- •1. Система отсчета. Материальная точка. Основные кинематические характеристики поступательного движения точки: путь, перемещение, скорость, ускорение.
- •2. Криволинейное движение материальной точки. Тангенциальная и нормальная составляющие ускорения при криволинейном движении. Полное ускорение. Движение тела в поле земного тяготения.
- •4. Инерциальные системы отсчета. Сила. Масса. Импульс. Три закона Ньютона.
- •5. Силы в природе. Равнодействующая, ее определение в конкретных случаях.
- •6. Момент инерции материальной точки и абсолютно твердого тела. Пример расчета момента инерции тела правильной формы. Теорема Штейнера.
- •7. Момент силы относительно точки и относительно оси вращения. Момент импульса. Основной закон динамики вращательного движения.
- •8. Механическая работа. Мощность. Консервативные и неконсервативные силы.
- •9. Механическая энергия, виды энергии. Работа и кинетическая энергия при поступательном и вращательном движении.
- •10. Работа и потенциальная энергия. Свойства потенциальной энергии, ее связь с консервативной силой.
- •11. Закон сохранения механической энергии. Общефизический закон сохранения энергии.
- •12. Закон сохранения импульса. Удар. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удар.
- •13. Закон сохранения момента импульса, примеры его применения.
- •14. Преобразования Галилея и следствия из них. Преобразования Лоренца.
- •15. Следствия из преобразований Лоренца.
- •16. Постулаты Эйнштейна. Релятивистские масса и импульс. Основной закон релятивистской динамики. Интервал между событиями.
11. Закон сохранения механической энергии. Общефизический закон сохранения энергии.
ЗСМЭ: если на систему тел действуют только консервативные силы, то полная механическая энергия этой системы тел остается постоянной. ЗСМЭ является следствием симметрии относительно сдвига во времени( это изменение является симметричным вследствие однородности времени)
Общефизический ЗСЭ: в системе, в которой действуют также неконсервативные силы, например силы трения, полная механическая энергия системы не сохраняется. Следовательно, в этих случаях закон сохранения механической энергии несправедлив. Однако при «исчезновении» механической энергии всегда возникает эквивалентное количество энергии другого вида. Таким образом, энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой. В этом и заключается физическая сущность закона сохранения и превращения энергии — сущность неуничтожимости материи и ее движения.
12. Закон сохранения импульса. Удар. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удар.
ЗСИ: сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная. ЗСИ является следствием трансляционной симметрии, т.е. параллельный перенос системы отсчета в пространстве (трансляция) является симметричным вследствие однородности пространства.
Удар – кратковременное взаимодействие тел, при котором значительно меняются скорости.
Центральный удар двух или нескольких тел – удар, при котором тела движутся вдоль прямой, соединяющей их центры их масс.
Различают: абсолютно упругий, частично упругий, абсолютно неупругий удары.
Вид удара зависит от упругих свойств материала тел и характеризуется коэффициентом восстановления скорости (k – определяет, какая доля начальной относительной скорости тел восстанавливается к концу удара, 0<k<1).
Абсолютно неупругий удар – тела испытывают неупругую деформацию и теряют часть своей механической энергии (k=0).
Абсолютно упругий удар – удар, при котором тела упруго деформируются, и к концу удара восстанавливается ускорение тел, относительная скорость тел и их полная механическая энергия.
13. Закон сохранения момента импульса, примеры его применения.
ЗСМИ (закон сохранения углового момента): векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. В соответствии с этим, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем. ЗСМИ является следствием поворотной симметрии (поворот СО в пространстве – поворотная симметрия – является симметричным вследствие изотропности пространтсва). ЗСМИ есть проявление изотропности( это одинаковость свойств в пространстве в определенном направлении) пространства.
Самый расхожий пример закона сохранения момента импульса — фигуристка, выполняющая фигуру вращения с ускорением. Спортсменка входит во вращение достаточно медленно, широко раскинув руки и ноги, а затем, по мере того, как она собирает массу своего тела всё ближе к оси вращения, прижимая конечности всё ближе к туловищу, скорость вращения многократно возрастает вследствие уменьшения момента инерции при сохранении момента вращения. Тут мы и убеждаемся наглядно, что чем меньше момент инерции I, тем выше угловая скорость ω и, как следствие, короче период вращения, обратно пропорциональный ей.