Раздел 2. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамика.

Статистический и термодинамический метод. Тепловое движение. Макроскопические параметры. Внутренняя энергия. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории и его следствия: уравнение состояния идеального газа, газовые законы для изопроцессов, законы Авогадро и Дальтона. Температура. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Экспериментальная и теоретическая изотерма для реального газа. Фазовые переходы. Сжижение газов. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Испарение и кипение. Распределение Максвелла. Средняя кинетическая энергия молекул. Распределение Больцмана.

Явление переноса. Диффузия и теплопроводность. Вязкость. Коэффициенты вязкости, диффузии и теплопроводности, связь между ними.

Основы термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Работа газа, количество теплоты, теплоемкость. Первое начало термодинамики и ее отражение для изопроцессов. Энтропия. Принцип возрастания энтропии. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Тепловые машины и их КПД.

3. Основные формулы

Раздел 1. Физические основы механики Кинематика

Средняя скорость

где – перемещение материальной точки за время .

Средняя скорость прямолинейного движения .

где - путь, пройденный точкой за интервал времени .

Мгновенная скорость .

Модуль скорости v=(v_x²+v_y²+v_z²)^1/2,

где - проекции скорости v на оси координат.

Мгновенное ускорение .

Модуль ускорения a=(a_x²+a_y²+a_z²)^1/2,

- проекции ускорения а на оси координат.

Угловая скорость при вращательном движении по окружности

Средняя

Мгновенная

где – угловое перемещение, - единичный вектор, определяемый правилом буравчика.

Связь между угловой и линейной скоростью тела при равномерном вращении по окружности радиуса R

Угловое ускорение

Составляющие ускорения точки:

Нормальное

Тангенциальное

Скорость материальной точки при гармоническом колебании ,

где x – смещение точки от положения равновесия,

w₀ – круговая или циклическая частота.

Ускорение при гармоническом колебании

Ускорение при криволинейном движении

Уравнения движения

1. Равномерное прямолинейное по оси x

2. Равнопеременное прямолинейное по оси x

3. Равномерного вращения

4. Равнопеременного вращения

5. Гармонического колебания

Динамика поступательного движения

Второй закон Ньютона

где m – масса тела, - результирующая сила, - ускорение.

Сила упругости

где k – коэффициент упругости, x – абсолютная деформация.

Закон всемирного тяготения

где - гравитационная постоянная, и массы взаимодействующих тел, рассматриваемые как материальные точки, R – расстояние между ними.

Сила трения скольжения

где – коэффициент трения, N – сила нормального давления.

Сила тяжести

где g – ускорение свободного падения

Координаты центра масс системы материальных точек ,

где - масса i-той материальной точки, - ее координаты.

Работа постоянной силы

где – угол между направлением вектора силы F и вектора перемещения

Работа переменной силы

Мощность:

Средняя

мгновенная

Энергия:

1. кинетическая поступательного движения

2. кинетическая вращательного движения

3. потенциальная энергия гравитационного взаимодействия

4. потенциальная энергия в однородном поле тяжести

5. потенциального энергия упруго деформированного тела