Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
16-30.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
2.99 Mб
Скачать

Билет 22

Билет 22

1.Упругие свойства твердых тел. Типы деформации. Закон Гука.

2.Дифракция Фраунгофера на 1 щели.

3.Основные уравнения молекулярно-кинетической теории.

1. УПРУГИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Изменение размеров и формы тел называется деформацией. Деформация происходит под действием сил. Если после прекращения действия сил, вызвавших деформацию, тело принимает первоначальные размеры и форму, деформация называется упругой. Упругие деформации происходят в том случае, если сила, обусловившая деформацию, не превосходит некоторый, определенный для каждого конкретного тела предел. При превышении этого предела тело получает остаточные (пластические) деформации, т.е. такие деформации, которые сохраняются и после прекращения действия силы. Все возможные виды упругих деформаций твердого тела могут быть сведены к двум основным: растяжению-сжатию и сдвигу.

Типы деформации:

Рис. 45 Рис. 46 Рис. 47

φ= (2l/πR4G)*M

где l – длина стержня, R – радиус его сечения, G – модуль сдвига, М – вращательный момент (момент сил).

Закон Гука для стержней из однородного материала – относительное удлинение при упругой деформации пропорционально силе, приходящейся на единицу площади поперечного сечения стержня:

2.

3. , где k является постоянной Больцмана (отношение универсальной газовой постоянной R к числу Авогадро NA), i — число степеней свободы молекул (  в большинстве задач про идеальные газы, где молекулы предполагаются сферами малого радиуса, физическим аналогом которых могут служить инертные газы), а T - абсолютная температура.

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давлениеобъёмтемпература) газовой системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения).

Вывод основного уравнения МКТ

Пусть имеется кубический сосуд с ребром длиной   и одна частица массой   в нём.

Обозначим скорость движения  , тогда перед столкновением со стенкой сосуда импульс частицы равен  , а после —  , поэтому стенке передается импульс  . Время, через которое частица сталкивается с одной и той же стенкой, равно  .

Отсюда следует:

Так как давление  , следовательно сила 

Подставив, получим: 

П реобразовав: 

Так как рассматривается кубический сосуд, то 

Отсюда:

.

Соответственно,   и  .

Таким образом, для большого числа частиц верно следующее:  , аналогично для осей y и z.

Поскольку  , то  . Это следует из того, что все направления движения молекул в хаотичной среде равновероятны.

Отсюда 

или  .

Пусть   — среднее значение кинетической энергии всех молекул, тогда:

, откуда, используя то, что  , а  , имеем  .

Билет 23

1.Энергия упругой деформации. Диаграмма растяжений.

2.Затухающие колебания. Уравнение и решение. Декремент затухания. Добротность.

3.Строение атомного ядра. Состав ядра. Размеры ядер. Заряд, масса, спин ядра.

1.Изменение размеров и формы тел называется деформацией. Деформация происходит под действием сил. Если после прекращения действия сил, вызвавших деформацию, тело принимает первоначальные размеры и форму, деформация называется упругой. Упругие деформации происходят в том случае, если сила, обусловившая деформацию, не превосходит некоторый, определенный для каждого конкретного тела предел. При превышении этого предела тело получает остаточные (пластические) деформации, т.е. такие деформации, которые сохраняются и после прекращения действия силы. Все возможные виды упругих деформаций твердого тела могут быть сведены к двум основным: растяжению-сжатию и сдвигу.

Диаграмма деформации. Качественное поведение функциональной связи между относительной деформацией ε и напряжением σ представлено графически на рис.1. При малых деформациях (прямая линия 0-П) наблюдается область пропорциональной упругой деформации. Здесь выполняется закон Гука. В области П-У деформация – также упругая, но закон Гука не справедлив. Начиная с точки У, вплоть до точки Т наблюдается область остаточных неупругих деформаций. Интервалу Т-Р соответствует область текучести, когда приложение незначительного усилия приводит к повышенной необратимой деформации. Вблизи точки Р текучесть прекращается, и для дальнейшего деформирования тела требуется приложение повышенного усилия. Однако это дополнительное усилие приводит к разрушению тела. Ниже перечислены названия особых точек и областей деформации:

П – предельная точка пропорциональной деформации,

У – предел упругости,

0-У – область упругих деформаций,

Т – предел текучести,

У-Т – область остаточных деформаций,

Т-Р – область текучести,

Р – предел прочности, точка разрыва.

2. Затухающие колебания

Если на колеблющееся тело действует сила трения, то энергия системы, амплитуда смещения и амплитуда скорости не остаются постоянными, а убывают, энергия расходуется на преодоление сил трения и превращается в тепло. Происходит затухание колебаний. Такие колебания не являются гармоническими, и дифференциальное уравнение движения, как это было показано в начале раздела, имеет вид:

3.

Билет 24

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]