
- •О.Ю. Петрова, т.В.Смекалина, о.Л.Хабибулина
- •Учебное пособие
- •Оглавление
- •2. Координаты
- •3. Перемещение
- •4. Время
- •5. Средняя скорость
- •6. Мгновенная скорость
- •7. Ускорение
- •8. Угловой путь
- •10. Угловое ускорение
- •11. Нормальное ускорение
- •12. Тангенциальное ускорение
- •§2. Определения динамики
- •1. Масса
- •2. Сила
- •3. Результирующая сила
- •4. Импульс силы
- •5. Импульс материальной точки
- •6. Импульс системы материальных точек
- •7. Работа
- •8. Мощность
- •9. Энергия
- •10. Потенциальная энергия
- •11. Кинетическая энергия
- •12. Коэффициент полезного действия
- •13. Нормаль к поверхности
- •14. Центр масс
- •15. Сила нормального давления и вес
- •§3. Определения статики
- •1. Момент силы
- •2. Плечо силы
- •2. Сила тяжести
- •3. Закон Гука
- •4. Сила трения
- •5. Первый закон Ньютона
- •6. Второй закон Ньютона
- •7. Третий закон Ньютона
- •8. Закон сохранения энергии. Вечный двигатель первого рода.
- •9. Сила инерции при прямолинейном движении
- •§5. Законы статики
- •2. Выражение времени через среднюю скорость и путь
- •3. Связь мгновенной скорости и постоянного ускорения
- •4. Связь координаты и постоянного ускорения
- •5. Связь линейной и угловой скоростей при равномерном движении по окружности
- •6. Выражение нормального ускорения через линейную и угловую скорости
- •§7. Формулы кинематики и динамики
- •1. Первая космическая скорость
- •§8. Формулы динамики
- •1. Потенциальная энергия вблизи поверхности Земли
- •2. Закон сохранения импульса
- •3. Выражение второго закона Ньютона через изменение импульса материальной точки
- •Глава 4. Модели механики
- •1. Физическое тело, или просто тело
- •2. Материальная точка
- •3. Система отсчета
- •4 . Абсолютно упругий удар
- •5. Абсолютно неупругое соударение
- •2. Объем
- •3. Давление
- •4. Термодинамические параметры
- •5. Термодинамическая система
- •6. Молекулярная единица массы
- •7. Молярная масса
- •8. Число Авогадро
- •9. Масса молекулы
- •10. Количество вещества
- •11. Плотность
- •12. Концентрация
- •13. Теплота
- •14. Внутренняя энергия
- •15. Теплоёмкость
- •16. Удельная теплоёмкость
- •17. Молярная теплоёмкость
- •18. Насыщенный пар
- •19. Относительная влажность
- •20. Термодинамический процесс
- •21. Изотермический процесс3
- •22. Изобарический процесс4
- •23. Изохорический процесс5
- •24. Адиабатический процесс
- •25. Круговой процесс, или цикл
- •26. Цикл Карно
- •27. Коэффициент полезного действия тепловой машины
- •2. Закон Гей-Люссака
- •3. Закон Бойля−Мариотта
- •4. Первое начало термодинамики
- •5. Второе начало термодинамики. Вечный двигатель второго рода
- •6 . Закон Паскаля
- •7. Зависимость давления насыщенного пара от температуры
- •8. Удельная теплоемкость жидкости и газа Формулировки экспериментального закона: удельные теплоемкости жидкостей и газов остаются постоянными в широком диапазоне температур.
- •9. Молярная теплоемкость жидкости и газа Формулировки экспериментального закона: молярные теплоемкости жидкостей и газов остаются постоянными в широком диапазоне температур.
- •10. Удельная теплота плавления
- •11. Удельная теплота парообразования
- •Глава 7. Теоремы термодинамики и гидростатики Формулы §9. Формулы термодинамики
- •1. Уравнение Менделеева−Клапейрона
- •2. Уравнение состояния идеального газа
- •3. Закон Дальтона
- •4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
- •5. Значение числа Авогадро
- •6. Способы расчета количества вещества
- •7. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа. Смысл термодинамической температуры
- •8. Работа в термодинамике
- •9. Работа в изобарическом процессе
- •10. Коэффициент полезного действия цикла Карно
- •11. Формула связи полезной работы с тепловыми энергиями нагревателя и холодильника тепловой машины
- •12. Коэффициент полезного действия реальной тепловой машины (Второе начало термодинамики)
- •13. Связь температурных шкал Кельвина и Цельсия
- •§10. Формулы термодинамики и гидростатики
- •1. Давление столба жидкости или газа
- •2. Сила Архимеда
- •§11. Формулы гидростатики
- •1. Формула гидравлического пресса
- •Глава 8. Модели термодинамики
- •1. Идеальный газ
- •2. Температурная шкала Цельсия
- •3. Равновесный термодинамический процесс
- •2. Пробный заряд
- •3. Заряд электрона
- •4. Физическое поле
- •5. Однородное поле
- •6. Потенциальная энергия заряда
- •7. Потенциал
- •8. Напряженность электрического поля
- •9. Электрическое поле
- •10. Силовая линия напряженности электрического поля
- •11. Эквипотенциальная поверхность
- •12. Электроемкость уединенного проводника
- •13. Взаимная электроемкость проводников
- •§13. Определения постоянного тока
- •1. Постоянный электрический ток
- •2. Электродвижущая сила − эдс
- •3. Сторонние силы
- •4. Напряжение на участке цепи
- •2. Закон Кулона в вакууме или в воздухе
- •3. Закон Кулона в среде
- •4. Результирующая сила Кулона
- •5. Электроемкость уединенного проводника
- •§ 15. Законы постоянного тока
- •1. Закон Ома для однородного участка цепи
- •2. Удельное сопротивление и проводимость проводников
- •3. Температурная зависимость сопротивления проводников Формулировки экспериментального закона: температурная зависимость сопротивления проводников.
- •4. О равномерном протекании постоянного тока по цепи Формулировки экспериментального закона: постоянный ток сохраняет свою величину для любого поперечного сечения проводников в любой точке цепи.
- •2. Вычисление силы по напряженности
- •3. Связь напряженности электрического поля и силы Кулона, действующей на пробник
- •4. Принцип суперпозиции для напряженности электрического поля
- •5. Потенциальная энергия электростатического поля
- •6. Потенциал точечного заряда
- •7. Потенциал суммы точечных зарядов
- •8. Связь разности потенциалов и работы электрических сил
- •9. Связь напряженности и потенциала однородного электростатического поля
- •10. Связь силовых линий и эквипотенциальных поверхностей электростатического поля
- •11. Потенциал поверхности уединенного проводника
- •12. Потенциал объема уединенного проводника
- •13. Ёмкость шара
- •14. Поле плоского конденсатора
- •15. Ёмкость плоского конденсатора
- •§17. Формулы постоянного тока
- •1. Закон Джоуля–Ленца
- •3. Сопротивление участка цепи при последовательном соединении проводников
- •4. Сопротивление участка цепи при параллельном соединении проводников
- •5. Ёмкость участка цепи при последовательном соединении ёмкостей
- •6. Ёмкость участка цепи при параллельном соединении емкостей
- •7. Закон Ома для полной цепи. Закон Ома для цепи, содержащей эдс (неоднородный участок цепи)
- •8. Первый закон Кирхгофа
- •9. Второй закон Кирхгофа
- •10. Два закона электролиза: закон Фарадея и выражение для электрохимического эквивалента
- •Глава 12. Модели электричества §18. Модели электростатики
- •1. Заряд как невесомая невидимая «жидкость»
- •2. Заряд как избыток или недостаток электронов в веществе
- •§19. Модели электрического тока
- •1. Электрический ток как поток невесомой невидимой «жидкости»
- •2. Электрический ток как поток заряженных частиц
2. Температурная шкала Цельсия
Описание модели: для создания температурных шкал используется свойство линейного расширения веществ при нагревании.
При расширении, например, ртути от 20 до 22 °С она может расширяться не так, как при повышении температуры от 9 до 11 °С.
Считают по определению, что водород во всех температурных интервалах расширяется равномерно. Невозможно проверить, так это или не так. Столбик водорода, расширившегося от температуры таящего льда до температуры кипящей воды, делят на сто равных частей. Снизу и сверху полоски ставят отметки 0 °С и 100 °С. Градусная шкала водорода делается равномерной. Все остальные термометры градуируют по водородному термометру.
О
бласть
применения: применяется
всегда.
3. Равновесный термодинамический процесс
Описание модели: термодинамический процесс был бы равновесным, если, переходя из состояния 1: P1V1T1 в состояние 2: P2V2T2, газ проходил бы через все промежуточные состояния 3, 4, 5 и остальные соответственно графику.
Реальный процесс не может быть равновесным, поскольку, изменяя некоторый параметр, например, давление, как показано на рисунке, мы получим увеличение концентрации вначале непосредственно под поршнем, затем концентрация выровняется во всем объеме. Поскольку P = = nkT, то и давление вслед за n не сразу будет одинаковым во всем объеме. Таким образом, некоторые состояния графика не успеют возникнуть. Реальный процесс всегда в той или иной степени неравновесный. Но время релаксации (то есть выравнивания параметров по всему объему) настолько мало, что при выводе экспериментальных газовых законов неравновесность не могла быть обнаружена при точности существовавших в то время приборов.
Область применения: применяется при выводе всех формул термодинамики для модели идеального газа и для некоторых других моделей газа.
4. Обратимый термодинамический процесс
О
писание
модели:
обратимым считается такой равновесный
процесс, который может проходить в
прямом и обратном направлении через
одни и те же состояния.
Область применения: применяется при выводе формул термодинамики для модели идеального газа и для некоторых других моделей газа.
III. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Глава 9. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
§12. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ
1. Электрический заряд
Название физической величины: электрический заряд, или просто заряд.
Обозначение физической величины: школьное обозначение q; Q. Других обозначений нет.
Формула связи физических величин: дополнительная измеряемая величина. Измеряется с помощью крутильных весов Кулона по формуле закона Кулона (в формулу входят измеряемые величины - сила и расстояние, и константа). Заряд характеризует способность наэлектризованных тел притягиваться друг к другу или отталкиваться друг от друга.
Существует два вида электрического заряда – положительный (такой же, как если потереть стекло о шелк) и отрицательный (такой же, как если потереть эбонит о шерсть).
Р
асшифровка
формулы или способ
измерения:
измерялся с помощью крутильных весов
Кулона (в настоящее время экспериментально
измеряют электрический ток, а заряд
рассчитывают по формуле определения
силы тока, поскольку это оказалось много
проще измерения заряда с помощью
крутильных весов Кулона). Исторически
все формулы электричества были выведены
так, что основной измеряемой величиной
электростатики был заряд, а в дальнейшем
за основную измеряемую величину взяли
силу тока.
Вектор или скаляр физическая величина: положительный или отрицательный скаляр.
Размерность физической величины: заряд. Единицы измерения СИ: q = = Кл − кулон. Другие: СГСе; ед. СГСм, атомная единица заряда; мКл –милликулон, мкКл – микрокулон и т.п.