- •Криволинейное движение. Нормальное и тангенциальное ускорения. Кривизна траектории.
- •Угловая скорость и угловое ускорение. Вычисление угла поворота тела при равномерном и равноускоренном вращении. Связь линейных и угловых характеристик
- •Гармонические колебания. Уравнение свободных колебаний и его решение. Скорость и ускорение колеблющейся точки. Энергия гармонического колебания.
- •Математический, пружинный и физический маятники. Приведенная длина физического маятника. Центр качаний.
- •Вынужденные колебания. Резонанс. Резонансные кривые.
- •Распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской волны. Фазовая скорость волны. Групповая скорость
- •Стоячие волны.
- •Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия, теплота.
- •Работа газа при расширении.
- •Теплоемкость и внутренняя энергия идеального газа.
- •Внутренняя энергия идеального газа .
- •Уравнение состоянии идеального газа. Изопроцессы. Адиабатический процесс.
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
- •Средняя энергия молекул. Число степеней свободы газовых молекул и теплоемкость газов. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы.
- •Скорости газовых молекул. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и среднеквадратичная скорости газовых молекул.
Перемещение, скорость, путь, ускорение
,
,
.
,
Криволинейное движение. Нормальное и тангенциальное ускорения. Кривизна траектории.
Тангенциальное ускорение обусловлено изменением скорости по величине и рассчитывается по формуле
Нормальное ускорение Полное ускорение равно
Угловая скорость и угловое ускорение. Вычисление угла поворота тела при равномерном и равноускоренном вращении. Связь линейных и угловых характеристик
Угловая скорость
.Угловое
ускорение
.
,
,
,
,
,
,
1-ый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Импульс. Сила. 2-ой и 3-й законы Ньютона
Первый
закон Ньютона: Тело
движется равномерно и прямолинейно
или находится в покое, если на него не
действуют внешние силы или действие
внешних сил компенсируется. Системы,
в которых выполняется первый закон
Ньютона, называются инерциальными.
.
Второй
закон Ньютона: Равнодействующая
всех сил, действующих на тело, равна
скорости изменения его импульса
или
,
.
Третий закон Ньютона: Тела действуют друг на друга силами, равными по величине и противоположными по направлению.
Закон сохранения импульса.
Закон сохранения
импульса:
Полный импульс тел, входящих в замкнутую
систему, не изменяется со временем
Работа и мощность. Консервативные и неконсервативные силы.
,
.
.
Консервативными называются силы, работа которых зависит только от начального и конечного положений тела и не зависит от формы траектории по которой оно движется.
Кинетическая энергия.
Кинетическая
энергия это энергия, которой обладает
тело вследствие наличия у него скорости
или
Потенциальная энергия. Связь между потенциальной энергией и силой.
Потенциальная энергия это энергия, которой обладает тело вследствие его взаимодействия с другими телами, поэтому она зависит от характера этого взаимодействия и взаимного расположения взаимодействующих тел.
а)
упругодеформированной пружины
,
б)
гравитационного взаимодействия
,
в)
тела, находящегося в однородном поле
силы тяжести
,
Закон сохранения механической энергии
Закон сохранения
механической энергии: Полная
механическая энергия системы, на тела
которой действуют только консервативные
силы, остается неизменной с течением
времени.
.
Полная механическая энергия представляет сумму кинетических и потенциальных энергий тел, входящих в систему
Закон всемирного тяготения. Космические скорости.
Закон
всемирного тяготения:
Все тела в природе взаимодействуют
силами притяжения, причем сила
взаимодействия между телами прямо
пропорциональна их массам и обратно
пропорциональна расстоянию между ними
,
,
v1=7,9
км/c
.
,
v2=11,3
км/с
Момент силы и момент импульса, их запись в векторном виде.
Момент силы материальной точки или тела относительно неподвижной точки (полюса) определяется как векторное произведение
,
Момент импульса материальной точки относительно неподвижной точки (полюса)
,
В случае тела момент импульса равен векторной сумме моментов импульса всех точек тела относительно полюса
Закон сохранения момента импульса.
Закон сохранения
момента импульса:
Полный момент импульса системы тел,
для которой суммарный момент внешних
сил, действующих на тела системы, равен
нулю, не изменяется со временем.
.
,
Момент инерции материальной точки и твердого тела. Кинетическая энергия вращающегося тела.
Момент инерции представляет собой скалярную физическую величину, характеризующую инертность тела при вращательном движении
,.
,
Кинетическая
энергия тела
или
Основной закон динамики вращательного движения.
В общем виде основное уравнение динамики вращательного движения тела относительно любой точки (полюса)
,
Основное уравнение динамики вращательного движения тела относительно неподвижной оси z записывается в форме
,
Значение момента силы Мz определяется как
,
Момент инерции однородных, диска, стержня, шара. Теорема Штейнера
Моменты инерции некоторых тел массой m относительно оси z, проходящей через центр масс:
а)
стержня длиной
l
относительно оси, перпендикулярной
стержню и проходящей через его середину
,
б) обруча
(тонкостенного цилиндра) относительно
оси, перпендикулярной плоскости обруча
и проходящей через его центр
,
в)
диска радиусом
R
относительно оси, перпендикулярной
плоскости диска
,
г)
шара радиусом
R
относительно оси, проходящей через его
центр
.
Теорема
Штейнера:
Момент инерции тела массой m
относительно произвольной оси
z,
не проходящей через центр масс, равен
моменту инерции Jc
относительно оси, проходящей через
центр масс и параллельной оси z,
плюс произведение массы тела на квадрат
расстояния между осями
.
