Основные законы
Механика
• Первый закон Ньютона - материальная точка в инерциальной системе отсчета сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на неё не действуют силы или их действие скомпенсировано.
Второй закон Ньютона - ускорение
,
материальной точкой в инерциальной
системе отсчета прямопропорционально
действующей силе, обратно пропорционально
массе и совпадает по направлению с
силой.
.
Третий закон Ньютона -силы взаимодействия двух материальных точек в инерциальной системе отсчета равны по модулю и противоположны по направлению.
,
где
-
сила, действующая на первую точку со
стороны второй,
-
сила, действующая на вторую точку со
стороны первой.
Закон гравитационного взаимодействия между двумя телами
,
где
гравитационная постоянная;
-
массы взаимодействующих тел;
расстояние
между центрами масс тел.
Закон Гука – сила упругости прямопропорциональна деформации тела
и коэффициенту упругостиk.
.
В замкнутой системе векторная суммы импульсов тел до и после их взаимодействия равны:
где
– скоростьiтела до и
после взаимодействия.
В замкнутой системе геометрическая сумма моментов импульса тел остается постоянной
,
где
- угловая скорость вращенияi-го
тела системы в момент времениt.
В замкнутой консервативной системе происходят взаимные превращения кинетической и потенциальной энергии. Убыль кинетической энергии всегда равна приращению потенциальной и наоборот.
В замкнутой неконсервативной системе механическая энергия уменьшается на величину равной работе неконсервативных сил действующих в системе.
В незамкнутой и не консервативной системе изменение полной механической энергии при ее переходе из одного механического состояния в другое равно алгебраической сумме работ всех внешних и внутренних неконсервативных сил, действующих на систему в процессе этого перехода.
Молекулярная физика
Закон Авогадро - один моль вещества занимает объем V=22,4·10-3 м3 и в нем содержится число молекул
=
6,02·1023
1/моль.На каждую поступательную и вращательную степень свободы приходится энергия теплового движения
,
колебательную –kT.
Закон Менделеева-Клапейрона
где R
= 8,31
-
универсальная газовая постоянная
; k=
1,38·10-23Дж/К
постоянная Больцмана, N
= 
NA
— число молекул в
газемассой М.
Закон сохранения энергии в термодинамике - количество тепла δQподведенное к ТС, затрачивается на изменение внутренней энергии и на совершение работы.
δQ=dA+dU.
Для изолированных термодинамических систем наиболее вероятным изменением энтропии является возрастание.
Обозначения
–
координаты
–
орты координат
–
радиус-вектор
–
кривизна траектории
–
радиус кривизны
–
вектор перемещения
–
вектор мгновенной скорости
–
вектор средней скорости
s– путь
–
вектор ускорения
–
вектор среднего ускорения
–
вектор касательного ускорения
–
вектор нормального ускорения
–
единичные вектора
–
ускорение свободного падения
–
угловой вектор
–
вектор угловой скорости
–
вектор углового ускорения.
m – масса материальной точки.
–
сила.
–
результирующая сила.
–
сила гравитационного взаимодействия.
–
сила тяжести.
–
сила натяжения нити.
–
сила реакции опоры.
– вес тела.
–
сила трения.
–
сила сопротивления.
–
сила упругости.
–
импульс тела.
–
коэффициент трения.
k– коэффициент упругости тела.
–
коэффициент сопротивления среды
– относительный сдвиг.
G– модуль сдвига.
E– модуль Юнга.
– радиус-вектор центра инерции.
– скорость центра инерции.
J– момент инерции тела.
– момент силы.
h– плечо силы.
– момент импульса тела.
– частота свободных колебаний.
– частота затухающих колебаний.
Т – период колебаний.
– логарифмический декремент
затухания.
– время релаксации колебания.
– частота изменения силы, действующая
на колебательную систему.
А – работа силы.
Еk – кинетическая энергия.
Еп– потенциальная энергия.
– кинетическая энергия вращательного
движения.
Е – полная энергия.
Q– добротность.
– молярная масса.
Р – давление.
T– температура.
– количества тепла.
S– энтропия.
W– термодинамическая вероятность.
U– внутренняя энергия.
V– объем.
С – теплоемкость