- •1. Кинематика движения материальной точки. Траектория, радиус-вектор, перемещение, путь, скорость, ускорение. Кинематика движения по окружности.
- •6. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Закон сохранения момента импульса.
- •7. Свободные незатухающие механические колебания.
- •8. Физический и математический маятники. Уравнение колебаний.
- •9. Свободные затухающие механические колебания. Коэффициент и логарифмический декремент затухания.
- •10. Вынужденные механические колебания. Резонанс.
- •11. Волны. Уравнение волны.
- •12. Термодинамический метод исследования, понятие о равновесном процессе. Уравнение состояния идеального газа, изопроцессы.
- •13. Первый закон термодинамики, его содержание. Адиабатический процесс.
- •14. Второй закон термодинамики, его физическое содержание. Формулировки второго закона термодинамики. Понятие энтропии.
- •15. Вероятностное описание случайных событий. Понятие функции распределения.
- •16. Функция распределения Максвелла по модулю скорости. Физический смысл, свойства.
- •17. Распределение частиц в потенциальном поле (распределение Больцмана). Барометрическая формула.
10. Вынужденные механические колебания. Резонанс.
Вынужденные колебания, колебания, возникающие в какой-либо системе под действием переменной внешней силы (например, колебания мембраны телефона под действием переменного магнитного поля, колебания механической конструкции под действием переменной нагрузки и т.д.). Характер В. к. определяется как характером внешней силы, так и свойствами самой системы. В начале действия периодической внешней силы характер В. к. изменяется со временем (в частности, В. к. не являются периодическими), и лишь по прошествии некоторого времени в системе устанавливаются периодические В. к. с периодом, равным периоду внешней силы (установившиеся В. к.). Установление В. к. в колебательной системе происходит тем быстрее, чем больше затухание колебаний в этой системе.
Если осциллятор предоставлен сам себе, то говорят, что он совершает свободные колебания. Если же присутствует внешняя сила (зависящая от времени), то говорят, что осциллятор испытывает вынужденные колебания.
Резонанс явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний в какой-либо колебательной системе, наступающее при приближении частоты периодического внешнего воздействия к некоторым значениям, определяемым свойствами самой системы. В простейших случаях Р. наступает при приближении частоты внешнего воздействия к одной из тех частот, с которыми происходят собственные колебания в системе, возникающие в результате начального толчка. Характер явления Р. существенно зависит от свойств колебательной системы. Наиболее просто Р. протекает в тех случаях, когда периодическому воздействию подвергается система с параметрами, не зависящими от состояния самой системы.
11. Волны. Уравнение волны.
Волна́ — изменение состояния среды или физического поля (возмущение), распространяющееся либо колеблющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве. Другими словами, «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины — например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры».
Волны, изменения состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию. Например, удар по концу стального стержня вызывает на этом конце местное сжатие, которое распространяется затем вдоль стержня со скоростью около 5 км/сек; это — упругая В. Упругие В. существуют в твёрдых телах, жидкостях и газах. Звуковые волны и сейсмические волны в земной коре являются частными случаями упругих волн. К электромагнитным волнам относятся радиоволны, свет, рентгеновские лучи и др. Основное свойство всех В., независимо от их природы, состоит в том, что в виде В. осуществляется перенос энергии без переноса вещества (последний может иметь место лишь как побочное явление). Например, после прохождения по поверхности жидкости В., возникшей от брошенного в воду камня, частицы жидкости останутся приблизительно в том же положении, что и до прохождения В.
Уравнением волны называется выражение, которое дает смещение колеблющейся точки как функцию ее координат (x, y, z) и времени t.
– уравнение плоской волны