاصل نشده است.با این حال,روشهای متعددی برای اتصال سرامیک به سرامیکو اتصال سرامیک-فلز بکار میرود که در این نوشتار به برخی از روشهای عمده اشارهشده است هدف از اتصال و جوشکاری سرامیکها بهر مندی از خواص خوب سرامیکها,از طریق اتصالبا مواد دیگر است.بطوریکه خواص منفی آنها کاهش یابد.مسُِِِله مهم در این راستا,تشکیل تنشهای موضعی در محل جوش و اتصال استکه برای مواد ترد مانند سرامیکها ممکن است خطر ناک باشد.در چند سال اخیر,تکنیکها و روشهای جدیدی برای اتصال در سرامیکها بکار گرفته شده است. تمرکز اصلی این مقاله لحیم کاری سخت و معمولی (Brazing and Soldering) می باشد که دو زیر مجمعه کلی آن یعنی روش بریزینگ با فلزات فعال و با فلزات غیر فعال بحث بررسی شده است.

تحولی و رشد

اختراع لیزر به سال 1958 با نشر مقالات علمی در رابطه با میزر اشعه مادون قرمز و نوری بر می‌گردد. نشر مقالات مذکور سبب افزایش تحقیقات علمی توسط دانشمندان
در سر تا سر جهان گردید. در بخش ارتباطات نیز کارشناسان توانایی لیزر را که جایگزین ارسال یا مخابره الکتریکی شود، تأیید نمودند. اما اینکه چگونه پالسها را مخابره
نمایند، مشکلات زیادی را بوجود آورد. در سال 1960 دانشمندان پالس نور را مخابره نمودند، سپس از لیزر استفاده کردند. لیزر ، نور خیلی زیادی را تولید نمود که بیش
از میلیونها بار روشنتر از نور خورشید بود. متأسفانه پرتو لیزر می‌تواند خیلی تحت تأثیر شرایط جوی مثل بارندگی ، مه ، ابرهای کم ارتفاع ، چیزهای موجود در
آزمایشهای مربوط به هوا از قبیل پرندگان قرار گیرد.دانشمندان نیز طرحهای جدیدی را جهت حمایت نور از برخورد با موانع را پیشنهاد نمودند. قبل از اینکه لیزر بتواند
پسیگنالهای تلفن را ارسال دارد. اختراع مهم دیگر موجبر فیبر نوری بود که شرکتهای مخابراتی برای ارسال صدا ، اطلاعات و تصویر از آن استفاده می‌کنند. امروزه ا
رتباطات الکترونیکی بر پایه فوتونها استوار می‌باشد. تکنولوژی تسهیم طول موج یا رنگهای مختلف نوری برای ارسال تریلیون بیت فیبر نوری استفاده می‌کند.بعد از اینکه
لیزر دی اکسید کربن در سال 1964 اختراع شد کاربرد لیزر در زمینه‌های پزشکی خیلی توسعه یافت و برای جراحان این امکان را فراهم نمود تا بجای استفاده از چاقوهای
جراحی از فوتون استفاده نمایند. امروزه لیزر می‌تواند وارد بدن گردد، اعمال جراحی را انجام دهد، در صنایع و در کارهای ساختمانی ، در وسایل نظامی و غیره
کاربردهای فراوان آنرا می‌توان مشاهده نمود.

همدوسی زمانی لیزر

همدوسی زمانی فوتونهای نور لیزر به معنی هماهنگی بین آنها از لحاظ وضعیت ارتعاشی (فاز) آنهاست. همدوسی مکانی نور لیزر به معنی هماهنگی بین فوتونهای تشکیل
دهنده نور لیزر از لحاظ راستای انتشار آنهاست. به لحاظ همدوسی زمانی که در نور لیزر وجود دارد، قدرت تأثیر گذاری فوتونهای آن در نقطه هدف بسیار بالاتر از
نورهای معمولی است؛ زیرا طبق اصل برهمنهی امواج ، به دلیل همفاز بودن این فوتونها ، میدانهای الکتریکی‌شان مستقیما باهم جمع شده و میدانی قوی را بوجود می‌آورند.
همچنین به لحاظ همدوسی مکانی نور لیزر ، نور خروجی بصورت باریکه‌ای جهتمند از آن خارج شده و می‌تواند تا مسافتهای طولانی‌تری بدون افت چشمگیر توانش طی
کند و نیز بوسیله کانونی کردن آن در نقطه کوچکی می‌توان به شدتهای بسیار بالایی دست یافت. نور لیزر نوری تقریبا تکرنگ است. مشخصه رنگ در نور به فرکانس آن
وابسته است، بنابراین نور فوتونهای لیزر در محدوده کوچک فرکانسی گسیل می‌شوند، در حالیکه منابع نور معمولی گستره فرکانسی بسیار بالایی را دارند.معیار تکرنگی یا
خلوص نور لیزر ، پهنای فرکانسی آن است که طبق تعریف ، فاصله دو فرکانسی است که منحنی توزیع فرکانسی نورهای گسیلی در نصف ماکزیمم آن دارند. این فاصله در
لیزرها فوق‌العاده کمتر از منابع نور معمولی یا منابع نور گازی است. این به معنای آن است که اکثر انرژی تابشی لیزرها حول فرکانس مرکزی آن می‌باشد. در منابع
معمولی ، برعکس لیزرها منحنی توزیع فرکانسی بسیار وسیع است و پهنای فرکانسی آن نیز نتیجتا بسیار زیاد است. بنابراین اگر بخواهیم که نور این منابع را با استفاده از
مثلا فیلتر و یا یک تجزیه‌گر بصورت تقریبا تکرنگ در بیاوریم، از شدت آن به‌ مقدار زیادی کاسته خواهد شد

تقسیم بندی لیزرها

لیزرها بر اساس آهنگ خروج انرژی از آنها به دو دسته "پیوسته‌کار" و "پالسی" تقسیم ‌بندی می‌شوند. نور لیزرهای پیوسته‌ کار بطور پیوسته گسیل می‌شود، ولی نور
لیزرهای پالسی در زمانهای کوتاه که به این زمان "دوام پالس" گفته می‌شود ارائه می‌گردد. فاصله زمانی ارائه دو پالس متوالی معمولاً خیلی بیشتر از زمان دوام پالس
است. لیزرهای پالسی به‌دلیل اینکه می‌توانند انرژی خود را در زمان کوتاهی ارائه دهند، معمولاً دارای توانهای بالاتری می‌باشند.لیزرها را براساس حالت ماده لیزر زا هم
به لیزرهای حالت جامد ، لیزرهای گازی ، لیزر رزینه ، لیزرهای نیمه‌هادی (دیودهای لیزری)، و لیزرهای الکترون آزاد تقسیم ‌بندی می‌کنند. همچنین ممکن است لیزرها را
براساس نوع ماده تشکیل‌دهنده محیط لیزر زایی نیز تقسیم‌ بندی کرد. لیزر یاقوت ، لیزر نئودیوم- یق ، لیزر دی اکسید کربن ، لیزر هلیوم- نئون و انواع لیزرهای دیگر بر
این اساس نامگذاری شده‌اند

خواص نور لیزر

لیزر این نور شگفت از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر ، آنرا از نورهای ایجاد شده از سایر منابع متمایز می‌سازد. از نخستین
روزهای تکنولوژی لیزر ، به خواص مشخصه آن پی برده شد. و ما بصورتی گزینشی به این خواص از ماهیت فرآیند لیزر می‌پردازیم که خود این خواص بستری
عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده ، در علوم مختلف بخصوص صنعت و پزشکی و ... ایجاد کرده است. به جرأت می‌توان گفت پیشرفت علوم بدون
تکنولوژی لیزر امکان پذیر نیست

مقدمه
مطالعات تئوریک و کاربردی نشان داده است که علم و مهندسی مواد نقش اساسی و کلیدی در توسعه و تکامل تکنولوژی و فنون جدید در قرن بیستم بر عهده داشته و پیش بینی شده است که در قرن حاضر نیز یکی از محورهای اساسی و اصلی علوم,فنون وتکنولوژی می باشد{1}.
ساخت موادوقطعات باکارکردبالا (High Performance)یکی ازفاکتورهای عمده پیشرفت صنایع مدرن به شمار می رود.مطالب فوق نشان می دهد که بدون موادمهندسی و بدون استفاده از یافته های جدیدعلم ومهندسی مواد ,به پتانسیل بالقوه بکارگیری آنها در صنایع اشاره می شود.
علم و مهندسی مواد به سه زیر مجموعه کلی تقسیم می شود که هر یک از شاخه های فوق پتانسیل بالقوه بکار گیری آنها در صنایع را برای ما مشخص و واضح می نماید {5-2} .
سه زیر مجموعه فوق عبارتند از:
1-علم متالوژی و کامپوزیت زمینه فلزی (MMC)
2-پلیمر و کامپوزیت های زمینه پلیمری (PMC)
3-علم سرامیک و کامپوزیت های زمینه سرامیک (CMC)
شناخت پتانسیل های بالقوه و بالفعل هر یک از مجموعه های فوق ما را دردستیابی به اهداف نهایی رهنمون می سازد.مسئله دیگر,بحث اتصالی بودن در بکار گیری تکنولوژی های نوین درصنایع مختلف است .درچند سال گذشته مباحث علمی کاربردی انواع جدید مواد اصلا" قابل طراحی نبودن و حال آنکه ,در موقیت فعلی شرایط مناسب فراهم شده است.بکار گیری تکنولوژی و قطعات نو در جهت ارائه محصولات بر تر و مناسب تر , درجلب رضایت مشتری نقش مهمی را ایفا نموده و زمینه را جهت ورود تدریجی به بازار های منطقه ای و جهانی فراهم خواهد نمود .در میان کشورهای در حال توسعه , ایران به عندان کشوری با بازار قوی ازنظر خرید خودرو و دیگر محصولات صنعتی و پتانسیل بالقوه برای تولید این محصولات مطرح می باشد . یکی از تکنو لو ژی هایی که توانایی صنایع را به حد مطلوب می رساند مواد مهندسی است .
از طرفی ,در کاربردهای جدید ضروری است تا پیش از یک ماده و با خواص مختلف در کنار هم قرار گیرند تا شرایط کاربردی را بهترر تامین نمایند . در این راستا ,اتصال فلز –سرامیک و اتصال سرامیک –سرامیک مطرح شده است . اتصال سرامیک مطرح شده است . اتصال سرامیک به مواد دیگر امکان بکار گیری و ساخت قطعاتی از سرامیک را ممکن می سازد که ساخت آنها بصورت یک قطعه غیر ممکن و یا بسیار مشکل است.بر عکس جوشکاری و اتصال سرامیک –فلز بکار می رود که در این نوشتار به برخی از این روشهای عمده اشاره شده است .
بررسیهای بعمل آمده حاکی از کاررد قطعات سرامیکی در صنایع مدرن است که در این قسمت به برخی از کاربردهای عمده قطعات سرامیکی اشاره می شود {6}.به عنوان مثال
می توان کاربرد سرامیکها در صنایع خودرو –صنایع توربین گازی –ابزار برش –صنایع الکترونیک و کامپیوتر-صنایع متا لوژی و ذوب فلزات (نسوزها) – در پزشکی (سرامی کها ی پزشکی ,بیو سرامیکها)-صنایع نظامی و هسته ای –صنایع هوا –فضا و صنایع شیمی و پتروشیمی را نام برد.
عمده این کاربردها مستلزم بکار گیری بیش از یک ماده و با خواص مختلف در کنار هم می باشد تا شرایط کاربردی را بهتر تامین نمایند . معمولا",دمای کاربردی مواد در حدود 5/0تا 7/0 نقطه ذوب آنها می باشد که در این محدوده تنها 12 فلز (Tm>2000 C) وجود دارد و حال آنکه 33 اکسید ,34 کاربید,17 نیترید و 54 بورید دارای چنین شرایطی هستند.نکته مهمتر , کاهش کمتر خواص سرامیکها در دمای بالاست . به عنوان مثال ,استفاده ازسیستمهای الکتریکی ,مغناطیسی والکترومکانیکی درخودرو که در بر گیرنده زمینه بحث و بررسی حسگر ها , هشدار دهنده ها و کنترل کننده ها , مصرف آلیاژهای حا فظه دار , قطعات مغناطیسی,قطعات PTCRو NTCR, سنسورهای گاز اکسیژن ,کاتالیست های اگزوز , شمع اتو مبیل و در نهایت سیستم های هشدار دهنده از جمله برخی از مصارف این محموعه وسیع در صنعت خودرو می باشند .در چند سال اخیر ,تکنیکها و روشها ی جدیدی برای اتصال در سرامیکها بکار گرفته شده است که به تدریج کاربردهای صنعتی نیز پیدا نموده اند .این روشها نیاز به بررسی و انجام تحقیقا ت گستر ده تر دارد تا بتوان کاربردهای اساسی در طراحی قطعات مهندسی را ایجاد نمود.در این مقاله ضمن بررسی کلیات روشهای فوق ,تعدادی از این روشها ارائه شده است .
چگونگی اتصال بین مواد مشابه و غیر مشابه با خواص مطلوب ,مستلزم بحث وبررسی عوامل موثردرآن میباشد.در بحث و بررسی اتصال سرامیکها به مواد دیگر پارامتر های مهمی نقش دارند که نکته خائز اهمیت تشکیل پیوند مکانیکی و شیمیایی مناسب بین قطعات می باشد . در حقیقت اتصال نتیجه تشکیل پیوندهای مکانیکی و شیمیایی است , لذاکنترل تشکیل این پیوندهاو عوامل موثر در آنها می تواند تنشها در فصل مشترک و کنترل این مسئله بسیار موثر می باشدکه تمامی این پارامترها در اتصال سرامیکها ارزیابی شده است .
هدف از اتصال و جوشکاری سرامیکها بهره مندی از خواص خوب سرامیکها ,از طریق اتصال با مواد دیگر است . یطوریکه خواص منفی آنها کاهش یاید .از طرفی , درکاربردهای جدید ضروری است تا بیش از یک ماده و با خواص مختلف در کنار هم قرار گیرند تا شرایط کاربردی رابهتر تامین نمایند.دراین راستا ,اتصال فلز– سرامیک و اتصال سرامیک–سرامیک مطرح شده است ,که به مرور زمان مورد توجه بیشتری قرار گرفته است .اتصال سرامیک به مواد دیگرامکان بکار گیری و ساخت قطعاتی ازسرامیک راممکن می سازد که ساخت آنها بصورت یک قطعه غیر ممکن و یا بسیار مشکل است . مسئله مهم ,تشکیل تنشهای مو ضعی درمحل جوش و اتصال است که برای مواد فرد مانند سرامیکها ممکن است خطرناک باشد.
گاهی برای کاهش تمرکز تنش در فصل مشترک , از چندین لایه واسط استفاده می شود .روشهای متعددی برای اتصال سرامیک به سرامیک و اتصال سرامیک – فلز بکار میرود که در مقالات مختلف به برخی از روشهای عمده اشاره و ضمن بررسی کلیات روشهای فوق ,مزایا و معایب هر یک مطرح شده است .تعدادی از این روشها عبارتنداز: اتصال مکانیکی ,اتصال چسبی و سیمانی ,اتصال همزمان ,(In-Situ),روشهای جوشکاری ,روش لحیم کاری معمولی و سخت ,اتصال نفوذی مسقیم , اتصال شیشه ای ,روش متالیزه کردن .

روشهای اتصال و جوشکاری سرامیکها

روشهای متعددی برای اتصال سرامیک به سرامیکو اتصال سرامیک –فلز بکار می رود که در این قسمت به برخی از روشهای عمده اشاره می شود.نکته قابل توجه این است که بررسیها نشان داده است که در اتصال فلز –سرامیک مقدار تنش بطور متوسط در حدود 1Mpa/Cمی باشد .به عبارت دیگر اگر جوشکاری در محدوده 300-1500cانجام گیرد تنش حاصل از استحکام (خمشی)بسیاری از سرامیکها بیشتر می گردد (عامل شکست آنها ).لذا این عامل یکی از پارامتر های اصلی است که باعث میشود تا روشهای اتصال غیر مستقیم بیشترین کاربرد را در اتصال سرامیکها داشته باشند که شامل روشهای اتصال غیر مستقیم بیشترین کاربرد را در اتصال سرامیکها داشته باشند که شامل روشهای اتصال بوسیله چسب ,اتصال بوسیله شیشه و شیشه –سرامیک ,اتصال سیمانی و...می شود .
تذکر و نکته مهم این است که هر روشی که بکار رود باید اتصالی قوی و مطمئن و با خواص اپتیمم بدست آید.از طرفی اتصال نباید هیچگونه فضای خالی نفوذی بین دو قطعه ایجاد کند .
روشهای متعددی برای اتصال سرامیکها بکار می رود که برخی از روشها اشاره می شود .
1-اتصال مکانیکی
2-اتصال چسبی و سیمانی
3-اتصال همزمان (In-Situ)
4-روش های جوشکاری (Welding)
5-روش لحیم کاری معمولی و سخت (Soldering and Brazing)
6-اتصال نفوذی (مستقیم و غیر مستقیم)(Diffusion Bonding )
7-اتصال شیشه ای (Glass Adhesion)
8-روش متالیزه کردن

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  17  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله دیفرانسیل

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله دیفرانسیل دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه
از آغاز این قرن تا کنون جوامع بشری دستخوش تحولات تکان دهنده ای قرار گرفته که تولید نقش عمده ای را در این تحولات ایفا می کند و به دلیل ایجاد ارزش افزوده و بهره وری مناسب توجه همگان را به خود معطوف ساخته است.
تمرکز کشورهای مختلف بر تولید باعث رشد و ایجاد رقابت گردید، بنابراین برای بقا در عرصه تولید و خارج نشدن از عرصه رقابت، باید همگام با رشد حرکت و از منابع که یکی از مهمترین عوامل در راه رشد است، به صورت بهینه استفاده نمود.
برای تحقق این امر باید ابزارهایی که در ایجاد کارآیی، اثر بخشی و بهره وری اثر گذار است مد نظر قرار دهیم. از جمله ابزارهایی که در ایجاد این امر بسیار مؤثر است «مطالعه کار و زمان»، «کنترل کیفیت» و «بهینه کردن روند تغذیه خطوط» می باشد. با توجه به اهمیت موضوع های فوق در دوران کارآموزی سعی کردم مطالبی که در این زمینه ها آموخته ام به شکل عملی اجرا کنم.
در پایان از آقای مهندس لک، آقای مهندس مطلایی و آقای اکبر محمدی و آقای محسن اشجمی و آقای مهدی چراغی به خاطر راهنماییهای ارزنده شان تشکر و سپاسگذاری می کنم.
در خاتمه از راهنمایی ها و زحمات بی دریغ سرپرست زیرزمین، جناب آقای محمد خالصه نژاد کمال تشکر و قدردانی را به عمل می آورم.
دیفرانسیل (خودرو)
دیفرانسیل قطعه‌ای است در زیر خودرو بین دو چرخ جلو یا عقب که قدرت موتور را بین دو چرخ تقسیم می‌کند.
دیفرانسیل اخرین قسمت از دستگاه انتقال قدرت می باشد که سه وظیفه ی مهم را به عهده دارد:
۱- حرکت دورانی میل گاردان را که در امتداد طولی خودرو می باشد به حرکت دورانی محور چرخ ها که عرضی هستند تبدیل می کند. در نتیجه جهت حرکت را ۹۰ درجه تغییر می دهد.(با استفاده از ساختمان خاص دنده های کرانویل و پینیون )
۲-چون تعداد دنده های پینیون کم و تعداد دنده های کرانویل زیاد می باشد لذا سرعت دورانی چرخ های خودرو کاهش پیدا می کند.
۳-وظیفه ی مهم دیفرانسیل تقسیم نیرو به طور غیر مساوی بین چرخ ها در هنگام دور زدن خودرو است. نسبت دنده های کرانویل به پینیون در اتومبیلهای سواری با جعبه دنده ی معمولی ۳.۵ به ۱ و در اتومبیلهای اسپرت ۴ به ۱ است در صورتیکه در خودروهای سنگین این نسبت ۴ به ۱ یا ۵ به ۱ است لذا این خودرو ها می توانند بار های سنگین را حمل کنند.
ساختمان و اجزای تشکیل دهنده ی دیفرانسیل
داخل پوسته ی دیفرانسیل دو عدد چرخدنده ی کرانویل و پینیون قرار گرفته است محورهای این دو چرخ دنده نسبت به هم به طور عمودی قرار گرفته و همانطوری که در بالا ذکر شد جهت چرخش دورانی را ۹۰ درجه تغییر می دهد نوع دندانه های این چرخ دنده مارپیچی بوده و در نتیجه باعث راحت لغزیدن انها شده و کمتر تولید صدا می کند. انتهای چرخ دنده ی پینیون یک فلنج قرار گرفته که به فلنج میل گاردان بسته شده است لذا حرکت دورانی میل گاردان به دنده های پینیون و کرانویل منتقل می گردد . در زیر دندانه های کرانویل سوراخ هایی قرار گرفته که محل اتصال پیچهای هوزینگ (housing) دیفرانسیل می باشد. داخل هوزینگ چهار دنده ی مورب قرار گرفته است دو عدد از دنده ها در سر پلوس ها جا گرفته ودنده های مخروطی نامیده می شود. این دو دنده با دو دنده ی دیگر در گیر بوده و حول محوری جداگانه حرکت می کنند. این دو دنده را دنده های هرزگرد یا ستاره ای می نامند. هنگام حرکت اتومبیل به طور مستقیم بر روی جاده سرعت هر دو چرخ مساوی است در صورتیکه هنگام گردش چرخ سمت داخل با سرعت کمتر و چرخ سمت خارج با سرعت بیشتر حرکت می کند. لازم به یاد اوری است که چون هوزینگ به دنده ی کرانویل بسته شده است در نتیجه حرکت کرانویل سبب حرکت هوزینگ شده و چرخ دنده های مخروطی چرخ های اتومبیل را به حرکت در می اورد. کلیه ی قطعات دیفرانسیل به صورت مجموعه داخل پوسته ی دیفرانسیل قرار گرفته و قابل جدا شدن از اکسل عقب است.
اگر اتومبیل همیشه بر روی خط راست حرکت می کرد و احتیاجی به پیچیدن نبود لزومی نداشت از دیفرانسیل استفاده کنیم و انتقال نیرو می توانست به شکل های مختلف انجام گیرد .
در سر پیچ ها و جاده های ناهموار (یا وقتی که چرخ ها در گِل یا برف گیر می کند ) چرخ های سمت چپ و سمت راست اتومبیل مسافت های متفاوتی را طی می کند . اگر این چنین نبود یعنی چرخ ها دوران مساوی داشتند یکی از چرخ ها ( چرخی که مسافت کمتری را طی می کند ) در روی جاده سر می خورد تا هماهنگی لازم در چرخ ها ایجاد شود که در این حالت خطرات و خسارت های زیاد به اتومبیل وارد می شد مانند سائیدگی لاستیک ها افزایش می یابد و در سرعت های زیاد خطر انحراف اتومبیل زیاد است . برای رهایی از دست چنین مشکلاتی نیاز به مکانیزم است که بتواند دوران چرخ ها متناسب با مسیری را که طی می کند تنظیم کند این مکانیزم دیفرانسیل خواهد بود .
قسمت های یک دیفرانسیل ساده :دنده پنیون ،دنده کرانویل ، هوزینگ ، دنده های هرز گرد ، دنده های پولوس

وظایف دیفرانسیل :
1- تقلیل سرعت 2- تغییر جهت نیرو ( جزء در خودرو های که موتور شان به صورت عرضی قرار دارد ) 3- تقسیم نیرو بر چرخ ها 4- تنظیم دور در سر پیچ ها ( دور زدن در سر پیچ ها )
1- تقلیل سرعت :
برای ازدیاد کشش اتومبیل ، دیفرانسیل بایستی گشتاور زیادی را به چرخ ها انتقال نماید مثلاً دور موتور های بنزینی در حدود 6000 RPM و دور موتور های مسابقه در حدود 750RPM چنین دور قبل از انتقال به چرخ ها باید به اندازه ای لازم تقلیل یابد . تقلیل موجود در دیفرانسیل به وسیله پینیون و کرانویل صورت می گیرد ، چنانچه اگر تعداد دنده های پنیون و کرانویل را مساوی انتخاب کنیم هیچ تغییر کوپلی در این قسمت نخواهیم داشت . ولی شرایط ایجاد می کند توان منتقله به چرخ ها دارای سرعت کم و نیروی زیاد باشد به نسبتی که بخواهیم سرعت در دیفرانسیل کم شود بایستی تعداد دندانه های کرانویل نسبت به پنیون را بزرگتر انتخاب نماییم برا ی مثال : دیفرانسیل فولکس واگن 1200 را در نظر می گیریم که تعداد دندانه های چرخ دنده های پنیون و کرانویل به ترتیب 8 و 35 می باشد .

2- تغییر جهت نیرو :
تغییر اساسی که دیفرانسیل در خط نیرو انجام می دهد تغییر و تبدیل نیرو است که به وسیله پنیون و کرانویل ( مکانیزم انتقال و تبدیل نیرو صورت می گیرد ) چون خط محرک و محور خروجی گیربکس در امتداد طول اتومبیل قرار گرفته اند و محور های محرک چرخ های عقب ( میل پولوس ها ) در امتداد عرضی اتومبیل واقع شده اند لازم است از مکانیزم استفاده شود که نیرو را تحت زاویه 90 درجه بر چرخ های محرک اتومبیل منتقل نماید که این بوسیله درگیری پنیون و کرانویل صورت می گیرد .

3- تقسیم نیرو بر چرخ ها :
زمانیکه اتومبیل در خط مستقیم و در جاده مسطح حرکت می کند هر دو چرخ محرک دوران مساوی داشته و در این شرایط نیروی از پنیون به کرانویل منتقل می شود از طریق بدنه دیفرانسیل به دنده های هرز گرد و از آنجا به دنده های سر پولوس و در نتیجه به چرخ ها میرسد ( در این حالت برای سادگی مطلب می توان فرض کرد که دنده های هرز گرد به دنده های سر پولوس جوش خورده اند بنابراین دور چرخ ها مساوی بوده و هر کدام دورانی به اندازه کرانویل خواهند داشت

4- تنظیم دور ( دور زدن در سر پیچ ها ) :
حرکت اتومبیل در سر پیچ ها باعث دوران دنده های هرز گرد نسبت به محور شان می شود و در نتیجه سرعت دورانی پولوس ها مساوی نخواهند بود . مثلاً هنگام گردش چرخ داخلی پیچ تحت قوه ثقل و سنگینی اتومبیل و فشاری که در اثر این عوامل به آن وارد می شود می خواهد کمتر حرکت کند ولی چرخ خارجی که آزادی بیشتری دارد شروع به حرکتی بیش از چرخ داخلی می کند موقعی که فشار به چرخ داخل وارد شد چون ارتباط هوزینگ به وسیله هرز گرد با دنده های پولوس مربوط شده اند دنده هرز گرد که سعی می کند با نیروی وارده چرخ سمت داخل را بچرخاند موفق نشده و در نتیجه شروع به چرخش به دور خود می کند بدون این که نیرو را به چرخ داخل پیچ منتقل نماید و به همین نسبت سرعت چرخ داخل پیچ کمتر از چرخ خارج پیچ می شود این عمل تا زمانی ادامه دارد که عکس العمل قوه ثقل روی چرخ داخل پیچ فشار می آورد و به مجرد این که اتومبیل در مسیر مستقیم قرار گرفت نیروی ثقل از چرخ داخل برداشته شد ، هرز گرد متوقف می شود و دوباره پولوس تابع چرخش کرانویل خواهد شد.

انواع دیفرانسیل در خودرو ها:
1- دیفرانسیل ساده 2- دیفرانسیل چهار چرخ محرک 3- دیفرانسیل کمک دار 4- دیفرانسیل بدون لغزش
1- دیفرانسیل ساده :

اغلب خودرو ها مجهز به دیفرانسیل از نوع ساده هستند . در بعضی از خودرو ها دیفرانسیل در روی محور محرک جلو و در بیشتر موارد روی محور محرک عقب قرار دارد .

2- سیستم چهار چرخ محرک :
اغلب خودرو های سبک دارای دو چرخ محرک هستند ، ممکن است دو چرخ عقب محرک باشد و یا دو چرخ جلو محرک باشد . وقتی جاده پوشیده از برف ، یخ و گل است ، سطح جاده لغزنده می شود در این وضعیت چرخ های متحرک اصطکاک لازم ( چسبندگی ) با سطح جاده را ایجاد نکرده و یکی از دو چرخ متحرک و یا هر دو آنها لغزش می کنند لغزش چرخ های متحرک روی چرخ های محرک و دیفرانسیل نیز تاثیر گذارده و در محفظه هرزگرد ها نیز تغییر دور به وجود می آید .
هر گاه همه چرخهای خودرو محرک باشند ، چرخ ها چسبندگی بهتری با سطح جاده به وجود آورده و عمل کنترل خودرو و شرایط رانندگی در جاده ساده تر خواهد بود . دلیل اینکار توزیع بار خودرو روی چهار چرخ و استفاده از آن در نیروی کشش همه چرخ هاست.
خودرو های چهار چرخ محرک هم روی سواریها( لندروور، رنجرور ،لندکروز و غیره) وهم در روی خودرو های نظامی ( جیب و....) و در بعضی ماشین های باری( بنز 911 ، ایفا ،..) کاربرد دارد.
معمولاً از محرکه چهار چرخ در شرایط اضطراری و لغزنده بودن جاده استفاده می شود و برای رانندگی طولانی نباید از این حالت استفاده نمود . در حال استفاده از محرک چهار چرخ باید جعبه دنده در دنده سنگین باشد برای درگیر نمودن چرخ های آزاد جلو یا سیستم انتقال قدرت ،اهرم تعویض دنده دیگری وجود دارد که در صورت لزوم میل گاردان جلو را با جعبه دنده کم کم در گیر می نماید .
3- دیفرانسیل کمک دار
دیفرانسیل کمک دار در سیستم انتقال قدرت خودرو های سنگین حمل و نقل و راهسازی و غیره کاربرد دارند . دیفرانسیل های کمک دار به صورت دوبل ،تریبل و خورشیدی وجود دارد .
در دیفرانسیل دوبل دو پنیون و دو کرانویل وجود داشته و تقلیل دور در دو مرحله انجام می شود . این دو به طور ثابت و بدون تغییر است . در دیفرانسیل دوبل تقلیل دور یکبار به صورت کم و بار دیگر به صورت زیاد تر انتقال می یابد . در نوع تریبل ( سه گانه ) دیفرانسیل مجهز به سیستم تعویض دنده است و در موقعی که نیروی کششی کافی نباشد ، راننده با فشردن دکمه ای ، بطور الکتریکی یا بوستری ، ماهکی را حرکت داده و حالت دوم و سوم در آن ایجاد می شود .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله18    صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله شاخص

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله شاخص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 مقدمه
کلمه شاخص در پهنه وسیعی از مفاهیم به کار برده می شود. شاخصها برای اندازه گیری تاثیر سیستمهای آموزشی، شاخص عوامل ناراحت کننده بشری به کار می روند وترکیب اثر حرارتی و رطوبت, شاخص های کارآیی (بخش6) شاخص های قیمتی و دسته های دیگر را اندازه می گیرد. در این بخش ما باید سه نوع از شاخص های اصلی که مورد توجه مدیران می باشد را حساب کنیم. اینها شاخص های قیمتی,کیفیتی (تولید یا فروش ) وشاخص های تولیدی می باشند. شاخص های عددی اندازه هایی هستند که, قیمت, کمیت یا سطح توحید در مقاطعی از نکات فیکس شده و مناسب در زمانی که دوره اصلی نامیده می شوند را بیان می کند. تمام شاخص های عددی به صورت درصدی می باشند که از 100% سطح دوره اصلی به دست می آیند. برای مثال, فرض کنید قیمت هر گالن بنزین برای ماه های ژانویه, ژوئن و نوامبر به ترتیب 200/1،26/1 و28/1 دلار می‌باشد, سپس ژانویه را به عنوان دوره اصلی در نظر بگیرید

در صورتیکه ژانویه را به عنوان زمان اصلی در نظر بگیریم نسبت شاخص قیمت ژوئن 105 می شود. محاسبات مشابه نشان می دهد که شاخص نوامبر نسبت به ژانویه به عنوان 100, برابر با 7/106 می باشد. توجه داشته باشید که تغییر قیمت شاخص ها در ارتباط با100 بیان می شوند که همان دوره اصلی (ژانویه) شاخص است.
شاخص عددی برای یک محصول منفرد مثل قیمت بنزین, شاخص ساده نامیده می شود و شاخصی که بیشتر از یک محصول را در بر می گیرد و شاخص مرکب نامیده می شود. مدیران از شاخص های مرکب برای حساب کردن خلاصه اندازه های قیمت ها و قیمت های فروش,کمیت های تولیدی و فروش و مبحث تولید در شرکت هایشان استفاده می کنند.
شاخص های عددی حرفه بزرگی در دولت هستند. برای مثال,امروزه، آمارهای (Bls) Bureau labor
حدود هشت میلیون دلار در هر سال هزینه می کنند تا اطلاعاتی را جمع آوری کنند و اندازه ترکیبی خوب شناخته شده‌ای را فراهم سازند که قیمت ها را اندازه گیری کنند وهم چنین شاخص قیمتی مصرف کننده را هم به دست آورند.
برآورده شده است که یک درصد از افزایش در CPI بر روی حدود یک میلیون دلار اثر منفرد توسط قانون یا موافقت نامه هایی قراردادی که برای میزان کردن با شاخص بسته می شود. اثر خواهد گذاشت بسیاری از موافقت های قراردادی آنهایی هستند که به مذاکرات مدیریتی و نیروی کار می رسند. مدیران از یک سوی دیگر از شاخص های BLS و شاخص های قیمت تولید کننده (PPI) هم استفاده می کنند. که تنظیمات قیمتی قرارداد را در قراردادهای طولانی مدت برای خریداری مواد به دست بیاورند. در این بخش ما باید ابتدا تصمیم بگیریم که چطور شاخص های کمیت، قیمت و تولیدی را ترکیب کنیم و برای تجارت از آن استفاده نمائیم. سپس در پهنه کم وسعتی استفاده از شاخص های منتشر شده توسط نمایندگی های دولتی را بیان کنیم.
1702 شاخص های قیمتی سبک (کم حجم)
دو راه عمومی استفاده کردن از فرمولها برای حساب کردن شاخص های قیمت، فرمول تجمعی و میانگین نسبی فرمول می باشند. هریک از این فرمولهای ممکن است توسط یک نوع از مجموعه های سبک یا تورم احاطه شود. در این بخش ما انواع فرمولهای شاخص قیمت سبک را مورد بررسی قرار می دهیم.
شاخص قیمتی تجمعی سبک.کمپانی دیسکو سه نوع از گیرنده های استریوی خود با عنوان ولانتری، مگنم و سنکو را به فروش می رساند. جدول 1701 قیمت هر گیرنده را در ژانویه، فوریه و مارس را نشان می دهد مدیر دیسکو فقط یک اندازه ترکیبی را می خواهد که قیمت ها را در فوریه با قمیت ها در ژانویه مقایسه کند. یک اندازه گیری ترکیبی برای به دست آوردن حاصل تقسیم، جمع قیمت های فوریه توسط جمع قیمت های ژانویه این فرمول را به ما می دهد

حاصل جمع گروهی قیمت ها، قیمت گروهی یا تجمعی نامیده می شود. عدد 082/1 نشان می دهد که قیمت گروهی فوریه 082/1 بود یا 2/108 درصد از قیمت جمعی ژانویه بود. بیان شاخص بصورت درصد مرسوم می باشد. اما باید علامت درصد حذف شود. اینچنین، شاخص قیمت باید حساب شود و به عنوان 2/108 توضیح داده شود. شاخص عدد مقایسه ای فوریه با ژانویه به عنوان دوره اصلی به حساب می آید. شاخص قیمتی برای دوره اصلی 100 می باشد که برابر است با :

شاخص فوریه دیسکو از 2/108 به این معنی که قیمت های فوریه 2/8 = 100-2/108 درصد بزرگتر از قیمت های ژانویه هستند توزیع داده می شود. البته 2/8 درصد یک ترکیب عددی حساب شده از قیمت های گیرنده های متفاوت می باشد، بنابراین به این معنا نیز که هر گیرنده ای لزوماً 2/8 درصد افزایش قیمت داشته است. مزیت یک اندازه ترکیبی آن است که یک اندازه خالصه ای می باشد که مدیران می توانند از آن برای نشان دادن چندین قیمت از آن استفاده کنند.
در نمونه های شاخص از زیر نویسهایی استفاده می شود که دوره های زمانی را مشخص می کنند. بنابراین در جدول 1/17، 0 در به معنی صفر یا دوره اصلی می باشد. 1و 2 در و به معنی اولین و دومین دوره ها بعد از دوره اصلی می باشد. هم به معنی قیمت در دوره n ام بعد از دوره اصلی می باشد. یک دوره رایج، دوره در چند مرتبه (n ام) نامیده می شود. با این نمونه ها، شاخص عددی محاسبه شده ممکنه بصورت روبرو نوشته شود: در اینجا به معنی مجموع قیمت های در ژانویه می باشد و بنا بر می باشد. عموما، شاخص قیمتی متراکم سبک برای دوره n با دوره o بدین صورت می باشد: قیمت های دوره n دوره به دوره فرق می کنند، اما در فرمول همان دوره اصلی قیمت های یعنی : در محاسبات همه شاخص های دوره n استفاده می شود. به عبارت دیگر همه شاخص های دوره n با دوره o به عنوان 100 حساب می شوند.
تمرین (a) شاخص قیمت متراکم سبک دیسکو را برای ماه مارس با ژانویه به عنوان 100 حساب کنید (b) شاخص مارس را تفسیر کنید. جواب (a) 8/110 (b) قیمت های مارس دیسکو 8/10 درصد بیشتر از قیمت های ژانویه هستند.
میانگین های سنجشی شاخص های عددی مبنا
در جدول 1/17 قیمت های ژانویه و فوریه از یک گیرنده ولانتیر 150 $ و 153 $ هستند. بیان به عنوان یک درصد از : ، با حذف علامت درصد، بدین صورت حساب میشود : جدول 2/17 مبناهای قیمت فوریه را برای سه گیرنده نشان می دهد. میانگین سه مبنا بدین صورت می باشد: میانگین قیمت مبنا ها وابستگی های قیمت برای ژانویه در مقایسه با ژانویه همه برابر با 100 می باشند، بنابراین میانگین ژانویه از وابستگی ها ارزش 100 دوره اصلی می باشد. شاخص 106 برای فوریه بدین معنی تفسیر می شود که قیمت های فوریه 6 درصد بالاتر از قیمت های ژانویه هستند. عموماً یک مبنای قیمت برای دوره n : می باشد. میانگین کاهشی مبناهای شاخص قیمت ها برای دوره n با دوره o به عنوان 100 برابر است با :
تمرین: از جدول 1/17 شاخص قیمت ماه مارس دیسکو را با ژانویه به عنوان 100 توسط میانگین فرمول وابسته حساب کنید جواب:108
بیاد بیاورید که شاخص قیمتی تراکمی برای دیسکو در ماه فوریه 2/108 بود. میانگین سبک شاخص نسبی یک عدد متفاوت 106 می باشد. و این به علت روش تراکمی به کاربرده شده می باشد که اندازه های برابر تغییر از اهمیت برابر برخوردارند و روش نسبی که به کار برده می شود تغییرات درصدی برابری از اهمیت های برابر هستند. روش مناسب برای استفاده کردن، بستگی به دو تعهدی دارد که یکی بهتر از آن یکی می باشد. هیچ کدام از تعهدات معقول نمی باشد، چون اهمیت یک تغییر قیمت برای یک مدیر معمولاً بستگی به تعداد فروش دارد. شاخص های قیمتی تورم بدین صورت حساب می شود.
1703 شاخص های قیمتی وزین: یک شاخص قیمتی تورم می تواند توسط فرمول تراکمی تورم یا میانگین تورم ارتباطات فرمولی حساب شود.
شاخص قیمتی متراکم تورم: فرض کنید مدیر دیسکو با شاخص های قیمت سبک رضایتش حاصل نشده است زیرا فروش های ولانتی بالاتر از فروشهای مگنوم یا سانکو می باشند. مدیر می خواهد یک شاخص قیمتی داشته باشد که اهمیت تغییرات قیمتی را با عنوان اندازه گیری توسط کمیت های فروش در نظر بگیرد. جدول 3/17 شامل کمیت فروش : برای دوره اصلی ژانویه می باشد.
ارزش دلاری فروشهای گیرنده برای ژانویه توسط ضرب کردن هر قیمت ژانویه با تعداد از مراحل فروش به دست می آید. سپس حاصل جمع نتایج برابر با : می باشد. حالا فرض کنید ما حساب می کنیم که مقادیر : در فوریه چه مقدار ارزش خواهند داشت. این : می‌باشد. زیرا مقادیر در جای خود نگه داشته شده اند. تغییر از : به : تنها در طی تغییرات قیمت می باشد. مرتبه این دو جمع در 100 ضرب میشود که به این کار شاخص قیمتی متراکم تورم می گویند. در این راستا، وقتی که تورم های فیکس شده براساس تورم های دوره اصلی می باشند، شاخص، شاخص Laspeyres نامیده می شود. در جدول 4/17-430/11 و 875/10 می باشد. تقسیم بر و سپس ضرب آن در 100، دوره یک و شاخص قیمتی 1/105 را به ما می دهد.
معمولاً شاخص قیمتی متراکم تورم Laspeyres برای دوره n با دوره o در 100 برابر است با نکات مهمی که در فرمول باید مورد توجه قرار بگیرد. این است که تفاوت قیمت ها ( به ) وجود دارند، اما تورم های همان هستند. به طور تدریجی، تنها تغییرات قیمتی بر روی شاخص تاثیر می گذارند، بنابراین آن یک شاخص قیمتی است.
تمرین، جدول 3/17 را ببینید (a) فرمولی برای شاخص قیمت متراکم تورم مارس با ژانویه به عنوان 100 بنویسید (b) شاخص را در (a) حساب کنید جواب (a) (b) 9/ 106
دو فرمول وجود که می تواند در حساب کردن شاخص های قیمت متراکم تورم استفاده شود، وزن فیکس (ثابت) شده و وزن دوره رایج. هر دو فرمول نیاز دارند همان سری از تورم ها را برای دوره n و برای دوره اصلی وقتی که یک شاخص دوره n را حساب می کنند مورد استفاده قرار بدهند. وزن‌های ثابت بدین معنی هستند که همان وزن ها دوره به دوره مورد استفاده قرار گرفته اند. شاخص قیمت دیسکو یک شاخص تورم ثابت می باشند. اگر دیسکو به استفاده از فروش های مقادیر تورم 30، 15 و 5، ادامه بدهد، شاخص های قیمتش، اگر موضوعات تغییر کنند. بی معنی‌تر می شوند. وقتی این موضوع مورد نیاز باشد، دیسکو یک دوره اصلی جدید انتخاب می کند، موضوع تورمی را به روز انجام می دهد و به استفاده از تورم های ثابت تا وقتی که امکان داشته باشد ادامه می‌دهد. اگر دیسکو از موضوعات فروش های دوره اصلی استفاده کند، شاخص های قیمتش همانطور که گفتیم شاخص های Laspayres نامیده می شوند. به هر صورت بعضی از شاخص های تورم ثابت مربوط به دوره دیگری نسبت به دوره اصلی می شوند. برای مثال در سال 1981 شاخص‌های قیمتی مصرف کننده تورم های نشان داده شده را در سال های 1973-1972 ثابت کرده بود، اما با اصل 100 در سال 1967. یک شاخصی که از تورم های دوره رایج استفاده می‌کند، شاخص Paasche نامیده می شود. شاخص قیمتی متراکم تورم paasche از اندازه های دوره رایج به عنوان تورم ها استفاده می کند. قیمت های دوره اصلی با ضرب می شوند و حاصل ضرب با جمع می شوند. بعداً قیمت های دوره رایج با ارزش های ضرب می شوند و حاصل ها جمع می شوند که را می دهند. تقسیم بر و سپس ضرب آنها در 100 به ما شاخص قیمتی متراکم تورم برای دوره n با دوره o به عنوان دوره اصلی می دهد:
در فرمول توجه کنید که همان اندازه های برای قیمت های رایج و برای قیمت های دوره اصلی استفاده می شود. به عنوان یک مثال، فرض کنید به معنای قیمت های 1975 و مقادیر 1975 و شبیه به و می باشند. سپس شاخص قیمت متراکم تورم Paasche برای 1982 با در نظر گرفتن 1975 به عنوان زمان اصلی فرمول خواهد بود
تمرین: فرمولی برای شاخص قیمتی متراکم تورم Paasche در مورد سال 1980 با در نظر گرفتن 1975 به عنوان دوره اصلی بنویسید جواب
مقدار شاخص Paasche دوره رایج، تاثیر تغییرات قیمت از دوره اصلی به آن دوره رایج راه اندازه می‌گیرد. مزیت مهم فرمول Paasche این است که برای تورم های به روز شده استفاده می شود. به هر صورت هر دو قیمت و کمیت می توانند از یک دوره رایج به دوره بعدی تغییر کند. بطور تدریجی، ممکن نیست که بگوییم تغییرات دوره به دوره در تعداد های شاخص Paasche در طی تغییر قیمت به تنهائی تغییر می کند. این یک عدم مزیت می باشد که در شاخص تورم ثابت نشان داده نشده است. مورد دیگری که باعث مزیت نداشتن این روش می باشد این اصل که بسیار گران در می ‌آید و وقت زیادی صرف آن می شود تا به دوره رایج که نیاز داریم در هر زمان برسیم و حساب کردن شاخص paasche را مشکل می کند.
میانگین تورم شاخص قیمتی نسبی:
در بخش 17002 ما یک میانگین نسبی سبک را با پیدا کردن نسبت های ارزشی دوره رایج و اضافه کردن آنها و سپس تقسیم حاصل جمع توسط تعداد از نسبتها حساب کردیم. همان طوری که در این حالت پیشنهاد می شود، در یک میانگین تورم حسابرسی نسبی هر نسبت در تورمش ضرب می شود، حاصل ضرب های جمع می شوند و سپس جمع حاصل ها تقسیم بر جمع تورم های می گردد، W علامت تورم ها می باشد، فرمول عمومی برای یک میانگین تورم شاخص های قیمت نسبی برای دوره n با دوره o به عنوان دوره اصلی به صورت روبرو حساب می شود: .
ما باید فقط تورم های ثابت را در میانگین شاخص نسبت های حساب شده در نظر بگیریم این تورم‌ها W ارزشهای دلاری یا خصوصیات ارزش دلار نهایی می باشند. برگردیم به شرکت دیسکو و شاخص دوره 1 را توسط فرمول نوشتاری حساب کنیم، تورم ها، ارزش های دلار دوره اصلی می باشند. جدول 1705 حساب کردن را نشان می دهد. اطلاعات داده شده در ستون ها براساس و و می باشند. ستون بعدی شامل نسبت های قیمتی حساب شده می باشد. ستون تورم W، شامل ارزش های دلاری دوره اصلی حساب شده می باشد . نتایج ضرب کردن هر قیمت نسبی توسط ارزش دلاریش در ستون آخر نشان داده شده است. سپس به فرمول نشان داده شده در پایین جدول توجه کنید ما می فهمیم که شاخص عددی 1/105 می باشد. این نتیجه دقیقاً همان شاخص حساب شده از همان سوابقی می باشد که توسط روش متراکم تورم در جدول 1704 نشان داده شد دو فرمول همیشه همان نتیجه را می دهند البته زمانی که با همان اطلاعات ، ، انجام گرفته باشند. فرمول متراکم تورم برای ارزیابی و فهم آسان تر از میانگین تورم فرمول نسبی می باشد. فرمول میانگین تورم به تدریج به حساب نمی آید، زیرا اغلب تورم های قابل دسترس، ارزش های دلاری یا خصوصیات ارزشی دلار می باشند. میانگین تورم نسبی روشی است که باید در زمان تورم ها و ارزش های دلاری استفاده شود. مثال پایین استفاده از تورم هایی که خصوصیات ارزش دلار می باشند را بیان می کند. آن همچنین بیان می کند که چگونه یک نمونه می تواند برای آماده کردن شاخص زمانی با ارزش کم را مورد استفاده قرار بگیرد.
مثال: سوونیک مولر صاحب چندین فروشگاه هستند، یکی از آنها شرکت کیفیتی می باشد، یک فروشگاه انگلیسی جدید که گوشت، گوشت مرغ و بوقلمون و ماهی می فروشند. میلرها در فروشگاه‌هایشان کار نمی کنند. آنها مدیران فروشگاه را استخدام کرده اند. سویک تمرکزی در مورد کیفیت قیمت ها و پرداختی ها برای گوشت ها، گوشت بوقلمون و ماهی دارد. چک کردن قیمت ها به عهده سو می باشد. و یک بار در هفته با فروشگاه تماس حاصل می کند که کشف کند که چه قیمت هایی برای راسته تشکیل دهنده همبرگر، گوشت جوجه ها و هات داگ پرداخت می شود.
او از قیمت های همبرگر, جوجه و هاد داک برای نشان دادن قیمت همه گوشت ها, همه گوشت‌های ماکیان و همه ماهی ها استفاده می کند. بنابراین او از یک نمونه ای از قیمت ها برای نشان دادن همه قیمت ها استفاده می کند. برای تکمیل اطلاعات جمع آوری شده در سال 1987، سو (Sue) می داند که در ‌آن سال ارزش دلار به دست آمده از میانگین خریدها برای گوشت ها 50 درصد، برای گوشت ماکیان 30% و برای ماهی 20% نشان داده شده است. سو در صدها را به صورت 5/0، 3/0 و 2/0 تغییر می دهد و از آنها به عنوان تورم ها استفاده می کند. توجه داشته باشید که تورم ها خصوصیات ارزش دلاری حاصله از خرید ها می باشند. تمام آنچه که سو sue استفاده خواهد کرد برای حساب کردن شاخص قیمت همه در سال 1978 و قیمت های هفتگی رایج برای همبرگر، جوجه و هاد داک و 5/0، 3/0 و 2/0 تورم ها می باشد. یک حساب رسی انجام شده برای اولین هفته در ژانویه 1981 در جدول 1706 نشان داده شده است. فرمولی که در این رابطه به کار می رود عبارتست از: بنابراین سو آن قیمت های خرید کیفیتی را در اولین هفته ژانویه سال 1981 در برمی گیرد که حدود 2/11 درصد بیشتر از قیمت های 1978 می باشند.
تمرین: یک شرکت محصولات A، B و C را از دوره o به دوره 1 به فروش می رساند، قیمت های A و B و C از 80 دلار، 25 دلار به 88 دلار، 27 دلار و 53 دلار افزایش می یابد, در دوره o محصولات A و B و C به 25، 45 و 30 درصدی اندازه فروشهای دلاری نهایی کمک کردند (a) کدام فرمول باید برای حساب کردن شاخص قیمتی دوره 1 با دوره o به عنوان دوره اصلی استفاده شود؟ چرا؟ (b) شاخص را در (a) حساب کنید. جواب: (a) میانگین تورم قیمت نسبی استفاده می‌شود، زیرا تورم ها اختصاص یافته از ارزش دلار نهایی فروشها می باشند (b) 9/107
1704 شاخص قیمتی کاربردی: ترکیب شاخص های قیمتی جهت برآورده کردن نیازهای مدیران که نیاز به اندازه های خلاسه شده گفته شده در مورد ارزش ها و قیمت های فروش می باشد همانند یک لیست توسعه پیدا کرده قیمت های منفرد، کمک می کند. آنها برای اهداف بیان شده در پایین هم به کاربرده می شوند.
پله های ترقی قیمت ها: عامل ترقی دستمزد در یک قرار داد کاری یک موافقت مذاکره شده ای می باشد که درجات دستمزد را به شاخص قیمتی اتصال می دهد. برای مثال این عامل ممکنه یک درصد افزایش درجه دستمزد را نشان بدهد البته در برابر یک درصد افزایش شاخص قیمت این اتفاق می افتد. شاخص معمولاً در عامل ترقی دستمزد، CPI است که مشخص می شود و این مسئله توسط آمارهای Bureaa of Labor منتشر گردیده است. CPI برای این هدف به کاربرده می شود زیرا اون تغییرات ارزش یک سبد فروشگاه از اجناس و خدمات خریداری شده توسط مشتریان شهری را اندازه می گیرد. افزایش قیمت مواد ممکنه در طولانی مدت بر روی قرارداد ساختاری و تنظیم کردن آن برای تغییر ارزش های مواد به کاربرده شود. افزایش دهندها در موافقت های جداگانه ای احاطه شده اند تا زمینه را برای افزایش خرجی در زمان بالا رفتن قیمت آماده کنند.
قدرت خرید یک دلاری: قدرت خرید یک دلاری امروزی بدین صورت تعریف می شود:
قدرت خرید یک دلاری امروزی برای مثال در اکتبر سال 1978، CPI نسبت به سال1976 که 100 بود به 200 رسید بنابراین $ 50/0 یا قدرت خرید اکتبر 1978، دلار مصرف کننده، در اینجا عقیده بر این است که اگر قیمت ها دو برابر شوند پس دلار در اکتبر 1978 ارزش نیمی از دلار موجود در دوره اصلی (1967) را دارا می باشد. دلار 1978 فقط نیمی از محصولات یا خدمات را خریداری کرد که می توانست با یک دوره اصلی دلار 1967 خریداری شود.
تمرین: در سال 1980 یک شاخص قیمتی نسبت به سال 1975 به 250 رسید. قدرت خرید دلار در سال 1980 چه می باشد. جوراب: 40/0 دلار
کاستن تورم ارزش دلار:
کم کردن تورم ارزش دلار بدین صورت تعریف می شود: (قدرت خرید یک دلار) × (ارزش دلار) = کاهش دلار برای مثال فرض کنید که فروش های یک فروشگاه مبلمان از 435000 دلار در 1978 به 510000 دلار در سال 1981 افزایش یافته است، زمانیکه شاخص قیمتی مبلمان برای سال های مورد نظر از 125 به 150 افزایش یافته است پس کاهش تورم فروش های 1978 کاهش تورم فروش های 1981 توجه داشته باشید که فروشهای دلاری واقعی یک صحتی را در افزایش دارد به هر صورت کاهش تورم فروش ها توسط 8000 دلار از به به دست می آید.
هدف از کاهش تورم ارزش های دلاری حرکت دان به تاثیر تغییرات قیمت است. کاهش تورم دلار این مسئله را اندازه می گیرد که چطور ارزش های دلاری خواهند بود اگر قیمت ها به صورت ثابت باقی بمانند. در نتیجه کاهش تورم ارزش های دلاری اغلب ارزش های دلاری ثابت نامیده می شود. دلاری های ثابتن اندازه گیری بهتری از تغییر واقعی را نسبت به دلارهای واقعی نشان می دهند. برای مثال در فروشگاه مبلمان فروشی کاهش تورم فروش ها نمی تواند تاثیری روی قیمت ها داشته باشد زیرا قیمت ثابت نگه داشته شده است. بنابراین فروشگاه مبلمان کمتری می فروشد. افزایش در فروش های دلاری واقعی می تواند به سمتی هدایت شود که باعث فروش مبلمان بیشتری شود. کاهش تورم، دستمزدهای دلاری، دستمزدهای واقعی نامیده می شوند. دستمزدهای دلاری حقیقی مقداری از دلارهای دریافت شده هستند. دستمزدهای واقعی، مقدار دستمزدهای حقیقی از خرید زبان به زمان اندازه گیری می کند.
تمرین: فرض کنید که میانگین هفتگی دستمزدها از 245 دلار به 265 دلار افزایش پیدا کرده است و CPI از 4/188 به 1/207 افزایش یافته است، چه اتفاقی برای دستمزدهای واقعی می افتد جواب: دستمزدهای واقعی از 130 دلار به 128 دلار کاهش می یابند.
17.5 مسئله ها
1-جدول A فروش ها و اطلاعات قیمتی Glenville موتور را نشان می دهد. با در نظر گرفتن 1980 به عنوان زمان اصلی، برای سال 1981 حساب کنید (a ) شاخص قیمتی متراکم سبک (b) میانگین سبک نسبت های شاخص قیمتی را
2-با استفاده از اطلاعات داده شده در جدول A، شاخص قیمتی متراکم تورم laspeyers را برای سال 1981 با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
3-میانگین سبک نسبی شاخص قیمتی برای سال 1981 با در نظر گرفتن 1980 به عنوان سال اصلی با استفاده از اطلاعات داده شده در جدول A قابل حساب شدن می باشد a، تورم ها برای ماشین ها، کامیون ها و وانت ها چه هستند (b) نسبت ها برای ماشین ها، کامیون ها و وانت ها چه هستند C، شاخص را حساب کنید.
4-یک فروشگاه محصولات لبنیاتی، شیر، کره و پنیر می فروشد. در سال 1980 فروشگاه یکصد هزار لیتر شیر را لیتری 55/0 دلار، بیست هزار پوند کره را پوندی 50/1 $ و ده هزار پوند پنیر را هر پوند 50/2 $ فروخت.
در سال جاری، قیمت های شیر، کره و پنیر را افزایش داد به 66/0 دلار، 68/1 دلار و 75/2 دلار. با اندازه های کنونی 120 هزار لیتر شیر، 15 هزار پوند کره و 12 هزار پوند پنیر را به فروش رساند. در سال جاری با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره پایه، حساب کنید a( شاخص قیمتی متراکم سبک را (b) میانگین سبک نسبت های شاخص قیمتی را.
5-با توجه به اطلاعات داده شده در مسئله 4 شاخص قیمتی متراکم Laspeyers را برای سال جاری با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
6- میانگین تورم نسبت های شاخص قیمتی را برای سال جاری با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی با توجه به اطلاعات داده شده در مسئله 4 قابل حساب کردن می باشد a( چه نسبت هایی برای شیر، کره و پنیر وجود دارد (b) تورم های، شیر، کره و پنیر چه هستند 30 شاخص را حساب کنید.
7-با استفاده از اطلاعات جدول A شاخص قیمتی Paasche را برای سال 1981 و در نظر گرفتن 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
8-با استفاده از اطلاعات مسئله 4 شاخص قیمتی Paasche را برای سال جاری با سال 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
9-یک قسمتی در فروشگاه سیستم های استریو، دستگاه های تلویزیون و رادیو می فروشد. در سال 1980، درصد توزیع فروش های دلاری این قسمت 25 درصد استریو ها، 55% تلویزیون ها و 20 درصد برای رادیوها بود. قیمت یک استریو، یک تلویزیون و یک رادیو در سال 1980 به ترتیب، 400 $ ، 325 $ و 80 $ بوده است. در سال جاری قیمت ها عبارتند از: استریو: $ 475، تلویزیون $ 375، رادیو $ 95. تعیین یک شاخص قیمتی تورم برای سال جاری با درنظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی قابل اندازه گیری می باشد چه روند اندازه گیری قابل دسترسی می باشد؟ چرا؟ شاخص را حساب کنید.
10-فروشگاه غذاهای حاضری ساندویچ، نوشیدنی و دسر می فروشد. اندازه های فروش دلاری در سال 1980 در مقیاس 1000 به ترتیب $ 590، $ 280 و $ 130 بوده است. شاخص قیمتی با استفاده از همبرگر به عنوان ساندویچ، پاپ به عنوان نوشیدنی و تارت آلبالو به عنوان دسر قابل حساب کردن می باشد. قیمت ها در سال 1980 عبارت بودند از: همبرگر $ 90/0، پاپ $ 30/0 و تارت $ 40/0 اخیراً قیمت ها به ترتیب بدین صورت می باشند $ 15/1، $ 40/0 و $ 50/0. شاخص قیمتی تورم را برای دوره کنونی با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
11-یک فروشگاه تعداد تمام محصولات فروخته شده را به این صورت حساب می کند اندازه بالا را تفسیر کنید.
12-مزیت ها و عدم مزیت های مقادیر شاخص Paasche چه می باشد.
13-مقدار فروش برای یک شرکت صنعتی از 23 بیلیون دلار به 27 بیلیون دلار افزایش یافت و این در حالی بود که شاخص قیمتی این شرکت صنعتی از 175 به 200 افزایش پیدا کرد. درصد تغییر را حساب کنید.
(a) فروشهای دلاری واقعی (b) فروش های در قالب دلارهای ثابت
14-در ژانویه 1979 اندازه به میزان 7/204 بود (a) قدرت خرید را در ژانویه 1979 حساب کنید (b) در چه سطحی از قدرت خرید دلاری مصرف کننده 25% می شود.
15-فرض کنید دستمزدهای هفتگی 20% افزایش یافته است و از 240 به 270 تغییر کرده است. چه اتفاقی برای دستمزدهای واقعی خواهد افتاد چرا؟
17.6 شاخصهای کمیتی تورم
در یک شاخص کمیتی متراکم تورم برای دوره n، کمیت ها ممکن است از دوره صفر به دوره m متفاوت شوند اما همان حجم ها برای دو دوره استفاده می شود. شاخص های کمیتی توسط فرمول تراکمی تورم یا میانگین تورم فرمول نسبتها حساب می شود. در فرمول متراکم تورم، تورم ها براساس قیمتهای دوره ای می باشد. در میانگین تورم فرمول نسبتها تورم ها نسبت به دوره اصلی و ارزشهای دلاری تعیین می شود.
شاخص کمیتی متراکم تورم
در اندازه گیریهای شاخص قیمت تغییر از به در طی تغییر قیمتها وجود دارد زیرا کمیت تورم ها ثابت نگه داشته می شود. یک تغییر از به در طی تغییر کمیتها روی می دهد زیرا ارزش تورم ثابت نگه داشته می شود. شاخص کمیتی متراکم تورم برای دوره n با در نظر گرفتن دوره صفر بعنوان دوره اصلی با این فرمول حساب می شود.
مثال: شرکت ساخت تجهیزات آشپزخانه ای کابینت، یخچال، ظرفشویی، فر، و جاروبرقی می فروشد.
جدول 7/17 محاسبه شاخص کمیتی فروش را برای این فروشگاه نشان می دهد. اطلاعات داد. شده شامل قیمتهای و مقادیر و می باشد. مقادیر و برای هر محصول حساب می شود. سپس و محاسبه می شود. تقسیم بر و سپس ضرب آنها در 100، اندازه شاخص کمیتی را برای دوره n با در نظر گرفتن دوره صفر بعنوان دوره اصلی به ما می دهد که برابر است با 1/94. محاسبه 9/5=1/94-100 بدین صورت تفسیر می شود که کمیت فروش ها در سال 1981، 9/5% کمتر از فروش در سال 1978 می باشد. یا ما می توانیم بگوییم که فروش در قالب ثابت نگه داشتن دلار 9/5% می باشد.
میانگین تورم شاخص کمیتی نسبی
نمونه ، کمیت نسبی برای دوره n، با در نظر گرفتن دوره صفر بعنوان دوره اصلی نامیده می‌شود. فرمولی که برای میانگین تورم شاخص کمیتی نسبی برای دوره n با در نظر گرفتن دوره صفر بعنوان دور اصلی استفاده می شود عبارت است از تورم (w) براساس ارزشهای دلاری دوره می باشند. فرمول متراکم تورم و فرمول میانگین تورم نسبت ها دقیقاً همان شاخص کمیتی را که در مورد ، و داشتیم را به ما می دهد. اگر ، و در دسترسی باشند فرمول تراکمی تورم باید استفاده شود همانند جدول (7-17) زیر آن فرمول ساده تر و آسانتر می باشد. بهرحال اگر استفاده از تورم ها در مورد ارزشهای دلاری مورد استفاده قرار بگیرد باید از میانگین تورم نسبت ها استفاده شود.
مثال: یک انجمن اهداف صنعتی شاخص مواد ساختاری را علام می کند. شاخص مقادیر مواد مصرفی را در ساخت و ساز توسط مقاطع کارانی که اعضای اتحادیه (انجمن) می باشند را اندازه گیری می کنند اتحادیه از شاخص بعنوان یک اندازه مستقیم از احداث واقعی استفاده می کند. 3 ماده اصلی که عبارتند از: فولاد، سیمان و الوار در حساب کردن شاخص استفاده می شوند در 1975 اتحادیه ارزش دلاری مواد را تعیین کرد و دریافت که برای فولاد – سیمان و الوار مقادیر 410/0، 070/0 و 520/0 بوده اند جدول 8/17 چگونگی حساب کردن شاخص ساختاری در سال 1981 توسط اتحادیه را نشان می دهد که برای این شاخص از تورم (w) و کمیت های و استفاده شده است. در ابتدا آنها را برای هر یک از مواد حساب کردن سپس هر نسبت با تورم اش (w) ضرب شد. حاصل که در آخرین ستون نشان داده شده است شاخص کمیتی می باشد. نتیجه 8/80 می باشد ک بدین صورت تفسیر می شود، مقدار مواد استفاده شده در سال 1981، 2/19% کمتر از دوره اصلی (1975) می باشد.
تمرین: قبل از انتشارات شاخص در جدول 8/17 حساب رسی ها چک شدند و معلوم شد که اندازه سیمان در 198, 67 بوده در حالی که آن باید 76 باشد. حالا شاخص استفاده 76 را برای سیمان حساب کنید. جواب 5/81
مقدار اضافه شده به تورم
در یک شاخص مقدار تولید متراکم تورم براساس قیمت های دوره تورم مورد استفاده قرار می گیرد. این قیمتها باید بر روی مراحل مختلف تولید تاثیر بگذارند. برای مثال اگر موارد A و B دارای قیمت تورم $ 40 و $ 20 باشند A باید نسبت به B دوبار بیشتر تولید شود در نتیجه قیمت های فروش مناسب نمی باشد. فرض کنید شما یک خانه قدیمی می خرید آنرا باز سازی می کنید و با قیمتی بالاتر از آنچه که خریده اید می فروشید قیمت فروش شما شامل قیمت ارزش خودتان که مورد نظر بوده و ارزش موادی که استفاده کرده اید و ارزش کای که خودتان انجام داده اید می باشد اهمیت کار خودتان، تولید خودتان یا دسترنجتان تنها توسط کاری که انجام شده و به خانه اضافه شده است اندازه گیی می شود و اهمیت کار شما با قیمت فروش شما قابل اندازه گیری نیست در یک شرکت تولیدی صنعتی ارزش اضافه شده بدین صورت تعیین می شود: ارزش دلاری: ارزش مواد کار، انرژی صرف شده و دیگر قسمتهایی که به ارزش این صنعت افزوده است. بهر صورت شاخص کمیتی ما هنوز بکار برده می شود و در این جا ارزش افزوده شده در دوره اصلی می‌باشد. و دوره اصلی هستند و کمیت های تورم دوره کنونی با استفاده از دوره اصلی محاسبه می شود.
تمرین: در سال 1977 (دوره اصلی)، تولیدات شرکت دستاور واحد 1000 شامل 114 شیر فلکه 84 موت و 170 پیمانه می باشد. ارزشهای اضافه شده به هر بخش در سال 1977 $ 20، $ 12و$ 40 بوده اند. در دوره کنونی (n) تولیدات دلتا شامل 120000 شیر فلکه 80000 س.ن . 200000 پیمانه بوده اند. شاخص تولید دلتا را برای دوره کنونی با در نظر گرفتن سال 1977 بعنوان دوره اصلی حساب کنید. جواب 6/112
7/17 شاخصهای بهره وری
معنی بهره وری: در زبان محاوره ای لغتهای تولید و بهره وری بعضی مواقع بصورتهای متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند. اما در تجارت و اقتصاد این لغتها معنی متفاوتی دارند. تولید به معنی کمیت یا اندازه تولید شده می باشد. بهره وری میزان تولید تقسیم برخی وارد شده می باشد. بنابراین اگر 20 کارگر 320 صندلی در 40 ساعت هفته بسازند تولید آنها 320 صندلی می باشد اما بهره وری آنها بدین صورت محاسبه می شود صندلی در هر ساعت در آخرین محاسبه عامل ورودی ساعتهای کاری می باشد، در نتیجه بهره وری کاری نامیده می شود.
البته ساعت کار یکی از چندین عامل ورودی می باشد عوامل دیگر شامل پول خرج شده در تهیه تجهیزات، زمین ساختمان، تعلیم کارگران و مهارتها و جدیتهای مدیران می باشد نسبت تولید به تمام عاملهای ورودی بهره وری عامل مطلق نامیده می شود. در این بخش ما تنها بهره وری کار را بررسی می کنیم. بنابراین ضروری است که به این واقعیت توجه کنیم، تغییرات در بهره وری کار به ندرت رابطه ای با تغییرات بدست آمده دیگر دارد. برای تعیین کردن دلایلی برای تغییرات، درجات ورودی / خروجی برای عوامل ورودی متفاوت به اجبار باید مورد آزمایش قرار بگیرد.
شاخص بهره وری برابری های ساعت کاری
فرض کنید 80 ساعت کاری از دوره کنونی برای ساختن 400 صندلی صرص می شود سپس:
صندلی در هر ساعت کار بهره وری دوره کنونی . سپس فرض کنید که 1000 ساعت کاری برای ساختن همان تعداد صندلی صرف خواهد شد البته در یک دوره اصلی سپس:
صندلی در هر ساعت کاری بهره وری دوره اصلی
بالاخره ما شاخص بهره وری صندلی را حساب می کنیم برای دوره کنونی:

شاخص 125 به این معنی است که تولید صندلی ها در هر ساعت کاری 25 درصد افزایش می یابد. ما می توانیم و می خواهیم که شاخص عددی 125 را در یک سطح متفاوتی همانند فرمول زیر حساب کنیم:

با دقت توجه کنید که دوره اصلی ساعات کاری در صورت می باشد. در شاخص های حساب شده قبلی مقادر دوره اصلی در مخرج ها بودند. فرمول برابری های ساعت کاری برای حساب کردن یک شاخص بهره وری در دوره n به شرح زیر می باشد:
100× L HE
در استفاده از فرمول LHE، لازم است که اندازه ساعات کاری را که لازم می باشد در دوره اصلی برای ساختن کمیت های دوره n را بدانیم. نیازهای دوره n از دوره اصلی تا نیازمندیهای بخش کار تعیین می شود. نسبت های ساعات کاری هر بخش برای هر محصول در شاخص وجود دارند.
مثال در سال 1977 (دوره اصلی)ن در شرکت Fine woods نیازمندیهای کارگری عبارت بود از: 2 ساعت کاری برای هر صندلی، 4 ساعت کاری برای هر میز و 3 ساعت کاری برای هر جا کتابی. در سال 1980، Fine woods، 5000 ساعت کاری برای تولید 21000 صندلی، 3000 میز و 2000 جا کتابی صرف کرد. شاخص بهره وری را در سال 1980 حساب کنید.
حل: درست کردن تعداد 21000 صندلی در سال 1980، پس در سال 1977 نیاز خواهیم داشت به:
ساعت کاری 42000 = (2 ساعت کاری برای هر صندلی) (21000 صندلی)
برای میزها هم مشابه حالت صندلی های حساب می کنیم:
ساعت کاری 12000 = (4 ساعت کاری برای هر میز) × (3000 میز)
6000 ساعت کاری = (3 ساعت کاری برای هر جاکتابی) (2000 جاکتابی) و بنابراین در سال 1977 نیاز به داشتن: 60000=6000+ 12000+42000 ساعت کاری دادیم و برای ساختن کمیت‌های تولیدی در سال 1980 همانند حالت زیر عمل می کنیم:

بنابراین بهره وری سال 1980 بیست درصد بالاتر از دوره اصلی (1977) بود.
تمرین: در سال 1978، نیازمندیهای کاری دلتا عبارت بودند از: 0/1 ساعت برای هر شیر فلکه، 5/0 ساعت برای هر سوت و 0/2 ساعت برای هر پیمانه. در سال 1980 دلتا 500000 ساعت کاری صرف کرد تا 120000 شیر فلکه، 80000 سوت و 200000 پیمانه بسازد. شاخص بهره وری دلتا را برای سال 1980 با در نظر گرفتن سال 1978 به عنوان دوره اصلی توسط فرمول LHE حساب کنید جواب: 112
دلارهای ثابت هر ساعت کاری شاخص بهره وری:
فرض کنید ارزش دلار از تولید برای یک صنعت 230/31 میلیون دلار در سال 1975 و 160/49 میلیون دلار سال 1980 می باشد. شاخص قیمتی برای تولیدات صنعتی 1/143 در سال 1975 و 4/174 در سال 1980 می باشد. ما می توانیم تولید 1975 را در دلارهای ثابت توسط ضرب کردن در تولید دلاری واقعی توسط شاخص قیمتی /100 توضیح دهیم. بنابراین در میلیون ها دلار سال 1970:
تولید دلاری ثابت 1975
تولید دلاری ثابت 1980
تغییرات در ارزش های دلار واقعی از تولید، به تغییرات در قیمت و کمیت تولید نسبت داده می شود. اما دلارهای ثابت قیمت ها را ثابت نگه می دارند. بنابراین تغییرات در تولیدات دلاری ثابت به تغییرات کمیتی تولید نسبت داده می شود. پس تولید دلاری ثابت اندازه ای از کمیت تولیدی می باشد. ما می توانیم از یک نسبت بهره وری توسط تقسیم تولید دلاری ثابت بر ساعات کاری صرف شده استفاده کنیم. دلار ثابت هر شاخص بهره وری ساعت کاری برای دوره n
100× D/L-H= یک مثال از کاربرد فرمول CD/L-H در جدول 1709 داده شده است.
اطلاعات داده شده عبارتند از (a ارزش های دلاری تولید (b شاخص عددی قیمت و (d ساعات کاری صرف شده دلارهای ثابت تولیدات، در قسمت بالا حساب شده است و نشان داده شده در (a تقسیم C به d.
ما از تولید دلاری ثابت هر ساعت کاری استفاده می کنیم در (e شاخص بهره وری برای 1980 با در نظر گرفتن 1975 به عنوان دوره اصلی و همانطور که در پایین جدول نشان داده شد 3/115 حساب می شود.
ارزش افزوده که قبلاً توضیح داده شده نسبت به ارزش دلاری مطلق تولید، اندازه تولید بهتر است. دلارهای ارزش افزوده شده، اگر در دسترس باشد، باید در حساب کردن یک شاخص بهره وری CD/L-H مورد استفاده قرار بگیرد. صورت و مخرج فرمول باید در دلارهای ثابت ارزش افزوده شده هر ساعت کاری موجود باشد.
تمرین: شرکت مرگر صاحت یک مجموعه 27 کارخانه ای می باشد که تولیدات متفاوت و وسیعی دارد. از سال 1976 تا 1980، ارزش مطلق افزوده شده مرگر از 842 میلیون دلار به 1221 میلیون دلار افزایش می یابد.
در این مدت ساعات کاری صرف شده از 6/35 میلیون به 7/38 میلیون افزایش می یابد. شاخص قیمتی برای تولیدات توسط مرگر از 169 در سال 1978 به 192 در سال 1980 افزایش می یابد. شاخص بهره وری مرگر را برای سال 1980 و با در نظر گرفتن 1978 به عنوان دوره اصلی توسط فرمول CD/L-H حساب کنید.
جواب: 117
بالا رفتن بهره وری قسمتی از استاندارهای موجود بالاتر و سودهای بالاتر می باشد. مدیران در شماره هشتاد به طور مستقیم تلاش های بیشتری نسبت به گذشته جهت افزایش بهره وری انجام می دهند. شاخص های بهره وری نیاز به اندازه گیری تلاش های مدیریت های متفاوت دارند بنابراین تلاش های موفق می توانند مشخص شوند و تلاش های ناموفق می توانند رها شوند.
8/17: مسئله ها
1)اطلاعات شرکت Bright Light یک فروشگاه لامپ، در جدول A داده شده است. شاخص مقدار فروش را برای آگوست سال 1980 با میانگین ماهانه سال 1977 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
2-(اعداد در مقیاس 1000 می باشند). در سال 1978 شرکت الکترونیکی ABC، 70 آلفاترون، 40 بتاترون و 100 گاماترون ساخت که ارزش های افزوده هر بخش 10 دلار، 20 دلار و 5 دلار بود.
در 1981، ABG، 75 آلفاترون، 30 بتاترون و 120 گاماترون ساخت شاخص تولید ABG را برای سال 1981 و با در نظر گرفتن 1978 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
3-در مسئله 2 ارزش افزوده شده برای هر یک آلفاترون 10 دلار است. به هر صورت اطلاعات اندزه گیری شده ABG ارزش یک آلفاترون کامل را به عنوان 50/17 دلار نشان می دهد . چرا ده دلار در مسئله 2 استفاده می شود؟
4-(مسئله 2 را ببینید) طرح های الکترونی ABG محصولات 1981 آلفاترون را در 1982 نشان می دهند اما تولیدات هر یک از دو محصول دیگر را با 20 درصد افزایش می دهند. اگر طرح ها اجرا شوند. شاخص تولیدی سال 1982 شرکت ABG با توجه به اینکه سال 1978 به عنوان دوره اصلی انتخاب شود چه می شود؟
5-تحت چه شرایطی باید میانگین تورم فرمول نسبت ها در حساب کردن یک شاخص تولیدی مورد استفاده قرار بگیرد؟
6-سوابق و اطلاعاتی برای فروشگاه ساکس در جدول نشان داده شده است، شاخص کمیتی فروش ها را برای سال 1980 (سال 1978 دوره اصلی) حساب کنید.
7-شرکت Boxes، جعبه های (x) (y) و (z) را می سازد. در سال 1980 ارزش افزوده شده مطلق برای x، y و z در مقیاس هزار عبارت بودند از: 60، 80 و 60 دلار. تولیدات x ، y و z در مقیاس هزار عبارت بودند از 40، 60 و 20 در سال 1980. در سال 1981 تولیدات عبارت بودند از 44 و 72 و 18. حالا شاخص تولیدی جعبه ها را برای سال 1981 (1980 به عنوان دوره اصلی) حساب کنید.
8-معانی تولید و بهره وری را در غالب مفاهیم اقتصادی و تجاری بیان کنید.
9-سه عامل ورودی که شامل اندازه گیری مطلق عامل بهره وری می باشد را نام ببرید.
10-شرکت AKS، آلفاها، کاپاس ها و زیگماها را می سازد. یک مطالعه عملی نشان داد که در سال 1980 ساعت های مورد نیاز عبارت بودند از 5/1 ساعت برای یک آلفا، 5/0 ساعت برای یک کاپاس و 8/0 ساعت برای یک زیگما. در طی سال اخیر تنها 198 ساعت کاری در تولید 30 هزار آلفا, 78 هزار کاپاس و 120 هزار زیگما صرف شد. شاخص کنونی بهره وری کاری را با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
11- شرکت Shaff، شفت های x، y و z در سه قسمت متفاوت می سازد. تولید و ساعت کاری در جدول c نشان داده شده است (a چه مقدار ساعت کاری صرف خواهد شد تا در سال 1980 برای سال جاری تولید کنند (b شاخص بهره وری کار را برای سال جاری (1980 به عنوان دوره اصلی) حساب کنید.
12-شرکت Moulton سوابقش را در جدول D ارائه کرده است. شاخص بهره وری را برای سال 1981 و با در نظر گرفتن سال 1980 به عنوان دوره اصلی حساب کنید.
13-کارخانجات قطعات اتوماتیک، قطعاتی را برای اتومبیل ها سوار می کند. ارزش محصولات ساخته شده توسط شرکت معتبر از 345/18 هزار دلار در سال 1976 به 186/15 هزار دلار کاهش پیدا کرد. شاخص قیمتی قطعات اتوماتیک از 136 در سال 1979 به 154 در سال 1980 افزایش یافت. این شرکت نیروی کاری خود را نیز کاهش داد. بنابراین ساعت کاری صرف شده از 1256 هزار در سال 1979 به 1152 هزار در سال 1980 کاهش یافت. شاخص بهره وری معتبر را برای سال 1980 (1979 به عنوان دوره اصلی) حساب کنید.
9/17. شاخص های جاری عددی
4 استفاده وسیع از شاخص ها در این بخش توضیح داده خواهد شد، ابتدا، سه تا شاخص های قیمتی هستند.
شاخص قیمتی مصرف کننده (CPI)
اگر تا بحال برای شما اتفاق اتفاده که در یک سوپرمارکت قیمت های کپی شده را در یک دفترچه آبی می بینید، این بدین معنی می باشد که پوشش (جلد) دفترچه دارای عنوان شاخص قیمتی مصرف کننده می باشد. بنابراین آن شخص که این دفترچه در دست اوست یکی از جمع آوری کنندگان سوابق BLS است که حدود 5/1 میلیون از معادلات سالانه قیمتی را جمع آوری می کند. هر ماه بخش بازنگری کاری کارگران ماهانه شامل چندین صفحه از شاخص های قیمتی بسته بندی شده می باشد و شاخص ها برای بعضی محصولات منفرد و سرویس های منحصر به فرد می باشند. CPI اخبار پیش تازی را فراهم می آورد. تغییرات در شاخص ممکن است روی درآمد تقریباً جمعیت ایالات متحده تاثیر بگذارد. شاخص اولین نشریه ای بود که در سال 1919 به انجام رسید و برای تنظیم و تعدیل کردن دستمزدهای شرکت صنعتی مورد استفاده قرار گرفت. از سال 1919 نگاهی به تورم ها، محتویات سبدها و روش های محاسبه ای که در 10 تا 15 سال انجام گرفته شده می اندازیم. بازنگری سال 1978 شامل خروج 8 ساله مطالعات و ارزشی حدود 50 میلیون دلار بود. بیشتر از 20 میلیون دلار از آن ارزش ها در گسترش مصرف کننده در سال –1972 تا 1973 صرف شد. تورم ها برای صدها کالا و خدمات شاخص تعیین شده را مورد احاطه قرار داد. تورم های اصلی در جدول 17.10 نشان داده می شوند. CPI اغلب به عنوان اندازه گیری تغییر ارزشی یک سبد فروشگاه از کالاها و خدمات بیان می شود، که با روش تراکمی تورم اندازه گیری می شود. BLS، فرمول CPI را تعیین کننده فرمول Laspeyers می نامد، و یک فرمولی را می گذارد که بیشتر شبیه به یک تعیین کننده میانگین تورم نسبت ها می باشد. به هر حال در این تغییرات محاسبه ای، روشی برای تورم های ثابت به کاربرده می شود که شاخص تغییر قیمتی را به تنهایی اندازه می‌گیرد. روش تغییر قیمتی یک سبد فروشگاه ثابت یک عقیده قابل فهمی را از آنچه که شاخص اندازه گیری می کند به ما می دهد. BLS، اطلاعات قیمتی از یک نمونه 85 منطقه شهری انتخاب شده جمع آوری می کند که این مسئله تمام اماکن شهری را در ایالات متحده نشان می دهد. شاخص های ملی ماهانه به عنوان شاخص های منطقه ای میانگین تورم جمعیتی حساب می شوند. شاخص ها به طور ماهانه برای پنج تا از بزرگترین مناطق مرکزی قابل دسترس هستند. و برای 23 ناحیه مرکزی بزرگ دیگر بصورت هر دو ماه یکبار در دسترسشان قرار می گیرد. شاخص ها برای چهار ناحیه از کشور منتشر می شوند – شمال شرقی – شمال مرکزی – جنوب – غرب – و برای نواحی مرکزی در 5 اندازه متفاوت کلاسه بندی می شوند.
باید توجه داشت که مبحث های تورم با توجه به ناحیه فرق می کنند. بنابراین یک کارگر بوستون که به سمت سن دیه گو حرکت می کند، می تواند به طور متفاوت از CPI استفاده کند و قیمت های مصرف کننده را به طو متفاوتی بسنجد – سازگاری های بوستونی را برای روش زندگی مصرف کننده شهری سن دیه گو فراهم آورد. بوستون، CPI پایین تری نسبت به سن دیه گو دارد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   56 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله چگونه نسبیت و کوانتوم سازگار می شوند

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله چگونه نسبیت و کوانتوم سازگار می شوند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه
از اوائل قرن بیستم دو نظریه ی بزرگ نسبیت و مکانیک کوانتوم، برای پاسخگویی به مشکلاتی که فیزیک کلاسیک با آنها دست بگریبان بود، پا به عرصه وجود نهادند. جالب این است که هر دو نظریه تقریباً همزمان مطرح شدند و سیر تکاملی خود را طی کردند. نخست نسبیت خاص در سال 1905 تنها در محدوده ی دستگاه های لخت بکار گرفته شد و در سال 1915 تحت عنوان نسبیت عام به دستگاه های شتابدار تسری یافت. مکانیک کوانتوم قدیم در سال 1900 با طرح کوانتومی بودن انرژی اظهار شد و در دهه ی 1920 سیر تکاملی خود را پیمود
همواره این سئوال مطرح بود که آیا این دو نظریه بزرگ را می توان با یکدیگر ترکیب کرد؟
دیراک توانست نسبیت خاص و مکانیک کوانتوم را بصورت مکانیک کوانتوم نسبیتی با هم ادغام کند. به دنبال آن سئوال این بود که چگونه می توان مکانیک کوانتوم و نسبیت عام را با هم ترکیب کرد؟
نظریه نسبیت عام اینشتین نظریه‌ای در باره جرم‌های آسمانی بزرگ مثل ستارگان، سیارات و کهکشان‌هاست که برای توضیح گرانش در این سطوح بسیار خوب است
مکانیک کوانتومی نظریه‌ای است که نیروهای طبیعت را مانند پیام‌هایی می‌داند که بین فرمیون‌ها (ذرات ماده) رد و بدل می‌شوند. مکانیک کوانتومی در توضیح اشیاء، در سطوح بسیار ریز خیلی موفق بوده بوده است
هاوکینگ می گوید " یک راه برای ترکیب این دو نظریه بزرگ قرن بیستم در یک نظریه واحد آن است که گرانش را همانطور که در مورد نیروهای دیگر با موفقیت به آن عمل می‌کنیم، مانند پیام ذرات در نظر بگیریم. یک راه دیگر بازنگری نظریه نسبیت عام اینشتین در پرتو نظریه عدم قطعیت است
با آنکه نسبیت و مکانیک کوانوتم هر دو با در توجیه پدیده های حوزه ی خود، از توانایی خوبی برخوردارند، اما تسری برخی مفاهیم از مکانیک کلاسیک به فیزیک مدرن مانع از ترکیب این دو نظریه بزرگ هستند. بهمین دلیل نظریه سی. پی. اچ. تصریح می کند که مکانیک کلاسیک، مکانیک کوانتوم و نسبیت را بایستی تواما و همزمان مورد بررسی مجدد قرار داد. علاوه بر آن چنین بررسی مجددی تا زمانیکه نظریه هیگز نیز مورد توجه قرار نگیرد راه به جایی نخواهد برد. بهمین دلیل باید از مشکلات مکانیک کلاسیک شروع کنیم و ببینیم که آیا این مشکلات در نسبیت و مکانیک کوانتوم بر طرف شده یا نه؟
مشکلات قوانین نیوتن
هنگامیکه نیوتن قوانین حرکت و قانون جهانی جاذبه را ارائه کرد، این قوانین از نظر منطقی با اشکالات جدی همراه بود. قانون دوم نیوتن تا سرعتهای نامتناهی را پیشگویی می کرد که با تجربه سازگار نیست. قانون دوم به صورت

F=ma

ارائه شده است که طبق آن نیروی وارد شده به جسم می تواند تا بی نهایت سرعت آن افزایش دهد. این امر با مشاهدات تجربی قابل تطبیق نیست. مشکل بعدی کنش از راه دور بود. یعنی اثر نیروی جاذبه با سرعت نامتناهی منتقل می شد. تاثیر از راه دور همواره مورد انتقاد قرار قرار داشت.
اما مهمترین مشکل قوانین نیوتن در قانون جهانی جاذبه وی بود و خود نیوتن نیز متوجه آن شده بود.
نیوتن دریافت که بر اثر قانون جاذبه او، ستارکان باید یکدیگر را جذب کنند و بنابراین اصلاً به نظر نمی رسد که ساکن باشند. نیوتن در سال 1692 طی نامه ای به ریچارد بنتلی نوشت "که اکر تعداد ستارگان جهان بینهایت نباشد، و این ستارگان در ناحیه ای از فضا پراکنده باشند، همگی به یکدیگر برخورد خواهند کرد. اما اکر تعداد نامحدودی ستاره در فضای بیکران به طور کمابش یکسان پراکنده باشند، نقطه مرکزی در کار نخواهد بود تا همه بسوی آن کشیده شوند و بنابراین جهان در هم نخواهد ریخت."
این برداشت نیز با یک اشکال اساسی مواجه شد. بنظر سیلیجر طبق نظریه نیوتن تعداد خطوط نیرو که از بینهایت آمده و به یک جسم می رسد با جرم آن جسم متناسب است. حال اکر جهان نامتناهی باشد و همه ی اجسام با جسم مزبور در کنش متقابل باشند، شدت جاذبه وارد بر آن بینهایت خواهد شد.
مشکل بعدی قانون جاذبه نیوتن این است که طبق این قانون یک جسم به طور نامحدود می تواند سایر اجسام را جذب کرده و رشد کند، یعنی جرم یک جسم می تواند تا بینهایت افزایش یابد. این نیز با تجربه تطبیق نمی کند، زیرا وجود جسمی با جرم بینهایت مشاهده نشده است.
مشکل بعدی قوانین نیوتن در مورد دستکاه مرجع مطلق بود. همچنان که می دانیم حرکت یک جسم نسبی است، وقتی سخن از جسم در حال حرکت است، نخست باید دید نسبت به چه جسمی یا در واقع در کدام چارچوب در حرکت است. دستگاه های مقایسه ای در فیزیک دارای اهمیت بسیاری هستند. قوانین نیوتن نسبت به دستگاه مطلق مطرح شده بود. یعنی در جهان یک چارچوب مرجع مطلق وجود داشت که حرکت همه اجسام نسبت به آن قابل سنجش بود. در واقع همه ی اجسام در این چارچوب مطلق که آن را "اتر" می نامیدند در حرکت بودند. یعنی ناظر می توانست از حرکت نسبی دو جسم سخن صحبت کند یا می توانست حرکت مطلق آن را مورد توجه قرار دهد.
براین اساس مایکلسون تصمیم داشت سرعت زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. مایکلسون یک دستگاه تداخل سنج اختراع کرد و در سال 1880 تلاش کرد طی یک آزمایش سرعت مطلق زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. نتیجه آزمایش منفی بود. (برای بحث کامل در این مورد به کتابهای فیزیک بنیادی مراجعه کنید.) با آنکه آزمایش بارها و بارها تکرار شد، اما نتیجه منفی بود. هرچند مایکلسون از این آزمایش نتیجه ی مورد نظرش به دست نیاورد، اما به خاطر اختراع دستگاه تداخل سنج خود، بعدها برنده جایزه نوبل شد.
نسبیت خاص
برای توجیه علت شکست آزمایش مایکلسون نظریه های بسیاری ارائه شد تا سرانجام اینشتین در سال 1905 نسبیت خاص را مطرح کرد. نسبیت خاص شامل دو اصل زیر است:
1- قوانین فیزیک در تمام دستگاه های لخت یکسان است و هیچ دستگاه مرجع مطلقی در جهان وجود ندارد.
2- سرعت نور در فضای تهی و در تمام دستگاه های لخت ثابت است.
در نسبیت سرعت نور، حد سرعت ها است، یعنی هیچ جسمی نمی تواند با سرعت نور حرکت کند یا به آن برسد.
نتیجه این بود که قانون دوم نیوتن باید تصحیح می شد. طبق نسبیت جرم جسم تابع سرعت آن است، یعنی با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد وهر جسمی که بخواهد با سرعت نور حرکت کند باید دارای جرم بینهایت باشد. لذا قانون دوم نیوتن بصورت زیر تصیح شد.
F=dp/dt=d(mv)/dt=vdm/dt+mdv/dt
m=m0/(1-v^2/c^2)^1/2
بنابر این جرم تابع سرعت است و با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد. هنگامیکه سرعت جسم به سمت سرعت نور میل کند، جرم به سمت بینهایت میل خواهد کرد و عملاً هیچ نیرویی نمی تواند به آن شتاب دهد.
از طرف دیگر طبق نسبیت جرم و انرژی هم ارز هستند، یعنی جرم جسم را می توان بصورت محتوای انرژی آن مورد ارزیابی قرار داد. بنابراین انرژی دارای جرم است. اما در نسبیت نور از کوانتومهای انرژی تشکیل می شود که آن را فوتون می نامند و با سرعت نور حرکت می کند. این سئوال مطرح شد که اکر انرژی دارای جرم است و فوتون نیز حامل انرژی است که با سرعت نور حرکت می کند، پس چرا جرم آن بینهایت نیست؟
پاسخ نسبیت به این سئوال این بود که جرم حالت سکون فوتون صفر است. در حالیکه رابطه ی جرم نسبیتی در مورد جرم حالت سکون غیر صفر بر قرار است. لذا در نسبیت با دو نوع ذرات سروکار داریم، ذراتی که دارای جرم حالت سکون غیر صفر هستند نظیر الکترون وذراتی که دارای جرم حالت سکون صفر هستند مانند فوتون. در نسبیت تنها ذراتی می توانند با سرعت نور حرکت کنند که جرم حالت سکون آنها صفر باشد.
مشکل نسبیت خاص در این است که جرم نسبیتی آن (جرم بینهایت) مانند سرعت بینهایت در مکانیک کلاسیک با تجربه تطبیق نمی کند. یعنی هیچ نمونه ی تجربی که با جرم بینهایت نسبیت تطبیق کند وجود ندارد
علاوه بر آن در نسبیت و حتی در مکانیک کوانتوم توضیحی وجود ندارد که نحوه ی تولید فوتون را با سرعت نور توضیح بدهد. و چرا فوتون در حالت سکون یافت نمی شود. آیا فوتون از ذرات دیگری تشکیل شده است؟ اگر جواب منفی است این سئوال مطرح می شود که فوتون های مختلف با یکدیگر چه اختلافی دارند؟ در حالیکه همه ی فوتون ها با انرژی متفاوت با سرعت نور حرکت می کنند. آزمایش نشان داده است که فوتون در برخورد با سایر ذرات قسمتی از انرژی خود را از دست می دهد. حال این سئوال مطرح می شود که فرض کنیم فوتون شامل ذرات دیگری نیست، این را باید توضیح داد وقتی قسمتی از آن جدا می شود و باز هم دارای همان خواص اولیه است ولی با انرژی کمتر؟ یعنی فوتون قابل تقسیم است، هر ذره ی قابل تقسیمی باید شامل زیر ذره باشد.
واقعیت این است که فوتون در شرایط نور تولید می شود و اجزای تشکیل دهنده آن نیز بایستی با همان سرعت نور حرکت کنند و حالت سکون فوتون یعنی تجزیه ی آن به اجزای تشکیل دهنده اش
از طرفی می دانیم جرم و انرژی هم ارز هستند، آیا این منطقی است که می توان سرعت جرم را تغییر داد اما سرعت انرژی ثابت است؟
نسبیت عام:

نسبیت خاص دارای یک محدودیت اساسی بود. این محدودیت ناشی از آن بود که رویدادهای فیزیکی را در دستگاه های لخت مورد بررسی قرار می داد، در حالیکه در جهان واقعی دستگاه ها شتاب دار هستند. هرچند می توان در بر رسی برخی رویداد ها به دستگاه های لخت بسنده کرد، اما این دستگاه ها برای بررسی تمام رویدادها ناتوان هستند.
اینشتین در سال 1915 نسبیت عام را ارائه کرد و نسبیت خاص به عنوان حالت خاصی از نسبیت عام در آمد.
نسبیت عام بر اساس اصل هم ارزی تدوین شد.
اصل هم ارزی:
قوانین فیزیک در یک میدان جاذبه یکنواخت و در یک دستگاه که با شتاب ثابت حرکت می کند، یکسان هستند.
به عنوان: فرض کنیم یک دستگاه مقایسه ای با شتاب ثابت در حرکت است. مشاهدات در این دستگاه نظیر مشاهدات در یک میدان گرانشی یکنواخت است در صورتی که شدت میدان گرانشی برابر شتاب دستگاه باشد، یعنی:
a=g

باشد، در این صورت مشاهدات یکسان خواهد بود.
مهمترین دستاورد نسبیت عام توجیه مدار عطارد بود. بررسی های نجومی نشان داده بود که نقطه حضیض عطارد جابه جا می شود. بیش ار یکصد سال بود که فیزیکدانان متوجه ان شده بودند، اما نمی توانستند با قوانین نیوتن توجیه کنند. اما نسبیت عام توانست أن را توجیه کند.
بنا بر نسبیت، گرانش اثر هندسی جرم بر فضای اطراف خود است. که فضا-زمان نامیده می شود. یعنی جرم فضای اطراف خود را خمیده می کند و مسیر نور در اطراف آن خط مستقیم نیست، بلکه منحنی است.
در سال 1919 انحنای فضا را اهنگام کسوب کامل خورشید با نوری که از طرف ستاره ی مورد نظری به سوی زمین در حرکت بود و از کنار خورشید می گذشت مورد تحقیق قرار دادند که با پیشگویی نسبیت تطبیق می کرد. این موفقیت بسیار بزرگی برای نسبیت بود. از آن زمان به بعد توجه به ساختار هندسی و خواص توپولوژیک فضا بررسی واقعیت های فیزیکی را به حاشیه راند. مضافاً اینکه گرانش را از فهرست نیروهای اساسی طبیعت در فیزیک نظری حذف کرد.
مشکلات اساسی نسبیت را می توان به صورت زیر فهرست کرد:
1- مشکل نسبیت با مکانیک کوانتوم- مکانیک کوانتوم ساختار ریز و کوانتومی کمیت ها و واکنش متقابل آنها را مورد بررسی قرار می دهد. به عبارت دیگر نگرش مکانیک کوانتوم بر مبنای کوانتومی شکل گرفته است. در این زمینه تا جایی پیش رفته که حتی اندازه حرکت و برخی دیگر از کمیتها را کوانتومی معرفی می کند. این نتایج بر مبنای یکسری شواهد تجربی مطرح شده و قابل پذیرش است. علاوه بر آن تلاشهای زیادی انجام می شود پدیده های بزرگ جهان را با قوانین شناخته شده در مکانیک کوانتوم توجیه کنند. حال به نسبیت توجه کنید که فضا-زمان را پیوسته در نظر می گیرد. بنابراین نسبیت با مکانیک کوانتوم ناسازگار است. تلاشهای زیادی انجام شده تا به طریقی یک همانگی منطقی و قابل قبول بین نسبیت و مکانیک کوانتوم ایحاد شود. در این مورد کارهای دیراک شایان توجه است که مکانیک کوانتوم نسبیتی را پایه گذاری کرد و آن را توسعه داد. اما در مورد نسبیت عام موفقیت چندانی نصیب فیزیکدانان نشده است.
2- پیچیدگی و عدم وجود تفاهم در نسبیت- پیچیدگی نسبیت موجب شده که تفاهم منطقی بین فیزیکدانان در مورد نتایج و پیشگویی های نسبیت وجود نداشته باشد. به عبارت دیگر نسبیت شدیداً قابل تفسیر است. این تفاسیرگاهی چنان متناقض هستند که حتی فیزیکدان بزرگی نظیر استفان هاوکینگ نظر خود را تغییر داد. البته این براداشتهای متفاوت از نسبیت ناشی از گذشت زمان نیست، بلکه از آغاز حتی برای خود اینشتین که نسبیت را مطرح کرد وجود داشت. به عنوان مثال: اینشتین از سال 1917 شروع به تدوین یک نظریه قابل تعمیم به عالم کرد. وی با مشکلات حل نشدنی ریاضی برخورد کرد. به همین دلیل در معادلات گرانش عبارت مشهور " پارامتر عالم " را وارد کرد. ملاحظات وی در این موضوع بر دو فرضیه مبتنی بود.
1- ماده دارای چگالی متوسطی در فضاست که در همه جا ثابت و مخالف صفر است.
2- بزرگی " شعاع " فضا به زمان بستگی ندارد.
در سال 1922 فریدمان نشان داد که اگر از فرضیه دوم چشم پوشی شود، می توان فرضیه اول را حفظ کرد بی آنکه در معادلات به پارامتر عالم نیازی باشد. فریدمان بر این اساس یک معادله ی دیفرانسیل به صورت زیر ارائه کرد:
(dR/dt)^2 - C/R+K=0
در واقع سالها قبل از کشف هابل در مورد انبساط فضا، فریدمان دقیقاً کشفیات او را پیش بینی کرده بود. معادله ی فریدمان معادله ی اصلی کیهان شناخت نیوتنی است و بدون تغییر در نظریه نسبیت عام نیز صادق است. اینشتین بر همه نتایج به دست آمده توسط فریدمان اعتراض کرد و مقاله ای نیز در این باب انتشار داد. سپس حقایق را در فرضیه فریدمان دید و با شجاعت کم نظیری طی نامه ای که برای سردبیر مجله آلمانی فرستاد به اشتباه خود در محاسباتش اعتراف کرد.
بیشتر مشکلات نسبیت ناشی از خواصی است که که به علت وجود ماده برای فضا قایل می شوند. که در آن هندسه جای فیزیک را می گیرد. زمانی پوانکاره گفته بود که اگر مشاهدات ما نشان دهد که فضا نااقلیدسی است، فیزیکدانان می توانند فضای اقلیدسی را قبول کرده و نیروهای جدیدی وارد نظریه های خود کنند. اما نسبیت چنین نکرد و ماهیت پدیده های فیزیکی را به دست فراموشی سپرد. هرچند پدیده های فیزیکی را بدون ابزار محاسباتی، اعم از جبری و هندسی نمی توان توجیه کرد، اما فیزیک نه هندسه است و نه جبر، فیزیک، فیزیک است وبس!!!
3- مشکل گرانش نیوتنی در نسبیت همچنان باقی است- در نسبیت فضا-زمان دارای انحناست. هرچه ماده بیشتر و چگالتر باشد، انحنای فضا بیشتر است. سئوال این است که این انحنای فضا تا کجا می انجامد؟ در نسبیت انحنای فضا می تواند چنان تابیده شود که حجم به صفر برسد. برای آنکه ماده بتواند چنان بر فضا اثر بگذارد که حجم به صفر برسد، باید جرم به سمت بی نهایت میل کند. یعنی نسبیت نتوانست مشکل قانون گرانش را در مورد تراکم ماده در فضا حل کند، علاوه بر آن بر مشکل افزود. زیرا قانون نیوتن می پذیرد که ماده تا بی نهایت می تواند متمرکز شود، اما حجم صفر با آن سازگار نیست. اما نسبیت علاوه بر آن که می پذیرد ماده می تواند تا بی نهایت متراکم شود، پیشگویی می کند که حجم آن نیز به صفر می رسد.
چه باید کرد؟
لازم است قبل از ادامه ی بحث اشاره ی کوتاهی به هیگز داشته باشیم
بوزون هیگز
در دهه های اخیر فیزیکدانان یک مدل تحت عنوان مدل استاندارد را ارائه کردند تا یک چوب بست نظری برای فهم ذرات بنیادی و نیروهای طبیعت فراهم آورند. مهمترین ذره در این مدل، یک ذره ی فرضی موجود در همه ی میدانهای کوانتومی است که نشان می دهد سایر ذرات چگونه جرم به دست می آورند. در واقع این میدان پاسخ می دهد که همه ی ذرات در حالت کلی چگونه جرم به دست می آورند. این میدان، میدان هگز
Higgs field
خوانده می شود. نتیجه ی منطقی دوگانگی موج - ذره این است که همه ی میدانهای کوانتومی دارای یک ذره ی بنیادی باشند که با میدان در آمیخته است. این ذره که با همه ی میدانها در آمیخته و موجب کسب جرم توسط سایر ذرات می شود، هیگز بوزون Higgs boson نامیده می شود
راه حل
برای رسیدن به یک راه حل اساسی که بتواند مشکلات عمده ی فیزیک معاصر را بر طرف سازد، راه های مختلفی وجود که به نتایج متفاوت و گاهی ناسازگار می انجامد. نظریه های مختلفی که در این زمینه مطرح شده اند، بخوبی نشان می دهند که نگرش بانیان آنها بر اساس دو گانگی بین بوزونها و فرمیونها شکل گرفته است. سئوال اساسی این است که آیا حقیقتاً بوزون و فرمیون دو موجود کاملاً متفاوت از یکدیگرند؟ در نظریه ریسمانها، ریسمان به عنوان یک بسته فوق العاده کوچک انرژی تلقی می شود که با پیوستن آنها به یکدیگر و با ارتعاشات مختلف آنها سایر ذرات نمود پیدا می کنند. در نظریه هیگر بوزون به دنبال ذره ای هستند که موجب ایجاد یا افزایش جرم می شود. اگر این مسئله ی هیگز بوزون را با دقت بیشتری بررسی کنیم شاید بتوانیم به نتایج جالب توجه تری برسیم
اجازه بدهید تصورات خود را از بوزون و فرمیون یا به عبارت دیگر از جرم - انرژی و نیرو تغییر دهیم. در فیزیک مدرن جرم و انرژی دو تلقی مختلف از یک کمیت واحد هستند. جرم هر ذره را می توان با محتویات انرژی آن اندازه گرفت و همچنین انرژی یک ذره را می توان با جرم آن هم ارز دانست. لذا در فیزیک معاصر ما با دو کمیت بیشتر سروکار نداریم، انرژی و نیرو
اگر رابطه ی نیرو و انرژی را با دید متفاوتی مورد بحث قرار دهیم، می توانیم به نتایج جالب توجهی برسیم. نیرو به عنوان انرژی در واحد طول مطرح می شود که برای آن رابطهی زیر داده شده است
F=-dU/dx => du= - Fdx
حال ذره ای را در نظر بگیرید که انرژی آن در حال تغییر است. این تغییرات را از دو جهت می توان مورد توجه قرار داد. یکی از جهت افزایش و دیگری از جهت کاهش. از نظر افزایش نسبیت برای آن محدودیتی قائل نشده است و طبق رابطه ی جرم نسبیتی، جرم آن تا بینهایت قابل افزایش است. اما از جهت کاهش طبیعت خود برای آن محدودیت قائل شده و آن این است که ذره تمام انرژی خود یا به عبارت دیگر، جرم - انرژی خود را از دست بدهد
ذره ای را در نظر بگیرید که در یک میدان دارای شتاب منفی است. اگر فاصله به اندازه ی کافی بزرگ و میدان بسیار قوی باشد، آیا انرژی آن به صفر خواهد رسید؟ چنین آزمایشی برای اجسام مثلاً یک فطعه فلز چندان قابل تصور نیست، اما برای یک کوانتوم انرژی( فوتون) به خوبی قابل درک است. زیرا در نسبیت فوتون نمی تواند از یک سیاه چاله بگریزد. این پدیده را چگونه می توان توجیه کرد؟ یکبار دیگر به رابطه نیرو - انرژی بر گردیم
F=-dU/dx => du= - Fdx
در رابطه ی بالا انرزِ و فاصله تغییر می کنند، اما نیرو ثابت است. اگر نیرو یعنی Fیک کمیت ثابت و تغییر ناپذیر است، چگونه می توان هگز بوزون را توجیه کرد؟ یعنی واقعاً این کاهش یا افزایش جرم چگونه امکان پذیر است. متاسفانه این دیدگاه از مکانیک کلاسیک به نسبیت تسری یافت و هیچگونه بخثی در این زمینه مطرح نشد. اگر بخواهیم با همان نگرش کلاسیکی مشکلات فیزیک و ناسازگاری نسبیت و مکانیک کوانتوم را بر طرف سازیم، راه به جایی نخواهیم برد، همچنانکه تا به حال این چنین بوده است
اشکال بعدی که مانع رسیدن به یک نتیجه ی قابل توجه می شود این است فیزیکدانان به مشکلات به گونه ای پراکنده برخورد می کنند. هیگز بوزون مسیر خود را می پیماید، مکانیک کوانتوم می خواهد مشکلات فیزیک را در چاچوب قوانین کوانتومی حل کند، و مهمتر از همه اینکه مکانیک کلاسیک تقریباً به فراموشی سپرده شده است. همه اینها هر کدام نگرشی خاص به جهان دارند و عمومیت ندارند. ترکیب مکانیک کوانتوم و نسبیت زمانی امکان پذیر است که نگرش هیگز بوزون همراه با مکانیک کلاسیک نیز در این ترکیب منظور گردد
هر کدام از این تئوری ها قسمتی از قوانین حاکم بر طبیعت را نشان می دهند. اگر در یک نگرش همه جانبه این قسمتهای مختلف را که با تجربه تایید شده اند توام در نظر بگیریم می توانیم به یک فیزیک یا یک نظریه برای همه چیز برسیم
از کجا شروع کنیم؟
1 -با روند تکامل نظریه ها پیش می رویم. نخست مکانیک کلاسیک را در نظر می گیریم و به مورد خاص آن قانون دوم نیوتن توجه می کنیم، این قانون را با جرم نسبیتی یعنی m=m0/(1-v2/ c2)1/2 , E=mc2 و نظریه هیگز بوزون می توان ترکیب کرد. اگر ذره/جسمی تحت تاثیر نیرو جرمش تغییر می کند، این تغییر جرم ناشی از این است که بوزون (نیرو) تبدیل به انرژی می شود. البته این روند جهت معکوس نیز دارد، یعنی در روند عکس با کاهش سرعت، انرژی به نیرو یا بوزون تبدیل می شود
2 -در مورد قضیه کار انرژی W=DE برخوردی دوگانه وجود دارد. قسمت کار آن را با مکانیک کلاسیک مد نظر قرار می دهند و کار را کمیتی پیوسته در نظر می گیرند، در حالیکه با انرژی آن برخوردی کوانتومی دارند. در واقع بایستی هر دو طرف رابطه را با دید کوانتومی در نظر گرفت. در این مورد مثالهای زیادی می توان ارائه داد که با این برخورد دوگانه در تناقض قرار خواهد گرفت. اگر این مورد را بکار بندیم مشکل ارتباط فرمیونها و بوزونها بر طرف خواهد شد
3 -اگر بپذیریم که کار کوانتومی است، الزاماً به این نتیجه خواهیم رسید که نیرو بطور کلی و از جمله گرانش نیز کوانتومی است. مفهوم صریح و در عین حال ساده آن این است که فضا - زمان کوانتومی است. با نگرش کوانتومی به گرانش یا به تعبیر نسبیت فضا - زمان، مکانیک کوانتوم و نسبیت با یکدیگر ترکیب خواهند شد. تنها موردی که در این جا باید متذکر شد این است که کوانتومی بودن فضا - زمان می تواند انحنای آن را نیز نتیجه دهد
کار نیوتن،صورت بندی حرکت به طور کلی بود.قانون دوم نیوتن که اساسی ترین قانون در فیزیک کلاسیک به شمار می آید،می گوید:”اگر بر جسمی نیرو وارد شود،آن جسم شتابی پیدا می کند که متناسب با نیرو و در جهت نیرو باشد.(f=m.a) ” نیوتن قانون سومی را هم کشف کرد که ثابت می کند”هر عملی را عکس العملی است مساوی با آن و در جهت مخالف آن”یعنی برای هر کنشی همواره یک واکنش مساوی با آن اما در جهت عکس آن وجود دارد.اما گذشته از این همه،قانونی که تحول عظیمی در دنیای علم مکانیک ایجاد کرد،قانون جاذبه عمومی نیوتن بود.طبق این قانون،”هر گاه دو جسم به جرم های m1 و m2 به فاصله d از هم قرار گیرند،با نیروی f یکدیگر را جذب می کنند .این نیرو (f) با حاصل ضرب m1 و m2 متناسب است و با مجذور فاصله d2 نسبت عکس خواهد داشت.به عبارت دیگر، f=G در این معادله ،G مقدار ثابت جهانی جاذبه عمومی است که اندازه آن G=6/67x10-11 است.”
این چهار قانون،روی هم رفته سیستم یکپارچه ای را بوجود می آورند که بر مبنای آن می توان همه سیستم های مکانیکی،ماکروسکوپی را مورد بررسی قرار داد و حالت های آن را پیش بینی کرد.در این سیستم علمی ،دیگر هیچ تفاوتی بین محاسبه ی حرکت نوسانی یک آونگ ساده و گردش یک سیاره در مدار خود به دور خورشید وجود ندارد.قوانین نیوتن در زمینه های بسیار وسیعی از مسائل علمی و مهندسی به کار می رود.در یک کلام،امروزه هر آنچه که در مهندسی عمران و سایر شاخه های مهندسی راه و ساختمان،اساس و پایه ی اصلی محاسبات را تشکیل می دهد به قوانین نیوتن بازمی گردد.
قوانین نیوتن
قانون اول:
(اینرسی-لختی):اگر بر جسمی هیچ نیرویی وارد نگردد جسم همواره حالت سکون یا حرکت خود را بر روی خط راست حفظ میکند
شکل زیر نشان می دهد که اگر نیروی کشش طناب Tنبود گلوله به حرکت خود در خط راست ادامه میداد

قانون دوم نیوتن:
هر گاه بریک جسم نیرو یا نیروهایی وارد گردد جسم شتاب(a )میگیرد که این شتاب متناسب وهم جهت با ان نیرو ویا نیروها خواهد بود
مثال زیرحضور قانون دوم نیوتن را در پرواز هواپیما بخوبی نشان می دهد

قانون سوم نیوتن:
برای هر عملی عکس العملی وجود دارد هم اداره ودر خلاف جهت ان

د ینامیک
قا نون گرانش نیوتن: هرگاه دوجسم در فاصله rازیکدیگر قرار گیرند بین انها نیروی گرانشیFبوجود می اید

سینماتیک (حرکتشناسی)
مخا طبان :دانش اموزان راهنمایی و دبیرستان
تعریف سرعت متوسط: به نسبت جابجایی متحرک به مد ت زمان جابجایی سرعت متوسط گویند
در شکل گرافیکی زیر مقدار سرعت متوسط ۲۵مایل بر ساعت است واحد یا یکای سرعت متوسط در دستگاه متریک(SI) متر بر ثانیه است



انواع حرکتها:
حرکت متحرک بر روی خط راست بطور کلی به دو دسته تقسیم می شود۱- حرکت یکنواخت۲-حرکت شتابدار
۱-حرکت یکنواخت:حرکتی است که متحرک مسافتهای متوالی و مساوی را در زمانهای مساوی ومتوالی طی میکند
مثال:متحرکی مطابق شکل از مبدا مختصات در حال حرکت است و۵۰ متر را در ۵ ثانیه طی میکند نمودار
مکان زمان متحرک را رسم کنید؟
p
نمودار سرعت زمان برای متحرک زیر در حرکت یکنواخت:



حرکت شتابدار: به دودسته است۱-حرکت شتابدار تند شونده۲- حرکت شتابدار کند شونده
متال برای حرکت شتابدار تند شونده:ونمودار مکان زمان ان


مثال:در شکل زیر سه اتومبیل در حرکت هستند اتومبیل ابی وقرمز رفته رفته سرعتشان زیاد تر می شودکه نوع حرکتشان تند شونده است ولی سرعت اتومبیل سبز تابت می ماند که نوع حرکت ان یکنواخت است شتاب یا تغییرات سرعت اتومبیل ابی رنگ بیشتر از اتومبیل قرمز رنگ است و همانطور که دیده می شود از هر دو اتومبیل سبقت می گیرد



مقایسه نمودار مکان زمان سه اتومبیل فوق نشان میدهد که اولا چون هر سه متحرک در جهت مثبت محور افقی در حرکتند شیب هر سه نمودار صعودی است میدانیم که شیب نمودار مکان زمان در هر لحظه نشان دهنده سرعت لحظه ای متحرک است وچون سرعت اتومبیل ابی(A) بیشتر از اتومبیلB,C است شیب نمودار مکان زمان ان بیشتر استوجون اتومبیل سبز رنگ دارای حرکت یکنواخت یعنی سرعت ثابت است بنابراین مقدار شیب ان در هر لحظه ثابت است
نمودار سرعت زمان برای حرکت شتابدار زیر:

بردارها
جمع بردارها(برایند) به روش چند ضلعی : در این روش اگربا مقیاس یکسان بردارها را به ترتیب به د نبا ل یکد یگر رسم کنیم بردار برایند برداری است که ابتدا یش روی مبدا بردار اول و انتهایش روی انتهای بردار اخرخواهد بود.
مثال: متحرکی مطا بق مختصات زیر بترتیب در سه موقعیت مکانی قرار میگیرد با رسم شکل اولا)موقعیت متحرک را در محورهای مختصا ت نشا ن دهید ثانیا)بردار جابجایی متحرک را برای هر تغییر مکان نشان دهید ثالثا)بردار برایند جابجایی متحرک رانشان داده وبزرگی ان را محاسبه کنید؟
,بزرگی بردار برا یند
dx=x3-x1, dy=y3-y1, dz=z3-z1
نکات ریا ضی:
dx = (x3 - x2 + x2 - x1) = (x3 - x2) + (x2 - x1
dy = (y3 - y2 + y2 - y1) = (y3 - y2) + (y2 - y1
dz = (z3 - z2 + z2 - z1) = (z3 - z2) + (z2 - z1,
dx=d1x+d2x, dy=d1y+d2y, dz=d1z+d2z.
فیزیک نظری مشکلات و راه حل ها
روش استقرایی و دیفرانسیلی:

جهان بینی علمی در فیزیک نظری با کارهای گالیله آغاز شد. هرچند که تلاشهای گالیله زیربنای فیزیک را تشکیل داد، اما این تلاشها ریشه در نگرشهای جدید به پدیده های فیزیکی داشت که مهمترین آنها را می توان در آثار برونو و کپلر مشاهده کرد. برونو به طرز ماهرانه ای در آثار خود تشریح کرد که همه ی ستارگان جهان نظیر خورشید هستند. کپلر با ارائه سه قانون خود نشان داد که حرکت سیارات قانونمند است و یک نظم منطقی در حرکت، دوره تناوب و مسیر آنها وجود دارد.
گالیله آزمایشهای زیادی انجام داد تا بتواند حرکت اجسام را در یکسری قوانین کلی خلاصه کند. در این میان آزمایش سطح شیبدار گالیله از همه مشهورتر است. اما نمی توان تاثیر نگرش گالیله را در پیشرفت علم به این آزمایشها خلاصه کرد. در حقیقت گالیله نوعی نگرش منطقی به پدیده های فیزیکی داشت که تا آن زمان بی سابقه بود. این نگرش زیربنای روش استقرایی را در فیزیک تشکیل داد و بتدریج به سایر علوم گسترش یافت.
هرچند آزمایشهای گالیله از نظر کمی و کیفی با آزمایشهای امروزی قابل مقایسه نیست، اما آزمایشهای بسیار پیچیده و پیشرفته امروزی نیز از همان قاعده ی نگرش استقرایی گالیله پیروی می کنند. به این ترتیب گالیله زیر ساخت فیزیک را ایجاد کرد و نحوه ی برخورد علمی با طبیعت را نشان داد. اما نتیجه ی این تلاشها به صورت تشریحی بیان می شد.
سالها بعد نیوتن نتایج به دست آمده توسط گالیله را فرمول بندی و در قالب یکسری معادلات ریاضی ارائه کرد و ساختار فیزیک کلاسیک را مدون ساخت. قانون جهانی گرانش نیوتن دست آورد بزرگی بود. نیوتن برای توجیه پدیده های فیزیکی " نگرش دیفرانسیلی" را جایگزین روش انتگرالی کرد. در روش انتگرالی همواره نتایج مورد نظر است. در حالیکه در نگرش دیفرانسیلی تحلیل روند رسیدن به نتایج مورد بحث قرار می گیرد و جواب های خاص را می توان از ان به دست اورد. به عنوان مثال قوانین کپلر را با قانون جهانی گرانش نیوتن مقایسه کنید. در قوانین کپلر نمی توان دوره ی گردش یک سیاره را از روی دوره ی گردش سیاره ی دیگر استخراج کرد. علاوه بر آن هر سه قانون کپلر مستقل از هم هستند. در حالیکه در قانون نیوتن می توان دوره گردش همه ی سیارات به دور خورشید را به دست آورد.
بنابراین می توان گفت گالیله روش استقرایی را به وجود آورد و نیوتن روش دیفرانسیلی را ابداع کرد. لذا تاثیر تلاشهای گالیله و نیوتن در پیشرفت علوم ممتاز و غیر قابل انکار و در عین حال بی نظیر است.
مشکلات قوانین نیوتن
هنگامیکه نیوتن قوانین حرکت و قانون جهانی جاذبه را ارائه کرد، این قوانین از نظر منطقی با اشکالات جدی همراه بود. قانون دوم نیوتن تا سرعتهای نامتناهی را پیشگویی می کرد که با تجربه سازگار نیست. قانون دوم به صورت F=ma ارائه شده است که طبق آن نیروی وارد شده به جسم می تواند تا بی نهایت سرعت آن افزایش دهد. این امر با مشاهدات تجربی قابل تطبیق نیست. مشکل بعدی کنش از راه دور بود. یعنی اثر نیروی جاذبه با سرعت نامتناهی منتقل می شد. تاثیر از راه دور همواره مورد انتقاد قرار قرار داشت.
اما مهمترین مشکل قوانین نیوتن در قانون جهانی جاذبه وی بود و خود نیوتن نیز متوجه آن شده بود.

نیوتن دریافت که بر اثر قانون جاذبه او، ستارکان باید یکدیگر را جذب کنند و بنابراین اصلاً به نظر نمی رسد که ساکن باشند. نیوتن در سال 1692 طی نامه ای به ریچارد بنتلی نوشت "که اکر تعداد ستارگان جهان بینهایت نباشد، و این ستارگان در ناحیه ای از فضا پراکنده باشند، همگی به یکدیگر برخورد خواهند کرد. اما اکر تعداد نامحدودی ستاره در فضای بیکران به طور کمابش یکسان پراکنده باشند، نقطه مرکزی در کار نخواهد بود تا همه بسوی آن کشیده شوند و بنابراین جهان در هم نخواهد ریخت."
این برداشت نیز با یک اشکال اساسی مواجه شد. بنظر سیلیجر طبق نظریه نیوتن تعداد خطوط نیرو که از بینهایت آمده و به یک جسم می رسد با جرم آن جسم متناسب است. حال اکر جهان نامتناهی باشد و همه ی اجسام با جسم مزبور در کنش متقابل باشند، شدت جاذبه وارد بر آن بینهایت خواهد شد.
مشکل بعدی قانون جاذبه نیوتن این است که طبق این قانون یک جسم به طور نامحدود می تواند سایر اجسام را جذب کرده و رشد کند، یعنی جرم یک جسم می تواند تا بینهایت افزایش یابد. این نیز با تجربه تطبیق نمی کند، زیرا وجود جسمی با جرم بینهایت مشاهده نشده است.
مشکل بعدی قوانین نیوتن در مورد دستکاه مرجع مطلق بود. همچنان که می دانیم حرکت یک جسم نسبی است، وقتی سخن از جسم در حال حرکت است، نخست باید دید نسبت به چه جسمی یا در واقع در کدام چارچوب در حرکت است. دستگاه های مقایسه ای در فیزیک دارای اهمیت بسیاری هستند. قوانین نیوتن نسبت به دستگاه مطلق مطرح شده بود. یعنی در جهان یک چارچوب مرجع مطلق وجود داشت که حرکت همه اجسام نسبت به آن قابل سنجش بود. در واقع همه ی اجسام در این چارچوب مطلق که آن را "اتر" می نامیدند در حرکت بودند. یعنی ناظر می توانست از حرکت نسبی دو جسم سخن صحبت کند یا می توانست حرکت مطلق آن را مورد توجه قرار دهد.
براین اساس مایکلسون تصمیم داشت سرعت زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. مایکلسون یک دستگاه تداخل سنج اختراع کرد و در سال 1880 تلاش کرد طی یک آزمایش سرعت مطلق زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. نتیجه آزمایش منفی بود. (برای بحث کامل در این مورد به کتابهای فیزیک بنیادی مراجعه کنید.) با آنکه آزمایش بارها و بارها تکرار شد، اما نتیجه منفی بود. هرچند مایکلسون از این آزمایش نتیجه ی مورد نظرش به دست نیاورد، اما به خاطر اختراع دستگاه تداخل سنج خود، بعدها برنده جایزه نوبل شد.
نسبیت خاص
برای توجیه علت شکست آزمایش مایکلسون نظریه های بسیاری ارائه شد تا سرانجام اینشتین در سال 1905 نسبیت خاص را مطرح کرد. نسبیت خاص شامل دو اصل زیر است:
1 - قوانین فیزیک در تمام دستگاه های لخت یکسان است و هیچ دستگاه مرجع مطلقی در جهان وجود ندارد.
2 - سرعت نور در فضای تهی و در تمام دستگاه های لخت ثابت است.
در نسبیت سرعت نور، حد سرعت ها است، یعنی هیچ جسمی نمی تواند با سرعت نور حرکت کند یا به آن برسد.
نتیجه این بود که قانون دوم نیوتن باید تصحیح می شد. طبق نسبیت جرم جسم تابع سرعت آن است، یعنی با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد وهر جسمی که بخواهد با سرعت نور حرکت کند باید دارای جرم بینهایت باشد. لذا قانون دوم نیوتن بصورت زیر تصیح شد.

F=dp/dt=d(mv)/dt=vdm/dt+mdv/dt

m=m0/(1-v^2/c^2)^1/2
بنابر این جرم تابع سرعت است و با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد. هنگامیکه سرعت جسم به سمت سرعت نور میل کند، جرم به سمت بینهایت میل خواهد کرد و عملاً هیچ نیرویی نمی تواند به آن شتاب دهد.
از طرف دیگر طبق نسبیت جرم و انرژی هم ارز هستند، یعنی جرم جسم را می توان بصورت محتوای انرژی آن مورد ارزیابی قرار داد. بنابراین انرژی دارای جرم است. اما در نسبیت نور از کوانتومهای انرژی تشکیل می شود که آن را فوتون می نامند و با سرعت نور حرکت می کند. این سئوال مطرح شد که اکر انرژی دارای جرم است و فوتون نیز حامل انرژی است که با سرعت نور حرکت می کند، پس چرا جرم آن بینهایت نیست؟
پاسخ نسبیت به این سئوال این بود که جرم حالت سکون فوتون صفر است. در حالیکه رابطه ی جرم نسبیتی در مورد جرم حالت سکون غیر صفر بر قرار است. لذا در نسبیت با دو نوع ذرات سروکار داریم، ذراتی که دارای جرم حالت سکون غیر صفر هستند نظیر الکترون وذراتی که دارای جرم حالت سکون صفر هستند مانند فوتون. در نسبیت تنها ذراتی می توانند با سرعت نور حرکت کنند که جرم حالت سکون آنها صفر باشد.
مشکل نسبیت خاص در این است که جرم نسبیتی آن (جرم بینهایت) مانند سرعت بینهایت در مکانیک کلاسیک با تجربه تطبیق نمی کند. یعنی هیچ نمونه ی تجربی که با جرم بینهایت نسبیت تطبیق کند وجود ندارد.
علاوه بر آن در نسبیت و حتی در مکانیک کوانتوم توضیحی وجود ندارد که نحوه ی تولید فوتون را با سرعت نور توضیح بدهد. و چرا فوتون در حالت سکون یافت نمی شود. آیا فوتون از ذرات دیگری تشکیل شده است؟ اگر جواب منفی است این سئوال مطرح می شود که فوتون های مختلف با یک دیگر چه اختلافی دارند؟ در حالیکه همه ی فوتون ها با انرژی متفاوت با سرعت نور حرکت می کنند. آزمایش نشان داده است که فوتون در برخورد با سایر ذرات قسمتی از انرژی خود را از دست می دهد. حال این سئوال مطرح می شود که فرض کنیم فوتون شامل ذرات دیگری نیست، این را باید توضیح داد وقتی قسمتی از آن جدا می شود و باز هم دارای همان خواص اولیه است ولی با انرژی کمتر؟ یعنی فوتون قابل تقسیم است، هر ذره ی قابل تقسیمی باید شامل زیر ذره باشد.
واقعیت این است که فوتون در شرایط نور تولید می شود و اجزای تشکیل دهنده آن نیز بایستی با همان سرعت نور حرکت کنند و حالت سکون فوتون یعنی تجزیه ی آن به اجزای تشکیل دهنده اش.
از طرفی می دانیم جرم و انرژی هم ارز هستند، آیا این منطقی است که می توان سرعت جرم را تغییر داد اما سرعت انرژی ثابت است؟
نسبیت عام:
نسبیت خاص دارای یک محدودیت اساسی بود. این محدودیت ناشی از آن بود که رویدادهای فیزیکی را در دستگاه های لخت مورد بررسی قرار می داد، در حالیکه در جهان واقعی دستگاه ها شتاب دار هستند. هرچند می توان در بر رسی برخی رویداد ها به دستگاه های لخت بسنده کرد، اما این دستگاه ها برای بررسی تمام رویدادها ناتوان هستند.

اینشتین در سال 1915 نسبیت عام را ارائه کرد و نسبیت خاص به عنوان حالت خاصی از نسبیت عام در آمد.
نسبیت عام بر اساس اصل هم ارزی تدوین شد.
اصل هم ارزی:

قوانین فیزیک در یک میدان جاذبه یکنواخت و در یک دستگاه که با شتاب ثابت حرکت می کند، یکسان هستند.
به عنوان: فرض کنیم یک دستگاه مقایسه ای با شتاب ثابت در حرکت است. مشاهدات در این دستگاه نظیر مشاهدات در یک میدان گرانشی یکنواخت است در صورتی که شدت میدان گرانشی برابر شتاب دستگاه باشد، یعنی:

a=g

باشد، در این صورت مشاهدات یکسان خواهد بود.
مهمترین دستاورد نسبیت عام توجیه مدار عطارد بود. بررسی های نجومی نشان داده بود که نقطه حضیض عطارد جابه جا می شود. بیش ار یکصد سال بود که فیزیکدانان متوجه ان شده بودند، اما نمی توانستند با قوانین نیوتن توجیه کنند. اما نسبیت عام توانست أن را توجیه کند. بنا بر نسبیت، گرانش اثر هندسی جرم بر فضای اطراف خود است. که فضا-زمان نامیده می شود. یعنی جرم فضای اطراف خود را خمیده می کند و مسیر نور در اطراف آن خط مستقیم نیست، بلکه منحنی است. در سال 1919 انحنای فضا را اهنگام کسوب کامل خورشید با نوری که از طرف ستاره ی مورد نظری به سوی زمین در حرکت بود و از کنار خورشید می گذشت مورد تحقیق قرار دادند که با پیشگویی نسبیت تطبیق می کرد. این موفقیت بسیار بزرگی برای نسبیت بود. از آن زمان به بعد توجه به ساختار هندسی و خواص توپولوژیک فضا بررسی واقعیت های فیز یکی را به حاشیه راند.
مضافاً این که گرانش را از فهرست نیروهای اساسی طبیعت در فیزیک نظری حذف کرد. مشکلات اساسی نسبیت را می توان به صورت زیر فهرست کرد: 1- مشکل نسبیت با مکانیک کوانتوم- مکانیک کوانتوم ساختار ریز و کوانتومی کمیت ها و واکنش متقابل آنها را مورد بررسی قرار می دهد. به عبارت دیگر نگرش مکانیک کوانتوم بر مبنای کوانتومی شکل گرفته است. در این زمینه تا جایی پیش رفته که حتی اندازه حرکت و برخی دیگر از کمیتها را کوانتومی معرفی می کند. این نتایج بر مبنای یکسری شواهد تجربی مطرح شده و قابل پذیرش است. علاوه بر آن تلاشهای زیادی انجام می شود پدیده های بزرگ جهان را با قوانین شناخته شده در مکانیک کوانتوم توجیه کنند. حال به نسبیت توجه کنید که فضا-زمان را پیوسته در نظر می گیرد. بنابراین نسبیت با مکانیک کوانتوم ناسازگار است.
تلاشهای زیادی انجام شده تا به طریقی یک همانگی منطقی و قابل قبول بین نسبیت و مکانیک کوانتوم ایحاد شود. در این مورد کارهای دیراک شایان توجه است که مکانیک کوانتوم نسبیتی را پایه گذاری کرد و آن را توسعه داد. اما در مورد نسبیت عام موفقیت چندانی نصیب فیزیکدانان نشده است. 2- پیچیدگی و عدم وجود تفاهم در نسبیت- پیچیدگی نسبیت موجب شده که تفاهم منطقی بین فیزیکدانان در مورد نتایج و پیشگویی های نسبیت وجود نداشته باشد. به عبارت دیگر نسبیت شدیداً قابل تفسیر است. این تفاسیرگاهی چنان متناقض هستند که حتی فیزیکدان بزرگی نظیر استفان هاوکینگ نظر خود را تغییر داد. البته این براداشتهای متفاوت از نسبیت ناشی از گذشت زمان نیست، بلکه از آغاز حتی برای خود اینشتین که نسبیت را مطرح کرد وجود داشت. به عنوان مثال: اینشتین از سال 1917 شروع به تدوین یک نظریه قابل تعمیم به عالم یرد.
وی با مشکلات حل نشدنی ریاضی برخورد کرد. به همین دلیل در معادلات گرانش عبارت مشهور " پارامتر عالم " را وارد کرد. ملاحظات وی در این موضوع بر دو فرضیه مبتنی بود. 1- ماده دارای چگالی متوسطی در فضاست که در همه جا ثابت و مخالف صفر است. 2- بزرگی " شعاع " فضا به زمان بستگی ندارد. در سال 1922 فریدمان نشان داد که اگر از فرضیه دوم چشم پوشی شود، می توان فرضیه اول را حفظ کرد بی آنکه در معادلات به پارامتر عالم نیازی باشد. فریدمان بر این اساس یک معادله ی دیفرانسیل به صورت زیر ارائه کرد: (dR/dt)^2 - C/R+K=0 در واقع سالها قبل از کشف هابل در مورد انبساط فضا، فریدمان دقیقاً کشفیات او را پیش بینی کرده بود. معادله ی فریدمان معادله ی اصلی کیهان شناخت نیوتنی است و بدون تغییر در نظریه نسبیت عام نیز صادق است.
اینشتین بر همه نتایج به دست آمده توسط فریدمان اعتراض کرد و مقاله ای نیز در این باب انتشار داد. سپس حقایق را در فرضیه فریدمان دید و با شجاعت کم نظیری طی نامه ای که برای سردبیر مجله آلمانی فرستاد به اشتباه خود در محاسباتش اعتراف کرد. بیشتر مشیلات نسبیت ناشی از خواصی است که به علت وجود ماده برای فضا قایل می شوند. که در آن هندسه جای فیزیک را می گیرد. زمانی پوانکاره گفته بود که اگر مشاهدات ما نشان دهد که فضا نااقلبدسی است، فیزیکدانان می توانند فضای اقلیدسی را قبول کرده و نیروهای جدیدی وارد نظریه های خود کنند. اما نسبیت چنین نکرد و ماهیت پدیده های فیزیکی را به دست فراموشی سپرد. هرچند پدیده های فیزیکی را بدون ابزار محاسباتی، اعم از جبری و هندسی نمی توان توجیه کرد، اما فیزیک نه هندسه است و نه جبر، فیزیک، فیزیک است وبس!!! 3- مشکل گرانش نیوتنی در نسبیت همچنان باقی است- در نسبیت فضا-زمان دارای انحناست. هرچه ماده بیشتر و چگالتر باشد، انحنای فضا بیشتر است.
سئوال این است که این انحنای فضا تا کجا می انجامد؟ در نسبیت انحنای فضا می تواند چنان تابیده شود که حجم به صفر برسد. برای آنکه ماده بتواند چنان بر فضا اثر بگذارد که حجم به صفر برسد، باید جرم به سمت بی نهایت میل کند. یعنی نسبیت نتوانست مشکل قانون گرانش را در مورد تراکم ماده در فضا حل کند، علاوه بر آن بر مشکل افزود. زیرا قانون نیوتن می پذیرد که ماده تا بی نهایت می تواند متمرکز شود، اما حجم صفر با آن سازگار نیست. اما نسبیت علاوه بر آن که می پذیرد ماده می تواند تا بی نهایت متراکم شود، پیشگویی می کند که حجم آن نیز به صفر می رسد.
چه باید کرد؟
1 - مشاهدات تجربی نشان می دهد که قانون جهانی گرانش نیوتن (یا حجم صفر نسبیت) باید مجدداً مورد بررسی قرار گیرد.
2 - قانون دوم نیوتن نیاز به برسی مجدد دارد، اما نه به گونه که افزایش جرم (انرژی) را تا بی نهایت بپذیرد. جرم-انرژی بینهایت در نسبیت مانند سرعت بی نهایت در م کانیک نیوتنی غیر واقعی و با مشاهدات تجربی ناسازگار است.
3 - ساختار هندسی فضا تابع چگالی ماده است که از نیروی گرانش آن ایجاد می شود. به عبارت دیگر این نیروی گرانش است که ساختار هندسی فضا را شکل می دهد، نه شکل هندسی فضا موجب ایجاد پدیده ای می شود که ما آن را گرانش می نامیم. در واقع گرانش نه تنها یک نیروی اساسی است، بلکه منشاء تولید انرژی است.
4 - در ساختار کلان حهان همان قانونی حاکم است که در کوچکترین واحدهای کمیت های طبیعت حاکم است. یعنی قوانین جهان میکروسکپی را می توان به جهان ماکروسپی تعمیم داد.

نتیجه: مکانیک کلاسیک، مکانیک کوانتوم و نسبیت را باید همزمان مورد بررسی مجدد قرار داد و این کاری است که:
Theory of CPH آن را انجام داده است.
فیزیک و فلسفه
فیزیک علمی است که روابط ریاضی یک پدیده را که خاصیت تکرار داشته باشد بصورت یک قانون بیان می کند هر چند ممکن است تعاریف متفاوتی از فیزیک ارائه داد ولی مهم آن است که علم فیزیک در مورد روابط بین اشیاء مادی بحث می کند.
ابتدای فلسفه فیزیک
فلسفه ، این دانش در پی توضیح اصل پدیده هاست هر چند در تعریف فلسفه بزرگان زیادی اظهار نظر کرده اند می توان این تعریف هگل را ذکر کرد(فلسفه تحقیق ا