Билет № 1

1.Механическое движение и его относительность. Уравнения прямолинейного равномерного и равноускоренного движения. Средняя скорость за время пути.

Механическое движение тела- изменение его положения в пространстве относительно других тел. Основная задача механики- определять положение тела в любой момент времени.

Материальная точка- тело, размерами которого в данных условиях движения можно пренебречь. Тело можно принять за материальную точку, если размеры тела во много раз меньше расстояния, которое оно проходит, и если движение тела поступательное.

Движение тела, при котором все его точки движутся одинаково (то есть тело не вращается и не поворачивается), называется поступательным.

Система отсчета.

Положение тела можно задать только относительно какого-нибудь другого тела, которое называют телом отсчета. Его можно выбирать произвольно. Когда тело отсчета уже выбрано, через какую-нибудь его точку проводят оси координат, и положение любого объекта в пространстве описывают ее координатами.

Система отсчета: тело отсчета, система координат, связанная с ним, и прибор для измерения времени.

Траектория - линия, описываемая телом при движении.

Перемещение - направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим. Проекции вектора перемещения на оси координат равны изменениям координат тела.

Путь - скалярная величина, равная расстоянию от начального пункта движения до конечного, измеренному вдоль траектории.

С корость V- величина, характеризующая быстроту движения, равная отношению перемещения к промежутку времени, за который оно совершено.

У скорение a - это величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Оно равно отношению изменения скорости тела к промежутку времени, за которое это перемещение произошло. В СИ ускорение выражается в метрах в секунду за секунду или в метрах на секунду в квадрате (м/с²)

Положение каждого тела в пространстве всегда рассматривается относительно других тел.  Тело может находиться в состоянии покоя относительно одного тела и одновременно - в состоянии движения относительно другого тела.  Например, человек, сидящий в кресле летящего самолета, находится в состоянии покоя относительно самолета, но одновременно - в состоянии движения относительно земли. И "виноваты" в этом разные системы отсчета! В этом и состоит относительность движения.  Относительность движения проявляется и в том, что скорость, траектория, пройденный путь и некоторые другие характеристики движения относительны, т. е. они могут быть различны в разных системах отсчета. 

Прямолинейное равномерное и равноускоренное движение.

Равномерное прямолинейное движение - движение, при котором тело (точка) за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.

При таком движении не изменяется ни модуль, ни направление скорости.

; ; уравнение движения:

Равноускоренное движение- движение с равномерно изменяющейся скоростью, то есть с постоянным по модулю ускорением.

Движение с возрастающей по модулю скоростью называют равноускоренным, с убывающей скоростью - равнозамедленным. Мгновенная скорость: =V_0x+a_x t.

Уравнение движения: ; перемещение ,

Средняя путевая скорость — это отношение длины пути, пройденного телом, ко времени, за которое этот путь был пройден:

 

Средняя путевая скорость, в отличие от мгновенной скорости не является векторной величиной.

2. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов.

Конденсатор - электротехническое устройство, накапливающее заряд. Конденсатор представляет собой два проводника (обкладки), разделенных слоем диэлектрика .

Расстояние между обкладками много меньше размеров проводника. Обозначение на электрических схемах:

Все электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора. Заряд конденсатора - это абсолютное значение заряда одной из обкладок конденсатора.

Виды конденсаторов. 1. По виду диэлектрика: воздушные, слюдяные, керамические, электролитические. 2. По форме обкладок: плоские, сферические. 3. По величине емкости: постоянные, переменные (подстроечные).

Электроемкость – величина, характеризующая способность двух проводников накапливать электрический заряд. Формула   ;

Единицы измерения в СИ: ( Ф - фарад )

Электроемкость не зависит от заряда и напряжения; но зависит от геометрических размеров проводников, их формы, взаимного расположения, электрических свойств среды между проводниками.

Электроемкость плоского конденсатора

где S - площадь пластины (обкладки) конденсатора; d - расстояние между пластинами; ε₀ - электрическая постоянная; ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика.

ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО КОНДЕНСАТОРА

Конденсатор - это система заряженных тел и обладает энергией. Энергия любого конденсатора:

где С - емкость конденсатора q - заряд конденсатора U - напряжение на обкладках конденсатора Энергия конденсатора равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин конденсатора вплотную,или равна работе по разделению положительных и отрицательных зарядов , необходимой при зарядке конденсатора.

Билет № 2

1.Равномерное движение по окружности.

Движение тела по окружности - криволинейное, при нем изменяется две координаты и направление движения.

Мгновенная скорость тела в любой точке криволинейной траектории направлена по касательной к траектории в этой точке.

Равномерное движение по окружности - движение с ускорением, так как скорость изменяется по направлению. Ускорение направлено к центру окружности и называется центростремительным.

Формула , где R –радиус окружности, V –линейная скорость,ω –угловая скорость.

Характеристики движения по окружности:

Период обращения Т- величина, равная промежутку времени, за который тело совершило полный оборот при равномерном движении по окружности. 

Частота обращения ν- число оборотов по окружности в единицу времени. ν= . Единица измерения 1 Герц = 1 Гц

Линейная скорость- величина, измеряемая отношением длины дуги окружности ко времени, за которое эта дуга пройдена. Она направлена в любой момент времени по касательной к окружности в данной ее точке. Формула V= .

Угловая скорость ω - величина, измеряемая отношением угла поворота тела ко времени, за которое произошел этот поворот. Формула ω=2π/Т, единица измерения 1радиан/секунда = 1 рад/с

Связь линейной и угловой скоростей V=ω·R.

2. Электрический ток. 

Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. За направление электрического тока принято направление движения положительных зарядов.    Электрические заряды могут двигаться упорядоченно под действием электрического поля. Поэтому достаточным условием для существования электрического тока является наличие электрического поля и свободных носителей электрического заряда.       Отношение заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени Δt, к этому интервалу времени называется силой тока I:

 .

Если сила тока со временем не изменяется, электрический ток называют постоянным током.

Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения:

,где ρ – удельное сопротивление проводника.

   Экспериментально установленную зависимость силы тока I от напряжения U и электрического сопротивления R участка цепи называют законом Ома для участка цепи:

 

 Сила тока I прямо пропорциональна напряжению U и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению R участка цепи.

Замкнутая электрическая цепь состоит из двух участков:

внутреннего (источник тока, обладающий внутренним сопротивлением r) и внешнего (нагрузка, обладающая сопротивлением R).

Силы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока против направления действия сил электростатического поля, называются сторонними силами. Сторонние силы в гальваническом элементе или аккумуляторе возникают в результате электрохимических процессов, происходящих на границе раздела электрод — электролит. В машине постоянного тока сторонней силой является сила Лоренца.

Отношение работы ,совершаемой сторонними силами по перемещению заряда Δq вдоль цепи, к значению этого заряда называется электродвижущей силой источника (ЭДС) :

 , (43.15)

где Δq— переносимый заряд.    Электродвижущая сила выражается в тех же единицах, что и напряжение или разность потенциалов, т. е. в вольтах.

Закон Ома для полной цепи: cила тока в электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей ε силе источника тока и обратно пропорциональна сумме электрических сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи. 

или  .

Билет № 3

1. Первый закон Ньютона.

Существуют такие системы отсчёта, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела(или действия других компенсируются)

Всякое тело продолжает оставаться в своем состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока приложенные силы не заставят его изменить это состояние. Само явление сохранения скорости постоянной называется инерцией.

Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции.

Понятие об инерциальных и неинерциальных системах отсчета.

Инерциальная система отсчета- система, в которой всякое тело бесконечно удалено от других тел и не испытывает ускорения. Она должна быть условно неподвижной или движущейся равномерно и прямолинейно. Неинерциальная система отсчета- система отсчета, которая движется ускоренно относительно какой-то другой, инерциальной системы.