shpora (1)

1) Поступательное движение — это механическое движение системы точек, при котором любой отрезок прямой, связанный с движущимся телом, форма и размеры которого во время движения не меняются, остается параллельным своему положению в любой предыдущий момент времени. ...

Мат. Точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь в условиях задачи. Абсолютным твердым телом называется тело, расстояние между любыми точками которого остается неизменным. Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и системы отсчёта времени, по отношению к которым рассматривается движение каких-либо материальных точек или тел. .... Траектория – это линия, которую описывает тело в процессе своего движения. Путь – это длина траектории. Перемещение – вектор, соединяющий положения движущейся мат. точки в начале и в конце некоторого интервала времени. Средняя скорость – величина, равная отношению перемещения ко времени, за которое совершенно перемещение. Мгновенная скорость – векторная величина, равная первой производной радиуса-вектора движущейся точки по времени. Среднее ускорение – вектор характеризующий изменение скорости за время. Мгновенное ускорение – векторная величина, равная первой производной скорости по времени. Равномерным прямолинейным называется движение, при котом за любые равные промежутки времени тело проходит равные участки пути. Равнопеременным прямолинейным называется движение, при котором за любые равные промежутки времени скорость тела изменяется на одинаковую величину. Переменным называется движение, при котором одновременно изменяются и скорость, и ускорение.

2) Криволинейное движение – движение, траектория которого представляет кривую линию. Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости криволинейного движения только по величине. Нормальное ускорение характеризует изменение скорости криволинейного движения по направлению. Полное ускорение тела есть геометрическая сумма тангенциальной и нормальной составляющих.

3) Вращательным называют движение, при котором все точки тела, не лежащие на оси вращения, описывают окружности, с центрами на оси вращения, в параллельных плоскостях. Вектор элементарного поворота – элементарное угловое перемещение тела. Угловой скоростью называется векторная величина, равная первой производной угла поворота тела по времени. Угловое ускорение характеризует изменение угловой скорости с течением времени и определяется как первая производная угловой скорости по времени. Если угловая скорость тела остается во все время движения постоянной, то вращение тела называется равномерным. Если угловое ускорение за все время движения тела остается постоянным, то вращение называется равнопеременным. Переменное вращение если угловое ускорение не постоянно.

4) Инерция – это явление сохранения телом скорости движения при отсутствии внешних воздействий. I закон Ньютона: тело сохраняет состояние относительного покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы. Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно или покоятся Система отсчета, движущая с ускорение относительно ИСО, является неинерциальной. Масса – величина, измеряющая количество вещества в теле, мера инерции тела по отношению к действующей на него силе Импульс – векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.

5) Второй закон Ньютона: ускорение тела, приобретаемое под действием силы, прямо пропорционально действующей на тело силе и обратно пропорционально массе тела. Основным уравнением динамики поступательного движения: скорость изменения импульса тела равна силе, действующей на тело .Третий закон Ньютона: две материальные точки действуют друг на друга с силами, равными по величине и на­правленными противоположно вдоль прямой, соединя­ющей эти точки. СЛОЖЕНИЕ СИЛ - нахождение геометрической суммы (т. н. главного вектора) данной системы сил путем последовательного применения правила параллелограмма сил или построения силового многоугольника.

6) Сила упругости - это сила, возникающая в теле при упругой деформации (имеет электромагнитную природу).

Упругой называют деформацию, при которой тело восстанавливает первоначальную форму и размеры после прекращения действия деформирующей силы.

Пластической называют деформацию, при которой тело принимает новые форму и размеры после прекращения действия деформирующей силы.

Закон Гука. Сила упругости, возникающая в теле при упругой деформации, пропорциональна величине деформации и направлена в сторону, противоположную деформации: . Силы трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении.

7) Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. Вес покоящегося тела равен силе тяжести. Вес тела, движущегося с ускорением вверх, больше силы тяжести. Вес тела, движущегося с ускорением вниз, меньше силы тяжести. Перегрузка показывает, во сколько раз вес тела, движущегося с ускорением, больше веса неподвижного тела. Невесомость — состояние, когда сила взаимодействия тела с опорой, возникающая в связи с гравитационным притяжением, действием других массовых сил, в частности силы инерции, возникающей при ускоренном движении тела, отсутствует.

8) Закон Всемирного тяготения: Две материальные точки притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Сила тяжести – это сила, под действием которой тело падает на поверхность планеты с ускорением свободного падения

9) Механическая работа – мера действия силы, в результате которого тела совершают перемещение. Работа постоянной силы Если тело движется прямолинейно под действием постоянной силы , составляющей некоторый угол  с направлением перемещения, работа равна произведению этой силы на перемещение точки приложения силы и на косинус угла  между векторами и ; или работа равна скалярному произведению вектора силы на вектор перемещения:

Элементарная работа (т. е. работа на элементарном участке ) равна а вся работа переменной силы на всем пути S находится интегрированием: .

10) Энергия – мера движения материи , а так же её способность производить работу. Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической. Потенциальная энергия – это энергия, которой обладают тела или части тела вследствие их взаимного расположения. Закон сохранения механической энергии: если тело или система подвергается действию только консервативных сил полная механическая энергия остается постоянной в изолированной системе тел. Закон сохранения и превращения полной энергии: полная энергия изолированной системы есть величина постоянная.

11) Момент инерции материальной точки относительно неподвижной оси вращения равен произведению её массы на квадрат расстояния до рассматриваемой оси вращения. Моментом инерции тела относительно неподвижной оси, называется физическая величина равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси.

- цилиндр, - обруч, - шар, - стержень. Теорема Штейнера: момент инерции тела относительно произвольной оси OO₁ равен сумме момента инерции тела относительно оси О^/O^/₁, проведенной через центр масс тела параллельно оси ОО₁, и произведения массы тела на квадрат расстояния d между этими осями (рис.2)

12) Моментом силы F относительно неподвижной точки О называется векторная величина, равная векторному произведению радиуса-вектора, проведенному из точки О в точку приложения силы, на вектор силы:

, . Плечо – кратчайшее расстояние от центра вращения до линии действия силы. – уравнение называется основным уравнением динамики вращательного движения тела. Угловое ускорение тела прямо пропорционально моменту действующих на него внешних сил и обратно пропорционально его моменту инерции.

29) Барометрическая формула. Распределение Больцмана в однородном поле сил. p=p0*e в степени -µh/Rфи Барометрическая формула. n=n0e в степени-Eпотh/kt Распределение Больцмана в однородном поле сил

30) Число степеней свободы. Число степеней свободы одно-, двух- и трёхатомной молекулы. Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекулы.Число степеней свободы – это число независимых координат которые надо задать, чтобы определить положение молекул в пространстве. i=i_пост=3(одно,He, Ar), i=i_пост+i_вращ=5(двух,N₂,O₂,H₂), i=i_пост+i_вращ=6(трех, H₂O, CO₂). Закон pавноpаспpеделения энеpгии по степеням свободы окончательно можно сфоpмулиpовать в следующем виде:    в идеальном газе пpи умеpенных темпеpатуpах на каждую степень свободы газа в сpеднем пpиходится одна и та же энеpгия, pавная

31) Диффузия, градиент плотности, закон Фика. Коэффициент диффузии. Диффузия - взаимное проникновение соприкасающихся веществ вследствие теплового движения частиц вещества. Величина, численно равная изменению плотности на ед.длины в направлении наиболее быстрого увеличения плотности, называют градиентом плотности. M=-D* S/ x * S* t Закон Фика. I M= S/ x * S* t Коэффициент диффузии

13)Моментом импульса относительно неподвижной оси z называется скалярная величина L, равная проекции на эту ось вектора момента импульса, определенного относительно произвольной точки О данной оси. Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени.

14) Работа при вращательном движении тела равна произведению момента вращающей силы на угол поворота тела.

Кинетическая энергия при вращательном движении

15) Гармоническими называют колебания происходящие по законам sin u cos. X=Asin(). X смещение, А-амплитуда(максимальное смещение из положения равновесия). () фаза(угловая величина, характеризующая отклонения колеблющейся точки от положения равновесия). (время за которое совершается одно полное колебание). V=Acos(), a=-A²sin()

16) Пружинный маятник — это колебательная система, состоящая из материальной точки массой и пружины.d²x/dt² + ²x=0- дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний пружинного маятника. X=Acos() решение. T=2/=2m/k период колебаний.

17) Кинетическая, потенциальная и полная энергия материальной точки, совершающей незатухающие колебания. Е₌Е_кин+Е_пот-полная энергия, Е_кин=mv²/2=(mA²²cos²())/2, Е_пот=kx²/2=(k(A²sin²())/2

18) Математический маятник: дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний математического маятника и его решение. Период колебаний математического маятника. d²x/dt + ²x=0 дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний математического маятника. X=Acos() решение. T=2e/g

19) Физический маятник: дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний физического маятника и его решение. Период колебаний физического маятника. d²/dt² +=0 дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний физического маятника. T=2J/mge

20) Свободные затухающие механические колебания: дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и его решение. Графики зависимости смещения от времени и амплитуды от времени для свободных затухающих колебаний. d²x/dt² + 2β dx/dt + ²x дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и его решение. X=Ae^βtcos_затt+)

21) Вынужденные механические колебания: дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и его решение. Механический резонанс. d²x/dt² + 2β dx/dx + ²x=F/m*cost дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний. X=Aecost+) решение. Резонанс – это резкое возрастание амплитуды при совпадении частоты собственных колебаний с частотой внешней вынуждающей силы.

22) Сложение колебаний одинакового направления и частоты. x_1=Acos(1) cтрелка A_11; X₂=A₂cos₂) стрелка A_22; X=x₁+x₂=Acost+)

23) Механические волны – процесс распространения колебаний в упругой среде. Продольные - колебания среды происходят вдоль направления распространения волн, при этом возникают области сжатия и разрежения среды.  Поперечные -колебания среды происходят перпендикулярно направлению их распространения, при этом происходит сдвиг слоев среды. X(r,t)=Acos( Уравнение плоской бегущей волны.

24) Уравнение состояния идеального газа. Универсальная газовая постоянная. pv/T=const Уравнение состояния идеального газа. R=8,31 дж/мощь*к – универсальная газовая постоянная .

25) Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Ид.газ – молекулы-материальные точки, молекулы не взаимодействуют друг с другом, удары абсолютно упругие. P=1/3nm<V_кв>² Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Идеальный газ - это физическая модель газа, взаимодействие между молекулами которого пренебрежительно мало. Свойства идеального газа: взаимодействие между молекулами пренебрежительно мало, расстояние между молекулами много больше размеров молекул, молекулы - это упругие шары, отталкивание молекул возможно только при соударении, движение молекул - по законам Ньютона, давление газа на стенки сосуда - за счет ударов молекул газа

26) Изопроцессы и их опытные законы. Изотермический – это процесс протекающий при постоянной температуре. P1v1=p2v2. Изобарный процесс протекающий при постоянном давлении и неизменной массы. V1/T1=v2/T2. Изохорный - процесс протекающий при постоянном объеме. P1/T1=p2/T2

27) Закон Максвелла распределения молекул по скоростям. Функция распределения Максвелла, график функции.Условие нормировки. dn=n4π(m/2πkT)3/2*e в степени-mv^2/2kt*v2d Закон Максвелла распределения молекул по скоростям. F(V)=4π(m/2πkT)3/2*e в степени-mv^2/2kt*v2

28) Функция распределения Максвелла. Зависимость распределения Максвелла от температуры. Характеристические скорости. Распределение Максвелла — распределение по скоростям (или импульсам) молекул системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. Характеристические скорости: -наиболее вероятная скорость-средняя квадратичная скорость-средняя скорость молекулы

40) Работа при перемещении заряда в электростатическом поле. Теорема о циркуляции вектора напряжённости электростатического поля. Работа при перемещении: dA=F x dl x cosα Теорема о циркуляции: циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любой замкнутой траектории равна нулю .

42) 42)Диполь в электростатическом поле. Плечо диполя. Электрический момент диполя.

Электрический диполь — идеализированная электронейтральная система, состоящая из точечных и равных по абсолютной величине положительного и отрицательного электрических зарядов.

Плечо диполя — вектор , направленный по оси диполя (прямой, проходящей через оба заряда) от отрицательного заряда к положительному и равный расстоянию между зарядами.

Электрический момент диполя (дипольный момент):

32) Явление внутреннего трения (вязкости), градиент скорости, закон Ньютона. Коэффициент внутреннего трения. Если два соприкасающихся слоя движутся с различными скоростями, то может происходить выравнивание скоростей слоев газов. В среднем импульсы молекул таких слоев различны - молекулы более быстрых слоев имеют большие значения импульсов. Переход молекул из быстрых слоев в более медленный сопровождается переносом импульса упорядоченного движения. Противоположное по характеру действие оказывают молекулы медленного слоя, перешедшие в быстрый слой, - в этом слое возникают тормозящие силы. Суммарный эффект при этом - выравнивание скоростей слоев. Это явление называется внутренним трением. При этом закон, установленный Ньютоном, гласит: сила вязкости F пропорциональна градиенту скорости dv/dx и площади S трущихся слоев: . Величина v/x  называется градиентом скорости и показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою в направлении х, перпендикулярном направлению движения слоев. Закон вязкости (внутреннего трения) Ньютона: Коэффициент внутреннего трения:

33) Теплопроводность-это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым. Градиент температуры —увеличение или уменьшение по какому-то направлению температуры средыЗакон Фурье: Q= - x (dT/dx) x dS x dt  — коэффициент теплопроводности 

34) Внутренняя энергия. Изменение внутренней энергии. Работа газа. Работа при изопроцессах. Внутренняя энергия — принятое в физике сплошных сред, термодинамике и статистической физике название для той части полной энергии термодинамической системы, которая не зависит от выбора системы отсчета и которая в рамках рассматриваемой проблемы может изменяться/ Wвнутр=Wк+Wп Изменение внутренней энергии: ∆u=(i/2)(m/M)R∆T=(i/2)p∆V (происходит при совершении работы или теплопередаче) Работа газа: А=p∆V Работа при изопроцессах: Изохорный:А=0;Изобарный:А=p∆V;Изотермический:

35) Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам. Первое начало термодинамики(Q=∆u+A): Количество теплоты, сообщаемое системе, расходуется на изменение внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил. Изотермический: Q=A Изохорный: Q=∆U Изобарный: Q=∆U+A

36) Удельная и молярная теплоёмкость идеального газа. Теплоёмкость при постоянном давлении и объёме. Уравнение Майера. Коэффициент Пуассона. Удельная теплоемкость: С=Q/m∆T Молярная теплоемкость: C=Q/V(ню)∆T. Теплоемкость при p=const: Теплоемкость при V=const: ;Уравнение Майера: Коэффициент Пуассона: (обозначается как  или ) — величина отношения относительного поперечного сжатия к относительному продольному растяжению. j=C_p/Cv

37) Электрические заряды и их свойства. Закон Кулона.

Электрический заряд-количественная мера электрического взаимодействия тел.Свойства: Двойственность( +/-); Аддитивность:q=(q1+q2+q3+…+qn)/n; Квантование: e=1,6 x 10-19 Кл, q=Ne; Инвариантность: (величина электрического заряда не зависит от скорости); Закон Кулона-взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами пропорциональна величинам этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

38) Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Линии напряжённости. Принцип суперпозиции электростатических полей.

Электростатическое поле-форма материи, окружающая электрические заряды

Напряженность(Н/Кл): E=F/q

Линией напряженности электрического поля называется линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с вектором напряженности

Линии напряженности электростатического поля начинаются на положительных электрических зарядах и кончаются на отрицательных электрических зарядах или уходят в бесконечность.

Принцип суперпозиции:

39) Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для потока вектора напряжённости электростатического поля. Поток напряженности: Теорема Гаусса: Поток вектора напряжённости электрического поля через любую произвольно выбранную замкнутую поверхность пропорционален заключённому внутри этой поверхности электрическому заряду.

43) Поляризация диэлектриков. Электрическое смещение. Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.Электрическая индукция (электрическое смещение) — векторная величина, равная сумме вектора напряжённости электрического поля и вектора поляризации.

44) 44) Проводники в электростатическом поле. Свободные электроны - электроны, способные свободно перемещаться внутри проводника ( в основном в металлах) под действием эл. поля;

Свободные электроны возникают при образовании металлов: электроны с внешних оболочек атомов утрачивают связи с ядрами и начинают принадлежать всему проводнику;

- участвуют в тепловом движении и могут свободно перемещаться по всему проводнику.

Электростатическое поле внутри проводника

- внутри проводника электростатического поля нет ( Е = 0 ), что справедливо для заряженного проводника и для незаряженного проводника, внесенного во внешнее электростатическое поле.

45) Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Электроемкость плоского конденсатора. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов. Электроемкость уединенного проводника: Конденсатор — двухполюсник с определённым или переменным значением ёмкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля Электроемкость конденсатора:

Электроемкость плоского конденсатора:

Параллельное соединение: qобщ=q1+q2; Uобщ=U1=U2; Cобщ=C1+C2 ;Последовательное соединение: qобщ=q1=q2;Uобщ=U1+U2;1/Cобщ=(1/C1)+(1/C2)

46) 46) Энергии заряженного проводника и конденсатора. Объёмная плотность энергии электростатического поля.

Энергия проводника:

Энергия конденсатора:

Объёмная плотность энергии:

47) Электрический ток. Сила и плотность постоянного тока. Электродвижущая сила и напряжение.

Электрический ток-упорядоченное направленное движение заряженных частиц.

Сила тока-количество заряженных частиц, протекающих через сечение проводника за время.

Для участка цепи: I=U/R

Для полной цепи:

Плотность тока-сила тока, протекающая через единицу площади:

J=I/S

Электродвижущая сила (ЭДС): , где

Напряжение: U=ф₁-ф₂

U=A/q=(ф₁-ф₂)+ε

48) Сопротивление проводников. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной форме. Закон Ома для неоднородного участка цепи.

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.

Закон Ома для однородного участка цепи:

В интегральной форме: I=U/R

В дифференциальной форме:

Закон Ома для неоднородного участка цепи:

49) Последовательное и параллельное соединения проводников. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Последовательное соединение: I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2

Параллельное соединение: I=I1+I2 U=U1=U2 1/R= 1/R1 + 1/R2

Работа тока: ΔA = (φ1 – φ2) Δq = Δφ12 I Δt = U I Δt

Мощность тока: p=I2R=U2/R

Закон Джоуля-Ленца: