- •Общие методические указания
- •Самостоятельная работа с учебными пособиями.
- •Студенту рекомендуется:
- •Требования, предъявляемые к решению задач.
- •Указания к выполнению контрольных работ.
- •Лабораторно-практические занятия
- •Экзамен
- •Содержание курса физики Введение.
- •Кинематика.
- •Динамика.
- •Динамика больших скоростей.
- •Колебания и волны.
- •Элементы статистической и молекулярной физики.
- •Элементы термодинамики.
- •Электрические и магнитные явления.
- •Электромагнитное излучение и оптика.
- •Элементы учения о строении вещества.
- •Примеры решения задач
- •Молярную массу смеси газов найдем по формуле
- •Задачи к контрольным работам.
- •ПриложениЯ
- •Основные физические постоянные
- •Некоторые астрономические величины
- •Плотность жидкостей ρ·10 -3, кг/м3
- •Плотность газов (при нормальных условиях), кг/м3
- •Плотность твердых тел р • 10 3, кг/м3
- •1. Физические основы механики
- •2. Основы молекулярной физики и термодинамики
- •3. Электричество и магнетизм
- •4. Колебания и волны
- •5. Оптика. Квантовая природа излучения
- •6. Элементы квантовой физики атомов, молекул и твердых тел
- •7. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц
- •Литература Учебные пособия основные
- •Дополнительные
- •Дополнительные
- •Содержание
Основные физические постоянные
Физическая постоянная
Обозначения
Числовое значение
Нормальное ускорение свободного падения
g
9,81 м/с2
Гравитационная постоянная
G
6,67 10-11м3/(кгּс)2
Постоянная Авогадро
NA
6,02 1023моль-1
Газовая постоянная
R
8,31 Дж/(моль К)
Постоянная Больцмана
k
1,38 10-23 Дж/К
Объем одного моля идеального газа при нормальных условиях
(T0=273,15 К, p0= 101325 Па)
V0
22,4 10-3м3/моль
Элементарный заряд
q
1,6 10-19Кл
Масса покоя электрона
me
9,1 10-31
Постоянная Фарадея
F
9,65 Кл/моль
Скорость света в вакууме
c
3 103м/с
Постоянная Стефана-Больцмана
σ
5,67 10-8 Вт/(м2 К4)
Постоянная Вина в первом законе (смещения)
b1
2,89 10-3 м В
Постоянная Вина во втором законе
b2
1,30 10-5 Вт/(м3 К5)
Постоянная Планка
h
h
6,63 10-34Дж с
1,05 10-34Дж с
Постоянная Ридберга
R
1,097 107м-1
Боровский радиус
a
0,529 10-10м
Комптоновская длина волны электрона
λс
2,43 10-12
Энергия ионизации атома водорода
Ei
2,18 10-18
Атомная единица массы
a.e.м.
1,660 10-27кг
Энергия, соответствующая 1 а.е.м.
Е
931,5 МэВ
Электрическая постоянная
ε0
8,85 10-12Ф/м
Магнитная постоянная
μ0
4π 107Гн
Магнетон Бора
μВ
9,27 10-24Дж/Тл
Ядерный магнетон
μN
5,05 10-27Дж/Тл
Некоторые астрономические величины
Радиус Земли (среднее значение)
6,37 10-6 м
Масса Земли
5,96 • 1024 кг
Радиус Солнца (среднее значение)
6,95 • 108 м
Масса Солнца
1,98 • 1030 кг
Радиус Луны (среднее значение)
1,74 106м
Масса Луны
7,33 • 1022 кг
Среднее расстояние между центрами Земли и Луны
3,84 • 108 м
Среднее расстояние между центрами Солнца и Земли
1,5 • 1011 м
Период обращения Луны вокруг Земли
27 сут 7 ч 3 мин
Плотность жидкостей ρ·10 -3, кг/м3
Вода (при 4 °С)- 1 Глицерин - 1,26 Керосин - 0,8
Масло- 0,9 Ртуть - 13,6 Спирт - 0,8
Плотность газов (при нормальных условиях), кг/м3
Азот- 1,25 Аргон- 1,78 Водород- 0,09
Воздух -1,29 Гелий -0,18 Кислород - 1,43
Плотность твердых тел р • 10 3, кг/м3
Твердое тело |
ρ·10 -3, кг/м3 |
Алюминий Вольфрам Железо (сталь) Константан Лед Медь Никель Нихром Фарфор |
2,7 19,75 7,85 8,9 0,92 8,8 8,8 8,4 2,3 |
1. Физические основы механики
Средняя скорость и среднее ускорение
; .
Мгновенная скорость и мгновенное ускорение
; .
Тангенциальная и нормальная составляющая ускорения
; .
Полное ускорение
; .
Кинематические уравнения равнопеременного поступательного движения
Угловая скорость и угловое ускорение
; .
Кинематическое уравнение равнопеременного вращательного движения
Связь между линейными и угловыми величинами при вращательном движении
; ;
; .
Импульс (количество движения)
.
Второй закон Ньютона
Сила трения скольжения
Закон сохранения импульса (для замкнутой системы)
Работа переменной силы на участке траектории 1 – 2
Мгновенная мощность
Кинетическая энергия
Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли
Потенциальная энергия упругодеформированного тела
Полная механическая энергия системы
Закон сохранения механической энергии (для консервативной системы)
Скорость шаров массами m1 и m2 после абсолютно упругого центрального удара
Скорость шаров после абсолютно неупругого удара
Момент инерции системы (тела)
Моменты инерции полого и сплошного цилиндров (или диска) относительно оси симметрии
.
Момент инерции шара относительно оси, проходящей через центр шара
.
Момент инерции тонкого стержня относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину
.
Момент инерции тонкого стержня относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец
.
Теорема Штейнера
.
Кинетическая энергия вращающегося тела относительно неподвижной оси
.
Момент силы относительно неподвижной точки
.
Момент силы относительно неподвижной оси
.
Момент импульса материальной точки относительно неподвижной точки
.
Момент импульса твёрдого тела относительно неподвижной оси
.
Уравнение динамики вращательного движения твёрдого тела
.
Закон сохранения момента импульса
.
Закон всемирного тяготения
.
Сила тяжести
P = mg.
Напряженность поля тяготения
g = F/m.
Потенциал поля тяготения
Взаимосвязь между потенциалом поля тяготения и его напряженностью
g = - grad
Уравнение неразрывности
= const
Уравнение Бернулли
const
Релятивистское замедление хода часов
.
Релятивистское (лоренцово) сокращение длины стержня
.
Релятивистский закон сложения скоростей
; .
Релятивистский импульс
p = v.
Закон взаимосвязи массы и энергии
.
Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы
.