
- •Законы Ньютона. 1-ый закон. Инерция. Инерциальные и неинерциальные со. Импульс тела. 2-ой закон. 3-й закон. Пределы применимости законов Ньютона.
- •Механическая система. Замкнутая система. Вывод закона сохранения импульса замкнутой системы тел.
- •Потенциальная энергия, напряженность поля тяготения. Зависимость напряженности поля тяготения от высоты. Потенциальная энергия упруго сжатой пружины.
- •Вывод закона сохранения механической энергии и теоремы об изменении полной механической энергии системы. Абсолютно упругий и неупругий удар.
- •Теорема Штейнера. Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Кинетическая энергия плоского движения.
- •Момент силы относительно полюса, оси. Работа при вращательном движении. Вывод основное уравнение динамики вращательного движения атт.
- •Вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Рейнольдса. Методы определения вязкости (метод Стока и Пуазейля).
- •Метод Стокса (вывод).
- •Явление переноса
- •Теплопроводность
- •Диффузия.
- •Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул
- •Уравнение Фурье
- •Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов. Понятие идеального газа.Законы Бойля-Мариотта, Гей-люссака, Авогадро и Дальтона. Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •Идеальный газ.
- •Закон Бойля-Мариотта.
- •Закон Дальтона.
- •Закон Гей-Люссака.
- •Закон Авогадро.
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Распределение Больцмана
- •Термодинамические параметры
- •Термодинамические процессы
- •Первое начало термодинамики
- •Степени свободы в статистической физике и термодинамике
- •Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул:
- •Теплоемкость удельная и молярная. Вывод уравнения Майера. Коэффициент Пуассона. Экспериментальная зависимость теплоемкости газа от температуры.
- •Молярная теплоёмкость
- •Уравнение Майера
- •Коэффициент Пуассона
- •Применение первого начала термодинамики к расчету изопроцессов. Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатический процессы.
- •Адиабатный процесс. Вывод уравнения Пуассона для адиабатного процесса.
- •Круговые процессы. Прямой и обратный цикл. Тепловой двигатель и холодильная машина. Термический коэффициент полезного действия. Обратимые и необратимые процессы.
- •Цикл Карно. Диаграмма. Вывод к.П.Д. Цикла Карно.
- •Реальные газы. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнения Ван-дер-Ваальса. Анализ изотерм Ван-дер-Ваальса. Сжижение газов.
- •Фазовые переходы. Фазовые переходы 1 и 2-го рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Диаграмма состояний. Тройная точка.
- •Статистическое толкование энтропии. Микро- и макросостояние системы. Термодинамическая вероятность. Формула Больцмана.
Момент силы относительно полюса, оси. Работа при вращательном движении. Вывод основное уравнение динамики вращательного движения атт.
Основное
уравнение динамики вращательного
движения абсолютно твердого тела вокруг
заданной неподвижной оси имеет вид
.
Моментом силы F относительно оси называется алгебраическая величина, равная проекции на эту ось момента силы относительно произвольной точки указанной оси.
При вращательном движении работа определяется проекцией момента сил на направление угловой скорости.
Вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Рейнольдса. Методы определения вязкости (метод Стока и Пуазейля).
Вязкость (внутреннее трение) - это свойство реальных жидкостей сопротивляться перемещению одной части жидкости относительно другой. При таком перемещении возникают силы внутреннего трения, которые направленны по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.
Величина
показывает
быстроту изменения скорости при переходе
от слоя к слою в направлении х, которое
перпендикулярно направлению движения
слоев, и называется градиентом
скорости.
где коэффициент пропорциональности η, зависящий от природы жидкости, называется динамической вязкостью (или простовязкостью).
Существует два режима течения жидкостей. Течение называется ламинарным (слоистым), если вдоль потока каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними, и турбулентным (вихревым), если вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание жидкости (газа).
Характер
течения зависит от безразмерной величины,
называемой числом Рейнольдса (О. Рейнольдс
(1842-1912) - английский ученый):
где
ν = η/ρ - кинематическая
вязкость;
ρ-плотность жидкости; <v>-средняя по
сечению трубы скорость жидкости; d -
характерный линейный размер, например
диаметр трубы
Метод Стокса (вывод).
Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.
Измерив скорость равномерного движения шарика, можно определить вязкость жидкости (газа)
Явления переноса в термодинамических неравновесных средах. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Вакуумные условия. Теплопроводность. Уравнение Фурье. Коэффициент теплопроводности. Диффузия. Закон Фика. Коэффициент диффузии. Внутреннее трение (вязкость). Закон Ньютона. Динамическая вязкость.
Метод Пуазейля.
Этот метод основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре. Рассмотрим капилляр радиусом R и длиной l. В жидкости мысленно выделим цилиндрический слой радиусом r и толщиной dr (рис. 54). Сила внутреннего трения (см. (31.1)), действующая на боковую поверхность этого слоя,
где dS — боковая поверхность цилиндрического слоя; знак минус означает, что при возрастании радиуса скорость уменьшается.