- •Основные законы и формулы обучения физике Справочник для студентов всех форм обучения с техническим уклоном, преподавателей и абитуриентов.
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Кинематика
- •2. Динамика
- •3. Законы сохранения
- •4. Законы вращательного движения
- •5. Гармонические колебания
- •6. Элементы молекулярной физики и термодинамики.
- •7. Элементы механики жидкостей
- •8. Элементы теории относительности
- •9. Электрическое поле
- •10. Электроёмкость. Конденсаторы
- •11. Законы постоянного тока
- •12. Магнитное поле тока. Электромагнитная индукция.
- •13. Магнитное поле катушки
- •14. Сила Лоренца
- •15. Электромагнитные колебания
- •16. Переменный ток
- •17. Оптика. Квантовая природа излучения.
- •18. Элементы физики атомного ядра.
3. Законы сохранения
–закон сохранения импульса (ЗСИ) для замкнутой системы.
–работа переменной силы на участке траектории 1–2.
–определение механической работы (F = const).
–определение средней мощности постоянной силы.
–определение мгновенной мощности постоянной силы.
–определение кинетической энергии материальной точки (тела).
–теорема о кинетической энергии энергии материальной точки (тела).
(h) – гравитационная потенциальная энергия энергии материальной точки (тела) в поле тяготения Земли.
–теорема о потенциальной энергии материальной точки (тела).
–кинетическая энергия искусственного спутника (ИС) Земли, обращающегося на высоте h.
–потенциальная энергия ИС.
–полная механическая энергия ИС.
–работа силы тяжести.
П = k∆L2/2 – потенциальная энергия упруго деформированного тела (пружины).
K + П = E = const – закон сохранения механической энергии (ЗСМЭ) для консервативной системы.
–приращение внутренней энергии тела (системы) за счет убыли механической энергии тела (системы).
Упругое соударение двух тел массами m1 и m2. Скорости тел до и после удара соответственно υ1 и υ1', υ2', причем тело m2 до соударения покоится υ2 = 0.
–ЗСИ. = +–ЗСМЭ.
Скорость шаров массами m1 и m2 после абсолютно упругого центрального удара
Удар абсолютно неупругий
–ЗСИ.
–ЗСЭ.
–количество выделившейся теплоты за время соударения.
–массовый КПД удара.
–скорость шаров после абсолютно неупругого центрального удара.
Неупругий удар шаров. Два шара массами m1 и m2 подвешены в одной точке на нитях длинной L каждая так, что шары соприкасаются. Первый шар m1 (ударяющийся) с натянутой нитью отклонили от положения равновесия на угол α1 и отпустили. При прохождении в нижней точке шары столкнулись. Удар неупругий, центральный. Скорость первого шара перед ударом
υ1 =.
Массовый коэффициент удара Значение параметров обоих телпосле удара.
u = υ1η – скорость; p = m1υ1 – импульс.
–кинетическая энергия.
–угловая скорость.
–нормальное ускорение.
–натяжение первой нити перед ударом.
–натяжение нитей сразу после удара.
–высота максимального подъема тела после удара, где h1 – высота падения ударяющего шара перед ударом.
Локомотив массой приближается со скоростьюк неподвижному составу массойи сцепляется с ним. Удар неупругий. Параметры тел после соударения.
;;;
;;– скорость, импульс, кинетическая энергия тел сразу после удара, модуль силы трения, работа силы трения, мощность силы трения, где индексом 1 обозначены параметры движения локомотива перед ударом.
;;
∼–пройденный путь, время движения и работа силы трения в единицу времени.
∼υ12(1 – η) – количество теплоты, выделившееся за время соударения.
4. Законы вращательного движения
–угол поворота, рад.
–угловая скорость, рад/с.
–угловое ускорение, рад/.
–равномерное вращение.
–равноускоренное вращение из состояния покоя ().
–равноускоренное вращение ().
моменты инерции соответственно материальной точки, тонкостенного цилиндра, сплошного цилиндра, сплошного шара, стержня (ось перпендикулярна стержню длиной L и проходит через его конец), стержня (ось перпендикулярна стержню и проходит через его середину), где – радиус вращения.
Блок и груз
–ускорение (м/с2) груза , где– масса блока (тонкостенного цилиндра).
–угловое ускорение блока, рад/с2.
–угловая скорость блока, рад/с.
–нормальное ускорение внешних точек блока, м/.
–тангенциальное ускорение внешних точек блока, м/.
–скорость изменения нормального ускорения блока, м/с3.
–модуль момента импульса вращения блока, кг·м2/с.
–скорость изменения момента импульса вращения блока, .
кинетическая энергия вращения блока, Дж.
–скорость изменения кинетической энергии вращательного движения блока (мощность вращения), Вт.
момент сил, действующих на блок, кг·м2/с2.
скорость изменения момента сил при вращении блока, кг·м2/с3.
мощность вращательного движения блока, Вт.
скорость изменения мощности вращательного движения блока.
число оборотов, совершенных блоком при вращении.
работа момента сил, вращающего блок, Дж.
кинетическая энергия груза, Дж.
скорость изменения кинетической энергии груза, Вт.
мощность силы тяжести груза, Вт.
скорость изменения мощности силы тяжести груза, Вт/с.
импульс груза, кг м/с.
скорость изменения импульса груза, кг·м/с2.
момент импульса груза, кг·м2/с.
скорость изменения момента импульса груза, кг·м2/с2.