Экзаменационные ответы по курсу физики в некоторых ответах есть ошибки в формулах.

ФЛЭ, весна

Лектор проф. С.В.Сипаров

Методические указания

Экзамен письменный, сдают одновременно все студенты группы, кто допущен по практическим и лабораторным занятиям. Время на подготовку 45 мин. В билете 2 вопроса. Ответ только на один из них – «неуд». Ответ на каждый вопрос предусматривает:

• словесные описания явлений и определения величин, эскизы;

• формулы и словесные формулировки законов;

• везде, где на лекциях был проведен вывод формул, следует дать этот вывод;

• единицы измерения (в системе СИ) всех величин, упоминаемых в ответе.

Отсутствие любого из указанных пунктов может привести к снижению оценки.

1. Основные понятия. Кинематика поступательного движения. Дифф. Ур. Рпд, руд.

Механика - раздел физики, изучающий закономерности механического движения.

Состоит из: кинематики, динамики и статики.

Кинематика описывает движение тел без объяснения тому причин.

Динамика изучает движение материальных тел под действием приложенных к ним сил.

В статике исследуют условия равновесия системы тел.

Траектория — это линия, вдоль которой движется тело.

Путь — это длина участка траектории, пройденного точкой за данный промежуток времени.

Перемещение — вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением за данный промежуток времени.

Δr⃗ - вектор перемещения

S – путь

r₀+r=(x+Δx; y+Δy; z+Δz)

Поступательное движение – это движение, при котором прямая, соединяющая любые две точки тела, перемещается параллельно самой себе.

2. Траекторная задача для произвольной пары параметров.

При решении задач по кинематике необходимо следовать по алгоритму.

3. Кинематика вращательного движения. Равномерное движение по окружности. Центростремительное ускорение.

Векторная величина

называется угловой скоростью тела. 

Точка, находящаяся на расстоянии R от оси проходит при этом путь, равный

Линейная скорость точки по определению.

Величина, характеризующая скорость изменения угловой скорости называется угловым ускорением и равна:

Вращательное движение – это движение, при котором все точки тела двигаются по концентрическим окружностям вокруг одной точки, через которую проходит ось точки.

Повторяя выкладки, относившихся к поступательным движениям, получим:

- равномерное вращ. по окр.

- равном. ускоренное вращ. по окр.

При равномерном движении тела по окружности оно испытывает ускорение, направленное к центру (ускорительное):

подставляя значение скорости

a=a_t+a_n

РПД: a_t=0, a_n=0

РУД: a_t=const, a_n=0

РДО: a_t=0, a_n= const

Центростремительное ускорение по-разному зависит от скорости и радиуса разворота.

4. Динамика поступательного движения. Законы Ньютона. Закон сохранения импульса.

Для любой конкретной физической ситуации полезно не забыть рассмотреть вопрос о выборе системы отсчёта.

Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения пока и поскольку воздействие на него отсутствует или скомпенсировано.

Не существует таких механических опытов, с помощью которых можно отличить покой от равномерного прямолинейного движения.

Мерой воздействия является сила.

Второй закон Ньютона: ускорение прямо пропорционально величине силы и обратно пропорционально массе.

Мерой инертности называется масса. Если считать, что коэффициент пропорциональности между F и ma - векторная сумма всех сил действующих на тело, то F=ma.

Второй закон Ньютона устроен так, что принцип относительности удовлетворяется автоматически.

Третий закон Ньютона: сила действия равна силе противодействия и направлена в противоположную сторону. Они направлены к разным телам: F⃗₁=−F⃗₂

Второй закон Ньютона можно записать в другой форме. Согласно определению:

,тогда  или 

Вектор   называется импульсом или количеством движения тела.

Так как в замкнутой системе внешние силы отсутствуют, то

Это равенство выражает закон сохранения импульса, согласно которому полный вектор импульса замкнутой системы тел с течением времени не изменяется.

Изменение количества движения существенно зависит от времени воздействия силы.