Определения

• — угол отклонения маятника от равновесия;

• — начальный угол отклонения маятника;

• — масса маятника;

• — расстояние от точки подвеса до центра тяжести маятника;

• — радиус инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести.

• — ускорение свободного падения.

Момент инерции относительно оси, проходящей через точку подвеса:

.

Период физического маятника — твердое тело, совершающее колебания в гравитационном поле вокруг горизонтальной оси подвеса, расположенной выше его центра тяжести.

Давай те выведем формулу для периода физического маятника.

При небольших углах отклонения физический маятник так же совершает гармонические колебания. Будем считать, что вес физического маятника приложен к его центру тяжести в точке С. Силой, которая возвращает маятник в положение равновесия, в данном случае будет составляющая силы тяжести – сила F.

Знак минус в правой части означает то, что сила F направлена в сторону уменьшения угла α. С учетом малости угла . Так как угол маленький, у нас получается, что F равно:

Для вывода закона движения физического маятников используем основное уравнение динамики вращательного движения:

 Так как момент силы определить в явном виде нельзя. Надо записать дифференциальное уравнение колебаний физического маятника:

Сравнивая полученное выражение с уравнением гармонических колебаний:

Из уравнения видно, что циклическая частота пружинного маятника будет иметь вид:

Тогда период колебаний математического маятника будет равен:

Частота колебаний физического маятника:

Приведенная длина физического маятника

- это длина такого математического маятника, период колебаний которого равен периоду колебания данного физического маятника. Математический маятник -идеализированная система, состоящая из материальной точки массой m, подвешенной на невесомой нерастяжимой нити, и колеблющаяся под действием силы тяжести.

z=(d^2)/L d=(I/M)^(-2) , I - момент инерции z - Приведенная длина физического маятника

1. Сила Ампера, действующая на проводник с током во внешнем магнитном поле.

Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током, называется силой Ампера.

Величина этой силы, действующей на элемент Δl проводника с током I в магнитном поле с индукцией  B ⃗  , определяется законом Ампера:

 ΔF=B⋅I⋅Δl⋅sinα , (1)

где α – угол между направлениями тока и вектора индукции.

1. Тепловое излучение. Закон Стефана – Больцмана.

Тепловое излучение

Теплово́е излуче́ние или лучеиспускание — передача энергии от одних тел к другим в виде электромагнитных волн за счёт их тепловой энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра, т.е на длины волн от 0,74 мкм до 1000 мкм. Отличительной особенностью лучистого теплообмена является то, что он может осуществляться между телами, находящимися не только в какой-либо среде, но и вакууме.

Примером теплового излучения является свет от лампы накаливания.

Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана.

Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа.

Тепловое излучение является одним из трёх элементарных видов переноса тепловой энергии (помимо теплопроводности и конвекции).

Равновесное излучение — тепловое излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с веществом.