- •Механика
- •1 Кинематика
- •Кинематическое описание движения материальной точки
- •1.3 Скорость
- •1.4 Ускорение и его составляющие
- •1.5 Поступательное движение твёрдого тела
- •2.5 Основной закон динамики поступательного движения твёрдого тела
- •2.1 Первый закон Ньютона – закон инерции
- •2.2 Сила. Масса
- •2.4 Третий закон Ньютона
- •2.6 Закон сохранения импульса
- •2.7 Центр масс механической системы и закон его движения
- •2.8 Виды сил в механике
- •Для характеристики скорости совершения работы вводится понятие мощности
- •3.1 Механическая энергия системы тел
- •3.2 Закон сохранения механической энергии
- •4.1 Момент силы
- •4.2 Момент инерции тела
- •4.3 Работа и кинетическая энергия вращающегося тела
- •4.5 Момент импульса и закон его сохранения
- •6 Элементы механики сплошных сред
- •6.2 Уравнение Бернулли
- •6.2.1 Горизонтальное течение жидкости
- •6.2.2 Истечение жидкости из отверстия
- •6.3 Вязкость
- •6.4 Два режима течения жидкости
- •7 .1 Механические гармонические колебания и их характеристики
- •7.2 Энергия точки, совершающей гармонические колебания
- •7.3 Гармонический осциллятор
- •7.3 Затухающие колебания
- •7.4 Вынужденные колебания
- •7.6 Уравнение плоской бегущей волны
- •7.7 Стоячая волна
- •Часть II. Термодинамические параметры и процессы. Уравнение состояния идеального газа. Явления переноса.
- •8 Термодинамические системы и их параметры
- •8.1 Термодинамические параметры и процессы
- •8.2 Уравнение состояния идеального газа
- •8.3 Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •7.4 Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа
- •8.5 Статистические распределения
- •8.5.2 Распределение Больцмана для частиц во внешнем силовом поле
- •8.5.3 Закон распределения молекул газа по скоростям (закон Максвелла)
- •8.6 Явления переноса в термодинамически неравновесных системах
- •8.6.1 Диффузия
- •8.6.2 Внутреннее трение
- •9 Первое начало термодинамики
- •9.1 Внутренняя энергия системы
- •9.2 Работа и теплота
- •9.3 Первый закон термодинамики
- •9.5. Теплоёмкость вещества
- •9.6 Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальном газе
- •9.6.1 Изохорный процесс ( )
- •9.6.2. Изобарный процесс ( )
- •9.6.3 Изотермический процесс ( )
- •9.6.4 Адиабатный процесс ( )
- •8.6.5 Политропный процесс ( )
- •10.1 Обратимые и необратимые процессы
- •10.2 Круговые процессы
- •10.4 Теорема Карно
- •10.5 Неравенство Клаузиуса
- •10.6 Энтропия
- •10.6.1 Свойства энтропии
- •10.7 Второе начало термодинамики
- •11 Уравнение Ван-дер-Ваальса
- •11.1 Учёт собственного объёма молекул
- •11.2 Учёт притяжения молекул
- •11.3 Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ
- •11.4 Критическое состояние вещества. Фазовые переходы
- •11.5 Внутренняя энергия реального газа
- •Часть III Электрическое поле. Электростатика. Взаимодействие электрических зарядов. Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса.
- •Поляризационные заряды
- •Энергия электрических зарядов
- •Энергия заряженного конденсатора
- •Энергия заряженного проводника
- •7. Контроль и оценка результатов обучения
- •7.1. Контрольные тесты
- •7.2 Информация по оценке достижения студентов
- •8 Политика и процедура курса
- •График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
- •Карта учебно-методической обеспеченности дисциплины (кумод) «Физика» на 2016- 2017 учебный год
2.1 Первый закон Ньютона – закон инерции
Материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние.
Способность тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон называют также законом инерции, а движение тела, свободное от внешних воздействий, – движением по инерции.
Механическое движение относительно, его характер зависит от выбора системы отсчёта. Опыт показывает, что первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе. Те системы, в которых он справедлив, называют инерциальными системами отсчёта.
2.2 Сила. Масса
Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического действия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого оно приобретает ускорение или изменяет форму и размеры.
Взаимодействие может осуществляться как между непосредственно контактирующими телами, так и между удалёнными телами через связанные с ними гравитационные и электромагнитные поля.
Одновременное действие на тело нескольких сил можно заменить одной равнодействующей силой, равной их геометрической сумме.
Масса тела – физическая величина, являющаяся мерой его инертности при поступательном движении. Установлено, что чем больше масса тела, тем труднее заставить его изменить состояние своего движения. В классической механике принимается, что масса тела не изменяется ни при движении, ни при взаимодействии с другими телами.
2.3 Второй закон Ньютона – основной закон динамики материальной точки
Второй закон Ньютона был установлен опытным путём: ускорение материальной точки пропорционально действующей на неё силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе точки
.
(2.1)
Поскольку
то закон Ньютона можно записать в виде:
,
(2.2)
где
- импульс
или количество
движения материальной точки.
Следовательно, скорость
изменения импульса материальной точки
равна действующей на неё силе.
Основной закон динамики можно представить и в такой форме:
или
(2.3)
изменение импульса материальной точки равно импульсу действующей на неё силы.
2.4 Третий закон Ньютона
Всякое действие материальных точек друг на друга имеет характер взаимодействия: две материальные точки действуют друг на друга силами, равными по модулю и направленными в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки
.
(2.4)
Силы действия и противодействия имеют одну природу. Они не уравновешивают друг друга, т. к. приложены к разным материальным точкам
(
- сила, действующая на первую точку со
стороны второй,
- сила, действующая на вторую точку со
стороны первой).
2.5 Основной закон динамики поступательного движения твёрдого тела
Твёрдое тело можно рассматривать как механическую систему -
совокупность материальных точек, рассматриваемых как единое целое. Силы взаимодействия между материальными точками механической системы называются внутренними. Силы, с которыми на материальные точки системы действуют внешние тела, называются внешними. Механическая система, на которую не действуют внешние силы, называется замкнутой (изолированной).
Применение второго и третьего законов Ньютона позволяет перейти от динамики отдельной точки к динамике системы материальных точек.
Можно показать, что основной закон динамики поступательного движения твёрдого тела имеет вид:
или
.
(2.5)
