9. Колебания и волны.

Волна – это перенос энергии без переноса вещества.

Законы Галилео Галилея: При малой амплитуде частота колебаний определяется длиной, а не массой.

Свободное колебание – это колебание, которое не нуждается в толчке из вне. Свободное колебание – идеализация.

Вынужденное колебание (качели) – нуждаются в толчке

Затухающее колебание (часовой маятник)

Виды волн в природе:

Осциллятор - система, совершающая механические колебания

Гармонический осциллятор - система, совершающая равномерное колебание (маятник), а волна возникающая в процессе называется монохроматической.

Поперечные волны – это волна, в которой колебание частиц осуществляются перпендикулярно распространению волны: ЭМ волны, свет

Продольные волны – колебания частиц осуществляется по направлению распределения волны: водные волны, звуковые волны. Этим св-м объясняется слух. Шумовое загрязнение-шумовая болезнь повышает артер давление, повыш утомляемость, шум в ушах.

Поверхностные волны – волна бьет по поверхности.

Резонанс – это совпадение колебаний волн и усиление колебаний (солдаты на мосту). В обратном случае, если колебания не совпадают, происходит ослабление колебаний.

Кеплер: Резонанс во вращении планет. Обнаружил корреляцию между приливами и фазами луны. Существует разница между морскими и океаническими приливами: океанический в неск раз больше.

Чем плотнее среда, тем меньше она притягивается. Океаническая вода как менее соленая более легкая.

Притяжению луны подвергается земная кора. Наибольшие приливы бывают, когда луна занимает положение между землей и солнцем. В такое время даже земная кора вытягивается на 30-40 см. Такие же эффекты обнаруживаются и на Луне.

10. Термодинамика.

2 подхода к сущности тепла: корпускулярный и вещественный.

Корпускулярный. Теплота – следствие движения частиц (Ф. Бэкон, Ломоносов). Победила в 20в.

Вещественный. Теплота – вещ-во, которое содержится в предметах и может перетекать из одного предмета в другой. Это вещество - Теплород. Аргумент – способность тел нагреваться друг от друга. Калория – количество жнергии, которое необх чтобы температуру 1 гр воды повысить на 1 градус. Победила в 19в

1е приборы для измерения тепла появились в 17в. Пипетка стала температурной шкалой (стеклодув Фаренгейт). Шкала Ф. 0=температура смеси льда и селитры. 0 С=32F

19в. Цельсий. 0=температура кипения воды, 100 – температура таяния снега и льда. Карл Линней эту шкалу перевернул.

18 в – Ломоносов предположил, что абсолютный 0 – отсутствие движения частиц. Абсолютный ноль – состояние в-ва, когда все частицы прекращают свое движение.

Кельвин. 0 К= -273,15С (температура, когда останавл движение частиц)

По современным представлениям, 0К не наблюдается нигде. На границе солн системы t=-270C.

1960г Междунар конф по мерам и весам приняты 2 шкалы: Цельсия – международная практическая, и Кельвина – термодинамическая, абсолютная шкала без отриц чисел.

Основные положения ТД.

1. dQ=qU+dA. Закон сохранения энергии: количество теплоты, переданное системе, идет на увеличение ее внутр энергии и на совершение этой системой работы.

   1. 1начало ТД запрещает создание вечного двигателя 1го рода – который работает без приложения внеш энергии.

   2. Возможно создать двигатель, котор будет работать за счет разницы температур - паровая машина Карио.

   3. Возможность построить вечный двигатель 2го рода, который работал бы за счет тепловой энергии окружающей среды.

2. S=KlnW. K- постоянная Больцмана, Ц – кол-во микросостояний, которыми реализуется это макросостояние. Закрытые системы стремятся к увеличению в них энтропии. Энтропия – мера неупорядоченности, мера хаоса. ТД равновесие – равенство температуры во всех точках системы. 2 начало ТД запрещает создание ВД2Р. Клаузиус – тепло всегда переходит от более нагретого тела к менее.

3. Теория Нернста - при абсолютном нуле энтропия принимает значение, не зависящее от давления, агрегат состоянии и иных физич параметров.

Молекулярно-кинетическая теория. Больцман – основоположник.

1. Все тела состоят их молекул. Атомы=одноатомные молекулы.

2. Молекулы движутся хаотически

3. Между молекулами действуют силы притяжения и отталкивания.

4. Средняя кинетическая энергия одной молекулы идеального газа прямо пропорциональна термодинамич температуре и зависит только от неё.