- •Жалпы физика курсы
- •Алматы, 2007
- •Студенттерге арналған пән бағдарламасы – syllabus. Оқу мерзімі- 4 жыл Академиялық дәрежесі- бакалавр
- •1 Кесте
- •Дәрістік, практикалық және зертханалық оқулардың тақырыптары, оқуды, рейтингті өткізу кестесі:
- •Практикалық оқулардың тақырыптары:
- •Кафедрада жасалатын зертханалық жұмыстардың тізімі Механика және молекулалық физика
- •Электр және магнетизм
- •Оптика және атомдық физика
- •Әдебиеттер тізімі:
- •Студенттер үшін жадынама
- •I тарау. Механика.
- •§1. Дәріс сабағының конспектілері.
- •Механикадағы абстрактылы шамалар.
- •Кинематика
- •Қозғалыстың жалпы түрлері
- •Санақ жүйесі. Траектория, жол, орын ауыстыру векторы.
- •Жылдамдық, үдеу
- •Орташа жылдамдық векторы радиус-векторының уақыт интервалына қатынасын айтады:
- •Айналмалы қозғалыстың кинематикасы.
- •Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстарды салыстыру
- •Материалдық нүктенің динамикасы
- •Ньютонның бірінші заңы.
- •2.2. Ньютонның екінші заңы.
- •2.2.1 Масса
- •2.2.3 Импульс.
- •Ньютонның екінші заңы.
- •Әсер етуші күштердің тәуелсіздік заңы.
- •3.2 Эйнштейн постулаттары.
- •3.3 Лоренц түрлендіруі
- •3.4 Релятивистік динамикадағы негізгі теңдеулер
- •4. Механикадағы күштер.
- •41 Ауырлық күші және салмақ
- •4.2 Үйкеліс күші
- •4.3 Серпімді күштер
- •5. Механикалық жұмыс
- •6. Энергия.
- •6.1 Кинетикалық энергия.
- •6.2 Потенциалдық энергия.
- •6.3 Энергияның сақталу заңы.
- •7. Механизмдердің пайдалы әсер коэффициенті.
- •Массасы барлық көлемге бірдей орналасқан және дұрыс геометриялық
- •Айналмалы қатты дененің динамикасының негізгі теңдеуі.
- •Импульс моменті және сақталу заңдары.
- •Дененің ілгерлемелі қозғалысы мен қатты дененің айналмалы қозғалысын салыстырайық:
- •Қатты дененің деформациясы.
- •Бүкіләлемдік тартылыс заңы.
- •Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері.
- •Бернулли теңдеуі
- •Тұтқырлық
- •Ағынның түрлері
- •Стокс заңы.
- •. Пуазейль заңы.
- •Механика бөлімі бойынша қолданылатын әдебиеттер тізімі
- •§2. Физикалық есептерді шығару алгоритмі
- •§3. Механика бөлімі бойынша мысал есептер.
- •§4. Студенттердің өз бетінше шығаруына арналған есептер.
- •Механика бойынша есептер шығаруда қолданылатын әдебиеттер:
- •§5. Жалпы физика курсы бойынша лабораториялық жұмыстарды істеу алгоритмі
- •§6. Физикалық тәжірибелердің негізгі түсініктері
- •Математикалық маятниктің тербеліс заңдарын зерттеу.
- •Тәжірибе қондырғысы.
- •Өлшеу нәтижелерін математикалық өңдеу.
- •Механика бөлімі бойынша виртуалдық тұрғыда жасалатын жұмыстар тізімі.
- •Лабораториялық жұмыстар бойынша қолданылатын әдебиеттер тізімі.
- •§7. Механика бөлімі бойынша өз бетінше дайындық ретінде берілген тест сұрақтары.
- •Молекулалық физика және термодинамика Идеал газдардың молекулалық–кинетикалық теориясы
- •§8. Дәріс сабағының конспектілері.
- •Статистикалық және термодинамикалық зерттеу әдістері:
- •Термодинамикалық жүйе.
- •Температура.
- •Идеал газ.
- •Бойль – Мариотт заңы
- •Авогадро заңы.
- •6. Дальтон заңы.
- •Температураның термодинамикалық шкаласында
- •8. Идеал газ күйінің теңдеуі.
- •Идеал газдардың молекулалық – кинетикалық теориясындағы негізгі теңдеу
- •Идеал газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы:
- •Идеал газ молекулаларының жылдамдығы бойынша таралуы туралы Максвелл заңы.
- •17. Молекулалардың орташа еркін жүру жолы.
- •18. Молекулалық- кинетикалық теорияны дәлелдейтін тәжірбиелер.
- •19. Тасымал құбылысы.
- •20. Жылу өткізгіштік.
- •21. Диффузия
- •22. Ішкі үйкеліс (тұтқырлық).
- •Термодинамика жүйесіндегі ішкі энергия.
- •Еркіндік дәрежесінің саны.
- •Еркіндік дәрежесі бойынша энергияның бірқалыпты таралуына арналған Больцман заңы.
- •26. Термодинамиканың 1-ші бастамасы.
- •27. Ұлғаю кезіндегі газдың жұмысы.
- •28. Жылусыйымдылық.
- •Тұрақты көлемдегі мольдік жылу сыйымдылық.
- •Тұрақты қысымдағы молярлы жылу сыйымдылық. Майер теңдеуі.
- •35. Адиабаталық процестегі газдың жұмысы.
- •37. Айналмалы процесі. (цикл)
- •38. Айнымалы процесс үшін пәк
- •39. Қайтымды және қайтымсыз процестер.
- •40.Энтропия.
- •41. Энтропияның өзгеруі.
- •42. Энтропияны статистикалық тұрғыдан түсіндіру.
- •43.Энтропияның өсу принципі.
- •44.Термодинамиканың екінші бастамасы.
- •45. Термодинамиканың үшінші бастамасы:
- •46. Жылулық двигательдер және тоңазытқыш машиналар.
- •Двигательдің термиалық пәк-і.
- •47. Карно теоремасы.
- •48. Карно циклы.
- •50. Реал газдардың изотермалары.
- •51. Реал газдың ішкі энергиясы.
- •52. Сұйықтар және олардың сипаттары.
- •53. Беттік тартылу.
- •Қатты денеге жұғылатын сұйықтық деп шеттік бұрышы үшкір болған
- •55. Сұйықтықтың қисық бетінің қысымы.
- •56. Капилярлық құбылыс.
- •57. Кристалдық және аморфты қатты денелер.
- •58. Кристалдардың типтері.
- •59. Кристалдардағы ақаулар.
- •60. Қатты денелердің жылу сыйымдылығы.
- •61. Агрегаттық күйдің өзгерісі.
- •62.Фазалық ауысулар.
- •63. Диаграммалық күй.
- •64. Клапейрон - Клаузиус теңдеуі.
- •65. Күй диаграммасын талдау.
- •Молекулалық физика бойынша әдебиеттер тізімі.
- •§9. Есептерді шығару мысалы.
- •§10. Студенттердің өз бетінше шығаруға ұсынылған есептер.
- •Молекулалық физика бойынша есептер шығаруда қолданылатын әдебиеттер:
- •§11. Сұйықтың беттік керілу коэффициентін анықтау.
- •Теориялық кіріспе.
- •Эксперименттік қондырғы.
- •Экспериментті жүргізу.
- •Нәтижелерді өңдеу.
- •Бақылау сұрақтары
- •Молекулалық физика және термодинамика бөлімі бойынша кафедрадағы лабораториялық жұмыстар тізімі:
- •Молекулалық физика бойынша компьютерлік жұмыстар тізімі
- •Лабораториялық жұмыстар бойынша қолданылатын әдебиеттер тізімі.
- •§12. Молекулалық физика және термодинамика бөлімі бойынша тест сұрақтары
- •Мазмұны
Бүкіләлемдік тартылыс заңы.
Табиғатта барлық денелер бірін-бірі тартады. Осы тартылу заңын Ньютон ашқан және бүкіләлемдік тартылыс заңы деп атайды.
Бұл заң бойынша: екі материалдық нүктенің тартылыс күші, осы нүктенің массаларына тура пропорционал және ара қашықтығының квадратына кері пропорционал.
мұндағы - пропорционалдық коэффициент, гравитациялық тұрақты деп аталады, оның шамасы =6.672·10-11 H·м2/кг2, m1 және m2 – денелердің массалары, r – денелердің ара қашықтығы.
Космостық жылдамдықтар.
Жерді айналып ұшу үшін дененің өзіндік жылдамдығы болуы керек.
Бірінші
космостық жылдамдық:
км/с
Екінші
космостық жылдамдық:
км/с
Үшінші
космостық жылдамдық:
км/с,
13. Сұйықтардың қозғалысы.
13.1 Сұйықтардағы қысым.
Мысалы, суға батырылған ∆s дене бетінің әрбір элементіне сұйық тарапынан, бетке перпендикуляр бағытталған ∆F күш әсер етеді. Бірлік ауданға сұйықтың түсіретін күші сұйықтың қысымы деп аталады.
Өлшем бірлігі: 1 Па =1 Н/м2
13.2 Паскаль заңы.
Қалыпты сұйықтар мен газдарда қысым Паскаль заңына бағынады:
Тыныштықта тұрған сұйықтың барлық бағытында, кез келген жерінде қысым бірдей және қысым барлық көлемге бірдей беріледі.
Архимед күші.
Егер
сұйық сығылмайтын болса, оның тығыздығы
қысымнан тәуелсіз. Онда сұйық ағынының
көлденең s қимасында, Һ
биіктігінде және ρ
тығыздығында салмағы:
ал төменгі бөлігіне түсірілген қысым
биіктікпен сызықты түрде өзгереді:
мұндағы
-
гидростатикалық қысым деп аталады.
Сұйықтың төменгі бөліктеріне жоғарыға
қарағанда көбірек қысым түседі, сонда
суға батырылған денеге Архимед заңы
бойынша анықталатын күш әсер етеді:
суға немесе газға батырылған денеге, сұйық немесе газ тарапынан дененің салмағына тең, кері итеруші күш (жоғары бағытталған) әсер етеді.
мұндағы – судың тығыздығы, V – дененің көлемі.
Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері.
Кинематикалық тұрғыдан қарастырғанда, сұйық қозғалысын оның әрбір бөлшектерінің қозғалысымен сипаттауға болады. Сұйық қозғалысын қарастырғанда ағын сызықтары және ағын түтігі деген ұғымдар пайланылады.
М
үлде
сығылмайтын және мүлде тұтқыр емес
сұйық идеал
сұйық
деп
аталады.
Сұйықтың әрбір бөлшегі өзіне тән жылдамдықтың векторы бойымен қозғалады, яғни сұйық жылдамдық векторының өрісі болып табылады.
Егер жылдамдық векторы бойымен сызықтар жүргізсек, олардың әрбір нүктесінен жүргізілген жанама сұйық бөлшегі, жылдамдықтың сол нүктедегі бағытына дәл келсе, онда мұндай сызықтарды ағын сызықтары деп атайды.
Сұйықтардың ағын сызықтарымен шектелген бөлігін ағын түтігі деп атайды.
Үзілісcіздік теңдеуі
Айталық, ағын түтігі бойымен үзіліссіз сұйық ағып жатсын. Мұндағы ағыс сұйық массасының сақталу заңын қанағаттандырады. Олай болса, ағын түтігінің көлденең қимасы s арқылы ∆t бірлік уақытта өтетін сұйық массасы ∆m мынаған тең болады:
егер сұйық сығылмайды деп есептесек, онда s1 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі қандай болса, s2 қимадан ағып өтетін сұйық көлемі де дәл сондай, сондықтан
бұдан
мұндағы
екенін
ескерсек
онда
,
яғни, сығылмайтын тұтқыр емес сұйық ағысының жылдамдығы мен ағын түтігінің көлденең қимасының көбейтіндіcі берілген ағын түтігі үшін тұрақты шама болады. Бұл айтылған қортынды ағынның үзіліссіздігі жөніндегі теоремасы деп аталады.
