Редакція DuoForce. Редактори: Богдан Дорошенков; Катерина Бикова; Максим Кит; Володимир Сухов; Тимур Імінов; Артур Соколов; Субота Антон; Маша Салова; Михаил Мартинов. ***В основному формули, та задачі по теме пишите самі. Уся потрібна інформація у краткій формі, в купі. Відповіді передаются тільки редакторам, усі потратили свій час на цей зборник, та передача їх ішним людям, які не зробили ніяких зусиль було б несправедливо. Вирішувати вам. Усім дякую! (БІЛЕТ 1) . Механі́чна ене́ргія — енергія, яку фізичне тіло має завдяки рухові чи перебуванні в полі потенціальних сил. Механічна енергія дорівнює сумі кінетичної та потенційноїенергії тіла. Поняття механічної енергії макроскопічного тіла не включає в себе енергію руху атомів, із яких воно складається. Формула закону Ома для ділянки кола Зіставивши дві ці залежності, можна прийти до такого ж висновку, до якого прийшов німецький вчений Георг Ом в 1827 р. Він пов’язав воєдино три вищевказані фізичні величини і вивів закон, який назвали його ім’ям. Закон Ома для ділянки кола говорить: Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки і обернено пропорційна його опору. I = U/R, де I – сила струму, U – напруга, R – опір. Закон Джоуля – Ленца Роботу, яку виконує джерело струму з ЕРС, визначають за формулою: Енергія джерела струму перетворюється частково або повністю у внутрішню енергію провідника або в механічну енергію. Скориставшись законом Ома, роботу можна виразити через силу струму або напругу: Потужність електричного струму дорівнює відношенню роботи А до часу t, протягом якого вона виконується: Одиницею потужності в СІ є Ват (Вт). Якщо по провіднику проходить струм, то провідник нагрівається. Англійський вчений Дж. П. Джоуль і російський вчений Е. Х. Ленц встановили закон (Джоуля – Ленца): кількість теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом, пропорційна силі струму, напрузі і часу проходження струму: При відсутності сторонніх сил: Імпульс тіла — це векторна фізична величина, яка є мірою механічного руху і дорівнює добутку маси тіла і його швидкості. Позначається буквою p.Одиниця вимірювання — один кілограмометр за секунду (1 кг · м/с).

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. Реактивний рух — рух, що виникає за рахунок відкидання частини маси тіла ізпевною швидкістю. Механі́чна ене́ргія — енергія, яку фізичне тіло має завдяки рухові чи перебуванні в полі потенціальних сил. Механічна енергія дорівнює сумі кінетичної та потенційноїенергії тіла. Поняття механічної енергії макроскопічного тіла не включає в себе енергію руху атомів, із яких воно складається.

(БІЛЕТ 2) . Кінетична теорія - теорія, що пояснює властивості ідеального газу, в основі якої лежить такі припущення: — газ є ідеальним; — молекули газу мають нехтувально малі розміри, невпинно рухаються і пружно вдаряються одна в одну чи в поверхню; — середня кінетична енергія частинок газу є прямо пропорційною термодинамічній температурі газу. Використовується в хімічній кінетиці. Маса та розміри молекул. Стала Авогадро При дуже малих розмірах молекул число їх у будь-якому макроскопічному тілі величезна. Тому в розрахунках зручніше використовувати відносні значення мас. Відносна молекулярна (або атомна) маса - це відношення маси молекули (або атома) даної речовини до 1/12 маси атома Карбону. Знайти відносну молекулярну масу можна за допомогою таблиці Менделєєва. Кількість речовини - відношення числа молекул у даному тілі до числа молекул у 0,012 кг вуглецю. Кількість речовини вимірюється вмолях. Моль - кількість речовини, в якій міститься стільки ж молекул, скільки їх міститься у 0,012 кг вуглецю. Число молекул або атомів в 1 молі речовини називають сталою Авогадро, на честь італійського вченого ХІХ століття. Ця величина однакова для всіх речовин і дорівнює 6,02•1023моль-1. Для того щоб знайти кількість речовини, необхідно число молекул у даному тілі поділити на сталу Авогадро. Молярна маса - маса речовини, взятої в кількості одного моля. Молярна маса вимірюється в кілограмах, поділених на моль. Молярну масу можна знайти як відношення маси тіла до кількості речовини. Масу будь-якої кількості речовини знаходимо як добуток маси однієї молекули на сталу Авогадро. Коливальний рух – це рух, що повторюється через однакові проміжки часу, проходячи через положення рівноваги. (БІЛЕТ 3) . Вн́утрішня ене́ргія тіла (позначається як E або U) — повна енергіятермодинамічної системи за винятком її кінетичної енергії як цілого і потенціальної енергії тіла в полі зовнішніх сил. Кі́лькість теплоти́ (кі́лькість тепла́) або просто теплота́ — це фізична величина, що відповідає енергії, перенесення якої між двома тілами (різними ділянками тіла) здійснюється за рахунок різниці температур без виконання механічної роботи і не зв'язана з перенесенням речовини від одного тіла до іншого^[1]. Виступає характеристикою процесів передаванняенергії між тілами при теплообміні. Пе́рший зако́н термодина́міки — одне з основних положень термодинаміки, є, по суті, законом збереження енергії у застосуванні до термодинамічнихпроцесів. Перший закон термодинаміки сформульований в середині 19 століття в результаті робіт Саді Карно, Юліуса фон Маєра, Джеймса Прескотта Джоуля і Германа фон Гельмгольца. ВОПРОС ДРУГИЙ ** Будь-які коливання в системах — це процеси з багаторазовим періодичним повторенням певних станів системи. Крім механічних, можуть реалізовуватись коливання особливого типу, які називаються електромагнітними (чи просто електричними). Електромагнітні коливання — це періодичні перетворення енергії електричного поля на енергію магнітного поля і навпаки, які супроводжуються повторюваною зміною параметрів електричного кола (заряду, напруги, сили струму). Електричне коло, в якому можуть відбуватись такі перетворення енергії, називається коливальним контуром. Найпростішим пристроєм, в якому досить просто можна спостерігати електромагнітні коливання, є електричне коло, що складається з котушки індуктивністю L та конденсатора ємністю С (мал. 3.1). Зрозуміло, що провідник, з якого виготовлено котушку, має й активний опір R, але спочатку ми ним нехтуватимемо. Щоб легко можна було спостерігати за змінами напруги на обкладках конденсатора, до яких під'єднано вольтметр V, коливання мають бути досить повільні. Тому в такому пристрої використовують котушку значної індуктивності (наприклад 25 Гн) і конденсатор великої ємності (1000—2000 мкФ). Вольтметр беруть з нульовою поділкою посередині шкали. (БІЛЕТ 4 ) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Опыт Штерна — впервые проведённый немецким физиком Отто Штерном в 1920 году. Опыт являлся одним из первых практических доказательств состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. В нём были непосредственно измерены скорости теплового движения молекул и подтверждено наличие распределения молекул газов по скоростям .

- Броуновское движение - неупорядоченный, хаотическое движение частиц под действием неравномерных ударов молекул вещества с разных сторон в растворах. Назван в честь ботаника Роберта Броуна, который наблюдал [1] это явление под микроскопом в 1827 г. .. Теорию броуновского движения построил в 1905 Альберт Эйнштейн.

- Взаємодія атомів і молекул речовин у різних агрегатних станах

Сили взаємодії молекул речовини мають електричне походження й зумовлені як відштовхуванням ядер атомів сусідніх молекул речовини, так і притяганням між ядрами одних атомів і електронними оболонками інших. Графіки залежності сил відштовхування і сил притягання від відстані між двома сусідніми частинками мають різну крутизну. Залежність результуючої сили  від r при малих rсхожа на залежність , а при великих — на залежність .Молекули речовини, яка перебуває в газоподібному стані, настільки віддалені одна від одної, що практично не взаємодіють (лише відштовхуються при зіткненнях). В інших агрегатних станах речовин молекули взаємодіють, причомуFрез тим більша, чим менший r.- Температу́ра (належне змішування, нормальний стан) —фізична величина , яка описує стан термодинамічної системи .Температу́ра — скалярна фізична величина, яка характеризує середню кінетичну енергію частинок макроскопічної системи, що припадає на один ступінь вільності.

- Температурні шкали. За шкалою Кельвіна 0 градусів відповідають абсолютному нулю, тобто повній відсутності руху молекул . Інша реперна точка — потрійна точка води . Її температура 273,16 К вибрана так, щоб один кельвін відповідав одному градусу за шкалою Цельсія . Температура за шкалою Кельвіна називається абсолютною температурою . Вона позначається великою латинською літерою T. Шкала Кельвіна використовується у фізиці. Її називають термодинамічною шкалою, оскільки вона найкраще визначена. Наприклад, потрійна точка води на відміну від температури замерзання, не залежить від тиску.

За шкалою Цельсія 0 °C відповідає температура замерзання води, 100 °C — температура кипіння води (при тиску в 1 атмосферу ). Здебільшого температура за шкалою Цельсія позначається маленькою латинською літерою t.За шкалою Фаренгейта замерзання і кипіння води розділяють 180 °F. Один градус за Фаренгейтом дорівнює 5/9 кельвіна або градуса Цельсія. Вода замерзає при 32 °F, а кипить при 212 °F

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Звукові хвилі (акустичними хвилями) — це повздовжні хвилі: вони складаються із частинок, що коливаються вздовж напряму поширення хвилі, створюючи області високого і низького тиску (області розрідження і стиску). Вони можуть поширюватися в твердих тілах, рідинах і газах і мають широкий діапазон частот. - Швидкість, з якою поширюються звукові хвилі, називається швидкістю звуку . Вона залежить від густини середовища та її температури. Швидкість звукових коливань в сухому повітрі 331 м/с або 1180 км/год, 1200 км/год, вона збільшується із збільшенням температури.

- Гучність звуку і висота тону. Луна Звукові хвилі мають об’єктивні характеристики, наприклад енергія хвилі W або інтенсивність хвилі І. Інтенсивність хвилі виражається формулою I=W/St. Отже, вона чисельно дорівнює енергії, яку переносить хвиля протягом секунди через одиничну площадку в просторі. Крім того, звук має додаткові характеристики — гучність звуку і висота тону. Гучність звуку визначається не тільки об’єктивними властивостями звуку (чим більше значення I, тим більша гучність), але й індивідуальними особливостями органів слуху людини. Висота тону звуку (звукова тональність) визначається об’єктивною характеристикою — частотою: чим більша , тим вищий тон звуку при його слуховому сприйнятті. Звукова хвиля, досягаючи деякого тіла,— це може бути стіна будівлі, дерево, гора, хмара,— відбивається за таким самим законом, як і світлова хвиля (кут відбивання дорівнює куту падіння). Якщо відбиваюча поверхня досить віддалена, то людина чує не лише звук від його джерела, але й відбитий через деякий час звук, який називається луною.

- Резона́нс (від лат. resono «відгук, відгукуюсь») — явище, що спостерігається в різного типу фізичних системах , які знаходяться під дією зовнішніх, змінних в часі збурень. Найчастіше резонанс визначають як зростання амплітуди вимушених коливань в системі при співпадінні частоти зовнішньої сили з одною із власних частот коливальної системи. В деяких випадках виникають складності з визначенням власних частот і резонанс проявляється при певних умовах узгодження в просторі і часі характеристик зовнішніх збурень і внутрішніх властивостей системи. Явище резонансу було вперше описано

Галілео Галілеєм в в 1638 році [1] . В описі резонансу Г. Галілей якраз звернув увагу на найсуттєвіше — на здатність механічної коливальної системи (важкого маятника ) накопичувати енергію, що підводиться від зовнішнього джерела з певною частотою.

(БІЛЕТ 5) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Випаро́вування — процес переходу рідини в газоподібний стан , відбувається при будь-якій

температурі (на відміну від кипіння , що відбувається при певній температурі). - Наси́чена па́ра — пара , що перебуває в термодинамічній рівновазі з рідиною або твердим тілом. Тиск , температура і хімічний потенціал у насиченої пари однаковий із тими фазами , з якими вона співіснує.

- Ненаси́чена па́ра — пара, яка не перебуває в динамічній рівновазі зі своєю рідиною (не досягла насичення). Інакше кажучи, ненасиченою буде пара над поверхнею рідини, коли випаровування переважає над конденсацією. Очевидно, що густина ненасиченої пари менша за густину насиченої пари.

- Тиск насиченої пари — тиск пари, яка перебуває в рівновазі з рідиною або твердим тілом при даній температурі. Тиск насиченої пари будь-якої хімічної сполуки залежить тільки від температури (див. мал.); при даній температурі тиск насиченої пари і її температурний коефіцієнт — характерні і дуже важливі властивості речовин, які необхідні для багатьох практичних розрахунків. Раніше тиск насиченої пари називали пружністю насиченої пари.

- Вологість повітря — вміст водяної пари в повітрі , характеризується пружністю водяної пари , відносною вологістю , дефіцитом вологи , точкою роси , — є одним з найважливіших параметрів атмосфери , що визначає погоду , а також те, наскільки комфортно почуває себе людина в цей момент часу. Вологість повітря вимірюють спеціальними приладами – психрометром, гігрометром тощо.

Вимірюють вологість також за допомогою волосяного гігрометра, дія якого ґрунтується на властивості волосини людини змінювати свою довжину у вологому повітрі. Унаслідок збільшення вологості довжина волосини зростає, а зі зменшенням вологості волосина коротшає.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Електромагні́тна хви́ля — процес розповсюдження електромагнітної взаємодії в просторі у вигляді змінних зв'язаних між собою електричного та магнітного полів. Прикладами електромагнітних хвиль є світло , радіохвилі, рентгенівські промені , гамма-промені [1] . Загальні властивості електромагнітних хвиль вивчаються в розділі фізики, що називається класичною електродинамікою , специфічні — в інших розділах фізики, таких як радіофізика, оптика, спектроскопія , атомна фізика , ядерна фізика тощо.

- Радіозв'язок — передача та прийом інформації за допомогою радіохвиль, які поширюються в просторі без проводів.

Принцип радіозв'язку полягає ось у чому: змінний електричний струм високої частоти, створений у передавальній антені, викликає в навколишньому просторі швидко змінюване електромагнітне поле, що поширюється у вигляді електромагнітної хвилі. Досягаючи приймальної антени, електромагнітна хвиля викликає в ній змінний струм тієї самої частоти, у на якій працює передавач.

Для здійснення радіотелефонного зв'язку необхідно використовувати високочастотні коливання, інтенсивно випромінювані антеною. Для передачі звуку ці високочастотні коливання змінюють за допомогою електричних коливань низької частоти (цей процес називається модуляцією).

У приймачі з модульованих коливань високої частоти виділяються низькочастотні коливання (цей процес називається детектуванням). Добутий у результаті детектування сигнал відповідає тому звуковому сигналові, який діяв на мікрофон передавача. Після підсилення коливання низької частоти можуть бути перетворені на звук.

- Засоби зв'язку (телекомунікації) призначені для прийому та передачі інформації на відстані. Інформація також може передаватися у різних формах: паперовій, звуковій та візуальній.

Усі засоби зв'язку можна поділити залежно від виду зв'язку. До основних видів відносять такі види зв'язку:

♦ поштовий; ♦ телеграфний (у т. ч. телексний); ♦ телефонний (у т. ч. факсимільний і факсмодемний); ♦ радіозв'язок; ♦ електронний.

Види зв'язку, що використовують засоби радіотехніки та електроніки, об'єднують під назвою електрозв'язок.

У технічному плані електрозв'язок може бути дротовим або бездротовим (радіозв'язок). Всі види зв'язку можуть використовувати як дроти, так і радіоканали. Так, традиційні дротові види зв'язку - телеграф, телефон - використовують радіозв'язок при передачі на значні відстані (міжміський, міжнародний зв'язок). Водночас телебачення може поширюватися дротами (кабельне телебачення).

Широкого поширення набули так звані радіорелейні лінії зв'язку.

Радіорелейна лінія зв'язку призначена для передачі на значну відстань телефонних переговорів і телевізійних програм. Сучасна апаратура радіорелейного зв'язку може забезпечити одночасну розмову кількох тисяч абонентів і передачу кількох програм телебачення. Радіорелейною лінією можуть також передаватися телеграфні повідомлення та радіомовні програми.

Радіорелейна лінія являє собою ланцюжок ультракороткохвильових радіостанцій, розміщених на відстані 50-70 км одна від одної. Антена станції випромінює радіохвилі в напрямі першої проміжної станції. Там передача приймається, посилюється і передається на наступну проміжну станцію. Так здійснюється передача до кінцевої станції. Процес прийому, посилення і подальшої передачі сигналу називається ретрансляцією, а проміжні станції ретрансляційними.

Радіорелейна лінія має значну перевагу перед радіозв'язком на коротких хвилях - вона забезпечує роботу дуже значної кількості телефонних каналів і передачу телебачення. Ні те, ні інше при зв'язку на коротких хвилях забезпечити не можливо.

Сучасні лінії дротового зв'язку, виконані з коаксіального кабелю, пропускають досить широку смугу частот. Проте радіорелейні лінії мають переваги і перед ними. Радіорелейну лінію можна збудувати швидше і дешевше, ніж кабельну лінію. Радіорелейна лінія дає велику економію кольорових металів - міді та свинцю, потребує меншої кількості підсилювальних пристроїв. При цьому якість передачі телефонних розмов радіорелейною лінією така сама, як при передачі найкращою кабельною лінією.

Поштовий зв'язок є найдавнішим із відомих видів зв'язку. Він забезпечує поштові відправлення (листи, посилки, бандеролі) та поштові грошові перекази, а також розповсюдження (передплату) газет і журналів.

Телеграфний зв'язок (телеграф) завдяки документальності прийому, високій продуктивності, ефективному використанню пропускної спроможності каналу зв'язку і стійкості до перешкод також набув достатнього поширення. Телеграфні апарати - телетайпи - дають змогу здійснювати обмін телеграмами між відділеннями зв'язку, документальний букводрукуючий зв'язок між абонентськими установками підприємств, установ і організацій, обмін інформацією між обчислювальними центрами, запровадження і виведення інформації з ЕОМ. Тепер станція є у Києві, а Україна одержала свій індекс замість старого SU. Хоча телексний зв'язок поступається факсмодемному, він вважається офіційним.

Ще одним видом дротового зв'язку є телефонний зв'язок. З березня 1995 року Україна має також власний код міжнародного телефонного зв'язку - 380. Свій подальший розвиток телефонний зв'язок одержав у вигляді факсимільного, який використовує факсимільні апарати (факси), що дають змогу передавати письмові повідомлення, факсмодемного, який використовує для цього комп'ютер, а також відеотелефонного зв'язку, який дозволяє разом із звуком передавати зображення особи, що говорить по телефону.

(БІЛЕТ 6) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Поверхне́вий на́тяг — фізичне явище, суть якого полягає в прагненні рідини скоротити площу своєї поверхні при незмінному об'ємі. Характеризується коефіцієнтом поверхневого натягу . Завдяки силам поверхневого натягу краплі рідини приймають максимально близьку до сферичної форми, виникає капілярний ефект , деякі комахи можуть ходити по воді. Поверхневий натяг виникає як у випадку поверхні розділу між рідиною й газом, так і у випадку поверхні розділу двох різних рідин. Своєю появою сили поверхневого натягу завдячують поверхневій енергії .Для зменшення сил поверхневого натягу використовуються поверхнево-активні речовини

- Капілярні явища, фізичні явища, обумовлені дією поверхневого натягнення на кордоні розділу середовищ, що не змішуються. ДО ДО. я. відносять зазвичай явища в рідких середовищах, викликані викривленням їх поверхні, що граничить з ін. рідиною, газом або власною парою. Викривлення поверхні веде до появи в рідині додаткового капілярного тиску D p , величина якого пов'язана з середньою кривизною r поверхні рівнянням Лапласа: D p = p 1 — p 2 . = 2s 12 / r , де (s 12 — поверхневе натягнення на кордоні двох середовищ; p 1 і p 2 — тиск в рідині 1 і середовищу, що контактує з нею ( фазі ) 2. В разі увігнутої поверхні рідини ( r < 0) тиск в ній знижений в порівнянні з тиском в сусідній фазі: p 1 < p 2 і D p < 0. Для опуклих поверхонь ( r > 0) знак D p міняється на зворотний. Капілярний тиск створюється силами поверхневого натягнення, що діють по дотичній до поверхні розділу. Викривлення поверхні розділу веде до появи складової, направленої всередину об'єму однієї з контактуючих фаз. Для плоскої поверхні розділу ( r = ¥) така складова відсутня і D p = 0.

- Капілярні явища У природі часто зустрічаються пористі тіла, об’єм яких пронизаний великою кількістю дрібних каналів. Таку будову мають папір, шкіра, дерево, грунт, деякі будівельні матеріали. Вода або інша рідина при попаданні на таке тіло убирається в нього або підіймається на значну висоту. Аналогічні явища можна спостерігати також у дуже вузьких скляних трубках з діаметром біля міліметра і менше, які називаються капілярами. Явища, що зумовлені поверхневим натягом і відбуваються в тонких трубчатих каналах (капілярах), називаються капілярними явищами або капілярністю.

- Явища змочування й капілярності у живій природі і техніці Явище змочування отримало велике практичне значення. Його використовують у процесах паяння, склеювання, змащення тертьових поверхонь, фарбування тіл і т.п. Особливо широко використовуються змочування в флотаційних процесах (збагачення руд цінною породою). У основу даних процесів покладена зміна поверхневого натягу рідини з допомогою різних домішок й неоднакове змочування нею різноманітних твердих тіл. Сутність принципу флотації полягає у наступному. Чиста руда майже ніколи не зустрічається в природі. Корисна копалина здебільшого перемішана з непотрібною порожньою породою (бідна руда). Перш ніж використати у виробництві, її необхідно збагатити, тобто відокремити руду від породи. Флотаційний процес полягає у прилипанні бульбашок повітря до частинок корисної копалини. Густина корисної копалини і бульбашки повітря менша за густину води, тому вони спливають. Отже, флотація можлива за таких умов:

1) поверхня частинок корисної копалини не повинна змочуватись водою;

2) руда має бути роздрібнена на такі частинки, щоб вони могли спливати з бульбашками повітря, які до них прилипають. Для покращення процесу прилипання бульбашок повітря до частинок корисної копалини у флотаційну ванну додають олію, яка змочує частинки корисної копалини і не змочує частинки породи. Бульбашки повітря добре прилипають до покритих тонкою плівкою олії частинок корисної копалини. При механічній обробці металів, бурінні свердловин в гірських породах змочують їх спеціальними рідинами, котрі полегшує й прискорює їх обробку. Подібне явище змочування потрібно враховувати й в конструюванні космічних апаратів. У стані невагомості змочуюча рідина розпливається по бокових стінках посудини, а незмочуюча збирається в посудині у вигляді великої краплини. Тому матеріал стінок й форму ємностей для палива треба вибирати так, аби паливо втримувалось біля отворів, крізь які воно перекачується до двигунів. Надзвичайно поширена у природі, техніці та побуті капілярність, яка відіграє значну роль у багатьох процесах. Зокрема, у будівельній практиці необхідно враховувати піднімання вологи по капілярах будівельних матеріалів. Цегла та бетон мають широко розгалужені системи капілярів, по яких вода може підніматись на велику висоту, спричиняючи вологість стін будинку. З метою захисту стін від вологості між фундаментом будинку і стінами прокладають шар толю, смоли чи іншого матеріалу, котрий перешкоджає проникненню вологи. Капілярні явища важливі й у житті рослин, людей і тварин (в тілі дорослої людини біля 160 мільярдів капілярів, загальна довжина котрих 60 - 80 тисяч км). Саме у капілярах здійснюються основні процеси, які пов’язані із диханням й живленням організмів. На капілярних явищах ґрунтуються агротехнічні прийоми регулювання водного режиму ґрунту - закоткування і боронування. Явище капілярності використовують й у побуті, наприклад при застосуванні гігроскопічної вати, промокального паперу, рушників та серветок.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Поширення коливань у пружних середовищах. Поперечні та повздовжні хвилі. Довжина хвилі.

Хвилею називають процес поширення коливань у просторі з часом. Як і коливання, хвилі за своєю фізичною природою поділяють на механічні та електромагнітні .

Механічна хвиля - це процес поширення механічних коливань у пружному середовищі. Прикладом найпоширеніших механічних хвиль є звук, хвилі на поверхні рідин.

Джерело хвилі - це коливальна система, яка під час коливань передає частину своєї енергії в навколишнє середовище. Ця передача має місце, коли частинки навколишнього пружного середовища беруть участь у коливальному процесі джерела. Якщо джерело хвиль знаходиться в пружному середовищі, що займає досить велику частину простору, тобто в суцільному середовищі (твердому тілі, рідині або газі), всі точки якого між собою пружно зв'язані, то збудження коливань частинок біля джерела зумовлює вимушені коливання сусідніх частинок , ті, в свою чергу, збуджують коливання наступних тощо. Якщо частинки пружного середовища коливаються в площині, перпендикулярній до напряму поширення хвилі y, то таку хвилю називають поперечною . Ця хвиля може поширюватися в твердих тілах або на поверхні рідин. Якщо частинки середовища коливаються в тій самій площині, в якій поширюється і сама хвиля, то хвилю називають поздовжньою. Така хвиля поширюється в твердих тілах, рідинах і газах. Як у поперечних, так і в поздовжніх хвилях процес поширення коливань не супроводжується перенесенням речовини в напрямі поширення хвилі. У кожній точці простору частинки лише здійснюють коливання відносно положення рівноваги. Але поширення коливань супроводжується передачею енергії коливань від однієї точки середовища до іншої. Знайдемо формулу, що описує процес поширення коливань в середовищі. Нехай джерело хвиль (точка О ) коливається за гармонічним законом x = A sinw t, де х - зміщення точки середовища; А - амплітуда коливань; w = 2p n - циклічна частота; t - час від початку коливань джерела хвиль. Точка М середовища знаходиться на відстані у від джерела хвиль. Швидкість поширення хвилі - величина скінченна, тому чим далі знаходиться ця точка середовища від джерела, тим більше часу потрібно для того, щоб хвиля надійшла до цієї точки, і тим пізніше в ній почнуться коливання. Отже, - це час запізнення початку коливань в заданій точці середовища порівняно з джерелом хвиль .

Тому час коливання даної точки середовища. Тому підставивши рівняння у вираз, дістанемо Формула є рівнянням плоскої біжучої хвилі. Періодом Т хвилі є період коливань точок середовища під дією цієї хвилі. Частотою n хвилі називають величину, обернену періоду, яка дорівнює кількості коливань, здійснених за 1 с: . Графік коливань показує, як змінюється координата однією точки, що коливається, з часом. У хвилі коливаються всі точки, що її утворюють. Тому графік хвилі показує, як залежить координата всіх точок хвилі від їх положення у хвилі. Якщо переміщатися вздовж лінії, по якій біжить хвиля, то можна помітити, що кожна наступна точка відстає за фазою від попередньої . Відстань між цими точками дорівнює y 2 – y 1 . Фаза коливань для точки 1 і для точки 2. Зсув фаз для точок 1 і 2 дорівнює:. Найкоротша відстань між точками хвилі, які коливаються в однакових фазах, називають довжиною хвилі l . Довжина хвилі дорівнює відстані, яку пробігає хвиля за один період. Довжині хвилі l відповідає відстань між найближчими точками із зсувом фаз j 1 – j 2 = 2p . Тому y2 – y 1 = l . Тоді із формули маємо , звідки . Формула встановлює зв'язок між швидкістю хвилі , її довжиною l і частотою n (або періодом Т ). В однорідному середовищі хвиля поширюється рівномірно і прямолінійно. Швидкість поширення коливань у просторі називають швидкістю хвилі . Під час виникнення хвиль їх частота визначається частотою коливань джерела хвиль , а швидкість залежить від властивостей середовища . Тому хвилі однієї і тієї ж частоти мають різну довжину в різних середовищах.

(БІЛЕТ 7) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Вастивості газів. Газ займає весь наданий йому об’єм. Рідини та тверді тіла, нагріваючись, також розширюються, але значно менше, ніж гази. На відміну від твердих і рідинних тіл, гази легкостисливі. Густина газу при нормальних умовах (р=1,01×10⁵ Па, Т=273 К) в 1000 раз менша твердого та рідкого стану. Вона змінюється від тиску та температури. Так само змінюються і теплопровідність та в'язкість. Внутрішня будова частинок газу мало впливає на їх термічні властивості: тиск, температуру, густину. Проте сильно впливає на калометричні властивості: теплопровідність, ентропію. Електричні властивості газів залежать від іонізації молекул та атомів. При відсутності заряджених частинок – газ хороший діелектрик. При температурі більше декількох тисяч К будь-який газ частково іонізується та переходить в плазму. За магнітними властивостями гази поділяють на діамагнітні (інертні гази Н₂, N₂, CO₂, Н₂O) та парамагнітні (O₂). Діамагнітні гази не мають постійного магнітного моменту молекул, а отримують його лише при зовнішньому магнітному полі. Гази з постійним магнітним моментом частинок є парамагнетиками.

Ідеальний газ. Ідеальний газ ─ з позициї молекулярно - кінетичної теорії ─ являє собою теоретичну (математичну, фізичну) модель газу, в якій передбачається, що: 1) потенційною енергією взаємодії матеріальних часток, що складають газ, можна знехтувати в порівнянні з їх кінетичною енергією; 2) сумарний обсяг частинок газу дуже малий; 3) між частинками немає далекодіючих сил тяжіння або відштовхування, зіткнення часток між собою і зі стінками посудини абсолютно пружні; 4) час взаємодії між частинками дуже малий в порівнянні із середнім часом між зіткненнями.

Газові закони. 1) Закон Бойля-Маріотта. При сталій температурі об’єм сталої кількості газу оберенено пропорційний його тискові (pV = const) При підвищенні тиску в певне число разів, в стільки ж разів зменшується об’єм. Зручніше закон Бойля-Маріотта використовувати в такиму записі: p₁V₁ = p₂V₂ (при сталих T, ν). 2) Закони Шарля і Гей-Люссака. Тиск газу при сталих об’єму та кількості прямо пропорційний абсолютній температурі (p = kT) (при сталих V, ν) де k – коефіцієнт пропорційності. При сталому тиску об’єм певної кількості газу прямо пропорційний його абсолютній температурі (V = kT) (при сталих P, ν) де k – коефіцієнт пропорційності. Закон Гей-Люссака зручніше подавати в такому вигляді: V₁/V₂ = T₁/T₂ або V₁/T₁ = V₂/T_2. 3) Закон Авогадро. В однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул. Наслідок 1. Однакове число структурних частинок різних газів за однакових умов займають однаковий об’єм. Тобто 1 моль будь якого газу (N_a = 6,02 · 10²³ частинок) за нормальних умов займає об’єм V_m = 22,4 л. Наслідок 2. Маси однакових об’ємів різних газів за однакових умов співвідносяться між собою як їхні молярні маси (D = m₁ : m₂ = M₁ : M₂) Величина D називається відносною густиною одного газу за другим. 4) Закон об’ємних відношень. Об’єми газів, які беруть участь у реакції, відносяться між собою як невеликі цілі числа. 5) Рівняння стану ідеального газу. pV/T = const (при сталому ν). Це відношення зручніше використовувати в іншому вигляді: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂. Це рівняння стану ідеального газу, за допомогою якого можна обчислювати зміну об’єму при зміні температури і тиску. За його допомогою можна порівнювати параметри 1 моля газу в двох різних станах. Якщо 1 моль газу взяти за нормальних умов (p = 101 325 кПа, V = 2,24 · 10^-2 м³/моль, T = 273,15 К) то отримаємо сталу величину:

Константа R називається універсальною гозовою сталою, і являє собою роботу розширення одного моля газу при підвищенні температури на 1 К за постійного тиску. Залежно від одиниць вимірювання універсальна газова стала має таке значення: R = 8,31 Дж/(К · моль) = 62360 мм рт. ст. · мл/(К · моль) = 0,082 атм · л/ (К · моль) Отже, для одного моля газу pV = RT тоді для ν моль pV = νRT. Цей вираз називається рівняння Менделєєва-Клапейрона. Якщо ν = m/M, можна записати: pV = RTm/M 6)Парціальний тиск газів. Загальний тиск суміші газів, які хімічно не взаємодіють між собою, дорівнює сумі їхніх парціальних тисків P=p₁+p₂+p₃+…+p_i. Парціальний тиск газу дорівнює добутку його мольної частки на загальний тиск p_i = χ_i · P. 7) Реальні гази. Властивості реальних газів дещо відрізняються від ідеальних. Це пов’язано з тим, що молекули газу не є точковими, а мають об’єм відмінний від нуля. Особливо ця відмінність спостерігається при високих тисках і низьких температурах. Тому у рівняння газового стану потрібно внести поправку: V_ід = V_пр – b де b – сумарний об’єм молекул. При високих тисках молекули наближаються одна до одної і між ними починають діяти значні сили міжядерної взаємодії тому тиск буде відрізнятися на величину a/V² P_ід = P_пр + a/V². Ці дві поправки враховуються в законі Ван-дер-Ваальса: (P + a/V₂)(V – b) = RT Сталі a і b в рівнянні Ван-дер-Ваальса добираються емпірично для кожного газу окремо.

Тиск газу. Гази займають весь наданий їм об’єм. Вони створюють тиск на нижні, бокові та верхні частини посудини в якій вони знаходяться. Молекули газу хаотично рухаються. Під час цього руху вони зіштовхуються одна з одною і з стінками посудини. Ці зіткнення і створюють тиск. Зіткнення однієї молекули слабеньке, але оскільки в газі молекул дуже багато то і число зіткнень величезне.  Наприклад, число зіткнень молекул повітря на 1см² за 1с вираховується  двадцятитрьохзначним числом. Таким чином:  тиск газу на стінки посудини утворюється ударами молекул газу.

Рівняння стану ідеального газу. pV/T = const (при сталому ν). Це відношення зручніше використовувати в іншому вигляді: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂. Це рівняння стану ідеального газу, за допомогою якого можна обчислювати зміну об’єму при зміні температури і тиску. За його допомогою можна порівнювати параметри 1 моля газу в двох різних станах. Якщо 1 моль газу взяти за нормальних умов (p = 101 325 кПа, V = 2,24 · 10^-2 м³/моль, T = 273,15 К) то отримаємо сталу величину:

Константа R називається універсальною гозовою сталою, і являє собою роботу розширення одного моля газу при підвищенні температури на 1 К за постійного тиску. Залежно від одиниць вимірювання універсальна газова стала має таке значення: R = 8,31 Дж/(К · моль) = 62360 мм рт. ст. · мл/(К · моль) = 0,082 атм · л/ (К · моль) Отже, для одного моля газу pV = RT тоді для ν моль pV = νRT. Цей вираз називається рівняння Менделєєва-Клапейрона. Якщо ν = m/M, можна записати: pV = RTm/M

Ізопроцеси. Ізопроцесами називаються термодинамічні процеси, що протікають у системі з незмінною масою при сталому значенні одного з параметрів стану системи.

Назва ізопроцесу	Рівняння, формула
Ізотермічний процес (закон Бойля — Маріотта)	pV = const при T = const
Ізохорний процес (закон Шарля)	p/T = const при V = const
ШІзобарний процес (закон Гей-Люссака)	V/T = const при p = const

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Шкала електромагнітних хвиль. Властивості електромагнітних хвиль досить різні та залежать  від довжини хвилі випромінювання.  Все різноманіття довжин хвиль електромагнітного випромінювання можна поділили на шість видів, найзвичнішим з яких для нас є видиме світло. Світло. Діапазон довжин хвиль видимого світла знаходиться між 400 нм(фіолетовий колір) і 760 нм (червоний колір). Інфрачервоне випромінювання. Діапазон інфрачервоних хвиль досить великий і знаходиться між 760 нм і  0,5мм. Радіохвилі. Все електромагнітне випромінювання, довжина хвилі якого більше 0,5 мм відноситься до радіохвиль. Ультрафіолетове випромінювання. Випромінювання, довжина хвилі якого коротше, ніж у видимих променів фіолетового кольору. Ультрафіолетом вважають електромагнітні хвилі із довжиною хвилі від 100   до 4 000   . Рентгенівське випромінювання. Довжини хвиль променів Рентгена поміщені між 0,1    і 100   . Гамма-випромінювання. Найкоротші хвилі (менше 0,1   ) у гамма-променів. Це найнебезпечніший вид радіоактивності, найнебезпечніше електромагнітне випромінювання. Класифікують електромагнітні хвилі так:

Застосування інфрачервоного випромінювання. Інфрачервона спектроскопія дозволяє отримати інформацію про структуру молекул і твердих тіл і типи атомних коливань у них. На інфрачервоний діапазон припадають частоти коливань атомів у молекулах і твердих тілах, а також, частково, частоти електронних переходів. В цій області лежать ширини заборонених зон вузькозонних напівпровідників, що створює можливості для використання напівпровідникових речовин у якості детекторів інфрачервоного світла й джерел електромагнітних хвиль у телекомунікаційних приладах. Матеріали, такі як кремній мають невелику ширину забороненої зони, а тому прозорі тільки в інфрачервоній області спектру. Відповідно, виготовлені на основі кремнію світлодіоди та лазери випромінюють тільки інфрачервоні хвилі. Інфрачервона спектроскопія особливо ефективна при дослідженні органічних речовини, оскільки частоти нормальних мод, що відповідають коливанням у радикалах на кшталт CH₂ добре відомі. Одним із застосувань інфрачервоного випромінювання є прилади нічного бачення, що реєструють теплове випромінювання предметів оточення і перетворюють його у видиме зображення. У військовій техніці інфрачервоні промені використовуються також для наведення ракет на теплове випромінювання літаків і гелікоптерів. Інфрачервоні світлодіоди і фотодіоди використовуються в пультах дистанційного керування, системах автоматики, пожежних сповіщувачах, охоронних системах і т. д. Вони не відволікають увагу людини в силу своєї невидимості. Інфрачервоні випромінювачі застосовують у промисловості для сушіння лакофарбових поверхонь. Крім того, останнім часом інфрачервоне випромінювання дедалі частіше починають застосовувати для обігріву приміщень та вуличних просторів. 

Застосування ультрафіолетового випромінювання. Вивчення спектрів випромінювання, поглинання і відбиття в УФ-області дозволяє визначати електронну структуру атомів, іонів, молекул, а також твердих тіл. УФ-спектри Сонця, зірок тощо, несуть інформацію про фізичні процеси, що відбуваються в гарячих областях цих космічних об'єктів. На фотоефекті, що викликається УФ-випромінюванням, засновано фотоелектронну спектроскопію. УФ-випромінювання може порушувати хімічні зв'язки в молекулах, внаслідок чого можуть відбуватися різні хімічні реакції (окислення, відновлення, розклад, полімеризація). Люмінесценція під дією УФ-випромінювання використовується при створенні люмінесцентних ламп, фарб, що світяться, в люмінесцентному аналізі та люмінесцентній дефектоскопії. Ультрафіолетове випромінювання застосовується в криміналістиці для встановлення ідентичності барвників, справжності документів тощо. В мистецтвознавстві дозволяє знайти на картинах, не видимі оком, сліди відновлень. Здатність багатьох речовин до вибіркового поглинання ультрафіолетового випромінювання, використовується для виявлення в атмосфері шкідливих домішок, а також в ультрафіолетовій мікроскопії.

Застосування рентгенівського випромінювання. Рентгенівське випромінювання застосовується для одержання зображень тієї чи іншої частини тіла з моменту, відкриття цих променів.. Особливі властивості і параметри рентгенівського випромінювання дають можливість використовувати його як в діагностиці так і в лікуванні.

(БІЛЕТ 8) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Будова та властивості твердих тіл. Твердими називають такі тіла, які зберігають об’єм і форму навіть під час дії на них інших тіл (сил). Причиною такої стійкості є характер руху і взаємодії молекул: вони не можуть змінювати положення своєї рівноваги, здійснюючи малі коливання. Енергія і амплітуда коливань тим більша, чим вища температура тіла. За впорядкованістю молекул відносно положення рівноваги тверді тіла поділяють на кристалічні й аморфні тіла. Кристали – це тверді тіла, в яких атоми або молекули розміщені впорядковано і утворюють періодично повторювану внутрішню структуру. Головна їх відмінність кристалічних тіл полягає у тому, що в них атоми або молекули розміщені впорядковано і утворюють періодично повторювану внутрішню структуру (дальній порядок). Можна виділити маленький об’єм (елементарну комірку), завдяки якій можна побудувати весь кристал, як будинок із цегли. Елементарна комірка може мати форму куба, паралелепіпеда, призми тощо. Особливостями кристалів є їх анізотропність, тобто неоднаковість фізичних властивостей у різних напрямах. Анізотропія механічних, теплових, електромагнітних і оптичних властивостей кристалів пояснюється тим, що за упорядкованого розміщення атомів, молекул або іонів сили взаємодії між ними і міжатомні відстані виявилися неоднаковими в різних напрямах. Досліди показують, що кристалічні тіла плавляться і тверднуть за певної для кожної речовини температури, яку називають температурою плавлення. Під час нагрівання кристалічного тіла інтенсивність коливального руху молекул у кристалі підвищується, а з досягненням температури плавлення коливання стають такими інтенсивними, що молекули (атоми) вже не можуть утриматися у вузлах ґратки і вони руйнуються – відбувається плавлення. Для кожного кристалічного тіла температура плавлення своя. За своєю будовою аморфні тіла нагадують дуже густі рідини. В аморфних тіл існує ближній порядок у розташуванні частинок речовини. У результаті підвищення температури час перебування молекул у стані рівноваги (час осілого життя молекул) зменшується, тому аморфне тіло поступово м’якне. Аморфні тіла ізотропні, тобто їх фізичні властивості однакові у всіх напрямах. Аморфні тіла не мають температури плавлення і питомої теплоти плавлення. Вони на відміну від кристалів з підвищенням температури безперервно перетворюються в рідину. Друга особливість аморфних тіл – це їх пластичність, тобто вони не відновлюють форму після зняття дії деформуючої сили. Аморфний стан нестійкий: через деякий час аморфна речовина переходить в кристалічний стан. Але часто цей час буває дуже тривалим (роки і десятиріччя). До таких тіл належить скло. Будучи спочатку прозорим, протягом багатьох років воно мутніє: у ньому утворюються дрібні кристалики силікатів. Механічні властивості твердих тіл. Зовнішня механічна або теплова дія на тверді тіла викликає зміщення атомів із рівноважних станів і приводить до зміни форми й об’єму тіла, тобто до його деформації. Унаслідок пружної деформації тіло відновлює свою форму і розміри. Пластичні деформації твердого тіла не зникають після того, як зовнішня сила припиняє свою дію. Спостерігаються деформації розтягу, стиску, зсуву і кручення. Найпростішими з них можна вважати деформації розтягу і стиску. Розтягу зазнають троси підіймальних кранів, буксирні троси, струни музикальних інструментів. Стиску зазнають стіни і фундаменти будівель.

Кристалічні і аморфні тіла. Тверді тіла діляться на дві великі групи – кристалічні й аморфні. У кристалічних тілах атоми або молекули здійснюють коливання біля положення рівноваги, які утворюють так звані кристалічні решітки. Ці решітки характеризуються чіткою періодичністю у просторі. Усі метали в твердому стані є кристалами. До кристалічних тіл також належать сіль, графіт, лід, алмаз. Найважливішою властивістю кристалів є наявність певної температури плавлення, за якою вони перетворюються на рідину. В аморфних тілах атоми або молекули також коливаються біля положення рівноваги, але ці положення не утворюють кристалічних решіток. Прикладами аморфних тіл є скло та смола. Аморфні тіла наділені текучістю, тобто зі зростанням температури вони поступово розм’якшуються, перетворюючись на в’язку рідину. Аморфні тіла не мають певної температури плавлення.

Рідкі кристали та їх властивості. Рідкий кристал— специфічна термодинамічна фаза деяких речовин, якій властиві риси як рідини (текучість), так і кристалу (анізотропія властивостей). Загальна для всіх типів рідких кристалів властивість – подвійне заломлення світла, характерне для більшості твердих кристалів, за допомогою якої можна ідентифікувати мезоморфний стан. Другою властивістю, характерною для холестеричних рідких кристалів, є обертання плоскості поляризації. Термічні властивості . Рідкокристалічну фазу можна отримати двома шляхами: плавленням відповідної кристалічної речовини – тоді річ іде про термотропні рідкі кристали, або розчиненням речовини, здатної давати ліотропні рідкі кристали. Нагрівання речовини, що знаходиться при нормальних умовах в кристалічному стані, до мезоморфного приводять до ряду фазових переходів при температурах Т₀, Т₁, Т₂, ..., Т_пр, де Т₀ – температура плавлення кристалів з утворенням мезоморфної фази, а Т_пр – температура просвітління або зникнення рідкокристалічної фази та переходу її в ізотропну рідину. Температури Т₁, Т₂ ... – точки можливих полімезоморфних перетворень всередині рідкокристалічної фази. Електричні та магнітні властивості рідких кристалів. Явища, що викликанні дією на рідкі кристали електричного поля, різноманітні й до сих пір немає однозначної їх орієнтації. Електричні явища в рідких кристалах мають найчастіше нелінійний характер, пов’язаний з термічною та електричною передісторією зразку. Оптичні та електрооптичні властивості рідких кристалів Спонтанна орієнтація молекул в рідких кристалах наводить до того, що ці речовини проявляють оптичне двопроменезаломлення, властиве деяким твердим кристалам. Світло, що проходить через однорідно-упорядковані шари рідких кристалів, розпадається на два променя: незвичайний, напрямок поляризації якого збігається з напрямком оптичної осі рідкого кристала, й, звичайний, з напрямком поляризації, перпендикулярним цій осі. Кристал вважається оптично позитивним, якщо n_e-n₀>0, й оптично негативним, якщо n_e-n₀<0; n_e та n₀ – коефіцієнти переломлення незвичайного й звичайного променів. Нематичні та смектичні рідкі кристали оптично позитивні й напрямок довгих осей молекул збігається з напрямком оптичної осі. Холестерині рідкі кристали, в яких довгі осі молекул перпендикулярні осі холестеричної спіралі, яка, в свою чергу, паралельна оптичній осі зразка, - оптично негативні. Ця особливість часто служить критерієм відмінності холестеричних рідких кристалів від смектичних. Перехід Фредерікса — явище переорієнтації молекул рідкого кристалу під дією електричного поля. У матеріалах із додадтною діелектричною анізотропією молекули намагатимуться повернутись вздовж напрямку електричного поля. У матеріалі з від'ємною діелектричною анізотропією — впоперек напрямку поля. Кут повороту при цьому залежатиме від напруги.

Полімери їх властивості та застосування. Полімери здебільшого аморфні речовини. Довгі ланцюжки та велика молекулярна маса не дозволяють полімерам переходити до рідкого стану (швидше наступає хімічний розпад). Проте при підвищенні температури з полімерами відбуваються зміни — вони розм'якають і стають дуже пластичними. Температура переходу від крихкого стану до пластичного називається температурою склування. Температура склування не є чітко визначеною температурою фазового переходу, а радше вказує на температурний діапазон, у якому відбуваються зміни. При низьких температурах полімери є досить крихкими матеріалами. Здебільшого використовуються механічні властивості полімерів. При температурі вищій за температуру склування їх неважко пресувати в довільну форму, при застиганні вони зберігають форму й можуть слугувати для інкапсуляції та інших цілей. Проте спряжені полімери дедалі частіше використовуються як органічні напівпровідники. Полімерні матеріали мають комплекс характеристик, які при умілому їхньому використанні забезпечують ефективні експлуатаційні властивості виробів та рентабельність їхнього виробництва. До основних переваг полімерів відносять:

• висока технологічність, завдяки якій з виробничого циклу можна вилучити трудомісткі та коштовні операції механічної обробки виробів;

• мінімальна енергомісткість обумовлена тим, що температура переробки цих матеріалів становить, як правило, 150—250 °C, що значно нижче ніж у металів такераміки;

• можливість отримання за один цикл формування відразу декілька виробів, у тому числі складної конфігурації, а при виробництві погонажних виробів вести процес на великих швидкостях;

• практично всі процеси переробки автоматизовані.

У наслідок перелічених особливостей полімери отримали виключно широке розповсюдження та ефективно використовуються практично в усіх галузях світового господарства. Близько 90 % усього виробництва полімерних матеріалів приходиться на декілька різновидів великотоннажних полімерів. Випуск поліолефінів, поліетилену низької та високої щільності (ПЕНЩ та ПЕВЩ) та поліпропілену (ПП), становить від 35 до 45 % загальної кількості об'єму виробництва, від 11 до 20 % — частка полівінілхлориду(ПВХ), 9- 13 % припадає на полістирольні полімери, від 2 до 7 % — на поліаміди. До 4 % характеризується частка епоксидних смол, ненасичених поліефірів, поліетилентерефталата (ПЕТФ), полікарбонату (ПК), поліацеталей. У гірничій справі і дотичних галузях полімерні реаґенти застосовують при флокуляції, збагаченні корисних копалин, заводненні родовищ нафти, підготовці бурових розчинів, спеціальних тверднучих речовин в'яжучих матеріалів тощо.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Електричний струм у напівпроводниках. Напівпровідники - тверді речовини, провідність яких залежить від зовнішніх умов (в основному від нагрівання і від освітлення). При нагріванні або освітленні деякі електрони набувають можливість вільно переміщатися всередині кристала, так що при прикладанні електричного поля виникає спрямоване переміщення електронів. Напівпровідники представляють собою щось середнє між провідниками і ізоляторами. При нагріванні або освітленні деякі електрони набувають можливість вільно переміщатися всередині кристала, так що при прикладанні електричного поля виникає спрямоване переміщення електронів. Напівпровідники представляють собою щось середнє між провідниками і ізоляторами. Залежність питомого опору ρ чистого напівпровідника від абсолютної температури T. При підвищенні температури або збільшенні освітленості деяка частина валентних електронів може отримати енергію, достатню для розриву ковалентних зв'язків. Тоді в кристалі виникнуть вільні електрони (електрони провідності). Одночасно в місцях розриву зв'язків утворюються вакансії, які не зайняті електронами. Ці вакансії отримали назву «дірок».

Залежність опору напівпровідників від температури та освітленості. На залежності опору напівпровідників від температури базується дія пристроїв, що дозволяють вимірювати температуру за силою струму в колі і називаються термісторами. На залежності опору напівпровідників від ступеня їх освітлення базується дія пристроїв, які використовуються для реєстрації і вимірювання слабких світлових потоків і називаються фоторезисторами. На цій же залежності базується дія фотоопорів, джерел струму (сонячних батарей).

Застосування напівпровідників. Кремній найчастіше використовується в діодах, світлодіодах, транзисторах, випрямлячах і інтегральних схемах (чипах), сонячних елементах. Окрім кремнію широко використовуються арсенід галію, арсенід алюмінію, германій та багато інших. В останні роки дедалі популярніші органічні напівпровідники, які застосовуються, наприклад, у копіювальній техніці.

(БІЛЕТ 9) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Принцип дії теплових двигунів. Тепловими двигунами називаються періодично діючі пристрої, що перетворюють теплову енергію на механічну. Робоче тіло двигуна (газ), розширюючись під час взаємодії з нагрівником та одержуючи від нього кількість теплоти  , виконує роботу проти зовнішніх сил. Повертається газ до початкового стану під зовнішньою дією і при цьому віддає кількість теплоти   охолоджувачу («холодильнику»). Різниця   дорівнює роботі  , яку виконує тепловий двигун за 1 цикл (круговий процес).

ККД теплового двигуна. ККД будь-якого теплового двигуна: . Розрахунки, виконані Саді Карно, показали, що максимальний ККД обчислюється так: , де   і   — температури нагрівника та охолоджувача.

Проблеми захисту навколишнього середовища від забруднення. На даний час забруднення навколишнього середовища відходами, викидами, стічними водами всіх видів промислового виробництва, сільського господарства, комунального господарства міст набуло глобального характеру і поставило людство на грань екологічної катастрофи. Не обійшли ці проблеми стороною і Україну, а в деяких моментах, наприклад, радіоактивне забруднення, Україна стала “лідером”. Втручання людини у природні процеси різко зростає і може спричиняти зміну режиму ґрунтових і підземних вод у цілих регіонах, поверхневого стоку, структури ґрунтів, інтенсифікацію ерозійних процесів, активізацію геохімічних та хімічних процесів у атмосфері, гідросфері та літосфері, зміни мікроклімату тощо. Сучасна діяльність, наприклад, будівництво гідротехнічних споруд, шахт, рудників, доріг, свердловин, водойм, дамб, деформація суші ядерними вибухами, будівництво гігантських міст, обводнення і озеленення пустель, та інші повсякденні аспекти діяльності людини, вже викликали значні видимі і приховані зміни довкілля. Однією з найважливіших нині є проблема охорони повітряного басейну, основними забруднювачами якого є транспорт, енергетичні й хімічні підприємства. Почастішали випадки викидів в атмосферу оксиду вуглецю, вуглекислого газу, діоксиду сірки, пилу, різних оксидів та радіонуклідів. Особливо гостро стоїть питання охорони атмосфери в промислових районах, центрах металургійної й хімічної промисловості. Винятково важливою є охорона водних ресурсів. Джерелами забруднення внутрішніх вод неочищеними стоками є передусім промислові та комунальні підприємства, сільське господарство. Особливо забруднюються водойми мінеральними добривами й пестицидами. Збільшення споживання води зумовлює її дефіцит. У зв'язку з цим проблема забезпечення населення чистою прісною водою є однією з найгостріших. До найважливіших природоохоронних об'єктів належать Дунай, Тиса, Дніпро, Дністер, Південний Буг, Чорне й Азовське моря. Складовою проблеми охорони навколишнього середовища є охорона земельних ресурсів. Для розвитку сільськогосподарського виробництва винятково велике значення має раціональне використання землі, відновлення її родючості, максимальне зменшення вилучення сільськогосподарських угідь для промислового, житлового й транспортного будівництва.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Третій закон Ньютона. При любом взаимодействии двух тел возникают силы, действующие на оба тела. Опыт показывает, что силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению : Эта формула выражает третий закон Ньютона. Следует помнить, что силы    и    приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга.

Імпульс тіла. Імпульсом (кількістю руху) тіла називається векторна величина, що вимірюється добутком маси тіла на його швидкість. Одиниця імпульсу в СІ – Ньютон – секунда  .

Закон збереження імпульсу. Пружною взаємодією тіл (пружним ударом) називається взаємодія, під час якої зберігається геометрична сума імпульсів та сума кінетичних енергій взаємодіючих тіл. Непружною взаємодією (непружним ударом) називається взаємодія, після якої форма тіл не відновлюється і обидва тіла рухаються як одне. Застосувавши закон збереження імпульсу  , отримаємо: При непружному ударі тіла нагріваються за рахунок зменшення кінетичної енергії:

Значення робіт К. Ціолковського, Ю. Кондратюка, С. Корольва у розвитку космонавтики. Костянтин Едуардович Ціолковський (1857 – 1935)  Прославився він, як відомо, винаходами в області аеро- і ракетодинаміки, теорією літака і дирижабля. Ціолковського по праву вважають основоположником сучасної космонавтики.

Плани і проекти вченого-самоучки мали неймовірний, воістину космічний розмах, а його креслення лягли в основу проектування сучасних космічних апаратів. У широке коло інтересів Ціолковського входили такі наукові проблеми, як теорія газів, механіка тваринного організму, міжпланетні подорожі, дослідження світових просторів реактивними приладами, потяга на повітряній подушці, основи теорії ракет і рідинного ракетного двигуна, задача посадки космічного апарата на поверхню планет, позбавлених атмосфери. У своїх філолофсько-художніх працях учений розвив цілу "космічну філософію", що спирається на ідею "атома" - безсмертної одушевленої живої істоти, що курсує від організму до організму у Всесвіті. У 1932 році "за особливі заслуги в області винаходів, що мають величезне значення для економічної моці й оборони Союзу РСР" він був нагороджений орденом Трудового Червоного Прапора. Своїм наставником Ціолковського вважали Сергій Корольов і Фрідріх Цандер. Кондратюк Юрій Васильович (Олександр Гнатович Шаргей) Один з піонерів розробки основ космонавтики. Механік і винахідник, автор досліджень можливості ракетного польоту у світовий простір, автор оригінальний ідей у рішенні проблем міжпланетних подорожей. Існує версія, що він прожив усе життя під чужим ім'ям. Справжнє його ім'я – Олександр Ігнатійович Шаргей і народився він не в Сибіру, а на Україні, у Полтаві. У 1916 р. Кондратюк-Шаргей був покликаний на військову службу. Після революції 1917 р. його мобілізували в білу армію, де він і служив якийсь час. Ще в 1919 р. розглянув основні питання космонавтики, виклавши їх у творі "Тим, хто буде читати, щоб будувати". Він запропонував використовувати як паливо космічних ракет водневі з'єднання деяких металів і металоїдів, зокрема – бороводород. Пізніше, побоюючись репресій з боку Радянської влади, він змінив свої паспортні дані. Це загадкова людина, сибіряком його називали тільки тому, що саме в центрі Сибіру (у Новосибірську) у 1929 р. вийшов у світ твір за назвою "Завоювання міжпланетних просторів". У ній вивів, незалежно від Ціолковського, формулу польоту ракети. Корольов Сергій Павлович 30.12. 1906 (12.01. 1907) – 14.01. 1966. З обвинувальних висновків експертної комісії довідався про успішний іспит у квітні 1940 р. ракетопланів, над якими працював з 1935 р. Написав лист Сталіну, у якому обґрунтував важливе значення робіт, що проводилися їм, по ракетних літаках і своїй невинності. По клопотанню Туполева, йому дозволили працювати в Особливому технічному бюро НКВД (начальник – А. Н. Туполев), у цьому ж КБ (згодом ЦКБ-29 НКВД працювали сотні інших висококваліфікованих інженерів. Після евакуації в Омськ працював конструктором і заступником начальника цеху авіабудівельного заводу. У 1942 р. переведений у Казань на завод №16 для роботи в спеціальному КБ (яким керував також знаходившийся у ув’язненні В. П. Глушко) над проектом реактивного літака. Один і розроблювачів двигуна для літака Ла-7Р. Ознайомлений з указом про звільнення з ув’язнення (9.8. 1944), у 1945 р. спрямований у Німеччину для вивчення досвіду робіт ракет Брауна. Один із творців ракети Р1, з якої почалася післявоєнна історія радянської ракетної техніки. У січні 1955 р. завершив випробування ракети Р5М – стратегічної, здатної нести ядерний заряд. У 1950-і рр. звернувся в головну військову прокуратуру з проханням про перегляд його справи. Забезпечив перший запуск Р7, а потім і досягнення успішного результату вже на четвертому запуску. Його ракета Р7 ("сімка") вивела перший ШСЗ і корабель з першим у світі космонавтом Ю. А. Гагаріним. Розробив нову могутню ракету-носій Н1, літні випробування якої почалися вже без нього, однак незабаром програма створення цієї ракети була припинена. Визнаний гідним безлічі державних нагород і премій. 20 квітня 1956 р. у Кремлі йому була вручена перша Золота Зірок Героя Соціалістичної Праці. Сергій Павлович Корольов - видатний конструктор і вчений, що працював в галузі ракетної і ракетно-космічної техніки. Двічі Герой Соціалістичної Праці, лауреат Ленінської премії, академік Академії наук СРСР, він є творцем вітчизняної стратегічної ракетної зброї середньої і міжконтинентальної дальності й основоположником практичної космонавтики. Його конструкторські розробки в області ракетної техніки представляють виняткову цінність для розвитку вітчизняного ракетного озброєння, а в області космонавтики мають світове значення.

(БІЛЕТ 10) ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Закони заломлення: 1) Відношення   стале для даних двох середовищ і називається відносним показником заломлення другого середовища відносно першого (наприклад, води відносно повітря):  . 2) Заломлений промінь, падаючий промінь і нормаль до поверхні поділу середовищ знаходяться в одній площині. Крім відносного показника заломлення, в оптиці користуються поняттям і абсолютного показника заломлення.

Абсолютний показник заломлення речовини — відношення швидкості світла у вакуумі (або в повітрі) до швидкості світла в даній речовині:  , тоді  . В оптиці користуються поняттям густини, яке не збігається з поняттям густини речовини в механіці ( ). Із двох середовищ оптично більш густим є те, показник заломлення якого більший. Якщо перше середовище оптично густіше за друге, то зі збільшенням кута падіння світла заломлений промінь, «опускаючись», наближується до межі поділу середовищ. При деякому значенні кута α (критичний або граничний кут  ) заломлення не відбувається, промінь ковзає вздовж поверхні розподілу середовищ (промінь 3).

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Генератор змінного струму — система з нерухомого статора (складається із сталевого осердя та обмотки) і ротора (електромагніт із сталевим осердям), який обертається всередині нього. Через два контактних кільця, до яких притиснуті ковзні контакти щітки, проводиться електричний струм.

Трансформатор —це електромагнітний статичний перетворювач з двома або більше нерухомими обмотками, які перетворюють параметри змінного струму: напругу, струм, частоту, кількість фаз. Можливе також використання трансформаторів для перетворення синусоїдального змінного струму в несинусоїдальний.

Проблеми енергозбереження в Україні

    Неефективне використання енергетичних ресурсів, споживання та експорт легкодоступної нафти, неекономне використання електроенергії підприємствами чи домогосподарствами змушують серйозно замислитись над проблемою енергозбереження у країні.

Енергетичний сектор економіки України потребує особливої уваги як з боку держави, так й індивідів. Важливим є використання альтернативних джерел енергії, пошук нових шляхів, способів постачання її державі.

Енергосистема України навіть за наявності палива не може достатньо забезпечити споживачів тими обсягами енергії, який вони потребують.

Закони України «Про енергозбереження», «Про енергетику» та «Про енергопостачання», законодавчі акти Верховної ради України, хоча і порушують проблему енергетики, проте на практиці особливих позитивних зрушень не виявляють.

     Пошуки нових шляхів видобутку енергетичних ресурсів та збереження енергії розглядаються у працях таких дослідників, кандидатів економічних наук, вчених як О.П. Романюка, О.Є. Перфілоса, С.М. Срібнюка та інших.

Хоча і праці вище названих дослідників є важливим внеском у розв’язання енергетичної проблеми, проте значна частина з них має лише теоретичне значення. На практиці через брак коштів, кризу платежів, необґрунтовану амортизаційну політику, вони, на жаль, не були втілені в життя, а спроби їх реалізації не мали позитивного завершення.

   Рівень розвитку енергетики має визначальний вплив на стан економіки в країні в цілому. Метою даного дослідження є визначення основних проблем розвитку та енергетичної галузі економіки та функціонування потужної структури – ПЕК. Основним завдання паливно-енергетичного комплексу(ПЕК) є забезпечення економіки та соціальної сфери життя різними видами палива. Головною проблемою є те ,що він був у всій час невід’ємною складовою економічного сектору Радянського союзу. Тому навіть незважаючи на кризові явища ,які виникають на сучасному етапі, потрібна докорінна його перебудова. Паливно-енергетичний комплекс держави є надзвичайно енергозатратним, адже більша половина тепла втрачається при транспортуванні. Україна на сьогоднішній день є першою країною у світі за показником споживання енергоносіїв на одиницю продукції. За статистичними даними Україна кожного року споживає енергоносіїв на суму 12 млрд. доларів.Протягом наступних років темпи споживання інтенсивно зростають.

     Для того, щоб вирішити питання енергозбереження, необхідно:  

-         по-перше, прийняти такий законодавчий акт як закон України «Про енергоефективність», тобто дещо коректувати закон «Про енергозбереження»;

-         по-друге, необхідно внести зміни до закону «Про оподаткування прибутку підприємств»;

-         по-третє, насамперед вдосконалення потребує закон «Про комерційний облік ресурсів, передача яких здійснюється мережами».

     У сучасних умовах держава має унікальне географічне та геополітичне значення та виступає транспортером паливно-енергетичних ресурсів.

Однак для забезпечення максимально ефективного розвитку економіки та підвищення якості життя населення до світових стандартів слід вирішити такі проблеми як [4]:

-         Недостатній рівень забезпечення власними паливно-енергетичними ресурсами і значна кількість імпортованих ресурсів;

-         Необхідність створення стратегічних запасів для забезпечення      енергетичної незалежності України;

-         Високий рівень зношеності енергетичної інфраструктури та необхідність модернізації та реконструкції основних фондів;

-         Недостатній рівень використання альтернативних видів палива та нетрадиційних джерел енергії;

-         Високий рівень витрат енергоресурсів при їх виробництві, транспортуванні та споживанні, впровадження новітніх технологій, раціоналізація структури суспільного виробництва.

       Для вирішення вищеподані проблем слід сформувати якісну стратегію щодо їх подолання , реформувати ПЕК відповідно до ринкових умов господарювання.

        Перші кроки до зміни та модернізації були зроблені з прийняттям «Енергетичної стратегії України на період до 2030 року». Ця подія мала позитивне значення у регулювання енергетики України ,адже до її прийняття не було чіткого плану щодо розвитку та функціонування енергетичної галузі. У ній розкрито багато цілей та завдань, напрямків проведення «перебудови».

       Окремим розділом виділяють «Пріоритетні напрями та обсяги енергозбереження, потенціал розвитку нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії». Згідно з ним фактор енергозбереження є одним із визначальних для енергетичної стратегії України. Від його рівня залежить ефективне функціонування національної економіки.

Відповідно до прийнятої стратегії на даний час основним фактором зниження енергоємності продукції (послуг) в усіх галузях економіки є формування ефективно діючої системи державного управління сферою енергозбереження. Це дозволить, в першу чергу, удосконалити структуру кінцевого споживання енергоресурсів, зокрема, за рахунок подальшого розширення та поглиблення електрифікації в усіх сферах економіки шляхом заміщення дефіцитних видів палива з одночасним підвищенням ефективності виробництва [2].

         Ще однією проблемою, яку неможливо не згадати є обмеженість власного потенціалу інвестиційних ресурсів комплексу. Оцінюючи ситуацію, яка характерна сучасному етапу розвитку відновлення основних фондів може бути здійснене лише через 40 років. Це спричинене негативними чинниками, які зменшують ефективність вкладення коштів.

Для вирішення даної проблеми слід здійснити ряд заходів:

-          Сформувати конкурентну структури ринків, яка сприятиме  розвитку інвестиційної діяльності більше ніж монополія.

-         Прискорити темпи економічного розвитку ПЕК за рахунок енергозбереження, створення системи моніторингу та стратегічного планування у ПЕК України;

-         Удосконалити систему управління галузевих енергетичних ринків у різних напрямках.

Впровадження таких заходів повинне сприяти інвестуванню держави, зміцненню енергетичної безпеки країни. На основі здійснених заходів будуть впроваджуватись новітні, екологічно чисті технології, Україна підвищить свій імідж на світовій арені і буде надійним партнером.

(БІЛЕТ 11) . ВОПРОС ПЕРШИЙ **Властивості поверхні рідини. Поверхневий натяг. Поверхневий шар рідини відрізняється від внутрішніх шарів тим, що його молекули з одного боку мають зовсім інших сусідів, ніж молекули інших шарів.  На межі з повітрям рідина має вільну поверхню, по якій молекули рідини контактують з нечисленними молекулами повітря. Дії молекул інших шарів рідини на молекулу якогось внутрішнього шару скомпенсовані, а на молекулу поверхневого шару — ні. Завдяки результуючим силам   молекули внутрішніх шарів тягнуть униз молекули поверхневого шару, створюючи таким чином поверхневий натяг. Сила поверхневого натягу прямо пропорційна довжині l границі рідини з іншою речовиною:  ;  . Коефіцієнт   називають поверхневим натягом. Якщо границя контакту не лінійна, то  , де   — поверхнева енергія, S — площа контакту.  . Будь-яка хімічна однорідна речовина може бути за одних умов у газоподібному стані, а за інших - у рідкому. Водночас за своїми властивостями гази і рідини суттєво відрізняються.  Рідини, як і гази, не мають певної форми і набувають форми тієї посудини, в якій знаходяться, але газ не має власного об'єму V і займає будь-який наданий йому об'єм. Об'єм рідини - сталий. Газ відносно легко стискається, а рідини майже нестисливі. Можливість вільного переміщення молекул рідини одна відносно одної обумовлює їх плинність.

Найбільш характерною властивістю рідини, що відрізняє її від газу, є те, що на межі з газом рідина утворює вільну поверхню. На кожну молекулу рідини діють сили притягання сусідніх молекул. Ці сили для молекул, що знаходяться всередині рідини, взаємно скомпенсовані (рис.3.3.7). Рівнодійна ж сил притягання, що діє на молекули, які знаходяться на поверхні розділу, напрямлена вниз (всередину рідини), тобто молекули поверхні мають так звану надлишкову поверхневу енергію. На поверхні утворюється дефіцит молекул, через що відстань між молекулами набагато більша від норми, тому поверхневий шар рідини розтягнутий і між молекулами на поверхні діють сили притягання або сили поверхневого натягу.Мінімальну поверхню серед тіл певного об'єму має куля. Тому за відсутності (або дуже малої) дії сил рідина набуває форми кулі.Нехай l - довжина лінії, вздовж якої обмежена поверхня розділу.Коефіцієнт поверхневого натягу дорівнює відношенню сили поверхневого натягу F_пов до довжини лінії l, що обмежує поверхню розділу і вздовж якої вона діє по дотичній в кожній точці, перпендикулярно до будь-якого елемента лінії розділу середовищ:

У СІ [s] = Н/м. Ми розглянули поверхневий натяг з погляду сил, що діють між молекулами поверхневого шару рідини. Але можливою є і енергетична характеристика поверхневого шару рідини. Якщо під дією сил поверхневого натягу зменшується площа поверхневого шару рідини, енергія цього шару теж зменшується. При цьому сили поверхневого натягу виконують роботу, що дорівнює за модулем і протилежна за знаком зміні енергії поверхневого шару DE: A = - DE = - sDS,  де DS - зміна площі поверхневого шару рідини; s - коефіцієнт поверхневого натягу. З рівності (3) знаходимо: Отже, коефіцієнт поверхневого натягу рідини чисельно дорівнює роботі ізотермічного утворення одиниці поверхні рідини за її незмінного об'єму. За цих умов у СІ [s] = Дж/м².

Ц ей коефіцієнт, визначений для всіх рідин і занесений до таблиць, не залежить від довжини контуру, а визначається фізичними властивостями рідини, її станом. Унаслідок підвищення температури коефіцієнт s зменшується. За критичної для певної рідини температури її поверхневий натяг дорівнює нулю. На значення коефіцієнта також впливає наявність у рідині домішок. Речовини, невеликі кількості яких значно зменшують s, називають поверхнево-активними речовинами. Поверхнево-активні речовини входять до складу всіх мийних засобів. Для води поверхнево-активними речовинами є етиловий спирт, ефір, мило, різні пральні порошки. У процесі прання білизни значення s зменшується як через нагрівання рідини, так і внаслідок введення мийних засобів. Якщо рідина межує з її парою, то взаємодії між молекулами слабкіші і їх можна не враховувати. Коли поверхневий шар рідини межує з твердим тілом, то взаємодію молекул рідини і твердого тіла слід враховувати. У повсякденному житті можна спостерігати, що крапля води розпливається по чистій поверхні скла (рис. 3.3.8, а), але не розпливається по забрудненій жиром поверхні і має при цьому форму майже правильної кулі (рис. 3.3.8, б). У першому випадку говорять, що вода змочує поверхню, у другому - не змочує. Якщо взаємодія молекул рідини менша, ніж їх взаємодія з молекулами контактного твердого тіла, то маємо випадокзмочування і навпаки, коли ця взаємодія більша - незмочування. Інтенсивність змочування характеризується кутом змочування Q, який утворюється між дотичною до поверхні рідини і поверхнею твердого тіла. Відлік кута виконують у бік рідини (рис.3.3.9, а, б). Якщо 

 - поверхня тіла змочувана, а якщо   - незмочувана. Якщо межа розділу вертикальна, поверхня рідини (меніск) у разі змочування має увігнуту форму (рис. 3.3.9, а). Поверхня рідини за вертикального розміщення тіла внаслідок незмочування має опуклу форму (рис. 3.3.9, б)

Я вища змочування і незмочування відіграють важливе значення в побуті і техніці, якби вода не змочувала тіло людини, то марним було б купання. Добре змочування потрібне під час фарбування і прання, паяння, збагачення руд цінних порід та інших технічних процесів. Явище змочування і незмочування виявляється у піднятті і спусканні рідини в тонких трубках (капілярах). Розглянемокапілярні явища. Опустимо в рідину густиною r капіляр радіусом r   1 мм (рис. 3.3.10).

Нехай рідина змочує стінки капіляра вздовж поверхні розділу "рідина - стінки - пара". По дотичній в кожній її точці будуть діяти сили поверхневого натягу. Рівнодійна цих сил напрямлена вгору і буде піднімати рідину в капілярі. У широких трубках таке явище не спостерігається через мале значення рівнодійної сил поверхневого натягу, які через великий радіус кривизни поверхні напрямлені переважно в площині поверхні рідини. Підняття рідини в капілярі припиниться тоді, коли сила тяжіння піднятого стовпа рідини зрівноважить силу поверхневого натягу: F_пов = F_тяж.                                      (4) Сила поверхневого натягу F_пов = 2prs. Сила тяжіння F_т = mg. Оскільки m = rV = rpr²h, рівність (4) набуде вигляду: 2prs = rpr²hg.                                 (5) Із рівності (5) знаходимо висоту підняття рідини для циліндричного капіляра:

    Дві скляні пластинки вставим в воду паралельно одна одній. Будемо зменшувати відстань між ними (натисніть кнопку). Зробіть самостійний висновок про результат експеременту. Чи "правильно" працює формула (6) Чи зрозуміли ви зміст лекції? Якщо зрозуміли, оберіть "Так", в іншму випадку оберіть "Ні" та розпочніть урок спочатку. ВОПРОС ДРУГИЙ ** Характерною особливістю плазми, на відміну від інших агрегатних станів, є екранування електростатичної взаємодії. В газі, твердому тілі чи рідині поляризація атомів і молекул призводить до зменшення взаємодії між зарядами на величину, яка визначається діелектричною сталою. В плазмі взаємодія не просто зменшується, вона дуже швидко, експоненційно, затухає із збільшенням віддалі між зарядами. Це екранування зумовлене перебудовою густини зарядів протилежного знаку навколо будь-якого заряду. Завдяки екрануванню електрони і йони в плазмі рухаються наче в усередненому полі, і їх можна трактувати як вільні частинки.

Завдяки екрануванню зовнішнє електричне поле не проникає в плазму на віддалі, суттєво більші, ніж довжина екранування. Однак, в плазму може проникати магнітне поле. Плазма, в якій магнітне поле достатньо сильне, щоб впливати на рух заряджених частинок називається намагніченою. Критерієм намагніченості плазми є відсутність зіткнення між частинками за один оберт у магнітному полі. Часто виникають випадки, коли електрони вже намагнічені, а йони ще ні. Намагнічена плазма анізотропна — її властивості залежать від напрямку відносно магнітного поля.

(БІЛЕТ 12) ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Механічний рух. Види руху. Відносність руху Для того щоб сказати, рухається тіло чи ні, необхідно подивитися, чи змінюється його положення відносно інших тіл.

Механічним рухом називають зміну положення тіла відносно інших тіл з часом. Тіло, розмірами якого у даних умовах задачі можна знехтувати, називаютьматеріальною точкою. Наприклад, коли йдеться про рух космічного корабля, його розміри можна не враховувати порівняно з відстанню від Землі, корабель — матеріальна точка. А для космонавта, який знаходиться у космосі, корабель не є матеріальною точкою. Положення тіла можна задати тільки відносно іншого тіла. Таке тіло називають тілом відліку. Тілом відліку може бути будь-яке тіло. Для визначення положення тіла у просторі користуються системою координат. Якщо тіло рухається, тобто його координати змінюються відносно тіла відліку, необхідним є прилад для вимірювання часу руху тіла. Тіло відліку, система координат і прилад для вимірювання часу становлять систему відліку.Будь-який механічний рух розглядається в системі відліку, обраній спостерігачем. У різних системах відліку тіло поводить себе по-різному. Наприклад, пасажир, який сидить у вагоні потягу, знаходиться у спокою відносно вагону і рухається відносно залізничних рейок. Відносністю руху досить цікаво користуються для поповнення пальним баків літака у повітрі. Незважаючи на те, що відносно поверхні землі та атмосферного повітря літаки мчать зі швидкостями у кілька сотень кілометрів за годину, один відносно одного літаки перебувають у спокої.

У фізиці розглядають різні види руху: поступальний, коливальний, обертальний.

Рух тіла, при якому всі його точки рухаються однаково, називають поступальним рухом. Поступально рухається автомобіль на прямолінійній ділянці шляху, коливається маятник годинника, а стрілки годинника обертаються навколо нерухомої осі. Коливаннями називають фізичні процеси, які точно чи майже точно повторюються через однакові проміжки часу. Рух по будь-якій криволінійній траєкторії називається обертальним.

Матеріа́льна то́чка (частинка) —це фізична модель, яку використовують замість тіла, розмірами якого в умовах даної задачі можна знехтувати. В теоретичній механіці поняття матеріальної точки визначають так: Матеріальна точка — геометрична точка, якій поставлений у відповідність скаляр, званий масою: {\displaystyle (\mathbf {r} ,m)} , {\displaystyle \mathbf {r} }  — вектор у евклідовому просторі. Маса покладається сталою, незалежною ані від положення точки в просторі, ані від часу^[1]. Якщо довільне тіло здійснює лише прямолінійний рух, то для визначення його положення достатньо однієї координатної осі.

Фізи́чне ті́ло або просто тіло — предмет вивчення фізики. Тіло — це певна сутність, яку можна розглядати як єдине ціле й характеризувати певними фізичними величинами. Наприклад, у класичній механіці тіло характеризується масою, положенням у просторі, розмірами й орієнтацією, на нього діють сили, воно може матишвидкість чи прискорення. В термодинаміці тіло характеризується об'ємом, температурою тощо. В електростатиці тіла характеризуються зарядами і потенціалами. Слово тіло часто вживається разом із додатковими визначниками, наприклад: механічне тіло, абсолютно тверде тіло, абсолютно чорне тіло тощо.

С исте́ма ві́дліку — співвідношення нерухомих одне відносно іншого тіл, відносно яких розглядається рух, і годинників, що відраховують час. Це одне з найважливіших понять, яке характеризує пізнавальний процес у фізиці. ВІДНОСНІСТЬ МЕХАНІЧНОГО РУХУ Досліджуючи механічний рух, тіло відліку можна вибирати довільно, але звичайно його вибирають з міркувань зручності, щоб опис руху мав найпростіший вигляд. Зокрема, можна розглядати кілька різних тіл, з кожним з яких пов'язана своя система прямокутних координат з довільним орієнтуванням осей. Це дає можливість одночасно розглядати положення одного тіла в різних системах координат. Зрозуміло, що в різних системах координат положення того самого тіла може бути зовсім різним. Наприклад, положення автомобіля на шляху можна визначити, зазначивши, що він перебуває на відстані І1 на північ від населеного пункту А (мал. 4). Водночас можна сказати, що автомобіль перебуває на відстані І2 на схід від пункту В. Це означає, що положення тіла відносне: воно різне відносно різних тіл відліку і пов'язаних з ними систем координат. З відносності положення тіла випливає також відносність будь-якого механічного руху. У чому ж вона полягає? Вибране тіло буде рухатись по-різному відносно інших тіл: людина, яка їде в потязі, відносно Землі рухається, а відносно вагону потяга перебуває у стані спокою. Літаки, що летять групою, перебувають один відносно одного у стані спокою, відносно Землі рухаються з великою швидкістю, наприклад км 900 год а відносно такої ж групи літаків, що рухаються у зворотному напрямі, вони рухаються зі швидкістю 1800 -км. год Будь-який механічний рух і, зокрема, стан спокою тіла є відносними. Відповідаючи на запитання, рухається тіло чи перебуває у стані спокою, необхідно вказати, відносно яких тіл розглядається рух цього тіла. Безглуздо і неможливо розглядати якийсь «абсолютний безвідносно до певного тіла відліку. СИСТЕМА ВІДЛІКУ. ВІДНОСНІСТЬ РУХУ Коли описують рух тіла, то завжди — явно чи неявно — мають на увазі рух цього тіла відносно якогось іншого тіла. Тіло, відносно якого розглядають рух усіх тіл у даній задачі, називають тілом відліку. Часто за тіло відліку приймають Землю. Наприклад, коли говорять: «Автомобіль їде зі швидкістю 100 км/год», мають на увазі швидкість автомобіля відносно Землі. Але якщо говорять, що пасажир іде по вагону зі швидкістю 4 км/год, мають на увазі швидкість пасажира відносно вагона, тобто тілом відліку є вагон. Іноді без прямої вказівки на тіло відліку обійтися просто не можна: наприклад, фраза «ракета летить зі швидкістю 10км/с» буде незрозумілою, якщо не зазначити, відносно якого тіла розглядається рух ракети — Землі, Сонця чи іншої ракети. Положення тіла в даний момент часу задають за допомогою системи координат, пов'язаної з тілом відліку. А оскільки рух тіла характеризується зміною положення тіла з часом, для опису руху потрібен також годинник. Тіло відліку та пов'язані з ним система координат і годинник утворюють систему відліку (рис. 1.6). Відносність руху. Закон додавання швидкостейТЩоб описати механічний рух і визначити його параметри - траєкторію, переміщення, пройдений шлях, швидкість тощо, треба насамперед обрати систему відліку і проаналізувати рух тіла або матеріальної точки відносно певного тіла відліку, яке обирається довільно. Тому в природі може існувати безліч систем відліку, і опис руху може одночасно здійснюватися в кожній з них. Наприклад, човен, що пливе річкою, рухається відносно її берегів, відносно теплохода, який пливе поруч, відносно автобуса, що їде мостом, відносно пішоходів, що йдуть берегом, і т. д. Найчастіше систему відліку пов'язують з тілом, яке в даній ситуації вважається нерухомим: із землею, берегом річки, населеним пунктом, залізничною колією, стовпом на узбіччі дороги тощо. Така система відліку вважається нерухомою. З іншими тілами, що рухаються в нерухомих системах відліку рівномірно і прямолінійно, пов'язують рухомі системи відліку. Слід пам'ятати, що вдалий вибір системи відліку набагато спрощує розв'язування задачі. Розглянемо рух будь-якого тіла, наприклад човна, що пливе річкою, в різних системах відліку (мал. 1.22). Нехай човен перетинає річку перпендикулярно до течії. За рухом човна стежать два спостерігачі - один з берега річки (нерухома система відліку ХОУ), другий з плоту, який рухається відносно берега зі швидкістю течії річки (рухома система відліку Х'О'У). Перший спостерігач бачитиме переміщення човна вздовж прямої ОА. Другий спостерігач, перебуваючи в рухомій системі відліку, побачить зовсім інше: човен весь час віддалятиметься від нього по прямій, перпендикулярній до течії, і коли човен досягне протилежного берега в точці А', пліт перебуватиме точно навпроти нього в точці А. Таким чином, відносно рухомої системи відліку човен здійснив переміщення = АА' (мал. 1.23), відносно нерухомої системи відліку він здійснив переміщення 8 = ОА'. Сама ж рухома система за цей час здійснила переміщення 82 = ОА. За правилом додавання векторів маємо: 8 = + з2. Таким чином, додавання переміщень, що відбувають-Мал. !23. Переміщення ся в різних системах відліку, викону- чoвна в різних системах ють за правилами додавання векторів. Шлях  (нім. Schlag — лінія) — довжина кривої, що задає траєкторію руху тіла. Позначається здебільшого літерою S, вимірюється в одиницях довжини (метр, сантиметр).

Переміщення — зміна положення якогось матеріального об'єкту. В фізиці — це переміщення фізичного тіла. Переміщенням також називають вектор, який характеризує цю зміну. Має властивість адитивності. Абсолютна величина переміщення, тобто довжинавідрізка, що сполучає початкову й кінцеву точку, вимірюється в метрах у системі СІ та в сантиметрах у системі СГС. Переміщення не слід плутати зі шляхом. Наприклад, переміщення точки, яка здійснила повний оберт, рухаючись по колу, дорівнює нулю, а пройдений шлях {\displaystyle 2\pi R} , де R — радіус кола.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Електропровідність — здатність речовини проводити електричний струм.

Електропровідність виникає в електричному полі.

Електропровідність властива усім речовинам, але для того, щоб вона була значною, необхідно, щоб в речовині були вільні заряди.

Напівпровідни́к — матеріал, електропровідність якого має проміжне значення між провідностями провідника та діелектрика. Відрізняються від провідників сильною залежністю питомої провідності від концентрації домішок, температури і різних видів випромінювання. Основною властивістю цих матеріалів є збільшення електричної провідності з ростом температури.

Напівпровідниками є речовини, ширина забороненої зони яких становить близько кількох електронвольт (еВ). Наприклад, алмаз можна віднести до широкозонних напівпровідників, а арсенід індію — до вузькозонних. До числа напівпровідників належать багато простих речовин (германій, кремній, селен, телур, арсен та інші), величезна кількість сплавів і хімічних сполук (арсенід галію та інші).

Залежно від того, чи віддає домішковий атом електрон, чи захоплює його, його називають донорними або акцепторними. Характер домішки може змінюватися в залежності від того, який атом ґратки вона заміщує, в яку кристалографічну площину вбудовується.

Провідність напівпровідників сильно залежить від температури. Поблизу абсолютного нуля температури напівпровідники мають властивості діелектриків.

Напівпровіднико́вий діо́д (англ. semiconductor (crystal) diode) — напівпровідниковий прилад з одним випрямним електричним переходом і двома зовнішніми виводами. На відміну від інших типів діодів, принцип дії напівпровідникового діода ґрунтується на явищі pn-переходу.

Випрямним електричним переходом в напівпровідникових діодах може бути електронно-дірковий перехід, гіперперехід або контакт метал-напівпровідник.

Випрямний перехід, окрім ефекту випрямлення, має й інші властивості, що використовуються для створення різних видів напівпровідникових діодів: випрямних діодів, стабілітронів, лавинно-пролітних діодів, тунельних діодів, варикапів та інших. Тому напівпровідникові діоди поділяють: на випрямні, високочастотні та надвисокочастотні, імпульсні, опірні (стабілітрони), чотиришарові перемикаючі, фотодіоди, світлодіоди, тунельні діоди та інші.

(БІЛЕТ 13) . ВОПРОС ПЕРШИЙ **Равномерное движение – это движение с постоянной скоростью, то есть когда скорость не изменяется (v = const) и ускорения или замедления не происходит (а = 0). Прямолинейное движение – это движение по прямой линии, то есть траектория прямолинейного движения – это прямая линия. Равномерное прямолинейное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Например, если мы разобьём какой-то временной интервал на отрезки по одной секунде, то при равномерном движении тело будет перемещаться на одинаковое расстояние за каждый из этих отрезков времени.

Скорость равномерного прямолинейного движения не зависит от времени и в каждой точке траектории направлена также, как и перемещение тела. То есть вектор перемещения совпадает по направлению с вектором скорости. При этом средняя скорость за любой промежуток времени равна мгновенной скорости: vcp = v скорость равномерного прямолинейного движения – это физическая векторная величина, равная отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка t: V= S / t Таким образом, скорость равномерного прямолинейного движения показывает, какое перемещение совершает материальная точка за единицу времени. Перемещение при равномерном прямолинейном движении определяется формулой: S = V• t Пройденный путь при прямолинейном движении равен модулю перемещения. Если положительное направление оси ОХ совпадает с направлением движения, то проекция скорости на ось ОХ равна величине скорости и положительна: vx = v, то есть v > 0 Проекция перемещения на ось ОХ равна: s = vt = x – x0 где x0 – начальная координата тела, х – конечная координата тела (или координата тела в любой момент времени) Уравнение движения, то есть зависимость координаты тела от времени х = х(t), принимает вид: х = x0 + vt Если положительное направление оси ОХ противоположно направлению движения тела, то проекция скорости тела на ось ОХ отрицательна, скорость меньше нуля (v < 0), и тогда уравнение движения принимает вид: х = x0 – vt Траектория - это линия, которую тело описывает при движении.

Путь - это длина траектории. То есть длина той, возможно, кривой линии, по которой двигалось тело. Путь скалярная величина! Перемещение - векторная величина! Это вектор, который проведен из начальной точки отправления тела в конечную точку. Имеет численное значение, равное длине вектора. Путь и перемещение - это существенно разные физические величины. Обозначения пути и перемещения вы можете встретить разное: Путь: I,s, d,x Перемещение: r,s Сумма перемещений Пусть в течение промежутка времени t1 тело совершило перемещение s1, а в течение следующего промежутка времени t2 - перемещение s2. Тогда за все время движения перемещение s3 - это векторная сумма s3=s1+s2

Равномерное движение Движение с постоянной по модулю и по направлению скоростью. Что это значит? Рассмотрим движение машины. Если она едет по прямой линии, на спидометре одно и то же значение скорости (модуль скорости), то это движение равномерное. Стоит машине изменить направление (повернуть), это будет означать, что вектор скорости изменил свое направление. Вектор скорости направлен туда же, куда едет машина. Такое движение нельзя считать равномерным, несмотря на то, что спидометр показывает одно и то же число. Направление вектора скорости всегда совпадает с направлением движения тела Можно ли движение на карусели считать равномерным (если не происходит ускорение или торможение)? Нельзя, постоянно изменяется направление движения, а значит и вектор скорости. Из рассуждений можно сделать вывод, что равномерное движение - это всегда движение по прямой линии! А значит при равномерном движении путь и перемещение одинаковы (поясни почему). Нетрудно представить, что при равномерном движении за любые равные промежутки времени тело будет перемещаться на одинаковое расстояние. Состояние покоя тела - это особый вид равномерного движения. Скорость не изменяется и равна нулю.

Формула равномерного движения v-скорость. V=S/t s-перемещение t-время Формула в координатах: Vx=X-X0/t X=X0+Vxt Скорость движения Скорость – это физическая величина, равная отношению перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло: Скорость является одной из основных характеристик механического движения. Она выражает саму суть движения, т.е. определяет то отличие, которое имеется между телом неподвижным и телом движущимся. Единицей измерения скорости в системе СИ является м/с. Важно помнить, что скорость – величина векторная. Направление вектора скорости определяется по траектории движения. Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории в той точке, через которую проходит движущееся тело Отрицательная скорость Может ли скорость тела быть отрицательной? Да, может. Если скорость тела отрицательна, это значит, что тело движется в направлении, противоположном направлению оси координат в выбранной системе отсчета. На рис.2 изображено движение автобуса и автомобиля. Скорость автомобиля отрицательна, а скорость автобуса положительна. Следует помнить, что говоря о знаке скорости, мы имеем ввиду проекцию вектора скорости на координатную ось. Классическая механика: В классической механике абсолютная скорость точки равна векторной сумме её относительной и переносной скоростей: va vr ve Данное равенство представляет собой содержание утверждения теоремы о сложении скоростей[1]. Простым языком: Скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчёта равна векторной сумме скорости этого тела относительно подвижной системы отсчета и скорости (относительно неподвижной системы) той точки подвижной системы отсчёта, в которой в данный момент времени находится тело. Примеры: Абсолютная скорость мухи, ползущей по радиусу вращающейся граммофонной пластинки, равна сумме скорости её движения относительно пластинки и той скорости, которую имеет точка пластинки под мухой относительно земли (то есть с которой её переносит пластинка за счёт своего вращения).

Релятивистская механика В XIX веке классическая механика столкнулась с проблемой распространения этого правила сложения скоростей на оптические (электромагнитные) процессы. По существу произошёл конфликт между двумя идеями классической механики, перенесёнными в новую область электромагнитных процессов. Например, если рассмотреть пример с волнами на поверхности воды из предыдущего раздела и попробовать обобщить на электромагнитные волны, то получится противоречие с наблюдениями (см., например, опыт Майкельсона). Классическое правило сложения скоростей соответствует преобразованию координат от одной системы осей к другой системе, движущиеся относительно первой без ускорения. Если при таком преобразовании мы сохраняем понятие одновременности, то есть сможем считать одновременными два события не только при их регистрации в одной системе координат, но и во всякой другой инерциальной системе, то преобразования называются галилеевыми. Кроме того, при галилеевых преобразованиях пространственное расстояние между двумя точками — разница между их координатами в одной инерциальной системе отсчёта — всегда равно их расстоянию в другой инерциальной системе. Вторая идея — принцип относительности. Находясь на корабле, движущимся равномерно и прямолинейно, нельзя обнаружить его движение какими-то внутренними механическими эффектами. Распространяется ли этот принцип на оптические эффекты? Нельзя ли обнаружить абсолютное движение системы по вызванным этим движением оптическим или, что то же самое электродинамическими эффектами? Интуиция (довольно явным образом связанная с классическим принципом относительности) говорит, что абсолютное движение нельзя обнаружить какими бы то ни было наблюдениями. Но если свет распространяется с определённой скоростью относительно каждой из движущихся инерциальных систем, то эта скорость изменится при переходе от одной системы к другой. Это вытекает из классического правила сложения скоростей. Говоря математическим языком, величина скорости света не будет инвариантна относительно галлилеевых преобразованиям. Это нарушает принцип относительности, вернее, не позволяет распространить принцип относительности на оптические процессы. Таким образом электродинамика разрушила связь двух, казалось бы, очевидных положений классической физики — правила сложения скоростей и принципа относительности. Более того, эти два положения применительно к электродинамике оказались несовместимыми. Теория относительности даёт ответ на этот вопрос. Она расширяет понятие принципа относительности, распространяя его и на оптические процессы. Правило сложения скоростей при этом не отменяется совсем, а лишь уточняется для больших скоростей с помощью преобразования Лоренца: vrel v1v21 v1v2c2 Можно заметить, что в случае, когда v c 0 , преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея. Это говорит о том, что специальная теория относительности сводится к механике Ньютона при скоростях, малых по сравнению со скоростью света. Это объясняет, каким образом соотносятся эти две теории — первая является обобщением второй.

(ЗАДАЧА) ** Человек массой 70кг бежит со скоростью 7 км/ч, догоняет тележку, которая весит 30кг и двигается со скоростью 2км/ч, и запрыгивает на нее. С какой скоростью будет двигаться тележка ?

Решение: 70кг*7м/с+30кг*2м/с=(70кг+30кг) *v … 490+60=100v …v=550/100=5,5м/с/ (БІЛЕТ 14) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Рівноприскорений рух- рух, при якому прискорення залишається сталим. Частковим випадком рівноприскореного руху є рівносповільнений рух, який відбувається тоді, коли напрямки початкової швидкості і прискорення протилежні. Прикладом рівноприскореного руху може бути рух тіла в полі сталого земного тяжіння при умовах, коли опором повітря можна знехтувати.

Загальна формула: a=v-V0/t де a — прискорення (визначається в м/с2), v — кінцева швидкість, v0 — початкова швидкість, t — час.

Приско́рення — векторна фізична величина, похідна швидкості по часу і за величиною дорівнює зміні швидкості тіла за одиницю часу. a= dv/dt Оскільки швидкість — похідна по часу від радіус-вектора r рухомої матеріальної точки, то прискорення можна записати, як другу похідну по часу від радіус-вектора: a=d2r/dt2 Прискорення, як векторна величина здебільшого позначається літерою a або a , а коли йдеться лише про кількісне значення прискорення — a (від лат. acceleratio — прискорення). швидкість тіла та пройдений шлях під час рівноприскореного прямолінійного руху: З визначення прискорення випливає, що: Якщо прискорення тіла спрямоване протилежно початковій швидкості тіла, то залежність модуля швидкості від часу описується формулою: Рівноприскорений рух зі зменшуваною швидкістю може тривати лише доти, доки швидкість тіла v не стане дорівнювати нулю. Час руху тіла до зупинки можна обчислити, виходячи з умови. Звідси випливає, що .

У випадку прямолінійного рівномірного руху тіла переміщення, яке здійснює це тіло, обчислюється як площа прямокутника, що міститься під графіком модуля швидкості. І в разі прямолінійного рівноприскореного руху переміщення (або шлях) можна обчислювати за тією ж формулою, що й площу фігури під графіком швидкості. У випадку прямолінійного рівноприскореного руху без початкової швидкості залежність шляху lвід часу рухуtописується формулою: a — модуль прискорення тіла. Слід звернути увагу на те, що в разі рівноприскореного руху без початкової швидкості шлях пропорційний квадрату часу руху. Якщо початкова швидкість тіла не дорівнює нулю, то фігура, обмежена графіком v(t)і віссю0t, — трапеція, що складається з прямокутника площеюv0tтрикутника площею ,Отже, шлях можна обчислити за формулою ,Таким чином, якщо тіло рухається прямолінійно рівноприскорено з початковою швидкістю v0 і прискореннямa, то залежність шляхуl від часу рухуt якщо напрямок прискорення збігається з напрямком початкової швидкості, і вигляд:якщо прискорення спрямоване протилежно напрямку початкової швидкості. Необхідно звернути увагу учнів на те, що в першому ви­падку швидкість тіла збільшується, а в другому — зменшується.Оскільки площа трапеції дорівнює півсумі основ і висоти, то . З іншого боку,. Звідси випливає, що середня швидкість у разі рівноприскореного руху дорівнює: .З формул для шляху і часу дістаємо:

(БІЛЕТ 15) ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Вільне падіння — рух фізичного тіла в умовах, коли на нього діє лише гравітаційна сила. Попри слово падіння в назві, під дією сили тяжіння тіло не обов'язково повинно рухатися вниз. До прикладів вільного падіння належать рух тіла, підкинутого вертикально вгору або під кутом до горизонту, обертання Землі навколо Сонця тощо. Особливістю вільного падіння є те, що рух тіла не залежить від його маси, оскільки сила тяжіння пропорційна масі. Рівняння руху тіла у вільному падінні набирає вигляду: m a =m g , де m - маса тіла, a - прискорення, g - напруженість гравітаційного поля. Маса однаково входить в обидві частини рівняння, і її можна скоротити. Незалежність швидкості падіння тіла від його маси продемонстрував Галілео Галілей, кидаючи різні предмети з Пізанської вежі. Це твердження набуває особливого значення в загальній теорії відносності, яка постулює рівність інерційно і гравітаційної мас, трактує рівняння a =g , як принципову неможливість для спостерігача відрізнити рух в полі тяжіння від руху в неінерційній системі відліку, що називають принципом еквівалентності. У вільному падінні тіло здебільшого перебуває в стані невагомості.

Прискорення вільного падіння (позначення g) — прискорення, яке отримує тіло, рухаючись під впливом сили тяжіння Землі. Воно однакове для всіх тіл, залежить від географічної широти місцезнаходження тіла, його висоти підняття над рівнем моря та інших факторів. Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіл, але сильно змінюється в залежності від маси самої планети (і навіть від положення на ній, від полюса до екватора), див. таблицю значень g для інших небесних тіл. Для проведення розрахунків, згідно з рішенням[1] третьої Генеральної конференції з мір та ваг у 1901 році, було приняте стандартне значення прискорення вільного падіння g = 9,80665 м/с2. Прискорення вільного падіння також використовується як позасистемна одиниця виміру прискорення. Рівномірний рух по колу часто спостерігається в техніці, наприклад, так рухаються частини обертових механізмів. Рух Місяця навколо Землі і планет навколо Сонця приблизно можна вважати рівномірним рухом по колу. В разі рівномірного руху тіло проходить однакові шляхи за будь-які однакові проміжки часу. При цьому миттєва швидкість тіла залишається незмінною за модулем.- У випадку рівномірного руху тіла по колу модуль швидкості залишається незмінним. А що ж змінюється? Змінюється напрямок швидкості.- У разі руху по колу швидкість у будь-якій точці траєкторії спрямована по дотичній до кола в цій точці. Рух тіла по колу часто характеризують не швидкістю руху, а проміжком часу, за який тіло здійснює один повний оберт. Ця величина називається періодом обертання Т. Період обертання T — це час одного повного оберту. Щоб здійснити один повний оберт, тіло має пройти шлях 2πr (довжина кола). Отже, . Тому у випадку рівномірного руху по колу модуль швидкості тіла v, радіус кола r і період обертання T зв’язані співвідношенням: Число повних обертів за 1 с називають обертовою частотою ν. Одиниця частоти 1c. Період і частота є взаємно зворотними величинами: Припустімо, що тіло зробило n повних обертів за час t. Тоді період обертання дорівнюватиме: , а число обертів за секунду, тобто обертова частота: . У випадку руху по колу, як і в разі будь-якого криволінійного руху, напрямок швидкості змінюється з часом. А оскільки швидкість тіла змінюється — нехай лише за напрямком, — виходить, тіло рухається з прискоренням. У разі рівномірного руху зміна швидкості зумовлена лише зміною напрямку швидкості. Неважко довести, що зміна швидкості Δv спрямована перпендикулярно швидкості — по радіусу до центра кола. Прискорення ra спрямоване так само, як і Δv, тому в разі рівномірного руху по колу прискорення в кожен момент часу спрямоване по радіусу до центра кола. З цієї причини прискорення тіла у випадку рівномірного руху по колу називають доцентровим прискоренням Кут повороту за одиницю часу характеризує кутову швидкість. Кутова швидкість — це фізична величина, що дорівнює відно­шенню кута повороту тіла до проміжку часу, упродовж якого цей поворот відбувся: У випадку рівномірного обертання тіла по колу його кутова швидкість є постійною. Одиниця кутової швидкості — радіан за секунду (рад/с). Примітка. Радіан, як і будь-які одиниці вимірювання кута, — фізично безрозмірний, тому фізична розмірність кутової швидкості — просто 1/с). Доцентрове прискорення — прискорення при рівномірному русі матеріальної точки по колу. Доцентрове прискорення є векторною величиною. Вектор доцентрового прискорення завжди направлений від матеріальної точки до центра кола. Доцентрове прискорення показує не зміну модуля швидкості (як при прямолінійному русі), а зміну напряму швидкості. Модуль доцентрового прискорення визначається формулою s=V^2/S де v — модуль швидкості матеріальної точки, S-довжина дуги або кола. для руху по колу використовують формулу: s=V^2/S звідси a=w^2s , а Неможливо розібрати вираз (синтаксична помилка): {\displaystyle R = \frac{S}{π} } , Доцентрове прискорення є частковим випадком нормального прискорення, яке виникає при будь-якому криволінійному русі

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Магнітні властивості речовини. Пара-, діа- , феромагнетики. Магнети́зм — форма взаємодії «рухомих» електричних зарядів, яка здійснюється на відстані за допомогою магнітного поля. Поряд з електрикою, магнетизм — один із проявів електромагнітної взаємодії Магнетизм — комплекс явищ і властивостей, пов´язаних з впливом магнітного поля, що може бути зумовлений протіканням макроскопічних електричних струмів (соленоїд, електромагніт), або атомних (магнітний момент). Магнетизм проявляється, зокрема, у взаємному притягуванні і відштовхуванні між магнітами, електричними струмами, між струмами і магнітами, мікрочастинками (електронами, протонами і т. д.).Магнітні властивості речовини визначаються неспареними (нескомпенсованими) спінами електронів; у випадку відсутності їх прояву говоримо про діамагнетики, у протилежному разі — про парамагнетики — коли взаємодія між спінами слабка, та феромагнетики — коли взаємодія сильна і спричиняє паралельне орієнтування спінів у певній області (так званих магнітних доменах), антиферомагнетиках, коли вплив сприяє паралельному розташуванню спінів (на відміну від феромагентиків, антиферомагнетики у зовнішньому магнітному полі не виявляють сильного намагнічування і їхні властивості подібні до парамагнетиків), і феримагнетиків, коли спіни електронів сусідніх атомів орієнтуються різним чином, проте створені ними магнітні моменти не компенсуються повністю. Магнетизмом називають також підрозділ фізики, який вивчає взаємодію електрично заряджених частинок (тіл) або частинок (тіл) з магнітним моментом, яке здійснюється через магнітне поле. Деякі залізні руди володіють властивістю притягувати до себе залізні предмети. Куски такої руди називають природнім магнітом. Якщо намагнічування припиняється і при забиранні заліза від магніту, то воно називається тимчасовим намагніченням. Якщо магнітні властивості заліза залишаються, то говорять про залишкове намагнічування, а саме залізу називають постійним штучним магнітом.Магнітне поле утворюється зарядом, що рухається. Кількісно магнітне поле характеризується магнітною індукцією.Для опису магнітного поля в будь-якій точці середовища разом з магнітною індукцією використовується напруженість магнітного поля . , - магнітна сприйнятливість середовища, - магнітна проникливість, - магнітна стала. Середовища, для яких і називаються парамагнетиками (кисень, алюміній, платина). Середовище, для якого , - називають діамагнетиками (азот, вода, срібло). Парамагнетики намагнічуються вздовж магнітного поля, а діамагнетики - в протилежному напрямку. Середовища, які здатні намагнічуватися в магнітному полі, тобто створювати власне магнітне поле, називають магнетиками. Феромагнетики – це середовища, в яких власне магнітне поле значно перевищує (100-1000 раз) зовнішнє магнітне поле, що викликало його. Внутрішнє магнітне поле, те, що створене молекулами, атомами або іонами. У всіх речовинах існують дрібні електричні поля, що замикаються в межах кожного атома чи іона. Це молекулярні струми. При намагнічуванні магнетика положення молекулярних струмів стає впорядкованим, виникає внутрішнє магнітне поле, яке є сумою дрібних магнітних полів, що були створені молекулярним струмами. Магнітна дія замкнутих струмів характеризують магнітним моментом , - сила струму, -площа, що охоплена струмом. Магнітний стан середовища можна повністю описати, задавши магнітний момент кожної одиниці її об’єму. Ця величина називається вектором намагнічення . Вона визначається: Для ізотропних магнетиків, що знаходяться в слабких магнітних полях , - магнітна сприйнятливість магнетика. Якщо і співпадають, то їх називають ізотропними магнетиками, якщо ні - анізотропними. . Тому по досягненні насичення В продовжує рости з H по лінійному закону: , де const =m0 Jнас. Крім нелінійної залежності між H і J (чи Н и В) для феромагнетиків характерна також наявність гістерезиса. Якщо довести намагнічення до насичення (точка 1 на мал. 2) і потім зменшувати напруженість магнітного поля, то намагнічення випливає не первісної кривої 0-1, а змінюється відповідно до кривої 1—2. У результаті, коли напруженість зовнішнього поля стане рівної нулю (точка 2), намагнічення не зникає і характеризується величиною Вr, яка називається залишковою індукцією. Намагнічення звертається в нуль (точка 3) лише під дією поля Нc за напрямком, протилежним полю, що викликало намагнічення. Напруженість Нc називається коерцитивною силою. поле. Очевидно, що постійний магніт тим краще зберігає свої властивості, чим більше коерцитивна сила матеріалу, з якого він виготовлений. При дії на феромагнетик перемінного магнітного поля індукція змінюється відповідно до кривої 1—2—3—4—5—1 , що називається петлею гістерезиса (аналогічна петля виходить і на діаграмі J-H). Якщо максимальні значення Н такі, що намагнічення досягає насичення, виходить так звана максимальна петля гістерезиса (суцільна петля на мал. 2). Якщо при амплітудних значеннях H насичення не досягається, виходить петля, називана частковим циклом (пунктирна петля на малюнку). Часткових циклів може існувати безліч, усі вони лежать усередині максимальної петлі гістерезиса. Гістерезис приводить до того, що намагнічення феромагнетику не є однозначною функцією H воно в сильній мері залежить також від попередньої історії зразка - від того, у яких полях він побував колись. Так, наприклад, у поле напруженості H1 (мал. 2) індукція може мати будь-як значення в межах від В1` до В1``.

Магнітом'які феромагнітні матеріали (хімічно чисте залізо, електротехнічна сталь та ін.), які майже втрачають намагніченість після видалення із зовнішнього поля, використовують в тих електротехнічних пристроях, у яких відбувається неперервне перемагнічування осердь, магнітопроводів та інших частин трансформаторів, генераторів змінного струму, електродвигунів. Магнітожорсткі матеріали (вуглецева сталь, хромиста сталь і спеціальні сплави) використовують здебільшого для виготовлення постійних магнітів. Великого застосування набули в сучасній радіотехніці ферити - феромагнітні матеріали, що не проводять електричний струм. До них належать речовини, що є хімічними сполуками оксиду заліза з оксидами інших металів. Ферити використовують для виготовлення осердь котушок індуктивності, внутрішніх антен малогабаритних приймачів тощо.Завдяки явищу гістерезису, яке полягає у властивості магніту зберігати "пам'ять" про минуле, став можливим запис звуку в магнітофонах і довільної інформації в довготривалій пам'яті ЕОМ.

Для звукозапису в магнітофонах і відеозапису у відеомагнітофонах використовують магнітні стрічки, що складаються з гнучкої основи з поліхлорвінілу чи інших речовин, на яку нанесено робочий шар у вигляді магнітного лаку, що складається з дуже дрібних голчастих частинок заліза чи іншого феромагнетика і зв'язувальних речовин. Звук записується на стрічці за допомогою електромагніта. Магнітне поле електромагніта змінюється в такт зі звуковими коливаннями. Під час відтворення звуку спостерігається зворотний процес. Намагнічена стрічка збуджує в магнітній головці електричні сигнали, які після підсилення поступають на динамік магнітофона. Тонкі магнітні плівки складаються з шару феромагнітного матеріалу товщиною 0,03 - 10 мкм. Їх використовують в запам'ятовувальних пристроях електронно-обчислювальних машин. Інформація записується і відтворюється приблизно так само, як і на звичайному магнітофоні.

впливу електромагнітних полів в організмі людини і тварин, присвячена безліч статей, Однак, у більшості з них описані ефекти за умови полів радіо і мікрохвильова піч частоти або, в останні роки, промислових частоти (50-60 Гц). дослідження біологічні ефекти постійного магнітного поля зосереджені на великих родовищ рівень полів у пристрої МРТ (магнітного резонансу tomographs), як правило, складають кілька Тесла (кілька десятків тисяч гауса). на жаль, вивчення впливу полів типових для продуктів магнітного терапії, більшість з яких є обмежена кілька сотень гауса навіть на поверхні магніт, дуже мало в номер. разом з тим, основні механізми впливу магнітного поля на біологічні організмів, що дозволяє розвивати магнітного терапії, відомий. ці механізми включають в себе: 1) збільшення припливу крові в результаті збільшення вмісту кисню (обидва цих явищ базуються на здатність організму самовосстановлению); 2) зміна швидкості міграції іонів кальцію, в результаті чого з одного боку, кальцію швидше, приходить в порушена кістки, і це швидше в'яже, а з іншого боку, кальцію швидше, промивають від пацієнта постраждалих артрит спільного; 3) змінити кислоти лужних баланс (ph) різних рідини в організмі людини і тварин (дисбаланс часто внаслідок захворювання); 4) змінити розвитку гормонів ендокринних залоз; 5) зміни активності ферментів і швидкості різних біохімічних процесів, 6) змінити в'язкості крові. організм людини з магнітной точки зору є інертний матеріал, що його основні контент - вода. під впливом магнітного поля хімічної структури води не змінюється, але зміни морфології і сила зчеплення кількість домішок. як відомо, з магнітним очищення води кальцію домішок (caco3) втрачають здатність осад у вигляді щільні камінь і кристалізації, як добре підвіски. на зв'язатися з водою, піддають магнітно обробки, з вже выделившимися солі відбувається їх часткове розчинення, а також знищення до стану невеликий легкоудаляемого живці, що враховуються стандарт фільтри лікування механічних домішок. магнітного очищення води, таким чином, є, звичайно, технічні (захист котли, трубопроводів, котли і т.д.) значення, а не терапевтичних. це лише підтверджує, що магнітного поля може вплинути на процеси нуклиации в організмі людини. в цілому води диамагнитна, що це дуже слабко, штовхає магнітного поля. за магнітного поля електронів молекул води може трохи змінити їх руху, створення в той же час магнітного поля протилежному напрямку, про 100,000 разів менше, застосовується. видалення магнітного поля електрони повернувся до їх оригінальних орбіт, і молекули води знову стали немагнитными.исследовалось також вплив магнітного поля в в'язкості крові. це було встановлено, що під стікання крові сповільнюється в наявності поля.

(БІЛЕТ 16) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Причини руху. Механічна взаємодія.-Для того, щоб розв’язати основну задачу механіки, потрібно знати причини виникнення прискорення та способи його обчислення. Основоположник динаміки – англійський фізик І.Ньютон ( 1643 – 1727). Основні закони, сформульовані Ньютоном, справджуються не для довільного тіла, а для матеріальної точки. Тому, вивчаючи рух протяжного тіла, треба мислено поділити його на частинки, які можна вважати матеріальними точками, і застосовувати закони руху до кожної частинки. Зміна швидкості сама по собі не відбувається. Тіло може змінити швидкість лише тоді, коли на нього діє інше тіло..Якщо тіло змінює швидкість чи напрям руху, то обов’язково має бути причина і цю причину необхідно визначити.

-Взаємодія тіл. Сила Усі тіла у Всесвіті притягуються одне до одного. Це притягання називають гравітаційною взаємодією. Дуже часто при взаємодії тіл не вказують, яке саме тіло діє на тіло, яке ми розглядаємо. У такому разі кажуть, що на тіло діє сила. У результаті дії сили тіло змінює свою швидкість.

-Явище інерції Явище збереження швидкості тіла називають інерцією. Тому й система відліку, відносно яких тіла рухаються із сталою швидкістю, коли зовнішні дії на них компенсовані, називаютьінерціальними, а перший закон Ньютона — законом інерції, інерціальних систем відліку — безліч. Слід завжди пам'ятати, що поняття інерціальної системи реалізується в природі лише наближено. Системи, що рухаються з прискоренням відносно інерціальної системи, називаютьсянеінерціальними.

Інерці́альна систе́ма ві́дліку — система відліку, в якій тіло, на яке не діють жодні сили (або сили, що діють на нього компенсують одна одну, тобто рівнодійна дорівнює нулю), рухається рівномірно й прямолінійно. Або це система відліку, в якій прискорення тіла зумовлене тільки дією на нього сил.

Принцип відносності — це фундаментальний фізичний принцип, що включає в себе такі постулати: Існують інерційні системи відліку (СВ) — такі СВ в яких вільний рух (при якому на тіло не діє ніяка сила) відбувається рівномірно і прямолінійно Всі закони природи однакові в інерційних СВ. Відрізняють два принципи відносності: принцип відносності Галілея, в якому робиться припущення, що взаємодія між тілами відбувається миттєво. Цей принцип лежить в основі класичної механіки, з нього також випливає, що час абсолютний — він протікає однаково у будь-якій СВ; принцип відносності Ейнштейна, в якому робиться припущення, що взаємодія між тілами поширюється з скінченною швидкістю. Цей принцип лежить в основі СТВ,створеної Ейнштейном. Як наслідок, в цій теорії поняття абсолютного часу немає — одна і та ж подія відбувається(триває) різний час в різних СВ. -маса тіла та способи ії вимірювання

Маса тіла у фізиці: вимірювання маси Знайомство з поняттям маси тіла у фізиці починають у сьомому класі. За одиницю вимірювання маси тіла прийнятий один кілограм. А на практиці застосовують і інші одиниці – грам, міліграм, тонна і т.п. Для вимірювання маси тіла існують різні способи. Один з них – це порівняння швидкостей тіл після взаємодії. Наприклад, якщо один м’яч після зіткнення полетів у два рази швидше іншого, то, очевидно, що він у два рази легше. Інший, більш простий і звичний нам спосіб вимірювання маси полягає у вимірюванні маси тіла на терезах, тобто зважуванні, якщо говорити по -простому. При зважуванні порівнюється маса тіла з тілами, маси яких відомі – спеціальними гирями. Гирі існують по 1, 2 кілограми, по 100, 200, 500 грам і так далі. Існують також спеціальні аптечні гирі вагою в кілька грам. Тіло вагою в кілька міліграмів, наприклад, комара можна зважити на спеціальних аналітичних вагах. В даний час майже повсюдно використовують для зважування не механічні, а електронні ваги, в принципі дії яких лежить вплив ваги тіла на спеціальний датчик, який перетворює цю вагу в певний електричний сигнал. Але суть залишається та ж – ми заздалегідь знаємо, який вплив надає той чи інший вагу на датчик, і тому можемо по одержуваних від датчика сигналам судити про вагу предмета, перетворюючи цей сигнал в цифри на табло. Розрахунок маси тіла дуже великих об’єктів, таких як земля, сонце або місяць, а також, дуже дрібних об’єктів: атомів, молекул виробляють іншими способами – через вимір швидкостей і інших фізичних величин, що входять у різні закони фізики разом з масою.

Інерція (від лат. inertia — бездіяльність, відсталість) — термін, що використовується як у різних науках, так і в переносному сенсі. Зазвичай він означає здатність деякого об'єктане змінювати свій стан під час відсутності зовнішніх впливів, а також зберігати стійкість по відношенню до зовнішніх впливів. Явище інерції відкрив італійський учений Галілео Галілей. На основі своїх дослідів і міркувань він стверджував: якщо на тіло не діють інші тіла, то воно або перебуває у спокої, або рухається прямолінійно і рівномірно. У цьому разі кажуть, що тіло рухається за інерцією.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** -Электри́ческий заря́д (коли́чество электри́чества) — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году. Единица измерения заряда в Международной системе единиц (СИ) — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q₁ = q₂ = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9·10⁹ H, то есть с силой, с которой гравитация Земли притягивала бы предмет с массой порядка 1 миллиона тонн.-Електриза́ція (рос. электризация, фр. électrisation, electrification, нім. Elektrisierung f) — процес надання тілу електричного заряду за рахунок інших тіл. Процес, що приводить до появи на тілах або різних частинах одного тіла надлишку електричного заряду. Електризація може відбуватися під дією світла, тертя й інших взаємодій. При електризації завжди виконується закон збереження електричного заряду. Найпоширенішим прикладом електризації є трибоелектричний ефект, тобто процес електризації від тертя. Наприклад, бурштинова паличка може набувати електричного заряду при натиранні вовною. Такий процес електризації був вперше зафіксований Фалесом Мілетським біля 600 року до н. е. Іншими прикладоми матеріалів, які набувають електричного заряду при терті, є скло, при натиранні шовком, та ебоніт, при натиранніхутром.

Зако́н збере́ження електри́чного заря́ду — один із фундаментальних законів фізики. Він полягає в тому, що повний заряд (алгебраїчна сума зарядів) ізольованої замкнутої фізичної системи тіл залишається незмінним при будь-яких процесах, які відбуваються всередині цієї системи. Для неізольованих систем закон збереження заряду набирає вигляду рівняння неперервності де p{\displaystyle \rho }ззp - густина заряду, {\displaystyle \mathbf {j} }tt j - густина струму.

Закон Кулона — один з основних законів електростатики, який визначає величину та напрямок сили взаємодії між двома нерухомими^[1] точковими зарядами. Експериментально з задовільною точністю закон вперше встановив Генрі Кавендіш у 1773. Він використовував метод сферичного конденсатора, але не опублікував своїх результатів. У 1785 році закон був встановлений Шарлем Кулоном за допомогою спеціальних крутильних терезів^[2].-Електростатична сила взаємодії двох точкових нерухомих зарядів та у вакуумі прямо пропорційна добутку абсолютних значень зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

(БІЛЕТ 17) . ВОПРОС ПЕРШИЙ ** Гравіта́ція або тяжіння — властивість тіл із масою притягуватись одне до одного. Гравітаційна взаємодія найслабша із фундаментальних взаємодій, однак її характерною особливістю є те, що тіла, які мають масу, завжди притягаються одне до одного. Притягання дуже великих мас в астрономічних масштабах створює значні сили, завдяки яким світ є таким, яким людина його знає. Зокрема, гравітація є причиною земного тяжіння, внаслідок якого предмети падають додолу. Законами гравітації визначається рух Місяцянавколо Землі і Землі та інших планет навколо Сонця. Два тіла з масами m₁ та m₂ притягують одне одного із силою F прямо пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

Гравітаційна взаємодія найслабша із фундаментальних взаємодій, однак її характерною особливістю є те, що тіла, які мають масу, завжди притягаються одне до одного.

У 1916 році на зміну теорії Ньютона прийшла загальна теорія відносності, розроблена Альбертом Ейнштейном. У цій теорії гравітаційна взаємодія пов'язана з викривленням простору-часу поблизу масивних тіл. Різниця між теоріями Ньютона і Ейнштейна виявляє себе лише тоді, коли тіла рухаються зі швидкістю близькою до швидкості світла або гравітаційні поля є дуже сильними (наприклад поблизу нейтронних зірок тачорних дір). Для більшості практичних потреб, коли справа стосується слабких гравітаційних полів і невеликих швидкостей, Ньютонове формулювання є достатньо точним.

Закон всесвітнього тяжіння — фізичний закон, що описує гравітаційну взаємодію в рамках Ньютонівської механіки. Закон стверджує, що сила притягання між двома тілами (матеріальними точками) прямо пропорційна добутку їхніх мас, і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. д е F12{\displaystyle \mathbf {F} _{12}}аАА— сила, що діє на друге тіло (матеріальну точку) з боку першого тіла, {\displaystyle G}G— гравітаційна стала, {\displaystyle m_{1}}mm m1 та m2{\displaystyle m_{2}}m — маси першого та другого тіла, відповідно, {\displaystyle \mathbf {r} _{12}} r12 — одиничний вектор, що направлений в напрямку другого тіла від першого. 

{\displaystyle r_{12}}— відстань між тілами. Вага́ - сила з якою тіло діє на горизонтальну опору або на вертикальний підвіс. У гравітаційному полі Землі можна вважати з деяким наближенням, що вага тіла зв'язана з його масою співвідношенням «P=mg» {\displaystyle P=mg}, де  «P»{\displaystyle P} — вага, «g» {\displaystyle g} — стала прискорення вільного падіння на Землі, а  «m» {\displaystyle m}— маса тіла. Силу, з якою тіло внаслідок притягання його Землею тисне на опору або розтягує підвіс, називають вагою тіла. Як будь-яка сила, вага в системі СІ вимірюється в ньютонах, в системі СГС — в динах. Однак в багатьох областях технікέи ще збереглося використання кілограм-сили. Вага вимірюється також у позасистемних одиницях — фунтах, унціях, гранах. Оскільки ці історичні одиниці встановилися давно, вони застосовуються однаковою мірою як до маси так і ваги.

Невагомість — стан тіла, при якому відсутня внутрішня напруга, зумовлена силою тяжіння. Хоча термін нульова гравітація часто використовується як синонім, невагомість на орбіті не є результатом відсутності сили тяжіння чи навіть її значного зменшення (фактично, сила тяжіння Землі на висоті 100 км тільки на 3 % менша, ніж на поверхні). Причина невагомості полягає в тому, що сила тяжіння надає тілу та його опору однакове прискорення. Цей висновок істинний для всіх тіл, які рухаються тільки під дією сили тяжіння, тобто перебувають у вільному падінні.

Шту́чний супу́тник — об'єкт поміщений на орбіту Землі чи іншого небесного тіла зусиллям людини. Інколи називається просто супутник, однак в такому випадку слід відрізняти від природних супутників, таких як Місяць. Першим штучним супутником став «Супутник-1», запуском якого 4 жовтня 1957 Радянським Союзом започаткована радянська програма «Супутник» під керівництвом Сергія Корольова. Подія також стала початкомкосмічної гонки між СРСР та США.

ВОПРОС ДРУГИЙ ** Електричне поле (англ. Electric field) — одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях). Електричне поле може спостерігатися завдяки силовому впливу на заряджені тіла. Кількісними характеристиками електричного поля є вектор напруженості електричного поля E{\displaystyle \mathbf {E} }, який визначається як сила, що діє на одиничний заряд, та вектор електричної індукції {\displaystyle \mathbf {D} }D. У випадку, коли електричне поле не змінюється з часом, його називають електростатичним полем. Розділ фізики, який вивчає розподіл статичного електричного поля в просторі, називається електростатикою.

Електричне поле створюється зарядженими тілами, зокрема зарядженими елементарними частинками. Таке поле є потенціальним. Його напруженість визначається законом Кулона. Силові лінії потенціального електричного поля починаються і закінчуються на зарядах або виходять на нескінченність. Потенціальне електричне поле описують електростатичним потенціалом {\displaystyle \varphi }

Н апру́женість електри́чного по́ля — це векторна фізична величина, яка виражає відношення сили, яка діє у даній точці простору у даний момент часу, на пробний одиничний електричний заряд у електричному полі.

д е F {\displaystyle \mathbf {F} }FF— сила, q{\displaystyle q} — електричний заряд, E{\displaystyle \mathbf {E} }— напруженість електричного поля.

В системі СІ вимірюється у В/м, на практиці здебільшого у В/см.

Принцип суперпозиції – один із найзагальніших законів у багатьох розділах фізики. Найпростіше формулювання принципу суперпозиції звучить так: результат впливу на частинку кількох зовнішніх сил є просто сума резульаттів впливу кожної із сил. Найбільш відомий принцип суперпозиції в електростатиці, в якій він стверджує, що електростатичний потенціал, який створюється в даній точці системою зарядів, є сума потенціалів окремих зарядів.

Р обота з переміщенням заряду в електричному полі З погляду теорії близькодії на заряд безпосередньо діє електричне поле, створене іншим зарядом. Під час переміщення заряду, діюча на нього з боку поля сила виконує роботу. Тому можна стверджувати, що заряджене тіло в електричному полі має енергію. Розглянемо дві пластинки, розміщені вертикально. Ліва пластинка В заряджена негативно, а права С - позитивно (рис. 4.1.14). Обчислимо роботу, що виконується полем А під час переміщення заряду q із точки 1, яка знаходиться на відстані d₁ від пластини В, у точку 2, розміщену на відстані d₂ < d₁ від тієї ж пластинки. Точки 1 і 2 лежать на одній силовій лінії.

{\displaystyle \mathbf {E} =-\nabla \varphi }(БІЛЕТ 18) . ВОПРОС ПЕРШИЙ **Потужність (N, P, W) — робота, що виконана за одиницю часу, або енергія, передана за одиницю часу:

Якщо на рухоме тіло діє сила, то ця сила здійснює роботу. Потужність в цьому випадку рівна скалярному добутку вектора сили на вектор швидкості, з якою рухається тіло:

Деформа́ція (від лат. deformatio — «спотворення») — зміна розмірів і форми твердого тіла під дією зовнішніх сил (навантажень) або якихось інших впливів (наприклад,температури, електричних чи магнітних полів). При деформації точки твердого тіла змінюють своє положення. Точка із радіус-вектором r{\displaystyle \mathbf {r} } при деформації має нове положення {\displaystyle \mathbf {r} ^{\prime }}r′, тобто здійснить переміщення {\displaystyle \mathbf {u} =\mathbf {r} ^{\prime }-\mathbf {r} }u=r′-r. Поле переміщень є однією з характеристик деформації, але воно незручне для математичного опису, оскільки, наприклад, при видовженні стрижня точки біля його початку зміщуються зовсім мало, а в кінці — доволі значно. Набагато важливіше те, наскільки точка тіла змістилася щодо сусідньої. Тому деформацію математично найзручніше описувати похідними від переміщення, які утворюють тензор, що отримав назву тензора деформації.