
- •Содержание
- •Глава 1. Кинематика……………………………………………
- •Глава 2. Динамика материальной точки……………….
- •Глава 3. Момент импульса. Динамика твердого тела………
- •Глава 4. Неинерциальные системы отсчета и гравитационное поле……………………………………………………………….
- •Глава 5. Колебания и волны…………………………………..
- •Введение
- •Рекомендации
- •Используемые обозначения
- •Изучаемый материал. Механика.
- •Глава 1. Кинематика
- •Глава 2. Динамика материальной точки.
- •Консервативные и неконсервативные силы. Закон сохранения энергии
- •Глава 3. Момент импульса. Динамика твердого тела
- •Глава 4. Неинерциальные системы отсчета и гравитационное поле.
- •Глава 5:Колебания и волны.
- •1. Система отсчета – это:
- •9. Если радиус-вектор равен , то его модуль равен:
- •18. Если на маховик, момент инерции которого действует момент сил , то маховик вращается с угловым ускорением:
- •19. К ободу маховика диаметром приложена касательная сила . Если маховик вращается с угловым ускорением , то его момент инерции равен:
- •22. Если масса цилиндра , а радиус , то его момент инерции относительно оси равен:
- •26. Проекция момента импульса на неподвижную ось твёрдого тела, вращающегося с угловой скоростью равна:
- •31. В центральном симметричном поле сила подчиняется условию ( - единичный вектор, совпадающий по направлению с )
- •32. В центрально симметричном поле сохраняется:
- •34.По горизонтальной поверхности катится цилиндр, вращаясь с угловой скоростью . Радиус цилиндра , масса . Кинетическая энергия цилиндра в данном случае равна:
- •37. Кинетическая энергия при вращении вокруг неподвижной оси равна:
- •38. Стержень длиной и массой вращается вокруг одного из своих концов с угловой скоростью . Его кинетическая энергия равна:
- •40. Если с горки высотой h скатываются труба и сплошной цилиндр, имеющие одинаковые массу и радиус, то у подножия горки:
- •4. Неинерционные системы отсчёта и гравитационное поле.
- •1.Согласно закону Всемирного тяготения сила гравитационного притяжения f зависит от расстояния по формуле:
- •5. На высоте ( - радиус Земли) напряжённость гравитационного поля Земли равна ( - ускорение свободного падения у поверхности Земли):
- •6. Модуль напряжённости гравитационного поля планеты массы на расстоянии от её центра равняется ( - гравитационная постоянная):
- •7.Какое утверждение выполняется с большей степенью точности? Ускорение свободного падения :
- •17. При сложении взаимно перпендикулярных гармонических колебаний с одинаковой частой траектория колеблющегося тела может быть:
- •18. Если -собственная частота колебаний, а -коэффициент затухания, то частота затухающих колебаний равна:
- •21. Добротность колеблющейся системы характеризует:
- •3. Момент импульса. Динамика твердого тела.
- •4. Неинерциальные системы отсчета и
- •5. Колебания и волны.
Рекомендации
к использованию данного учебного пособия
Настоящее пособие состоит из трех частей: первая – справочная; вторая – тесты; третья – ответы. Кроме того, в конце приведен список рекомендованной литературы.
Первая часть данного учебного пособия представляет собой справочник, позволяющий найти правильный ответ на сформулированные в тестах вопросы.
Но поскольку авторам не хотелось бы ограничивать физические знания механическим запоминанием, материал подан с некоторыми (пусть минимальными) объяснениями, чтобы не была утрачена причинно – следственная связь явлений и их описания. Фактически первая часть представляет собой краткий конспект лекций. Поэтому работу с пособием надо начинать с ознакомления с этим конспектом. Изучать материал следует по главам. Достаточно компактное изложение тем позволяет освоить главу в целом, а затем переходить к самоконтролю. При этом постарайтесь сначала выбрать правильный ответ, не обращаясь к конспекту лекций. Возвратиться к нему следует, если вдруг окажется, что выбранный вами ответ оказался неправильным. В этом случае постарайтесь понять, почему была допущена ошибка, что вы не учли при выборе ответа. После работы над ошибками рекомендуется еще раз вернуться к тестам и убедиться, что уровень ваших знаний повысился.
Тема «кинематика» в тестах разбита на две части. Первая часть соответствует материалу, изложенному в самом первом абзаце: радиус-вектор, путь, перемещение. Сделано это для того, чтобы на этой группе тестов можно было бы освоится со своеобразием операций с векторами (радиус-вектор, перемещение) и отличием этих величин от скалярных (путь). Если таких навыков нет, ознакомьтесь сначала с вышеназванным абзацем и попробуйте свои силы в первой группе тестов. Если в выполнении операций с векторами чувствуете себя уверенно, то можете эти две группы тестов (кинематика-1 и кинематика-2) решать одновременно после знакомства со всей первой главой.
Используемые обозначения
При обозначении физических величин приходится считаться с двумя обстоятельствами. Во-первых, физических величин больше, чем букв. Поэтому одна и та же буква может в разных случаях обозначать разные величины. Например, латинская p может обозначать импульс, давление или дипольный момент. Во-вторых, если в одном тексте встречаются величины, обозначаемые одинаково, есть смысл для одной из них использовать другую букву. Например, в стандартах обозначений для энергии предусмотрено использование различных букв: E, W, T, U.
Вообще, какое обозначение физической величины в данном месте изложения материала используется, следует из контекста. Но, учитывая полусправочный характер данного учебного пособия, авторы сочли полезным привести таблицы используемых обозначений (латинского и греческого алфавита).
Кроме того, следует обратить внимание на то, что…
Векторные
величины
обозначаются стрелкой над символом
(буквой). Если тот же символ не снабжен
стрелкой, то это модуль
данной векторной величины. Например:
-
вектор силы,
а F- ее
модуль. Для записи вектора через
проекции используются единичные
вектора (орты).
Буквами
,
,
обозначены орты,
направленные вдоль осей x,
y,
z,
соответственно.
Символами
и
также обозначены
орты – касательный к траектории и
направленный по нормали (перпендикулярно)
траектории или поверхности. Использование
тех же букв в качестве индексов
указывает на проекцию векторной
величины на соответствующее направление.
Знак Δ перед символом физической величины обозначает изменение (или приращение) этой физической величины: ΔT – изменение кинетической энергии. Буква d в той же ситуации подразумевает бесконечно малое приращение (или бесконечно малую часть) данной физической величины: ds – бесконечно малая часть пути. Такое обозначение соответствует математическому понятию дифференциал.
Производная
в данном
учебном пособии обозначается как
отношение дифференциалов. Если надо
взять производную импульса
по времени t
это будет
обозначено, как
.
Если надо взять
производную, например по х,
от какого либо сложного выражения
,
это может быть обозначено как
.
Если предполагается
взятие частных производных, то вместо
d
применяется
символ
.
Например:
.
Латинский алфавит
Символ |
Физическая величина |
Использован в главе |
|
Ускорение |
1, 2, 3, 4 |
а |
Амплитуда вынужденных колебаний |
5 |
А |
Работа Амплитуда колебаний |
1, 2, 3, 4, 5 |
Е |
Модуль Юнга |
2, 5 |
e |
Основание натуральных логарифмов |
5 |
|
Единичный вектор, напрвленный вдоль радиус-вектора |
4 |
|
Сила. Равнодействующая сил, приложенных к телу |
2, 3, 4, 5 |
g |
Ускорение свободного падения |
1, 2, 4, 5 |
|
Напряженность гравитационного поля |
4 |
h |
Высота над уровнем поверхности Земли |
2, 4 |
|
Вектор Умова (вектор плотности потока энергии) |
5 |
J |
Момент инерции |
3, 5 |
|
Волновой вектор |
5 |
k |
Коэффициент жесткости Волновое число |
2, 5 5 |
l |
Длина (размер тела) |
3, 5 |
|
Момент импульса |
3, |
L |
Громкость |
5 |
m |
Масса |
1, 2, 3, 4, 5 |
|
Момент сил |
3,5 |
М |
Масса небесного тела (Земли, Солнца) |
4 |
|
Реакция опоры |
2 |
P |
Мощность |
2 |
|
Импульс |
2, 3, 4 |
Q |
Количество тепла, Добротность |
2 5 |
|
Радиус-вектор |
1, 2, 3, 4, 5 |
r |
Коэффициент сопротивления |
5 |
R |
Радиус, радиус кривизны, радиус вращения, радиус орбиты. |
1, 3, 4, 5 |
s |
Путь |
1, 2, |
S |
Площадь |
2 |
t |
Время |
1, 2, 3, 4, 5 |
T |
Кинетическая энергия Период колебаний |
1, 2, 3, 4 5 |
|
Скорость |
1, 2, 3, 4, 5 |
V |
Скорость инерциальной системы отсчета Объем |
2 5 |
U |
Потенциальная энергия |
2, 4 |
|
Ускорение неинерциальной системы отсчета (НеИСО) |
4 |
w |
Плотность энергии упругой волны |
5 |
|
Энергия, кинетическая энергия, потенциальная энергия |
5 |
|
Внутренняя энергия |
2 |
Греческий алфавит
α |
Угол между векторами Начальная фаза |
1, 2, 3 5 |
|
Угловое ускорение |
1, 2, 3 |
β |
Коэффициент затухания |
5 |
γ |
Гравитационная постоянная Показатель адиабаты |
4 5 |
ε |
Деформация |
2 |
λ |
Длина волны Логарифмический декремент затухания |
5 5 |
μ |
Коэффициент трения |
2 |
ν |
Частота (в Герцах) |
5 |
ξ |
Волна – смещение из положения равновесия |
5 |
|
Амплитуда волновых колебаний |
5 |
ρ |
Плотность |
5 |
σ |
Механическое напряжение (нормальное напряжение) |
2 |
φ |
Угол поворота Сдвиг фаз вынужденных колебаний относительно вынуждающей силы |
1,3, 4 5 |
ω |
Угловая скорость Циклическая (круговая) частота |
1, 3, 4 5 |