
- •Минимальный набор необходимых вопросов по механике , молекулярной физике и термодинамике (для заочников)
- •Перемещение, скорость, путь, ускорение. Вычисление пройденного пути при равномерном и равноускоренном прямолинейном движении.
- •Криволинейное движение. Нормальное и тангенциальное ускорения. Кривизна траектории.
- •Угловая скорость и угловое ускорение. Вычисление угла поворота тела при равномерном и равноускоренном вращении. Связь линейных и угловых характеристик
- •Закон сохранения импульса.
- •Работа и мощность. Консервативные и неконсервативные силы.
- •Кинетическая энергия.
- •Потенциальная энергия. Связь между потенциальной энергией и силой.
- •Закон сохранения механической энергии
- •Закон всемирного тяготения. Космические скорости.
- •Момент силы и момент импульса, их запись в векторном виде.
- •Закон сохранения момента импульса.
- •Момент инерции материальной точки и твердого тела. Кинетическая энергия вращающегося тела.
- •Основной закон динамики вращательного движения.
- •Момент инерции однородных, диска, стержня, шара. Теорема Штейнера
- •Гармонические колебания. Уравнение свободных колебаний и его решение. Скорость и ускорение колеблющейся точки. Энергия гармонического колебания.
- •Математический, пружинный и физический маятники. Приведенная длина физического маятника. Центр качаний.
- •Вынужденные колебания. Резонанс. Резонансные кривые.
- •Распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской волны. Фазовая скорость волны. Групповая скорость
- •Стоячие волны.
- •Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия, теплота.
- •Работа газа при расширении.
- •Внутренняя энергия идеального газа
- •Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Адиабатический процесс.
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
- •Средняя энергия молекул. Число степеней свободы газовых молекул и теплоемкость газов. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы.
- •Скорости газовых молекул. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и среднеквадратичная скорости газовых молекул.
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана
- •Средняя длина свободного пробега газовых молекул.
- •Второе начало термодинамики. Тепловые машины. Цикл Карно. Кпд цикла Карно.
- •Энтропия. Статистический смысл энтропии и 2-го начала термодинамики.
-
Закон сохранения импульса.
Закон сохранения импульса: Полный импульс тел, входящих в замкнутую систему, не изменяется со временем
Замкнутой системой называется система, на которую не действуют внешние силы (или действие внешних сил компенсируется). В случае незамкнутых систем закон сохранения импульса выполняется, если внутренние силы значительно превышают внешние, а также для отдельных направлений, проекция равнодействующей внешних сил на которые равна нулю.
-
Работа и мощность. Консервативные и неконсервативные силы.
Элементарная работа dА, совершаемая результирующей силой F за бесконечно малый промежуток времени dt, определяется как скалярное произведение
,
где dr –перемещение тела за время dt, – угол между направлениями силы и перемещения.
Работа А, совершаемая результирующей силой, может быть определена также как мера изменения кинетической энергии материальной точки:
.
Мощность (работа в единицу времени) определяется формулой
.
Консервативными называются силы, работа которых зависит только от начального и конечного положений тела и не зависит от формы траектории по которой оно движется.
Эквивалентное определение: консервативными называются силы, работа которых на замкнутой траектории равна нулю. Консервативными являются силы тяжести и силы упругости, неконсервативной является сила трения.
-
Кинетическая энергия.
Кинетическая энергия это энергия, которой обладает тело вследствие наличия у него скорости. Кинетическая энергия численно равна работе, которую может совершить тело до полной его остановки. Кинетическая энергия всегда положительна (или равна нулю).
Кинетическая энергия тела, движущегося поступательно,
или
-
Потенциальная энергия. Связь между потенциальной энергией и силой.
Потенциальная энергия это энергия, которой обладает тело вследствие его взаимодействия с другими телами, поэтому она зависит от характера этого взаимодействия и взаимного расположения взаимодействующих тел. Потенциальная энергия численно равна работе, которую совершают консервативные силы поля при перемещении тела из данной точки в положение, где она равна нулю (обычно на бесконечность). Потенциальная энергия может быть положительной отрицательной и равной нулю.
Потенциальная энергия:
а)
упругодеформированной пружины
,
б)
гравитационного взаимодействия
,
в)
тела, находящегося в однородном поле
силы тяжести
,
где h
— высота
тела над уровнем, принятым за нулевой
(формула справедлива при условии h
R,
где R—радиус
Земли).
Поле, в котором действуют только консервативные силы, называется потенциальным.
Если известна потенциальная энергия в каждой точке поля, то силу, действующую, в каждой точке поля, можно определить по формуле
-
Закон сохранения механической энергии
Закон сохранения механической энергии:
Полная механическая энергия системы,
на тела которой действуют только
консервативные силы, остается неизменной
с течением времени.
.
Полная механическая энергия представляет сумму кинетических и потенциальных энергий тел, входящих в систему