3. Механические колебания – это повторяющееся движение, при котором тело многократно проходит одно и то же положение в пространстве.

Различают периодические и непериодические колебания.

Периодическими называют колебания, при которых координата и другие характеристики тела описываются периодическими функциями времени. Примерами механических колебаний могут служить движение шара на пружине, на нити, движение ножек звучащего камертона или молекул воздуха вблизи него.

Смещение — отклонение тела от положения равновесия. Обозначение (Х), Единица измерения метр.

Амплитуда колебаний (А) - наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия (отклонение величины от ее среднего значения).

Период колебаний (Т) - время, через которое движение тела полностью повторяется. Частота колебаний (v) – величина, показывающая число колебаний, совершаемых за 1 с.

Циклическая частота (w) – это число колебаний, совершаемых за 2p секунд.

Фаза колебаний — определяет смещение в любой момент времени, то есть определяет состояние колебательной системы.

Гармонические колебания – колебания, при которых физическая величина, характеризующая эти колебания, изменяется во времени по синусоидальному закону:

x = Acos(wt + a), где x значение колеблющейся величины в момент времени t, A амплитуда колебаний, w – циклическая (или круговая) частота, ф=(wt+ a) – фаза гармонических колебаний, ф0 – начальная фаза.

Скорость – это производная от координаты по времени.

Ускорение – это производная от скорости по времени

а=х``

Билет №20.

1. Уравнение адиабатного (изоэнтропийного) процесса. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при адиабатном (изоэнтропийном) процессе.

2. Тепловое излучение, его энергетические характеристики. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина. Постулат Планка.

3. Законы Ньютона. Силы в механике: сила всемирного тяготения, сила тяжести, вес тела, сила упругости, сила Архимеда, сила Стокса.

1. Адиабатный процесс — процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой.

теплоемкость идеального газа в адиабатическом процессе равна нулю.

Первый закон термодинамики - при обратимом адиабатическом процессе энтропия постоянна, , а при необратимом - возрастает.

2. Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии (энергия хаотического теплового движения атомов и молекул, из которых состоит вещество).

Энергетические характеристики теплового излучения:

1. Энергетическая совместимость R – количество электромагнитной энергии, излучаемое телом с единицы площади поверхности в единицу времени во всем диапазоне длин волн.

[R]= Дж/(с×м²)=Вт/м²

2. Спектральная плотность энергетической совместимости r_α– количество электромагнитной энергии, излучаемое телом с единицы площади поверхности в единицу аремени (в интервале длин волнот λ до λ+dλ)

[r_α=Дж/(с×м³)]

3. Поток излучения Ф – количество энергии, переносимой электромагнитным излучением через какую-либо единицу площади поверхности за единицу времени.

[Ф]=Дж/с=Вт

4. Поглощательная способность тела (коэф. поглощения) – отношение поглощаемого телом излучения к падающему на него потоку.

Закон Кирхгофа:

Отношение испускательной способности тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел и является универсальной функцией длины волны λ и температуры T

r_α/a_α=φ(λ,T)

Чем сильнее тело поглощает излучение, тем сильнее оно должно это излучение испускать

В случае абсолютно черного тела испускательная способность будет максимальной.

Закон Стефана-Больцмана:

Энергетическая светимость абсолютно черного тела прямо пропорциональна четвертой степени температуры тела.

R=σT⁴

σ=5,67*10^-8Вт/(м²*К⁴)

Закон смещения Вина:

Длина волны λ, на котрую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, обратно пропорциональна абсолютной температура T.

λ=b/T, b=2,898*10^-3м*К

Постулат Планка:

Процессы излучения происходят не непрерывно, как это было принято в классической физике, а конечными порциями – квантами.

W=hν, h=6,626*10^-34 Дж*с

Квант – минимальная порция энергии, излучаемой или поглощаемой телом.

Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела: r(ν,T)=2πν²*hν/(c²*(e^hν/kT-1))

3.Первый закон Ньютона – всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока взаимодействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние (закон инерции).

Второй закон ньютона a=F/mF=maси (1H) – ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом),пропорционально вызывающей силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки. F=dp/dt.

Третий закон Ньтона – всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия: силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки: F(1,2)=-F(2,1).

Закон всемирного тяготения R – расстояние между телами.

Сила тяжести (Fт = mg) – сила с которой тело притягивается к земле.

Вес тела – сила, с которой тело давит на горизонтальную опору или растягивает вертикальный подвес (P=m(g+a)).

Сила упругости – сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации. В случае упругих деформаций является потенциальной. F(упр)=-Kx.

Закон Архимеда – на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа) (называемая силой Архимеда),

где — плотность жидкости (газа), — ускорение свободного падения, а — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности).

Закон Стокса – силы трения, действующая на сферические объекты с очень маленькими числами Рейнольдса в непрерывной вязкой жидкости, решая уравнение Навье — Стокса:

•  — сила трения, так же называемая силой Стокса,

•  — радиус сферического объекта,

•  — вязкость жидкости,

•  — скорость частицы.