Билет № 2

1. Масса. Сила. Первый закон Ньютона

Масса тела – физическая величина, являющаяся мерой его инерционных свойств

Равнодействующая сил – геометрическая (векторная) сумма всех сил, действующих на тело.

Первый закон Ньютона. Всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействия со стороны других тел не выведут его из этого состояния.

Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называют инертностью, поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции. Механическое движение относительно, его характер зависит от системы отсчета. Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета: Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на тело не действуют другие тела или их действие компенсируется.

Инерциальная система отсчета – система отсчета, относительно которой свободная материальная точка не подверженная воздействию других тел движется равномерно и прямолинейно. Любая система отсчета, которая относительно инерциальной системы движется прямолинейно и равномерно или покоится, тоже является инерциальной.

Является ли рассматриваемая система инерциальной, определяется обычно опытным путем.

2. Электрическое поле, Напряженность электрического поля.

Понятие об электрическом поле ввел английский ученый Майкл Фарадей для объяснения взаимодействия электрических зарядов. Вокруг каждого электрического заряда возникает особая форма материи – электрическое поле. Электрическое поле первого заряда действует на второй заряд и наоборот. Позднее было доказано, что электрическое поле – это одна из двух составляющих электромагнитного поля. Электрическое поле, созданное неподвижным зарядом называется электростатическим. Источником электрического поля может быть не только электрический заряд, но и переменное магнитное поле.

Электрическое поле обладает определенными свойствами, главное из которых действовать на электрический заряд, помещенный в поле, с некоторой силой. Электрическое поле обнаруживают именно по его действию на электрический заряд, для этого в электрическое поле, созданное зарядом Q вносится другой, обычно положительный заряд q , его называют пробным. ( Пробный заряд должен быть небольшим, чтобы не искажать изучаемое поле). Опыт показал, что силы, действующие на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, пропорциональны величине пробного заряда. Значит, отношение силы к величине пробного заряда не зависит от величины пробного заряда и может служить характеристикой электрического поля в данной точке, это отношение называют напряженностью электрического поля, обозначают Е.

- напряженность эл. поля. Напряженность – силовая характеристика поля, она численно равна силе, действующей на единичный положительный заряд. Из определения напряженности следует, что единица напряженности Н/Кл. Напряженность – величина векторная, направление напряженности совпадает с направлением силы, действующей на пробный положительный заряд. Т. е. если заряд, создающий эл.поле положительный, то напряженность в данной точке поля направлена по прямой, соединяющий заряд и данную точку поля, от заряда. Если заряд, создающий поле отрицательный, напряженность направлена к заряду.

+q .--------------. -q .----------------------. В

Из определения напряженности и закона Кулона следует:

; где Q – заряд, создающий эл. поле, R – расстояние от

заряда до точки, где определяется напряженность эл. поля.

Если электрическое поле создается одновременно несколькими зарядами, то результирующая напряженность равна векторной сумме напряженностей электрических полей, созданных каждым из зарядов (принцип суперпозиции эл. полей)

3. а) Вычислить среднюю квадратичную скорость молекул газа, если его масса m=6кг; объем V=4,9м³, а давление газа р=200кПа.

Дано:

Решение. Основное уравнение МКТ идеального газа , уравнение принимает вид , отсюда .

б) Определить среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа при давлении 20 кПа. Концентрация молекул при таком давлении 3•10²⁵ м^-3.

Дано:

Решение. Основное уравнение МКТ идеального газа , отсюда

Билет № 3

1. Второй и третий законы Ньютона.

Второй закон Ньютона является основным законом динамики, т.к. устанавливает зависимость между динамической величиной – силой F и кинематической величиной – ускорением .

Ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом) в инерциальной системе отсчета, пропорционально действующей на тело силе, обратно пропорционально массе материальной точки и по направлению совпадает с силой: .

Третий закон Ньютона

утверждает: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и направлены в противоположные стороны, вдоль прямой, соединяющей эти тела

. Силы действия и противодействия существуют парами, приложены к разным телам и являются силами одной природы.