- •Розділ 1. Механіка.
- •Тема 1.1 Кінематика. Заняття 1. Вступ. Основні поняття кінематики.
- •Зародження та розвиток фізики як науки.
- •Роль фізики у житті людини та в розвитку суспільства.
- •Методи наукового пізнання.
- •Основні поняття кінематики.
- •Скалярні та векторні величини. Дії над векторами.
- •Заняття 2. Прямолінійний рух.
- •Рівномірний прямолінійний рух.
- •Швидкість руху. Рівняння рівномірного прямолінійного руху.
- •Закон додавання швидкостей.
- •Заняття 3. Рівноприскорений прямолінійний рух.
- •Нерівномірний рух. Середня швидкість. Миттєва швидкість.
- •Прискорення.
- •Рівняння рівноприскореного прямолінійного руху.
- •Заняття 4. Вільне падіння тіл. Рух тіла по колу.
- •Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння.
- •Рівняння вільного падіння.
- •Рівняння вільного падіння тіла коли:
- •Рівномірний рух тіла по колу. Період і частота обертання.
- •Кутова і лінійна швидкість.
- •Доцентрове прискорення.
- •Тема 1.2 Динаміка. Заняття 5. Закони Ньютона.
- •Перший закон Ньютона. Інерціальна система відліку.
- •Інерція та інертність. Маса.
- •Сила. Другий закон Ньютона.
- •Третій закон Ньютона.
- •Заняття 6. Сила тяжіння.
- •Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння.
- •Вага і невагомість. Штучні супутники Землі.
- •Заняття 7. Деформація тіл. Сили пружності та тертя.
- •Деформація тіл. Механічні властивості твердих тіл.
- •2. Сила пружності. Закон Гука.
- •Сили тертя.
- •Заняття 8. Рух тіла під дією кількох сил. Рівновага тіл.
- •Рух тіла під дією кількох сил.
- •Рівновага тіл, що не обертаються.
- •Рівновага тіл, що мають вісь обертання.
- •Тема 1.3 Закони збереження. Заняття 9. Закон збереження імпульсу.
- •Імпульс тіла.
- •Закон збереження імпульсу.
- •Реактивний рух.
- •Заняття 10. Закон збереження механічної енергії.
- •Механічна енергія.
- •2. Кінетична і потенціальна енергія.
- •3. Закон збереження енергії в механічних процесах.
- •Розділ 2. Молекулярна фізика.
- •Тема 2.1 Властивості газів, рідин, твердих тіл. Заняття 11. Основи молекулярно- кінетичної теорії.
- •Основні положення молекулярно- кінетичної теорії.
- •Розміри і маси молекул та атомів. Кількість речовини.
- •Маси атомів деяких хімічних елементів
- •Тепловий рух молекул.
- •Взаємодія молекул речовини.
- •Заняття 12. Ідеальний газ.
- •Температура та її вимірювання.
- •Властивості газів. Модель ідеального газу.
- •Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії.
- •Рівняння стану ідеального газу.
- •Заняття 13. Газові закони.
- •Рівняння Менделєєва-Клапейрона.
- •Ізопроцеси в газі.
- •Заняття 14. Властивості пари.
- •Пароутворення і конденсація.
- •Насичена і ненасичена пара.
- •Кипіння рідини.
- •Вологість повітря. Точка роси.
- •Вимірювання вологості повітря.
- •Заняття 15. Властивості рідин.
- •Поверхневий натяг.
- •Змочування. Капілярні явища.
- •Заняття 16. Властивості твердих тіл.
- •Кристалічні та аморфні тіла.
- •Аморфні тіла.
- •Рідкі кристали.
- •Полімери.
- •Лабораторна робота №4. Вимірювання відносної вологості повітря.
- •Тема 2.2 Основи термодинаміки. Заняття 17. Внутрішня енергія тіл. Перший закон термодинаміки.
- •Внутрішня енергія тіл.
- •Два способи зміни внутрішньої енергії тіла.
- •Перший закон (початок) термодинаміки.
- •Заняття 18. Робота газу у термодинамічному процесі..
- •Робота газу.
- •Адіабатний процес.
- •Заняття 19. Теплові машини.
- •Теплові машини. Холодильна машина.
- •Необоротність теплових процесів.
- •Додатки
- •Плавлення твердих тіл
- •Перелік літератури
- •Л.С. Жданов, г.Л. Жданова. Физика для средних специальных заведений – м.: Наука, 1984.
- •Сборник задач и вопросов по физике для средних специальных заведений / Под ред. Р.А. Гладковой – м.: Наука, 1988.
Тема 1.3 Закони збереження. Заняття 9. Закон збереження імпульсу.
-
Імпульс тіла.
У деяких випадках, наприклад при зіткненні двох тіл, визначити сили взаємодії досить складно. Тому доводиться залучати нові величини та нові закони. До таких величин відносяться імпульс і енергія. Ці величини носять універсальний характер, тобто дозволяють розв’язувати велике коло задач в усіх інших розділах фізики крім механіки.
Імпульсом чи кількістю руху тіла називають добуток маси тіла і швидкості його руху.
Оскільки швидкість тіла є векторною величиною, то імпульс (кількість руху) тіла – також векторна величина.
Отже, імпульс:
де р – імпульс (кількість руху), m – маса тіла, V – швидкість.
Імпульс вимірюється в кг· м /с.
З другого закону Ньютона можна отримати:
Величину F·t називають імпульсом сили.
Зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили.
-
Закон збереження імпульсу.
Геометрична сума імпульсів усіх тіл, що входять до замкненої системи, після взаємодії дорівнює їх сумі до взаємодії, тобто, не змінюється з часом:
де m1 і m2 – маси тіл, p1 і p2 – імпульси та V1 і V2 – швидкості тіл до взаємодії; р׀1 і р׀2 – імпульси та V ׀1 і V ׀2 – швидкості тіл після взаємодії.
Замкненою називають систему тіл, що не
взаємодіють з жодними іншими тілами,
які не входять до даної системи тіл, а
взаємодіють лише між собою.
При розв’язанні задач на зіткнення тіл (удар) розрізняють абсолютно пружний та непружний удари. Закон збереження діє в обох випадках.
Після абсолютно непружного удару тіла рухаються як одне ціле. При цьому імпульс системи зберігається, а механічна енергія, мова про яку буде йти пізніше, не зберігається.
При абсолютно пружному ударі зберігаються як імпульс, так і механічна енергія системи.
-
Реактивний рух.
Реактивним називають рух, що виникає при відділенні від тіла з певною швидкістю деякої його частини. При цьому обидві частини тіла отримують однакові за величиною і протилежні за напрямом імпульси. Реактивний рух є важливим проявом дії закону збереження імпульсу. Так, наприклад, ракета складається з оболонки та палива, що міститься в ній. При спалюванні палива воно перетворюється у газ, що має високий тиск, завдяки якому він з великою швидкістю викидається з ракети через реактивне сопло. Оболонка ракети при цьому набуває швидкості у протилежному напрямі.
Задача 34. Два тіла масою 1 і 2,5 кг рухаються з однаковими швидкостями. Порівняти їх імпульси.
Задача 35. Кулька масою 100 г вільно впала на горизонтальну площину, маючи у момент удару швидкість 10 м/с. Знайти зміну імпульсу при абсолютно непружному і абсолютно пружному ударах.
Задача 36. М’яч масою 100 г, що летів зі швидкістю 20 м/с, ударився об горизонтальну площину. Кут падіння (кут між напрямом швидкості і перпендикуляром до площини) дорівнює 60º. Знайти зміну імпульсу, якщо удар абсолютно пружний, а кут відбиття дорівнює куту падіння.
Задача 37. Два непружних тіла масами 2 і 6 кг рухаються назустріч одне одному з швидкостями 2 м/с кожне. Визначити модуль і напрям швидкості кожного з цих тіл після удару.
Задача 38. Яку швидкість відносно води отримає нерухомий човен, маса якого з вантажем 200 кг, якщо людина, що знаходиться на ньому, вистрілить горизонтально у сторону корми? Маса кулі 10 г, а її початкова швидкість 800 м/с.
Д. З.: Д. З.: 1. §§ 33, 34 і задачі, що залишилися нерозв’язаними на занятті.