- •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.
Заняття 3. Рівноприскорений прямолінійний рух.
-
Нерівномірний рух. Середня швидкість. Миттєва швидкість.
Нерівномірним називають рух, під час якого тіло за рівні проміжки часу проходить різний шлях.
Для характеристики нерівномірного руху вводять поняття середньої векторної і середньої шляхової швидкостей.
Середня векторна швидкість Vсер дорівнює відношенню переміщення S до проміжку часу t, за який здійснено це переміщення:
Vсер = S / t.
Середня шляхова швидкість Vсер дорівнює відношенню усього шляху ℓ до проміжку часу t, за який пройдено цей шлях:
Vсер = ℓ / t.
Якщо розбити увесь шлях ℓ на ділянки , які проходяться тілом за відповідні інтервали часу t1, t2, ..., tn, то середня швидкість на усьому шляху визначається за формулою:
Миттєва швидкість (швидкість у даній точці) – це векторна величина, яка дорівнює відношенню достатньо малого переміщення ΔS на ділянці траєкторії, що містить у собі цю точку, до малого проміжку часу Δ t, за який відбувається це переміщення:
V = Δ S / Δ t.
Вектор миттєвої швидкості лежить на дотичній до траєкторії руху тіла у даній точці і напрямлений у бік руху тіла.
.
-
Прискорення.
Прискоренням тіла при його рівноприскореному русі називають величину, що дорівнює відношенню зміни швидкості тіла до проміжку часу, протягом якого ця зміна відбулася.
Оскільки переміщення – векторна величина, а час – скалярна, то швидкість також векторна величина:
де – початкова швидкість тіла, – швидкість тіла через проміжок часу t.
Прискорення вимірюється в метрах на секунду в квадраті (м/с2).
Рівноприскорений рух може бути прискореним, коли швидкість зростає (рис. 6 а), або сповільненим, коли швидкість зменшується (рис 6 б). В проекції на вісь 0х формула прискорення матиме вигляд:
У випадку прискореного руху Vх > V хо (рис. 6 а) модуль прискорення ах > 0, а його вектор збігається з напрямком руху.
У випадку сповільненого руху Vх < V хо (рис. 6 а) модуль прискорення ах < 0, а його вектор протилежний напряму руху.
-
Рівняння рівноприскореного прямолінійного руху.
Рівноприскореним називають рух, при якому його швидкість за будь-які рівні проміжки часу змінюється однаково. При цьому прискорення є величиною сталою. Тобто, а = const.
Швидкість тіла у будь-який момент часу можна визначити за формулою миттєвої швидкості:
V = V0 + аt
Переміщення при рівноприскореному прямолінійному русі визначається за формулою шляху:
S = V0t + аt2/2
Формули миттєвої швидкості і шляху називають рівняннями рівноперемінного прямолінійного руху.
При користуванні цими формулами необхідно пам’ятати, що переміщення, швидкість і прискорення можуть бути як додатними, так і від’ємними.
Переміщення при рівноприскореному русі можна також визначати за формулою:
Координату тіла у будь-який момент часу визначають за формулою:
х = х0 + S = х0 + V0t + аt2/2.
Графік проекції прискорення ах = ах(t) при рівноприскореному (ах = const) русі тіла наведено на рис. 7.
Графік проекції швидкості Vх = Vх(t) при рівноприскореному русі наведено на рис. 8. Залежно від значень проекцій початкової швидкості Voх і прискорення ах графік матиме такий вигляд:
1 при Voх > 0, ах > 0;
2 при Voх > 0, ах < 0;
3 при Voх < 0, ах > 0;
4 при Voх < 0, ах < 0.
Задача 5. Потяг через 10 с після початку руху набуває швидкості 0,6 м/с. Через який проміжок часу швидкість потягу стане дорівнювати 3 м/с?
Задача 6. Через скільки секунд після відходу потягу від станції метро його швидкість досягне значення 75 км/год, якщо його прискорення при розгоні дорівнює 1 м/с2? Який шлях пройде потяг за час розгону?
Задача 7. Потяг, що рухався на початку гальмування з прискоренням 0,4 м/с2, зупинився через 25 с. Знайти швидкість на початку гальмування та гальмівний шлях.
Задача 8. Потяг почав гальмування з прискоренням 0,1 м/с2. Який шлях до зупинки пройшов потяг і за який час, якщо в момент гальмування швидкість дорівнювала 20 м/с?
Задача 9. Від зупинки одночасно відходять автобус і тролейбус. Прискорення тролейбуса вдвічі більше аніж автобуса. Порівняти шляхи, пройдені автобусом і тролейбусом за один і той самий час, та набуті ними швидкості.
Д. З.: 1. §§ 9 – 12 і задачі, що залишилися нерозв’язаними на занятті.