Физика. Учебное пособие для студентов-иностранцев

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

где μ – коэффициент трения;

N – сила реакции опоры.

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2026

Размер:

682 Кб

Скачать

☆

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

РОССИЙСКИЙ НОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ИНОСТРАНЦЕВ

Москва

2008

УДК 53

ББК 22.3 Ф50

Рецензент:

Доцент кафедры профильных дисциплин подготовительного факультета Российского нового университета

Бахов Н.И.

Одобрено Научно-методическим советом Российского нового университета

Ф50 Физика. / Авт.-сост. С.С. Постовалов: Учебное пособие для сту- дентов-иностранцев – М.: РосНОУ, 2008. – 64 с.

Учебное пособие по физике предназначено для студентов-иностранцев подготовительного факультета. Целью пособия является помощь в усвоении материала по курсу общей физики. Пособие носит справочный характер и включает в себя знакомый слушателям курс в виде формул, чертежей и кратких пояснений. В конце каждого раздела имеется список новых слов. В приложениях представлены таблицы международной системы единиц, наиболее часто встречающиеся обозначения, формулы математического аппарата и основные физические константы.

В пособии использованы материалы курсов по подготовке к поступлению в МАДИ (ТУ) (авторы Д.М. Пыжевич, М.Л. Пыжевич, М.Ф. Дмитриев, М.Я. Юшина, И.П. Скворцова, А.С. Архангельский и др.), учебного центра «Ориентир» МГТУ им. Баумана (авторы В.И. Васюков, С.Н. Дмитриев, Ю.А. Струков, О.С. Еркович и др.), краткого справочника школьника (автор Т.И. Трофимова), других справочных пособий и учебников.

УДК 53

ББК 22.3

I.КИНЕМАТИКА

1.Основные кинематические параметры движения материальной точки.

Поступательное движение	Вращательное движение
Длина пути – ℓ	Угол поворота – ϕ
Время – t	Время – t
Перемещение – SG	Угловая скорость – ω
Скорость – VGG
Ускорение – a
Координата – х, у

2.Принцип независимости движения: если тело участвует одновременно в нескольких движениях, то их последовательность безразлична.

3.Простейшие операции над векторами.

у							у			G
аG		аG2				а				а1
аG		аG2				а			а
ау		α					ау		αx =αcosα		а
									αx =αcosα
									αy =αsinα
				G				α	αy =αsinα		а1
				G				α			а1
		G	G	а1					х
ах	х	α =α1	+α	2				ах	х	G G	−a1
ах	х	α = α2 +α2		+ 2α α		cosα				а = a2	−a1
		1	2	1	2
Проекция вектора		Сложение векторов					Вычисление проекций			Вычитание векторов
на оси координат

4. Основные типы движений:

Равномерное (VG= const, a = 0)

ℓ = Vt,

где V – скорость движения;

t– время движения.

Переменное (VG≠ const)

Vср = At ,

где ℓ – пройденный путь; t – время движения.

Равноускоренное прямолинейное движение ( a = const)

α =

V −V0

; V = V0 + αt; ℓ = V0

t + at2 ; V2 − V 2

= 2ℓ,

где α – ускорение тела;

V0 – начальная скорость;

V – конечная скорость,

ℓ – пройденный путь.

= V0 +V .

Только для равноускоренного движения Vcр

а) свободное падение – это движение

б) движение тела, брошенного

вертикально вниз без начальной скорости

вертикально вверх со скоростью V0

V0 = 0

V =V0 − gt

V = gt

h =V0t −

↓ ↓

gt2

↓ ↑

gG VG

h =

V02 −V 2 = 2gt

V2 = 2gh

H =

V 2

где H – максимальная высота подъема (падения тела);

g– ускорение свободного падения;

h– высота (координата) подъема тела; V – скорость движения тела.

Криволинейное движение

а) движение тела, брошенного горизонтально со скоростью V0 с высоты Н.

αVGx = VG0

↓		G	V
gG		Vy
	H

x = 0	S

δ x

Vx = V0 = const

Vy = gt

V = V 2		+V 2
	x	y
H =	gt2	S = V0tпадения
H =	2	S = V0tпадения
	2

tgα = Vy = gtпадения ,

Vx V0

где S – дальность полета; δ – угол падения на землю.

б) движение тела, брошенного со скоростью V0 под углом α к горизонту.

V0x = V0 cosα

V0y = V0 sinα

Vx = V0x = V0 cosα = const

↓

Vy = V0 sinα − gt

x = V0 cosα·t

gt2

= V

y = V0 sinα·t −

V0 у

min

V0x

tподъема = V0 sinα

V0x

V0 y

tполета

sinα

V0 H =

V02

sin2α

S =

V02

sin 2α

где S – дальность полета;

Н – максимальная высота подъема.

5. Равномерное движение по окружности (V ≠ const,

V1 = V2 = const)

ω = ϕ ,

αG

где φ – угол поворота тела за время t.

Период обращения T =

2π

ц.с.

αGц.с.

Частота обращения v =

2π

V = ω·R φ = ω·t

αц.с. =

V 2

=ω

=Vω ,

ω = 2π n ,

где αц.с. – центростремительное ускорение;

V – линейная скорость движения тела по

окружности радиуса R.

где n – число оборотов

в единицу времени;

t – время в с.

Новые слова:

Кинематика

Уравнение движения

Скорость

Ускорение

Относительная скорость

Свободное падение

Сложение скоростей

Парабола

Путь

Высота

Время

Горизонтально

Координата	Вертикально
Перемещение	Вращательное движение
Длина пути	Угол
Равномерное движение	Угловая скорость
Ускоренное движение	Период обращения
Замедленное движение	Частота обращения
Равнопеременное движение	Центростремительное ускорение
Вектор	Тело

II.ДИНАМИКА

1.Первый закон Ньютона (закон инерции):

G	n G
скорость тела V = const, если ∑Fi		= 0,

i =1

где i = 1,2..., n;

F– сила.

2.Масса тела – m, плотность вещества ρ = Vm , V – объем тела.

3.Второй закон Ньютона:

maG = ∑n Fi , aG – ускорение движения тела.

i=1

4.Третий закон Ньютона:

		FG1,2 = −FG2,1			1	2
	5. Закон Гука:				F1,2	F2,1
					Fy = k ℓ,	ℓ = \|ℓ−ℓ0\|,
					Fy = k ℓ,	ℓ = \|ℓ−ℓ0\|,
A0					где ℓ0 – длина недеформированной пружины;
A0					ℓ – длина деформированной пружины;
				A	ℓ – длина деформированной пружины;
			G	A	ℓ – деформация пружины;
			G		ℓ – деформация пружины;
A			Fy		k – коэффициент жесткости пружины.

6. Сила трения скольжения Fmp направлена против направления движения вдоль поверхности, по которой движется тело:

7. Сила трения покоя Fmp п численно равна и противоположно направлена той силе, которая приложена к телу в направлении предполагаемого движения:

0 ≤ Fтp п ≤ μN

8. Сила тяжести:

Fтяж = mg

9. Закон всемирного тяготения:

F = G

m1 m2

g =G R2

= G

(R + h)

где F – сила притяжения двух точек

масс m1 и m2;

r – расстояние между массами;

	G – гравитационная постоянная;
	G – гравитационная постоянная;	R
	M – масса планеты (Земли);	R
	M – масса планеты (Земли);
	m – масса тела;

R – радиус планеты (Земли);

g – ускорение свободного падения на поверхность планеты (Земли);

gh – ускорение свободного падения на высоте h над планетой (над Землей).

10.Вес тела, невесомость и сила тяжести:

а)

лифт идет вниз с ускорением a

N < mg, то есть вес тела < силы тяжести

ma = mg − N, N = m(g − a).

Если а = g, то N = 0 явление невесомости.

б)

лифт идет вверх с ускорением a

N > mg, то есть вес тела > силы тяжести

ma = N − mg, то есть

вес тела N = m(g + a) явление перегрузки.

Вес тела Р = N по 3-му закону Ньютона

−

↓	NG ↓
gG	aG

P	+

↓	NG	↑
gG		aG

P	mg	−

11. Наклонная плоскость

y NG

Fтр

x	Fx α	Fy
	α

N = mg cosα

Fтр = μN = μmg cosα,

P– сила нормального давления тела на наклонную плоскость.

P = N

Направление оси х определяется направлением ускорения движения тела. 12. Вращательное движение

T2	V	m aц.с. = T2 + mg
	1	m aц.с. = T2 + mg

aц.с

VG2 mg m aц.с. = T1 – mg V1 = V2 = V = const,

где T1, T2 – сила натяжения нити в нижней и верхней точках; m – масса тела;

V – линейная скорость движения тела по окружности радиуса R; aц.с. – центростремительное ускорение.

	Новые слова:
Динамика	Трение покоя
Ньютон	Трение скольжения
Законы динамики	Коэффициент трения
Масса	Земля
Сила	Луна
Трение	Солнце
Тяжесть	Планеты
Вес	Поверхность
Гравитация	Пружина
Упругость	Взаимодействие
	8

III.ИМПУЛЬС. ЭНЕРГИЯ. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ

1.Импульс тела

P = mV ,

где mG – масса тела, V – скорость тела.

Закон сохранения импульса: В замкнутой (изолированной) механической системе полный импульс сохраняется. Механическая система называется замкнутой, если на нее не действуют внешние силы.

G	n	G	= P1 + P2 + ... + Pn = const
P = ∑Pi
	i =1	G	на перемещении S при угле α между ними.
2. Работа постоянной силы		F

A = F S cosα

3. Мощность механизма равна отношению работы А к промежутку времени t, за который совершена эта работа.

N = At , также N = FT ·V · cos α,

где FT – сила тяги;

V – скорость.

4. Коэффициент полезного действия (к.п.д.) любого механизма равен отношению полезной работы к затраченной или полезной мощности к затраченной. К.п.д. измеряется как в долях единицы (например 0,3), так и в процентах (например 30%), и не может быть больше единицы.

η = Апол = Nпол

Азат Nзат

5. Механическая энергия равна сумме кинетической энергии движения тела массой m со скоростью V и потенциальной энергией тела массой m, центр тяжести которого находится на высоте h над нулевым уровнем.

Wмех = Wк + Wn	Wк =	mV 2	(кинетическая энергия движения)
		2

Wn = mgh (потенциальная энергия тела в гравитационном поле)

Wn = k 2A2 (потенциальная энергия деформированной пружины),

где k – коэффициент жесткости пружины; ℓ – деформация пружины.

Закон сохранения энергии: В замкнутой (изолированной) механической системе механическая (полная) энергия сохраняется.

Wмех = const, Wполн = Wмех + Wвнутр = const,

где Wвнутр – внутренняя энергия тела.

6.Работа – мера изменения механической энергии

А= Wмех = Wмех2 − Wмех1

7.Упругий и неупругий удар:

а) упругий удар

б) неупругий удар

VG1 m1

m2 VG2

m1+ m2

UG1

UG2

m1 VG1 + m2 VG2 = m1 U1 + m2 UG2

m1 V1 + m2 V2 = ( m1+ m2 )UG

mVG2

m VG2

mU 2

m UG2

mV 2

m V 2

(m + m )UG2

+ Wвнутр(Q),

1 1

2 2

1 1 +

2 2

1 1

2 2

1 2

где mG1, mG2 – массы соударяющихся тел;

VG1, V2G – скоростиG соударяющихся тел до удара; U1 , U2 , U – скорости тел после удара;

Wвнутр (Q) – изменение внутренней энергии соударяющихся тел в момент удара, равное количеству тепловой энергии, выделяющейся в процессе удара.

	Новые слова:
Законы сохранения	Кинетическая энергия
Импульс тела	Потенциальная энергия
Импульс силы	Гравитационное поле
Система тел	Поле сил упругости
Внешние силы	Внутренняя энергия
Внутренние силы	Работа
Замкнутые системы	Простой механизм
Энергия	Коэффициент полезного действия
Механическая энергия	Мощность
Упругий удар
Неупругий удар
	10

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]