1. Реализация практических заданий по разделам естествознания

При решении задач необходимо установить, какие законы и закономерности лежат в основе рассматриваемой задачи. Затем, воспользовавшись формулами, найти решение задач в общем виде. После чего подставить численные значения данных величин в одной и той же системе единиц. Соотношения между единицами СИ и единицами других систем приведены в приложении. В некоторых случаях нет необходимости все данные выражать в одной и той же системе. Например, если в формуле какая-либо величина в одной и той же системе входит множителем в числитель и знаменатель, то безразлично в каких единицах измерения выражать эту величину, необходимо только, чтобы единицы были одинаковы.

При вычислениях следует обращать внимание на точность окончательного результата, которая должна соответствовать точности исходных величин. Завышение точности в расчетах приведет только к лишнему загромождению математических операций.

В окончательном ответе после численного значения следует писать наименование единицы. Правильность полученного ответа в определенной степени можно проверить в результате анализа размерности найденной величины.

Темы разделов для решения задач:

• Нерелятивистское движение.

• Гравитационное взаимодействие.

• Законы сохранения.

• Тепловые процессы.

• Электромагнитные явления.

• Колебательные и волновые процессы.

• Релятивистское движение.

• Корпускулярно-волновые свойства.

1. Нерелятивистское движение

Нерелятивистским называют движение тел со скоростью, значительно меньшей скорости света в вакууме. Такое движение описывается законами классической механики.

Скорость прямолинейного движения: ;

Его средняя скорость ;

Ускорение прямолинейного движения ;

Его среднее значение ,

где – скорость в начальный момент времени.

Для прямолинейного равнопеременного движения

, , .

В этих уравнениях ускорение положительно при равноускоренном движении и отрицательно при равнозамедленном.

Скорость сложного движения равна векторной сумме скоростей слагаемых движений, .

При криволинейном движении полное ускорение ,

где ; ; где – радиус кривизны траектории в данной точке.

При вращательном движении угловая скорость .

Угловое ускорение .

Для равномерного вращательного движения угловая скорость

,

где – период вращения, – частота вращения, т.е. число оборотов в единицу времени.

Угловая скорость связана с линейной скоростью соотношением

.

Тангенциальное и нормальное ускорения при вращательном движении определяются соответственно формулами: .

Основной закон динамики (второй закон Ньютона) описывается уравнением

.

Если масса постоянна, то где а – ускорение, приобретенное телом массы т под действием силы F.

Обычно учитывают результирующую силу, которая определяется по правилу сложения векторов: .

Сила трения скольжения ,

где – коэффициент трения; – нормальная составляющая силы, действующая на тело, движущееся по кривой, , где – масса тела, – его скорость, – радиус кривизны траектории.