7. Поняття про замкнену і відкриту систем; імпульс системи; закон збереження імпульсу в замненій системі

Закон збереження імпульсу — один із фундаментальних законів фізики, який стверджує, що у замкненій системі сумарний імпульс усіх тіл зберігається. Він звучить так: У замкненій системі, геометрична сума імпульсів залишається сталою при будь-яких взаємодіях тіл цієї системи між собою.

Якщо на систему тіл зовнішні сили не діють або вони врівноважені, то така система називається замкненою, для неї виконується закон збереження імпульсу: повний імпульс замкненої системи тіл залишається незмінним за будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою:

Закон збереження імпульсу є наслідком однорідності простору.

8. Кінетична та потенціальна енергія

Кінети́чна ене́ргія — частина енергії фізичної системи, яку вона має завдяки руху.

Кінетичну енергію заведено позначати K або T.

Потенціа́льна ене́ргія — частина енергії фізичної системи, що виникає завдяки взаємодії між тілами, які складають систему, та із зовнішніми щодо цієї системи тілами, й зумовлена розташуванням тіл у просторі. Разом із кінетичною енергією, яка враховує не тільки положення тіл у просторі, а й рух, потенціальна енергія складає механічну енергію фізичної системи.

Потенціальна енергія матеріальної точки визначається як робота з її переміщення із точки простору, для якої визначається потенціальна енергія у якусь задану точку, потенціальна енергія якої приймається за нуль. Потенціальна енергія визначається лише для поля консервативних сил.

Потенціальна енергія здебільшого позначається літерами U або V.

9. Момент інерції твердого тіла. Теорема Шнейнера

Момент інерції твердого тіла відносно осі дорівнює сумі моме нтов інерції всіх матеріальних точок, складових це тіло.

Моме́нт іне́рції (одиниця виміру в системі СІ [кг м²]) — в фізиці є мірою інерції обертального руху, аналогічно масі для поступального.

В загальному випадку, значення моменту інерції об'єкта залежить від його форми та розподілу маси в об'ємі: чим більше маси сконцентровано далі від центра мас тіла, тим більшим є його момент інерції. Також його значення залежить від обраної осі обертання.

Теоре́ма Гю́йгенса — Штейнера, або теорема Штейнера (названа іменами швейцарського математика Якова Штейнера і нідерландського математика, фізика і астронома Хрістіана Гюйгенса): момент інерції тіла I_z відносно довільної осі дорівнює сумі моменту інерції цього тіла I_cm відносно осі, що проходить через центр маси тіла паралельно до осі, що розглядається і добутку маси тіла m на квадрат відстані d між осямu:

I_{z =} I_cm + md²

10. Основний закон динаміки обертального руху твердого тіла

Момент сили  щодо нерухомої точки O називається псевдовекторна величина M рівна векторному добутку радіус-вектора r,проведеному із точки O у точку прикладання сили, на силу F.

M псевдовектор, його напрямок збігається з напрямком площини руху правого гвинта при його обертанні від r  до F.

11. Закони збереження в механіці

Закони збереження енергії, імпульсу і моменту імпульсу є найбільш загальними фізичними законами. 

Закон збереження енергії (англ. energy conservation law;) - закон, який стверджує, що повна енергія в ізольованих системах не змінюється з часом. Проте енергія може перетворюватися з одного виду в інший. У термодинаміці закон збереження енергії відомий також під назвою першого закону термодинаміки. Закон збереження енергії є, мабуть, найважливішим із законів збереження, які застосовуються в фізиці.

Закон збереження імпульсу — один із фундаментальних законів фізики, який стверджує, що у замкненій системі сумарний імпульс усіх тіл зберігається. Він звучить так: У замкненій системі, геометрична сума імпульсів залишається сталою при будь-яких взаємодіях тіл цієї системи між собою.

Якщо на систему тіл зовнішні сили не діють або вони врівноважені, то така система називається замкненою, для неї виконується закон збереження імпульсу: повний імпульс замкненої системи тіл залишається незмінним за будь-яких взаємодій тіл цієї системи між собою:

Закон збереження імпульсу є наслідком однорідності простору.

Закон збереження моменту імпульсу стверджує, що момент кількості руху у замкненій системі зберігається під час еволюції цієї системи з часом.

Момент імпульсу замкнутої системи тіл залишається незмінним при будь-яких взаємодіях тіл системи.

Закон збереження кількості руху є наслідком ізотропності простору.

12. Основні закони ідеального газу. Фізичний зміст універсальної газової сталої

Ідеальний газ — це фізична абстракція (модель), яка реально не існує, але з якою порівнюють реальні гази.

1) Закон Бойля — Маріотта справедливий за сталої температури (ізотермічний процес): pV = const

2) Закон Гей-Люссака передає залежність об’єму газу від температури при сталому тиску (ізобарний процес): V = V₀(1+at)

3) Закон Шарля характеризує залежність тиску газу від температури при сталому об’ємі (ізохорний процес): p = p₀(1+at)

Газова стала (рос. газовая постоянная, англ. gas constant, нім. Gaskonstante) - R — фізична стала у рівнянні стану ідеального газу:

Універсальна газова R стала визначається співвідношенням

R= N_Ak_B = 8,314472 Дж/(моль•К),

13.Явище переносу. Дифузія

Дифу́зія — процес випадкового невпорядкованого переміщення частинок під впливом хаотичних сил, зумовлених тепловим рухом і взаємодією з іншими частками.

Дифузія — перенесення речовини, зумовлене вирівнюванням її концентрації (точніше, хімічного потенціалу) у спочатку неоднорідній системі.

Дифузія — одна із ступенів численних технологічних процесів (адсорбції, сушки, екстрагування, брикетування зі зв'язуючими тощо). Дифузія відбувається в газах, рідинах і твердих тілах. Механізм дифузії в цих речовинах істотно різний. Дифузія що відбувається внаслідок теплового руху атомів, молекул, — молекулярна дифузія. Дифундувати можуть як частинки сторонніх речовин (домішок), нерівномірно розподілених у середовищі, так і частинки самої речовини середовища. У останньому випадку процес називається самодифузією.