Лекции для ЗФ по дисциплине «КСЕ»_03.12.12

Вопросы ннз по части I «Физика макроскопического мира»

I.1. Классическая механика

Основные модели тел, изучаемые в механике: материаль­ная точка, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Основные модели механического движения: поступательное движение, вращение вокруг неподвижной оси, и деформация. Любое механическое движение тела может быть описано как сумма этих трех видов движения.

Материальная точка – тело, все вещество которого сконцентрировано в одной точке. Модель применима, если размерами и формой тела при его движении можно пренебречь. Поступательное движение – это движение, при котором все точки тела описывают одинаковые траектории и имеют в каждый момент времени одинаковые скорости и ускорения. Оно изучается как движение материальной точки.

Вращение вокруг неподвижной оси – движение тела, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на некоторой прямой, а плоскости – перпендикулярны ей. Эта прямая называется осью вращения. Абсолютно твердое тело – тело, при любых движениях которого расстояние между двумя любыми его точками остается неизменным. Модель применима, если при движении и взаимодействии можно пренебречь деформацией тела. Вращательное движение тела изучается как вращение АТТ вокруг неподвижной оси.

Деформация – изменение взаимного расположения частиц, которое приводит к изменению формы и размеров тела. Сплошная среда – тело, при движении которого расстояние между его точками изменяется. Деформация изучается как относительное движение точек сплошной среды.

Сила – основная мера механического взаимодействия тел. Основная единица измерения в СИ – 1 Н. Сила приводит к ускорению тела или к его деформации.

Первый за­кон Ньютона: если на материальную точку не действуют силы, или действие сил скомпенсировано, то она находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения.

Второй закон Ньютона: быстрота изменения импульса материальной точки определяется результирующей силой, действующей на эту точку, .

Третий закон Ньютона: любое действие носит характер взаимодействия. Взаимодействие двух тел друг с другом описывается силами. Сила действия одного тела на другое равна по модулю и противоположна по направлению силе действия второго тела на первое.

I.2. Колебания и волны

Колебания – движения или состояния, повторяющиеся во времени.

Гармоническими называются колебания, в которых эта величина меняется с течением времени по закону синуса или косинуса. Затухающее колебания – это колебания, амплитуда которых уменьшается с течением времени. Колебания называются вынужденными, если они возбуждаются непосредственным воздействием периодической внешней силы, которая называется вынуждающей.

Волны – изменения среды (вещества или поля), способные перемещаться, удаляясь от места их возникновения, или колебаться внутри ограниченных областей пространства. Основные свойства волн, проявляющиеся при их распространении: 1) прямолинейное распространение в однородной изотропной среде; 2) дифракция; 3) дисперсия; 4) интерференция; 5) поляризация; 6) отражение; 7) преломление.

Интерференция – пространственное пере­распределение энергии при нало­жении нескольких волн с образова­нием интерфе­ренционной картины – регулярного чередова­ния в пространстве темных и светлых областей.

Отражение – возвращение волны в ту сре­ду, откуда пришла падающая волна.

Преломление – проникновение волны в другую среду.

Дифракция – отклонение волн от прямолинейного распространения и связанные с этим явления.