Примерные ответы на 1 вопрос билетов

Билет 1-1 Механика. Разделы механики. Механическое движение. Относительность

механического движения .

Механика раздел физики , в котором изучается механическое движение

Разделы механики

1. Кинематика - изучает механическое движение тел без выяснения причин этого движения.

2. Динамика - изучает механическое движение тел с учетом сил, действующих на тело и массы тела.

3. Статика - изучает состоянием покоя тела

Механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Виды механического движения:

- поступательное (пример: у машины кузов – поступатель)

- вращательное (колесо – вращательное движение)

Движение относительно.

Характер движения зависит от того относительно какого тела оно рассматривается. (привести примеры)

Билет 2-1 Кинематика. Основная задача кинематики. Основные понятия кинематики:

материальная точка, система отсчета, траектория, путь, перемещение.

Кинематика - изучает механическое движение тел без выяснения причин этого движения

Основная задача кинематики определение положения тела в пространстве в любой момент времени

Для определения положения тела в пространстве система отсчета.(привести пример)

Систему отсчета включает систему координат, тело отсчета, и часы для отсчета времени

Основные понятия кинематики

Материальная точка – это точка, которой можно пренебречь, по сравнению с расстоянием.

Траектория движения – линия вдоль которой движется тело (материальная точка)

Путь - длина траектории , скалярная величина Путь обозначают буквойl;[l]=м

Перемещением тела называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением. Перемещение есть векторная величина.

Перемещение обозначают ;[S]=м

Билет 3-1 Равномерное движение Скорость. Перемещение. Кинематические графики: V(t),S(t)

Скорость показывает как быстро происходит перемещение тела

Реально скорость постоянно изменяется. Например, движение электропоезда между остановками. Поэтому вводится понятие средней скорости

Для характеристики движения вводится понятие средней скорости:

Средняя скорость – скалярная величина равная отношению пути к промежутку времени затраченному на этот путь:

Мгновенная скорость – это скорость в данный момент времени, векторная величина,

Обозначается = [v]=

Равномерным движением – называют движение с постотянной скоростью (в реальных условиях такое движение невозможно)

S=V·t

Кинематические графики прямолинейного равномерного движения

V V

V> 0 S_х=vt

t t

V   0

S S₁(t) S₂(t)

х₀

t t

Билет 4-1 Равноускоренное движение. Ускорение. Скорость. Перемещение. Кинематические графики: V(t),S(t)

Движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает неодинаковые перемещения, называют неравномерным

Говорят, тело движется с ускорением.

Ускорение показывает, как быстро изменяется скорость

Ускорение равно отношению изменения скорости ко времени за которое это изменение произошло

= где -начальная скорость тела, скорость тела через время t от начала движения

Равноускоренным движением называют движение тела, при котором вектор ускорения остается неизменным по модулю и направлению

Равнозамедленное ускорение считают равноускоренным с отрицательным ускорением

Скорость при равноускоренном движении

(Можно с выводом из уравнения =

=

Перемещение

Кинематические графики прямолинейного равноускоренного движения S(t), V(t), а(t)

S V а

Парабола

T t t

Билет 5-1 Динамика. Взаимодействие тел. Сила. Законы Ньютона.

Динамика – раздел физики в котором изучается механическоедвижение с учетом массы тела и действующих на него сил

При взаимодействии тел могут измениться параметры его движения и положение его относительно других тел.

Для количественной характеристики взаимодействия вводят понятие силы.

Сила

• векторная величина ( имеет направление)

• характеризует взаимодействие между телами

• является причиной ускорения

• обозначается F

• единицы измерения Н (Ньютоны)

• измеряется – динамометром

Масса тела – это физическая величина, выражающая его инертность.

1з Ньютона Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела (или действия других тел компенсируется).

2з Ньютона Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе =

3з Ньютона Тела взаимодействуют друг на друга с силами равными по модулю,

Направленными по одной прямой в противоположные стороны

Билет 6-1 Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость

В 17 веке Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения.

Закон: сила взаимного притяжения двух пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

где F – сила всемирного тяготения, Н

G - гравитационная постоянная, Н м / кг

m – масса взаимодействующих тел, кг

r - расстояние , м

g = 9,8 м/с , ускорение свободного падения

Одним из проявлений силы взаимного притяжения является сила тяжести F = m g

( - это сила с которой тело притягивается к Земле)

Вес тела – это сила, с которой тело давит на опору или подвес Р = m g (измеряется в Н )

Формула справедлива для покоящегося тела или движущегося с постоянной скоростью

Пример:

mg Р

Невесомость Состояние тела, при котором вес тела равен 0, называется невесомостью

В состоянии невесомости находится любое тело, которое движется только под действием силы всемирного тяготения. В состоянии невесомости вес тела равен 0, сила тяжести не равна нулю.

Билет 7-1 Импульс тела. Закон сохранения импульса.

Произведение массы тела на его скорость называют импульсом:

Р = m v где m – масса тела, кг

v – скорость, м/с

P –импульс, кг м/ с

m₁ · ₁ – импульс 1-го тела до взаимодействия

m_{2· 2} – импульс 2-го тела до взаимодейтвия

m₁ – импульс 1-го тела после взаимодействия

m_2·· – импульс 2-го тела после взаимодействия

m1 · 1 m2· 2 = m1 + m2··

Закон сохранения импульса: сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме импульсов сил после взаимодействия.

Практическоеиспользование закона сохранения импульса – это реактивное движение.

Ракета- это система двух тел: оболочки и топлива.

Закон сохранения импульса позволяет определить скорость ракеты. Основоположником космических полетов являлся К.Э.Циолковский. Идеи Циолковского били осуществлены советскими ученами и техниками подруководством С.П.Королева.

1957г – запуск первого искуственного спутника Земли

1961г – первый человек в космосе (Ю.Гагарин)

Билет8-1 Механическая работа. Механическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии.

Механическая работа обозначается А, численно равна

Произведению модуля вектора силы на модуль вектора перемещения на косинус угла между ними

А=F·S·cоsα , [А] = Нм =Дж

F

α

S

Механическая энергия характеризует способность тела совершать работу.

Механическая энергия
Потенциальная Еп= mgh (энергия взаимодействия)	Кинетическая (энергия движения) Ек= m- масса тела (кг) g=9,8м/с2ускорение свободного падения h- высота, на которую тело поднято над Землей (м) V – скорость тела(м/с) Еп- потенциальная энергия тела (Дж) Еп – кинетическая энергия тела(Дж)

Полная механическая энергия Е = Е_п + Е_к,

Энергия измеряется в джоулях

Билет9-1 Механические колебания.. Превращения энергии при механических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс

Механическими колебаниями называются периодические (или почти периодические) изменения физической величины, описывающей механическое движение (скорость, перемещение, кинетическая и потенциальныая энергия и т. п.).

Свободные колебания	вынужденные
совершаются под действием внутренних сил системы, после того, как система была выведена из состояния равновесия.	происходятпод действием внешних периодически изменяющихся сил,
Колебания груза на пружине или колебания маятника	Движение поршня двигателя внутреннего сгорания(Кривошипно- ползунковый механизма)
Затухающие	Незатухающие
Превращения энергии при механических колебаниях.	Е п мах , Ек мин Еп мин Е к макс

Резонансные кривые при различных уровнях затухания: 1 – колебательная система без трения;

Резонанс Если частота ω внешней силы приближается к собственной частоте ω0, возникает резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний. Это явление называется резонансом.

Билет10-1 Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества

и их опытное обоснование

Положения молекулярно-кинетической теории выдвинул М.В.Ломоносов

Положения теории

Опытное обоснование положений МКТ

Любое вещество состоит из атомов и молекул. Молекулы находятся в непрерывном, хаотическом движении Частицы (атомы, молекулы) взаимодействуют между собой (притягиваются и отталкиваются) .

При помощи электронного микроскопа получены фотографии частиц. Диаметр любого атома имеет порядок 10 см, средняя масса молекул 10 кг Броуновское движение- тепловое движение взвешанных в жидкости или газе частиц. Диффузия – перемешивание молекул газов, жидкости (растворение красок, соли, сахара ; распространение аромата; диффузия металлов при соприкосновении, напрмер: старые гайки. шурупы) Взаимодействие упругость резинового шнура, «водяной клей»

Билет11-1 .Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа

Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого происходит только

при соударении молекул, расстояние между молекулами идеального газа велико по сравнению с их размерами ( в природе идеальный газ не существует.)

Чтобы выяснить законы, которым подчиняется идеальный газ, необходимо знать его параметры.

Связь между микро и макроскопическими параметрами осуществляет основное уравнение МКТ :

Р=

где Р - давление газа , Па ( Паскаль)

m_о - масса молекулы, кг

n - концентрация (число молекул в единице объема)

- средний квадрат скорости, м²/с²

Или Р=

Т- абсолютная температура (К)

к=1,38·10^-23 - постоянная больцмана

n - концентрация (число молекул в единице объема)

Билет12-1. Температура и её измерение. Абсолютная температура.

Важнейшим параметром ,характеризующим состояние идеального газа, является температура .

Температура определяет меру нагретости тела.

Температура – это мера средней кинетической энергии молекул Е=

Для измерения температуры в быту используется термометр со шкалой Цельсия - С (в других странах шкала Фаренгейта и др.). В физике (технике) применяется абсолютная температура со шкалой Кельвина - К

			100 0 -273			373 273 0
							Абсолютный нуль температуры – это температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. Связь между температурной шкалой Кельвина и Цельсия Т=t+273

Цельсия Кельвина

шкалы

Билет13-1. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клапейрона).

Изопроцессы

Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого происходит только

при соударении молекул, расстояние между молекулами идеального газа велико по сравнению с их размерами

Уравнение состояния идеального газа устанавливает связь между макроскопическими параметрами газа (m - массой,P - давлением, Т - температурой и V - объемом).

Уравнение Менделеева – Клапейрона: РV= Где, P - давление, Па

V – объем, м³

M –молярная масса,

m- масса всех молекул, кг

R=8,31 - универсальная газовая постоянная

Если масса газа остается постоянной, то уравнение называют уравнением состояния и оно принимает вид: ;

Из данного уравнения можно выделить три изопроцесса:

Название процесса	Постоянная величина	Формула	График процесса
изотермический	Т – температура	= P2 V2	р V
и зобарный	Р – давление		V Т
и зохорный	V - объем		р Т

Билет14-1. Агрегатные состояния вещества . Твердое состояние вещества

ГАЗ Ек Ер Молекулы расположены хаотично, движутся, силы взаимодействия между ними малы	ТВЕРДОЕ ВЕЩЕСТВО Ек Ер Молекулы расположены в узлах кристаллической решетки, колеблются,силы взаимодействия между ними достаточно велики	ЖИДКОСТЬ Ек Ер Молекулы расположены хаотично, колеблются, силы взаимодействия между ними больше чем в газе, но меньше чем в твердом веществе
Не сохраняют объем и форму	Сохраняют объем и форму	Сохраняют объем не сохраняют форму
	Сублимация переход из твердого состояния в газообразное (нафталин…, лед при t оС, сухой лед (твердый СО2), запахи твердых тел…) Десублимация -

Твердые тела по своему строению делятся на кристаллические и аморфные.

К кристаллическим относятся тела которые в своем строении имеют кристаллическую решетку (пример: металлы, сахар, драгоценные камни, графит и т.д.)

Моно… (один) монокристаллы - анизотропны

К ристаллы Поли… (много) поликристаллы - изотропны

К аморфным относятся тела у которых нет строгого порядка в расположении атомов (пример: резина, стекло, пластмассы и т.д.)

Билет15-1.Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары.

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием.

Оно происходит в виде испарения или кипения.

конденсация – процесс, обратный испарению, т.е молекулы возвращаются из пара в жидкость.

Если сосуд закрыт, наступает состояние динамического равновесия между паром и жидкостью, то есть число молекул покинувших жидкость за некоторое время, равно числу частиц вернувшихся в нее за это же время.

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным. Давление насыщенного пара не зависит от объема и растет с ростом температуры. Пар, находящийся при давлении ниже насыщенного пара, называется ненасыщенным.

Билет16-1. Влажность воздуха. Измерение влажности воздуха

Влажность – это содержание водяного пара в воздухе.