
- •Кинематические характеристики поступательного движения. Нормальное и тангенциальное ускорения. Зависимость кинематических величин времени.
- •Зависимость кинематических величин времени
- •Кинематические характеристики вращательного движения твердого тела
- •Законы сохранения импульса и и момента импульса
- •Закон Сохранения Импульса
- •Гармонические колебания и их характеристики. Квазиупругая сила
- •Скорость и ускорение при гармонических колебаниях.
- •Квазиупругая сила
- •Энергия гармонических колебаний
- •Простейшие колебательные системы пружинный, физический и математический маятники.
- •Сложение одинаково направленных колебаний
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания
- •Вынужденные колебания. Резонанс
- •Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение состояния м-к
- •Распределение максвелла. Скорости молекул
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана Барометрическая формула — определяет зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести
- •Распределение Больцмана — концентрация молекул газа под воздействием гравитационного поля в зависити от высоты
- •Средняя длина свободного пробега молекул. Среднее число столкновений. Понятие о вакууме.
- •Явление переноса. Диффузия, внутреннее течение, теплопроводность.
- •Внутренняя энергия идеального газа. Закон равномерного распределения по степеням свободы.
- •Первое начало в применении к изопроцессам.
- •Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Работа газа при адиабатическом процессе. Адиабатическая теплоемкость.
- •Круговые процессы (циклы). Обратимый и необратимый циклы. Кпд цикла.
- •Цикл Карно и его кпд.
- •[Править]Описание цикла Карно
- •[Править]кпд тепловой машины Карно
- •Энтропия. Термодинамическое толкование энтропии. Изменение (энтропии?) в обратимых изопроцессах.
- •Статистическое толкование энтропии. Макро- и микросостояния системы. Термодинамическая вероятность.
- •Напряженность электрического поля. Графическое изображение электрических полей. Принцип суперпозиции. Поле точечного заряда. Поле диполя.
- •Теорема Гаусса для вектора напряженности электрического поля. Применение теоремы Гаусса. Поле бесконечной равномерно заряженной плоскости и системы плоскостей, шара и бесконечной нити.!!!!!!!!!!
- •Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Циркуляция вектора напряженности. Потенциал.
- •Связь между напряженностью и потенциалом. Эквипотенциальные поверхности.
- •Виды диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
- •Напряженность электрического поля в диэлектрике. Вектор электрической индукции. Теорема Гаусса для этого вектора.
- •Энергия электрического поля. Объемная плотность энергии.
- •Объемная плотность энергии электростатического поля
- •Магнитное поле и его характеристики.
- •Закон Био-Савара-Лапласа и его применение. Закон Био Савара Лапласа — Магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма полей, создаваемая отдельными участками токов.
- •Циркуляция вектора индукции магнитного поля.
- •Закон Ампера. Закон Ампера — Если провод, по которому течет ток, находится в магнитном поле, то на каждый из носителей тока действует сила Ампера
- •Сила Лоренца. Действие магнитного поля на движущийся заряд.
- •Поток вектора индукции. Теорема Гаусса для вектора индукции.
- •Работа по перемещению проводника с током.
- •Ток замыкания и размыкания.
- •Энергия магнитного поля.
- •Магнитный и механический момент электрона. Гиромагнитное соотношение.
- •Атом во внешнем поле. Диа- и парамагнетизм.
- •Вектор намагничивания. Магнитное поле в веществе.
- •Ферромагнетики и их свойства.
- •Основы теории электромагнетизма Максвелла.
- •Электромагнитные волны.
- •Интерференция света. Условия интерференции.
- •Опыт наблюдения интерференции (опыт Юнга, плоская пластина, кольца Ньютона)
- •Дифракция света. Принцип Гюгенса-Френеля.
- •Дифракция Френеля (на отверстии и диске).
- •Дифракция Фраунгофера (на щели и решетке).
- •Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.
- •Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- •Двойное лучепреломление. Поляризационные приборы.
- •Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа.
- •Излучение черного тела. Законы Стефана-Больцмана и Вина. Излучение чёрного тела и квантовая гипотеза.
- •Формула Релея-Джонса. Квантовая природа излучения. Формула Планка.
- •Фотоэффект. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
- •Эффект Комптона. Эффект Комптона — называют процесс рассеивания коротковолнового (рентгеновского) излучения на свободных электронах вещества, который сопровождается увеличением длины волны
- •Волны де Бройля.
- •Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •Уравнение Шредингера. Физический смысл ψ -функции.
- •Частица в потенциальной яме.
- •Атом водорода в классической механике. Постулаты Бора.
- •Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа. Принцип Паули.
- •Металлы, диэлектрики, полупроводники с точки зрения зонной теории.
Кинематические характеристики поступательного движения. Нормальное и тангенциальное ускорения. Зависимость кинематических величин времени.
Количественные характеристики, раскрывающие форму и характер движений, называются кинематическими .
Они описывают движения в пространстве и во времени. Соответственно различают характеристики:
- пространственные;
- временные;
- пространственно-временные.
Пространственные характеристики позволяют определить, каково исходное и конечное положения при движении
(координата), какова между ними разница, насколько они изменились (перемещение) и через какие промежуточные положения выполнялось движение (траектория), т.е. пространственные характеристики в целом определяют пространственную форму движений человека.
Координата точки — это пространственная мера местоположения точки относительно системы отсчета.
Перемещение точки - это пространственная мера изменения местоположения точки в данной системе отсчета.
Перемещение - величина векторная. Она характеризуется численным значением (модулем) и направлением, т.е. определяет размах и направление движения. Если после движения точка вернулась в исходное положение, перемещение равно нулю. Таким образом, перемещение есть не само движение, а лишь его окончательный результат - расстояние по прямой и направление от исходного до конечного положения.
Перемещение (линейное, в поступательном движении) измеряется разностью координат в моменты начала и окончания движения (см. таблицу 2) .
Перемещение тела при вращательном движении измеряется углом поворота - разностью угловых координат в одной и той же системе отсчета расстояний.
Траектория точки - это пространственная мера движения (воображаемый след движения точки) . Траекторию определяют, устанавливая ее длину, кривизну и ориентацию в пространстве.
Пространственный рисунок движения точки дает ее траектория. Длина траектории показывает, каков путь точки.
Путь точки в прямолинейном движении равен расстоянию от исходного до конечного положения.
При криволинейном движении путь точки равен арифметической сумме модулей ее элементарных перемещений.
Кривизна траектории показывает, какова форма движения в пространстве. Чтобы определить кривизну траектории, измеряют радиус кривизны. Если траектория является дугой окружности, радиус кривизны постоянный. С увеличением кривизны ее радиус уменьшается, и, наоборот, с уменьшением кривизны, радиус увеличивается.
Ориентация траектории в пространстве при одной и той же ее форме может быть разная. Ориентацию определяют для прямолинейной траектории по координатам точек начального и конечного положений; для криволинейной траектории - по координатам этих двух точек и третьей точки, не лежащей с ними на одной прямой линии.
В совокупности ориентация, длина и кривизна траектории позволяют определить направление, размах и форму движения точки, а также начальное положение, конечное и все промежуточные.
Временные характеристики раскрывают движения во времени: когда оно началось и закончилось (момент времени), как долго длилось (длительность движения), как часто выполнялось движение (темп) , как движения были построены во времени (ритм) . Вместе с пространственно-временными характеристиками они определяют характер движений человека.
Момент времени — это временная мера положения точки тела и системы, определяемая промежутком времени до него от начала отсчета.
Момент времени определяют не только для начала и окончания движения, но и для других важных мгновенных положений. В первую очередь это моменты существенного изменения движения: заканчивается одна часть (фаза) движения и начинается следующая (например: отрыв стопы от опоры в беге — это момент окончания фазы отталкивания и начало фазы полета). По моментам времени определяют длительность движения.
Длительность движения - это его временная мера, которая измеряется разностью моментов времени окончания и начала движения.
Длительность движения представляет собой количество времени, прошедшее между двумя ограничивающими его моментами времени. Сами моменты (как границы между двумя смежными промежутками времени) длительности не имеют. Ясно, что измеряя длительность, пользуются одной и той же системой отсчета времени. Узнав путь точки и длительность ее движения, можно определить ее скорость. Зная длительность движений, определяют также их темп и ритм.
Темп движений — это временная мера повторности движений. Он измеряется количеством движений, повторяющихся в единицу времени (частота движений) .
Темп - величина, обратная длительности движений. Чем больше длительность каждого движения, тем меньше темп, и наоборот. В циклических движениях темп может служить показателем совершенства техники.
Ритм движений - это временная мера соотношения частей движений. Он определяется по соотношению промежутков времени, затраченного на соответствующие части движения.
Ритм определяют как соотношение двух периодов времени (например: опоры и полета в беге) или длительности двух фаз периода (например: фазы амортизации и фазы отталкивания в опорном периоде) . Можно говорить и о ритме ряда фаз (например: соотношение длительностей пяти фаз скользящего шага в лыжном ходе) . Ритм бывает постоянным и переменным.
Пространственно-временные характеристики определяют, как изменяются положения и движения человека во времени.
Скорость точки — это пространственно-временная мера движения. Она определяет быстроту изменения положения точки в пространстве с изменением времени.
В поступательном движении скорость измеряется отношением пройденного пути (с учетом его направления) к затраченному времени; во вращательном движении - отношением угла поворота ко времени, за которое произошло вращение.
Ускорение точки - это пространственно-временная мера изменения движения, которая характеризует быстроту изменения скорости по величине и направлению.
Ускорение измеряется отношением изменения скорости (угловой скорости) к затраченному на него времени.
Различают ускорения точки: а) положительное, имеющее одинаковое направление со скоростью, - скорость возрастает; б) отрицательное, имеющее направление, противоположное направлению скорости, - скорость убывает; в) нормальная -скорость прежняя, изменяется направление.
Тангенциа́льное ускоре́ние — компонента ускорения, направленная по касательной к траектории движения. Характеризует изменение модуля скорости. (Нормальная компонента характеризует изменение направления скорости.) Равно произведению единичного вектора, направленного по скорости движения, на производную модуля скорости по времени. Таким образом, направлено в ту же сторону, что и вектор скорости при ускоренном движении (положительная производная) и в противоположную при замедленном (отрицательная производная).
Обозначается
обычно символом, выбранным для ускорения,
с добавлением индекса, обозначающего
тангенциальную компоненту:
или
,
,
и
т.д.
Иногда
используется не векторная форма, а
скалярная —
,
обозначающая проекцию полного вектора
ускорения на единичный вектор касательной
к траектории, что соответствует
коэффициенту разложения по сопутствующему
базису.
где
-
путевая скорость вдоль траектории,
совпадающая с абсолютной величиной
мгновенной скорости в данный момент.
Если
использовать для единичного касательного
вектора обозначение
,
то можно записать тангенциальное
ускорение в векторном виде: