- •Кинематика материальной точки.
- •Радиус-вектор, скорость и ускорение.
- •Нормальная и тангенциальная составляющая.
- •Радиус кривизны траектории.
- •Кинематика вращательного движения. Угловые скорость и ускорение.
- •Связь линейных и угловых характеристик движения.
- •Инерциальные системы отсчёта.
- •Понятие силы и инертной массы.
- •Законы динамики.
- •Силы в природе.
- •Фундаментальные взаимодействия. Свойства сил упругости и тяготения.
- •Свойства сил трения.
- •Закон сохранения импульса системы материальных точек.
- •Работа переменной силы.
- •Кинетическая энергия и её связь с работой внешних и внутренних сил.
- •Понятие поля.
- •Консервативные силы и потенциальные поля.
- •Закон сохранения механической энергии.
- •Диссипация энергии.
- •Поступательное и вращательное движение твёрдого тела.
- •Момент силы.
- •Момент импульса материальной точки.
- •Связь между моментом силы и моментом импульса. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •Момент инерции.
- •Кинетическая энергия вращающегося тела.
- •Преобразования Галилея.
- •Постулаты сто.
- •Свойства пространства и времени.
- •Преобразования Лоренца.
- •Следствия преобразований Лоренца.
- •Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Энергия в сто.
- •Статистический и термодинамический методы исследования.
- •Термодинамические параметры.
- •Идеальный газ.
- •Термодинамическая система.
- •Равновесные и неравновесные состояния и процессы.
- •Среднеквадратичная скорость молекул.
- •Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.
- •Количество теплоты.
- •Первое начало термодинамики.
- •Адиабатный процесс.
- •Тепловые двигатели и холодильные машины.
- •Обратимые и необратимые процессы.
- •Цикл Карно для идеального газа и его кпд.
- •Второе начало термодинамики.
- •Вечный двигатель второго рода.
- •Статистическое толкование второго начала термодинамики.
- •Энтропия в термодинамике.
- •Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям теплового движения.
- •Вероятностное толкование закона распределения Максвелла. Барометрическая формула.
- •Закон Больцмана для распределения частиц идеального газа во внешнем потенциальном поле.
- •Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул идеального газа.
- •Эффективный диаметр молекулы.
- •Реальные газы.
- •Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия.
- •Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •Внутренняя энергия реального газа.
Постулаты сто.
Первый постулат Эйнштейна: в любой инерциальной системе любые физические явления при их тождественной постановке происходят одинаково; все законы природы и уравнения, их описывающие, инвариантны при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой.
Второй постулат: скорость света в вакууме является величиной постоянной и одинаковой во всех инерциальных системах отсчёта, она не зависит от движения источника света и наблюдателя.
Свойства пространства и времени.
С точки зрения теории относительности, понятий абсолютной одновременности и абсолютного времени не существует.
Согласно теории Эйнштейна, для каждой из рассматриваемых инерциальных систем, находящихся в относительном движении, существует лишь собственное время, которое показывают часы, покоящиеся в этой системе. Другими словами, не существует абсолютной одновременности.
Если понятие времени относительно, то, следовательно, устраняется понятие «абсолютное движение».
Абсолютного движения не существует.
Время однородно. К нём нельзя найти мгновение, которое отличалось бы от других само по себе и могло бы стать началом привилегированной системы отсчёта времени. Однородность времени приводит к тому, что при движении тела или системы тел сохраняется неизменная энергия.
Преобразования Лоренца.
Преобразования Галилея исходят из предположения, что синхронизация часов осуществляется с помощью мгновенно распространяющихся сигналов. Однако таких сигналов в действительности не существует.
x=(x-t)/((1-2/c2)), y=y, z=z, t=(t-x/c2)/((1-2/c2)).
Обратные преобразования: x=(x+t)/((1-2/c2)), y=y, z=z, t=(t+x/c2)/((1-2/c2)).
При <<c преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.
Следствия преобразований Лоренца.
Относительность расстояний.
Длина не является неизменной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчёта. Неизменным является лишь утверждение о том, что покоящийся стержень всегда длиннее движущегося.
Относительность промежутков времени.
Одинаковые часы в двух инерциальных системах отсчёта, движущихся друг относительно друга, идут не синхронно.
Время, отсчитываемое по часам, движущимся вместе с телом, называют собственным.
Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Энергия в сто.
Изменение скорости в релятивистской механике влечёт за собой изменение массы m, а следовательно, и полной энергии Е, т.е. между массой и энергией существует взаимосвязь. Эта взаимосвязь была установлена Эйнштейном (E=mc2):
E=(m0c2)/((1-2/c2)).
Из этого следует, что любой массе (движущейся m или покоящейся m0) соответствует определённая энергия. Если тело находится в состоянии покоя, то его энергия покоя E0=m0c2.
Энергия покоя является внутренней энергией тела.
Внутренняя энергия тела складывается из кинетической энергии всех частиц относительно центра масс, потенциальной энергии их взаимодействия и суммы энергий покоя всех частиц.
Закон сохранения релятивистской массы и энергии: изменение полной энергии тела (или системы) Е сопровождается эквивалентным изменением её массы (m): m=E/c2, E=mc2.
Смысл энергосодержания тела: существует принципиальная возможность перехода материальных объектов, имеющих массу покоя, в электромагнитном излучении, не имеющее массы покоя, при этом выполняется закон сохранения энергии.