Вопрос № 1.
Путь - длина части траектории между начальным и конечным положением точки.
Перемещение - изменение местоположения физического тела в пространстве относительно выбранной системы отсчёта.
Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта.
Ускорение - производная скорости по времени, векторная величина, показывающая, насколько изменяется вектор скорости точки (тела) при её движении за единицу времени.
Вопрос № 2.
Вектор углового перемещения - наз. псевдовектор (вектор), величина которого равна углу поворота, выраженному в радианах, а направление вектора всегда вдоль оси вращения. (опред по правилу буравчика)
;
Углова́я ско́рость — векторная физическая величина, характеризующая скорость вращения тела. Вектор угловой скорости по величине равен углу поворота тела в единицу времени:
,
а направлен по оси вращения согласно правилу буравчика, то есть, в ту сторону, в которую ввинчивался бы буравчик с правой резьбой, если бы вращался в ту же сторону.
Углово́е ускоре́ние — псевдовекторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости твёрдого тела.При вращении тела вокруг неподвижной оси, угловое ускорение по модулю равно:
Вопрос № 3.
Масса — это скалярная положительная величина, которая является мерой инертности тела при поступательном движении. Свойства:
1. скалярная положительная величина.
2. Масса аддитивная величина (т.е. масса системы тел всегда равна сумме масс отдельных тел системы)
3. Масса зависит от скорости движения
4. За единицу массы принимается 1 кг. Определить массу можно взвешиванием
Импульсом тела - механике наз. векторная физическая величина, которая определяет запас поступательного движения твердого тела и равное произведению массы тела на вектор скорости при поступательном движении. (P=mV)
Свойства импульса:
* Векторность , для системы материальных точек сумма импульсов равна векторной сумме
* Полный импульс механической системы определяется векторной суммой его отдельных импульсов отдельных тел
* Полный импульс зависит от массы тел и скорости движения
* Полный импульс системы тел может быть равен 0, когда импульсы отдельн. тел системы равны 0.
Вопрос № 4.
Первый закон Ньютона: В мире существуют такие системы отсчета, в которых изолированная материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерно-прямолинейно движется. Такие системы отсчета называются инерциальными.
V=const , при F=0 ;
Второй закон Ньютона: В инерциальных системах отсчета ускорение материальной точки прямо пропорционально векторной сумме сил, действующих на материальную точку, и обратно пропорционально её массе.
F=ma ;
Третий закон Ньютона: В инерциальных системах отсчета всякое действие одной (первой) материальной точки на другую (вторую), сопровождается воздействием второй материальной точки на первую, т.е имеет характер взаимодействия; силы, с которыми взаимодействуют материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены, действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки, являются силами одной природы и приложены к разным материальным точкам.
F12= - F21 ;
Вопрос № 5.
В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса. Он является следствием из второго и третьего законов Ньютона.
Вопрос № 6.
Кинети́ческая эне́ргия — энергия механической системы, зависящая от скоростей движения её точек.
Eк=(mV^2)/2
Закон сохранения кинетической энергии:
Вопрос № 7.
Работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины и направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы.
Мо́щность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
—
средняя
мощность
— мгновенная
мощность
Вопрос № 8.
Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, характеризующая способность некоего тела (или материальной точки) совершать работу за счет его нахождения в поле действия сил.
Потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы, и описывающая взаимодействие элементов системы.
Закон сохранения механической энергии :
Если непотенциальные силы отсутствуют, то полная механическая энергия частицы в стационарном поле потенциальных сил остается постоянной.
Вопрос № 9.
Момент силы - векторная физическая величина, равная произведению радиус-вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело.
Вопрос № 10.
Моментом импульса - (количества движения) материальной точки А относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением:
где r - радиус-вектор, проведенный из точки О в точку A, p=mv - импульс материальной точки (рис. 1); L - псевдовектор, направление которого совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от r к р.
Выражение
представляет собой закон
сохранения момента импульса:
момент импульса замкнутой системы
сохраняется, т. е. не изменяется с
течением времени.
Закон сохранения момента импульса также как и закон сохранения энергии является фундаментальным законом природы. Он связан со свойством симметрии пространства - его изотропностью, т. е. с инвариантностью физических законов относительно выбора направления осей координат системы отсчета (относительно поворота замкнутой системы в пространстве на любой угол).
Вопрос № 12.
Согласно уравнению второй закон Ньютона для вращательного движения
По
определению угловое ускорение
и тогда это уравнение можно
переписать следующим образом
с учетом
или
Это
выражение носит название основного
уравнения динамики вращательного
движения и формулируется следующим
образом: изменение момента количества
движения твердого тела
, равно импульсу момента
всех внешних сил, действующих на это
тело.
Вопрос № 15.
Для этого используют уравнение состояния идеального газа (его также называют уравнением Клапейрона-Менделеева):
PV = nRT
где n – число молей газа;
P – давление газа (например, в атм;
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·K).
Вопрос № 16.
Это распределение по энергиям частиц (атомов, молекул) идеального газа в условиях термодинамического равновесия. Распределение Больцмана было открыто в 1868 - 1871 гг. австралийским физиком Л. Больцманом. Согласно распределению, число частиц ni с полной энергией Ei равно:
ni =A•ωi •eEi /Kt (1)
где ωi - статистический вес (число возможных состояний частицы с энергией ei). Постоянная А находится из условия, что сумма ni по всем возможным значениям i равна заданному полному числу частиц N в системе (условие нормировки):
В случае, когда движение частиц подчиняется классической механике, энергию Ei можно считать состоящей из кинетической энергии Eiкин частицы (молекулы или атома), её внутренней энергии Eiвн (напр., энергии возбуждения электронов) и потенциальной энергии Ei,пот во внешнем поле, зависящей от положения частицы в пространстве:
Ei = Ei, кин + E i, вн + Ei, пот (2)
Распределение частиц по скоростям является частным случаем распределения Больцмана. Оно имеет место, когда можно пренебречь внутренней энергией возбуждения
Ei,вн и влиянием внешних полей Ei,пот. В соответствии с (2) формулу (1) можно представить в виде произведения трёх экспонент, каждая из которых даёт распределение частиц по одному виду энергии.