- •Оглавление
- •Раздел 1. Повторим математику 7
- •Раздел 2. Предмет физики 10
- •Раздел 3. Механика 12
- •Раздел 4. Молекулярная физика. Термодинамика 21
- •Раздел 5. Электростатика и постоянный электрический ток 30
- •Раздел 6. Колебания 42
- •Раздел 7. Оптика 57
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел 1. Повторим математику
- •1.1. Тригонометрия
- •1.2. Действия с векторами
- •1.3. Построение графиков степенных функций
- •1.4. Дифференцирование и интегрирование математических функций
- •Раздел 2. Предмет физики
- •2.1. Явления, изучаемые физикой
- •2.2. Место и роль физики в системе других наук (дисциплин)
- •2.3. Виды материи и движения
- •2.4. Единицы измерений основных и дополнительных физических величин в системе «си»
- •2.5. Множители и приставки кратных и дольных единиц
- •Раздел 3. Механика
- •3.1. Виды механики
- •3.2. Система отчёта
- •3.3. Физические модели
- •3.7. Обратная задача кинематики для поступательного и вращательного движения. Аналогия формул
- •3.8. Графики зависимости параметров поступательного и вращательного движения от времени
- •3.9. Аналогия формул динамики для поступательного и вращательного движения
- •3.10. Виды сил в механике и потенциальная энергия тел для разных видов взаимодействия
- •Раздел 4. Молекулярная физика. Термодинамика
- •4.1. Свойства агрегатных состояний вещества
- •4.2. Расчёт основных параметров газа
- •4.3. Информация о газовых процессах
- •4.4. Сравнение двух методов исследования
- •4.5. Число степеней свободы тел и молекул с учётом поступательного и вращательного движения
- •4.6. Сравнение разных видов энергии идеального газа
- •4.7. Сравнение прямого и обратного кругового газового процесса
- •4.8. Сравнение первого и второго начала термодинамики
- •4.9. Сравнение коэффициентов полезного действия циклов
- •Раздел 5. Электростатика и постоянный
- •5.6. Графическое изображение электростатических полей
- •5.7. Сравнение силовых параметров гравитационных, электростатических и магнитных полей
- •5.8. Два вида соединений элементов цепей переменного тока
- •5.9.Аналогия параметров конденсатора и катушки как элементов электрических цепей
- •5.10. Сравнение двух типов источников магнитных полей
- •5.11. Аналогия формулы для расчёта работы
- •5.12. Три вида магнетиков
- •5.13. Сравнение принципа устройства электродвигателя и электрогенератора
- •5.14. Три траектории движения электрического заряда в магнитном поле
- •Раздел 6. Колебания
- •6.1. Модель колебательного движения – проекция вращательного движения на плоскость
- •6.2. Аналогия параметров вращательного и колебательного движения
- •6.3. Аналогия формул кинематики поступательного движения и механических колебаний материальной точки с описанием электромагнитных колебаний в контуре (Условия осуществления колебаний)
- •6.4. Сравнение механических колебаний пружинного и математического маятников с электромагнитными колебаниями в контуре
- •6.5. Расчёт частоты и периода незатухающих колебаний для пружинного, физического, математического маятников и колебательного контура
- •6.6. Сравнение незатухающих и затухающих механических и электромагнитных колебаний
- •6.7. Сравнение свободных и вынужденных электромагнитных колебаний
- •6.8. Сравнение трёх элементов цепей переменного тока
- •6.9. Последовательное и параллельное соединение элементов в цепях переменного тока
- •6.10. Три метода задания и сложения гармонических колебаний
- •Раздел 7. Оптика
- •7.1. Теории физической природы световых явлений
- •7.2. Законы геометрической оптики
- •7.3. Ход лучей в зеркале и в призме
- •7.4. Сравнение свойств двояковыпуклых и двояковогнутых тонких линз
- •7.5. Сравнение расположения максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции, дифракции световых волн
- •Библиографический список
- •Технический редактор м.И. Киденко
Раздел 4. Молекулярная физика. Термодинамика
4.1. Свойства агрегатных состояний вещества
№ п/п |
Свойства |
Твёрдое тело |
Жидкость |
Газ |
Плазма | ||
1 |
Плотность | ||||||
2 |
Расстояние между молекулами | ||||||
3 |
Силы взаимодействия между молекулами |
≈ 0 | |||||
4 |
Сжимаемость | ||||||
5 |
Температура существования состояния | ||||||
6 |
Скорость движения молекул | ||||||
7 |
Сохранение формы |
Сохраняет свою форму |
Форма сосуда |
Форма сосуда |
Магнитная ловушка | ||
8 |
Сохранение объема |
Сохраняет свой объём |
Сохраняет свой объём |
Объём сосуда |
Объём магнитной ловушки | ||
|
Идеальная модель |
Абсолютно твёрдое тело деформа-цией |
Идеальная жидкость сжимае-мостью вязкостью |
Идеальный газ размерами и формой молекул, их взаимодействия, не упругостью ударов |
– |
4.2. Расчёт основных параметров газа
1 |
Давление
|
|
1 атм. = 105 Па |
2 |
Объём |
а)
|
V = d.ℓ.h = S.h (м3) S = ℓ.d (м2)
|
|
|
б)
|
V = a3 (м3)
|
|
|
в)
|
(м3) 1 л = 1 дм3 |
3 |
Температура Т = t° + 273 |
| |
4 |
Плотность 1 – сталь 2– пробка |
m1 = m2 ρ = V1 < V2 ρ1 > ρ2
|
4.3. Информация о газовых процессах
№ п/п |
Название |
Условие (постоянный параметр) |
Уравнение (связь параметров) |
Работа |
Изменение внутренней энергии |
Количество теплоты |
Первое начало термодинамики |
Молярная теплоёмкость |
1 |
Изобарный |
P= const |
const |
A = P·ΔV |
ΔU=RΔT |
Q = Cmp.υΔT |
Q =A + ΔU |
CMp = |
2 |
Изохорный |
V= const |
const |
А=0 (ΔV=0) |
ΔU=RΔT |
Q = Cmp.υΔT |
Q = ΔU |
Cmp = |
3 |
Изотермический (медленный) |
Т= const |
P.V= const |
А= |
ΔU= 0(ΔT=0) |
Q = Cмp.υΔT |
Q = A |
CMT = ∞ |
4 |
Адиабатный (быстрый) |
S= const Q= 0 |
=const |
A =- ΔU |
ΔU=RΔT |
Q = 0 |
A = ΔU = 0 |
CMQ = 0 |
|
|
|
Графики газовых процессов
4.4. Сравнение двух методов исследования
– средняя сила взаимодействия молекулы со стенкой сосуда | |
dэф |
– эффективный диаметр молекулы |
– средняя скорость движения молекул |
4.5. Число степеней свободы тел и молекул с учётом поступательного и вращательного движения
|
in |
iвр |
i | ||
1 |
Вагон |
|
1 |
0 |
1 |
2 |
Дверь |
|
0
|
1 |
1 |
3 |
Колесо |
|
1 |
1
|
2 |
4 |
Шар |
|
2 |
2
|
4 |
5 |
Воздушный шар
|
y z x |
3 |
3 |
6 |
6 |
Одноатомный газ |
|
3 |
0 |
3 |
7 |
Двухатомный газ |
|
3 |
2 |
5 |
8 |
Трёхатомный и многоатомный газ |
|
3 |
3 |
6
|