- •2. Вращательное движение (равномерное, неравномерное) материальной точки. Угловая скорость и ускорение. Связь между линейными и угловыми характеристиками движения.
- •6.Осевой момент инерции мт и системы мт. Теорема Штейнера.
- •7. Основное уравнение динамики вращательного движения
- •8. Законы изменения и сохранения момента импульса
- •9. Работа силы. Мощность
- •10. Кинетическая и потенциальная энергия.Закон сохранения механической энергии
- •11. Гармонические колебания и их характеристики. Смещение, скорость и ускорение при гармоническом колебательном движении
- •15. Идеальный газ. Основное уравнение малекулярно-кинетической теории газов.
- •17. Круговые процессы. Кпд тепловой машины. Кпд теплового двигателя, работающего по обратимому циклу Карно.
- •21. Электрический потенциал. Разность потенциалов. Работа по перемещению зарядов в электрическом поле.
- •22. Электрический диполь. Потенциал и напряжённость поля диполя.
- •23. Диэлектрики. Явление поляризации диэлектриков.
- •24. Проводники в электростатическом поле. Явление электростатической индукции
- •25. Электроемкость проводника. Конденсатор, его электроемкость
- •26. Ток проводимости в металлах, его характеристики
- •34. Трансформатор. Коэффициент трансформации.
- •35. Генерация электромагнитных волн в пространстве.
- •40 Явление дифракции света. Положения принципа Гюйгенса-Френеля. Дифракция Фраунгофера на щели и дифракционной решетке. Рентгеноструктурный анализ.
- •42.Тепловое излучение и люминесценция. Абсолютно черное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана. Законы Вина. Квантовая гипотеза. Формула Планка.
- •43.Единство волновых и корпускулярных свойств электромагнитного излучения. Гипотеза де-Бройля. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма веществ. Опыты Дэвиссона и Джермера.
- •44.Волновая функция, ее статистический смысл. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •47. Квантовомеханическое строение атома водорода. Энергетические уровни свободных атомов. Квантовые числа. Спин электрона. Принцип Паули.
11. Гармонические колебания и их характеристики. Смещение, скорость и ускорение при гармоническом колебательном движении
Колебаниями называются движения или процессы, которые обладают определенной повторяемостью во времени. Система, совершающая колебания, называется колебательной системой.
Физическая природа колебаний может быть разной – различают механические, электромагнитные и другие колебания.
Колебания называются свободными (собственными), если они происходят в системе, которая предоставлена себе после того, как она выведена из положения равновесия.
Вынужденные колебания – это колебания, которые происходят под действием периодически изменяющейся внешней силы, например в случае механических колебаний F = F0cosωt .
Гармонические колебания – это колебания, при которых колеблющаяся физическая величина изменяется по закону синуса или косинуса.
Гармоническое колебание величины х описывается уравнением типа
x(t) = Acos(ω0t +ϕ0), (7.1)
где x(t) – отклонение колеблющейся физической величины от равновесного значения; А – амплитуда гармонических колебаний – максимальное значение колеблющейся величины; ω0 – циклическая (круговая) частота колебаний; φ0 – начальная фаза колебаний в момент времени t = 0 (определяется выбором начала отсчета времени); ϕ(t) = (ω0t +ϕ0) – фаза колебаний в момент времени t, выраженная в радианах, – определяет значение колеблющейся величины в данный момент времени. Для материальной точки с массой m величина х называется смещением тела из положения равновесия. Отметим, что амплитуда и частота гармонических колебаний постоянны. Так как cos изменяется в пределах от +1 до −1, то величина х меняется от +А до –А. Поскольку cos(α + 2π ) = cosα , то х не изменяется, когда фаза колебаний получает приращение 2π.
Периодом колебаний Т называется наименьший промежуток времени, за который система, совершающая колебания, снова возвращается в то же состояние, в котором она находилась в начальный момент, выбранный произвольно. T=
Частотой колебаний ν называется величина, обратная периоду колебаний, – число полных колебаний, совершаемых в единицу времени: . Единица частоты в СИ – герц (Гц): 1 Гц = 1 с-1.
Пусть материальная точка совершает прямолинейные гармонические колебания вдоль оси х около положения равновесия, принятого за начало координат, рис. 7.1. Определим для колеблющейся точки следующие величины.
Смещение: x = Acos(ω0t + ϕ0) , рис. 7.1, а. (7.4) Поскольку частица движется, совершая колебания, то она обладает скоростью и ускорением.
Скорость: υx = x = − Aω0sin(ω0t +ϕ0 ) = Aω0cos(ω0t +ϕ0+π/2) (7.5)
Ускорение: ax = υx = x = −Aω02 ⋅cos(ω0t +ϕ0) = Aω02 ⋅cos(ω0t +ϕ0+π) (7.6)
Как следует из формулы (7.5), скорость опережает смещение на π/2, а ускорение, согласно выражению (7.6), – на π. Ускорение и смещение находятся в противофазе.
15. Идеальный газ. Основное уравнение малекулярно-кинетической теории газов.
Идеальный газ-это такой газ, молекулы которого имеют малый собственный объем и не взаимодействуют между собой.
Уравнение Клапейрона:
Воспользуемся законом Авангарда: при одинаковых давлениях и температурах, моли всех газов занимают одинаковый объем. Это значит, что при P =1,01* Па, Т=273К. =22,4 литр/моль=22,4* /моль
P* =RT, R=8,31 дж/моль*к
PV= RT
PV = - закон Клапейрона – Менделеева
K = = = 1,38* (постоянная Больцана); Авагадро
PV=ν KT
ν =N – абсолютное количество молекул;
– концентрация молекул;
P= – Основное уравнение мкт газов
16. I-ое начало термодинамики
Джоуль сформулировал закон: ΔU=Q-A ΔU-изменения внутренней энергии; Q-теплота; A-работа.
Этот закон получил название - первое начало термодинамики и является формулировкой закона сохранения энергии.
Изменив внутреннею энергию системы за счет теплоты и работы.
dU=dQ-dA, dU-бесконечно малое изменение внутренней энергии, происходящее при добавлении к системе БМ.
При этом dU,dQ,dA отличаются. dU, dQ не функции параметров системы, а U есть функция параметров системы.