Лекции_1_курс
.pdf2.10.Гироскоп. Скорость прецессии гироскопа . . . . .26
2.11.Закон сохранения массы и количества движения.
Реактивное движение . . . . . . . . . . . . . . . . .29
2.12.Закон сохранения момента количества движения .32
2.13.Механическая работа. Потенциальная энергия.
Типы равновесий . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
2.14.Закон сохранения энергии . . . . . . . . . . . . . . 36
2.15.Применение законов сохранения.
Упругое соударение шаров . . . . . . . . . . . . . 38
2.16.Силы упругости. Закон Гука . . . . . . . . . . . . . 40
2.17.Силы трения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.18.Силы тяготения. Потенциальная энергия гравитационного поля. Вес. Ускорение свободного падения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.19.Силы инерции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.Механические колебания и волны . . . . . . . . . . . . 52
3.1.Гармонические колебания . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.Потенциальная, кинетическая и полная энергия тела, совершающего гармонические колебания . . 57
3.3.Пружинный, математический и физический маятники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.4.Затухающие колебания . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5.Вынужденные колебания . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.6.Параметрический резонанс. . . . . . . . . . . . . . 73
3.7.Сложение колебаний одинакового направления . . 77
3.8.Сложение колебаний взаимно перпендикулярного направления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.9.Негармонические периодические колебания. Гармонический анализ . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.10Механические волны. Фазовая скорость волны. . . 82
3.11Фазовая и групповая скорость распространения Волн. Дисперсия. Формула Рэлея . . . . . . . . . . 85
3.12.Стоячая волна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.13.Эффект Допплера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.14.Акустические волны. Звук . . . . . . . . . . . . . . 91
4.Основы гидродинамики и аэродинамики . . . . . . . . 93
4.1.Уравнение неразрывности струи. . . . . . . . . . . 94
4.2.Уравнение Бернулли . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
161
4.3. Течение вязкой жидкости . . . . . . . . . . . . . |
. 97 |
4.4. Сопротивление движению тел в жидкостях и |
|
газах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . . 101 |
4.5.Кинематическая вязкость. Число Рейнольдса . . . 104
4.6.Аэродинамические силы . . . . . . . . . . . . . . . 106
Раздел II. |
Молекулярная физика и термодинамика |
. . . . . 109 |
1. Основные макропараметры систем . . . . . . |
. . . 109 |
1.1.Температура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
1.2.Давление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2.Идеальный газ.
Уравнение состояния идеального газа . . . . . . . . 112
3.Закон Бойля Мариотта, Гей Люссака, Шарля,
Дальтона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.1.Закон Бойля Мариотта. . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.2.Закон Гей Люссака . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.3.Закон Шарля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.4.Закон Дальтона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.Идеальный газ во внешнем силовом поле. Распределение Больцмана.
Барометрическая формула. . . . . . . . . . . . . . . 117
5.Распределение частиц по скоростям при тепловом равновесии. Распределение Максвелла . . 119
6.Работа при тепловых процессах. . . . . . . . . . . . 120
6.1.Работа при изобарном процессе . . . . . . . . . . . 122
6.2.Работа при изохорном процессе . . . . . . . . . . 122
6.3.Работа при изотермическом процессе . . . . . . . 122
7.Закон сохранения энергии при тепловых процессах. Первое начало термодинамики. . . . . . 123
8.Теплоемкость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
8.1.Теплоемкость при постоянном объеме и
постоянном давлении . . . . . . . . . . . . . . . . 124 8.2. Теплоемкость одноатомного газа . . . . . . . . . 125
8.3.Теплоемкость двухатомного газа . . . . . . . . . . 126
8.4.Теплоемкость твердого тела.
Закон Дюлонга и Пти . . . . . . . . . . . . . . . . 127
9.Адиабатический процесс . . . . . . . . . . . . . . . 127
10.Цикл Карно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
162
11.Необратимость тепловых процессов . . . . . . . . . 132
12.Второе начало термодинамики . . . . . . . . . . . . 133
13.Агрегатные состояния вещества.
Фазовые переходы. Уравнение Ван дер Ваальса . . . 134
14.Жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
14.1.Поверхностные явления . . . . . . . . . . . . . . . 137
14.2.Капиллярные явления . . . . . . . . . . . . . . . . 141
14.3.Упругость пара над искривленной поверхностью .142
14.4.Тройная точка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
14.5. Кристаллические модификации . . . . . . . . . . 145
14.6.Фазовые переходы первого и второго рода . . . . 146
15.Столкновения молекул и явления переноса . . . . . 147
15.1.Диффузия. Теплопроводность. Температурапроводность . . . . . . . . . . . . . . 148
15.2.Средняя длина свободного пробега молекул.
Среднее время свободного пробега молекул. Средняя частота столкновений молекул . . . . . . 149
15.3. Прицельный параметр и эффективная частота столкновений молекул . . . . . . . . . . . 150
15.4.Коэффициент диффузии . . . . . . . . . . . . . . 151
15.5.Коэффициент теплопроводности . . . . . . . . . . 152
15.6.Теплосопротивление. . . . . . . . . . . . . . . . . 152
15.7.Внутреннее трение в газах. Вязкость. . . . . . . . 154
15.8.Свойства газов при низких давлениях . . . . . . . 156
163
Балмашнов Александр Александрович Степина Светлана Петровна
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
Для студентов I курса инженерного факультета направлений «Строительство» и «Горное дело»
Издание подготовлено в авторской редакции
Компьютерная верстка Н.А. Лощенова
164
Подписано в печать 16.08.2006 г. Формат 60×84/16. Печать офсетная. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.
Усл. печ. л. 13,79. Усл. кр.-отт. 13,61.
Тираж 81 экз. Заказ 780.
_____________________________________________________________________________
Издательство Российского университета дружбы народов 117923, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3
_______________________________________________________________________________
Типография ИПК РУДН 117923, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3, тел. 952-04-41
165