- •Кинематика материальной точки. Векторный способ описания движения мт
- •2.Кинематика материальной точки. Координатный способ описания движения мт.
- •3. Кинематика материальной точки. Траекторный способ описания мт.
- •4. Среднее и мгновенное значение скорости и ускорения. Нормальное и тангенциальное ускорение при движении по криволинейной траектории.
- •5. Классификация движений мт. Понятие о степенях свободы. Кинематика поступательного и вращательного движений твёрдого тела. Понятие о мгновенном центре скоростей.
- •6. Векторы угловой скорости и углового ускорения твёрдого тела. Связь угловых и линейных кинематических величин.
- •7. Основная задача динамики. Понятия массы, импульса и силы. Законы Ньютона.
- •8 . Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.
- •9. Динамика системы материальных точек. Закон сохранения импульса.
- •1 0. Реактивное движение. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.
- •11. Центр масс, уравнение его движения.
- •12. Момент силы и момент импульса для мт и системы мт. Проекция момента силы и импульса на ось.
- •13. Законы сохранения импульса и момента импульса как отражение свойств пространства.
- •14. Закон всемирного тяготения. Сохранение момента импульса при движении в поле центральных сил.
- •15.Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •16. Момент инерции. Свойство аддитивности. Теорема Штейнера. Свободные оси вращения. Понятие о гироскопе его применениях.
- •17. Работа при поступательном и вращательном движении. Мощность.
- •18. Кинетическая энергия. Закон изменения кинетической энергии.
- •19. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Понятие о потенциальном поле. Потенциальная яма.
- •20. Неконсервативные силы, диссипация механической энергии. Примеры неконсервативных сил.
- •21. Потенциалы гравитационной силы, силы упругости и силы тяжести. Консервативные системы, закон сохранения механической энергии.
- •Закон сохранения механической энергии
- •22. Законы столкновения/соударения. Импульс силы.
- •23. Статика. Условия равновесия абсолютно твёрдого тела. Понятие связей в механике. Реакции связей.
- •24. Колебания. Гармонические колебания. Закон движения при гармонических колебаниях. Скорость и ускорение при гармонических колебаниях.
- •25. Силы, действующие на осциллятор. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Превращение энергии при гармонических колебаниях. Энергия гармонического осциллятора.
- •26. Формы представления гармонических колебаний. Простые осцилляторы (физический, математический и пружинный маятники).
- •27. Сложение колебаний методом векторных диаграмм. Биения.
- •28. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
- •29. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний.
- •30. Вынужденные колебания. Резонанс. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний.
- •32. Стоячие волны. Уравнение стоячей волны. Спектр частот колебаний струны.
- •33.Энергия волны. Вектор Умова.
- •34. Звук, инфра- и ультразвук. Эффект Доплера.
- •35. Границы применимости классической механики. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.
- •36. Следствия преобразований Лоренца: сокращение размеров тел в направлении их движения; замедление хода времени в движущейся системе отсчёта.
- •1 Следствие: сокращение размеров тел в направлении их движения.
- •2 Следствие: замедление хода времени в движущейся системе отсчёта:
- •37. Следствия преобразований Лоренца: относительность одновременности; инвариантность интервала между двумя событиями.
- •38. Закон преобразования скоростей в релятивистской механике.
- •39. Импульс релятивистской частицы. Основной закон релятивистской динамики.
- •40. Энергия в релятивисткой механике. Закон взаимосвязи массы и энергия. Масса покоя.
- •41. Понятие о квантовой механике. Корпускулярно-волновой дуализм. Волна де Бройля. Принцип суперпозиции состояния. Волновая функция и её статистический смысл.
- •42. Соотношение неопределённостей Гейзенберга. Тождественность и спин частиц. Временное и стационарное уравнение Шредингера.
- •43. Решение стационарного уравнения Шредингера для свободной частицы.
- •45. Решение стационарного уравнения Шредингера для гармонического осциллятора. Нулевая энергия.
- •46. Туннельный эффект.
- •48. Работа в термодинамике. Уравнение состояния вещества. Уравнение Клапейрона- Менделеева. Газовые законы. Первое начало термодинамики.
- •49.Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты.
- •50. Вычисление работы и внутренней энергии идеального газа для изотермического, изобарического, изохорического и адиабатического процессов.
- •Внутренняя энергия идеального газа
- •51. Теплоёмкость вещества. Изобарическая и изохорическая теплоёмкость. Уравнение Майера.
- •52. Теплоёмкость и внутренняя энергия идеального газа.
- •53. Циклические процессы. Прямой и обратный циклический процесс. Цикл Карно. 1-я и 2-я теоремы Карно. Циклические процесс как основа работы тепловых машин.
- •54. Второе начало термодинамики. Формулировки второго начала термодинамики. Понятие обратимого и необратимого процессов.
- •55. Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Статистический вес макроскопических состояний. Формула Больцмана. Свойства энтропии.
- •56. Принцип возрастания энтропии. Третье начало термодинамики. Основное уравнение термодинамики.
- •3 Начало термодинамики. 1906-теорема Нернста.
- •57. Термодинамические функции равновесного состояния системы. Взаимосвязь функций состояния («Энергетический пирог»).
- •58. Модель идеального газа. Закон Максвелла для распределения молекул по скоростям теплового движения. Вычисление средних величин с использованием функций распределения.
- •59. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Давление. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Следствия из основного уравнения мкт.
- •61. Закон Больцмана для распределения частиц в потенциальном поле. Барометрическая формула.
- •62.Понятие о статистических распределениях Ферми-Дирка и Бозе-Эйнштейна. Переход к классическому распределению при высоких температурах.
- •64. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Правило Максвелла для равновесия в точке фазового перехода.
- •6 5. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Межмолекулярный потенциал Леннард-Джонса. Уравнение Ван-дер-Вальса.
- •67. Внутренняя энергия реального газа (газа Ван-дер-Вальса). Сжижение газов и получение низких температур.
- •68. Эффект Джоуля – Томпсона. Кривая инверсии.
- •69. Строение твёрдых тел и их основные свойства. Симметрия и дефекты кристаллической решетки. Деформация.
Кинематика материальной точки. Векторный способ описания движения мт
Механика – раздел физики, который изучает движение и взаимодействие тел.
Кинематика - раздел механики, изучающий движение тел без учёта причин его вызвавших.
Основная задача кинематики – расчёт кинематических характеристик движущихся объектов, к которым относятся скорость, ускорение и траектория.
Для описания движения необходимо выбрать систему отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчета и системы пространственных координат, снабженной часами и связанной с телом отсчета. Тело отсчета − произвольно выбранное, в идеале – абсолютно твердое тело, относительно которого определяется положение остальных тел.
С
уществует
3 способа описания кинематики материальной
точки.
Векторный способ описания движения МТ.
Если
есть некое тело отсчёта, то движение
тела может быть описано с помощью
радиус-вектора. Зависимость радиус-вектора
от времени - закон
движения МТ:
.
– перемещение
МТ.
Средняя скорость – величина, равная отношению перемещения к интервалу времени, за который произошло это перемещение.
Мгновенная скорость – скорость, характеризующая движение материальной точки в любой определённый момент времени.
Средняя путевая скорость – отношение перемещения к интервалу времени, за который это перемещение произошло.
где s – расстояние, пройденное материальной точкой по траектории.
С
реднее
ускорение
– отношение изменения средней скорости
к интервалу времени.
Мгновенное ускорение.
З
адачи:
ПРЯМЫЕ:
О
БРАТНЫЕ:
(необходимо знать начальные условия)
2.Кинематика материальной точки. Координатный способ описания движения мт.
Механика – раздел физики, который изучает движение и взаимодействие тел.
Кинематика - раздел механики, изучающий движение тел без учёта причин его вызвавших.
Основная задача кинематики – расчёт кинематических характеристик движущихся объектов, к которым относятся скорость, ускорение и траектория.
Для описания движения необходимо выбрать систему отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчета и системы пространственных координат, снабженной часами и связанной с телом отсчета. Тело отсчета − произвольно выбранное, в идеале – абсолютно твердое тело, относительно которого определяется положение остальных тел.
С
уществует
3 способа описания кинематики материальной
точки.
Координатный способ описания движения материальной точки.
Система координат характеризуется единичными векторами.
Перемещение может быть представлено как результат трех независимых перемещений вдоль координатных осей: x = x ( t ), y = y ( t ), z = z ( t ). Т.е. общий закон движения МТ можно разбить на 3.
Воспользовавшись теоремой Пифагора, получаем:
Скорость:
Ускорение:
Можем
рассмотреть обратную задачу. Для этого
необходимо знать:
3. Кинематика материальной точки. Траекторный способ описания мт.
Механика – раздел физики, который изучает движение и взаимодействие тел.
Кинематика - раздел механики, изучающий движение тел без учёта причин его вызвавших.
Основная задача кинематики – расчёт кинематических характеристик движущихся объектов, к которым относятся скорость, ускорение и траектория.
Для описания движения необходимо выбрать систему отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчета и системы пространственных координат, снабженной часами и связанной с телом отсчета. Тело отсчета − произвольно выбранное, в идеале – абсолютно твердое тело, относительно которого определяется положение остальных тел.
Существует 3 способа описания кинематики материальной точки.
Траекторный способ описания движения МТ.
Используется, если траектория движения заранее известна. Необходимо определить начальную точку (откуда тело начинает движение) и направление движения.
l – перемещение вдоль траектории. Это естественная координата, меняющаяся со временем.
l(t) - закон движения.
Чтобы
описать движение в т.1 вводим единичный
вектор
,
переменного направления по траектории(
.
(
- показывает, как изменяется модуль
скорости вдоль траектории;
).
