Билет№8. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии.

Энергия - скалярная физическая величина, которая является мерой движения и взаимодействия всех видов материи. . С понятием энергии приходится встречаться во всех науках о природе, во всех отраслях техники. Различают механическую, электрическую и другие виды энергии.

Механическая энергия характеризует способность тела совершать работу.

Потенциальная энергия – энергия, которая обусловлена взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, равна: . Потенциальная энергия упруго деформированного тела равна: .

Кинетическая энергия – энергия, которой обладает тело вследствие своего движения: .

Сумму потенциальной и кинетической энергии тела называют полной механической энергией.

Закон сохранения полной механической энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и упругости, остается неизменной: .

Закон сохранения полной механической энергии является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии: количество энергии неизменно; энергия тела никогда не исчезает и не появляется вновь: она лишь превращается из одного вида в другой.

Билет №9. Действие магнитоного поля на проводник с током. Закон ампера.

Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током, называется силой Ампера. Величина этой силы определяется законом Ампера: . α – угол между направлением тока I и вектора индукции B.

Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки: если ладонь левой руки разместить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы показывали направление тока, то отогнутый на 90º большой палец укажет направление силы Ампера.

Из закона Ампера следует, что сила Ампера равна нулю, если проводник расположен вдоль линий магнитной индукции, и максимальна, если проводник расположен перпендикулярно к этим линиям.

При прохождении электрического тока по проводникам вокруг них образуются магнитные поля. Поэтому проводники с токами взаимодействуют между собой. Если токи в проводниках текут в одинаковых направлениях, то эти проводники притягиваются, а если в разных – отталкиваются.

Магнитное взаимодействие проводников с током используется для определения единицы силы тока. Если по двум параллельным, бесконечно длинным проводникам, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга, текут одинаковые токи в 1 А, то эти токи взаимодействуют с силой 2∙10^-7 Н на каждый метр длины проводника.

Билет №10. Электрический заряд. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда.

Электрический заряд – скалярная физическая величина, определяющая участие тела в электромагнитных взаимодействиях. . Большая часть электромагнитных явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрических зарядов.

Раздел физики, изучающий законы взаимодействия электрических зарядов и связанных с ними или существующих независимо электромагнитных полей, называется электродинамикой.

Электрические заряды обладают определенными характерными свойствами. Существует только два типа электрических зарядов, которые условно называют отрицательными и положительными. При этом тела, обладающие одноименными зарядами, отталкиваются, а тела с разноименными зарядами притягиваются.

Электрический заряд – величина постоянная, не зависящая от скорости движения носителя заряда.

Электрический заряд обладает дискретностью. Это означает, что любой заряд является кратным элементарному заряду: . Элементарный заряд – это наименьший, универсальный, неделимый заряд. Согласно современным представлениям, этот заряд численно равен заряду электрона .

Одним из фундаментальных законов природы является закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе тел алгебраическая сумма электрических зарядов этих тел остается постоянной при любых взаимодействиях.

Явление приобретения телом электрического заряда называется электризацией. Способы электризации тел: 1) через трение; 2) через влияние; 3) через воздействие различных излучений.

Точечный заряд – это заряженное тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.