Вариант №12

1. Основы СТО. Преобразования Лоренца и следствия из них.

основные принципы специальной (или частной) теории относительности, созданной А. Эйнштейном.

Первый постулат Эйнштейна: законы физики во всех инерциальных системах отсчета имеют один и тот же вид (принцип относительности Эйнштейна).

Второй постулат Эйнштейна: скорость света в вакууме во всех инерциальных системах отсчета имеет одно и то же значение (принцип существования инвариантной конечной скорости).

Преобразования Лоренца: 1)Одновременность событий в разных системах отсчета(т. е. эти события являются одновременными и пространственно совпадающими для любой инерциальной системы отсчета);

2) Длительность событий в разных системах отсчета(т. е. эти события являются одновременными и пространственно совпадающими для любой инерциальной системы отсчета)

;3) Длина тел в разных системах отсчета(т. е. поперечные размеры тела не зависят от скорости его движения и одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Таким образом, линейные размеры тела наибольшие в той инерциальной системе отсчета, относительно которой тело покоится.);

4)Релятивистский закон сложения скоростей(Релятивистский закон сложения скоростей подчиняется второму постулату Эйнштейна. Действительно, если u' = c, то формула примет вид  (аналогично можно показать, что при и = с скорость u' также равна с). Этот результат свидетельствует о том, что релятивистский закон сложения скоростей находится в со­гласии с постулатами Эйнштейна).

2. Уравнение Майера. Адиабатный процесс.

Майера уравнение - соотношение, устанавливающее связь между молярными теплоемкостями идеального газа при постоянном давлении и при постоянном объеме. где R - газовая постоянная.

Адиабатный процесс — это процесс, происходящий без теплообмена системы с окружающей средой, т.е. Q = 0. Первый закон термодинамики имеет вид:

Это значит, что при адиабатном процессе система может выполнять работу над внешними телами только за счет убыли своей внутренней энергии. Если А > 0, то ΔU = -A < 0,

т.е. U₂ < U₁, а так как , то T₂ < T₁

Вариант №13

1. Элементы релятивистской динамики.

Основной закон релятивистской динамики материальной точки имеет вид: F=d/dt*( m₀*v/корень из 1—u²/c²)или F=dp/dt,где p=mv=m₀*v/корень из 1—u²/ c² -релятивистский импульс материальной точки.

2. Изопроцессы. Работа при изопроцессах.

Изопроцессы - это процессы, протекающие при неизменном значении одного из макроскопических параметров (р, V, Т).

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим. ( )

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным.(P=const)

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называется изохорным. ( )

Работа газа при изобарном расширении: ;  или

Работа газа при изохорном процессе равна нулю: ;  или

Работа газа при изотермическом расширении: ;

 или

Вариант №14

1.Момент инерции материальной точки, момент инерции твердого тела,(определения). Терема Штейнера

Момент инерции материальной точки относительно оси - произведение массы материальной точки на квадрат ее расстояния до оси.

Произведение массы материальной точки тела на квадрат ее расстояния до оси вращения называется моментом инерции материальной точки относительно оси вращения:

Чтобы найти момент инерции твердого тела, надо просуммировать момент инерции всех материальных точек, составляющих данное тело Теорема Штейнера- Момент инерции тела относительно произвольной оси J где J₀ - момент инерции этого тела относительно оси, проходящей через центр тяжести тела параллельно заданной оси, d - расстояние между осями, m - масса тела.

2.Распределение Максвелла молекул по скоростям. Опыт Штерна.

 

— закон о распределеня молекул идеального газа по скоростям

Молекулы газа вследствие теплового движения испытывают многочисленные соударения друг с другом. При каждом соударении скорости молекул изменяются как по величине, так и по направлению. В результате в сосуде, содержащем большое число молекул, устанавливается некоторое статистическое распределение молекул по скоростям, зависящее от абсолютной температуры Т. При этом все направления векторов скоростей молекул оказываются равноправными (равновероятными), а величины скоростей подчиняются определенной закономерности. Распределение молекул газа по величине скоростей называется распределением Максвелла.

Штерна опыт

        экспериментальное определение скоростей теплового движения молекул газа, осуществленное О. Штерном в 1920. Ш. о. подтвердил правильность основ кинетической теории газов. Исследуемым газом в опыте служили разреженные пары серебра, которые получались при испарении слоя серебра, нанесённого на платиновую проволоку, нагревавшуюся электрическим током. Проволока располагалась в сосуде, из которого воздух был откачан, поэтому атомы серебра беспрепятственно разлетались во все стороны от проволоки. Для получения узкого пучка летящих атомов на их пути была установлена преграда со щелью, через которую атомы попадали на латунную пластинку, имевшую комнатную температуру. Атомы серебра осаждались на ней в виде узкой полоски, образуя серебряное изображение щели. Специальным устройством весь прибор приводился в быстрое вращение вокруг оси, параллельной плоскости пластинки. Вследствие вращения прибора атомы попадали в др. место пластинки: пока они пролетали расстояние l от щели до пластинки, пластинка смещалась. Смещение растет с угловой скоростью ω прибора и уменьшается с ростом скорости v атомов серебра. Зная ω и l, можно определить v. Т. к. атомы движутся с различными скоростями, полоска при вращении прибора размывается, становится шире. Плотность осадка в данном месте полоски пропорциональна числу атомов, движущихся с определённой скоростью. Наибольшая плотность соответствует наиболее вероятной скорости атомов. Полученные в Ш. о. значения наиболее вероятной скорости хорошо согласуются с теоретическим значением, полученным на основе Максвелла распределения молекул по скоростям