Відповіді на контрольні питання до лабораторних робіт з фізики

Контрольні питання до лабораторної роботи №3.

Вивчення законів кінематики і динаміки поступального руху

на машині Атвуда

1. Кінематичні величини, які характеризують поступальний рух тіла (вектор переміщення, вектор швидкості, вектор прискорення).

2. Прямолінійний рівномірний та рівноприскорений рухи. Рівняння руху у векторній та скалярній формі.

3. Закони динаміки матеріальної точки.

1. Поступальним називають такий рух, при якому будь-яка пряма, пов’язана з тілом (наприклад, проведена через дві його точки) переміщується паралельно сама собі.

Траекторія руху матеріальної точки – це лінія, яку описує ця точка в просторі.

Довжина ділянки траекторії АВ, пройденою точкою з моменту відліку часу називається довжиною шляху ΔS і є скалярною функцією часу ΔS = ΔS()

Переміщенням. називається вектор , проведений з початкового положення рухомої точки в положення її в даний момент часу.

Середньою швидкістю називається векторна величина, що визначається відношенням вектора переміщення до проміжку часу Δt, за який відбулось переміщення.

Миттєва швидкість дорівнює границі, до якої прямує середня швидкість при умові, коли проміжок часу Δt наближається до нуля

Швидкість вимірюється в метрах за секунду (м/с)

Миттєва швидкість спрямована по дотичній до траекторії в бік руху.

Середнім прискоренням називається векторна фізична величина, що визначається відношенням вектора зміни швидкості до часу Δt

Прискорення – це по суті, швидкість зміни швидкості.

Миттєве прискорення дорівнює границі, до якої прямує середнє прискорення при умові, коли проміжок часу Δt наближається до нуля

Прискорення – це по суті, швидкість зміни швидкості.

Прискорення вимірюється в метрах на секунду в квадраті (м/с²)

2. Прямолінійним називається рух, при якому напрям вектора швидкості з часом не змінюється. Прямолінійним рівномірним називається такий прямолінійний рух, при якому крім напряму вектора швидкості не змінюється з часом також величина вектора швидкості.

Рівняння , S = v·t в скалярній формі.

,

Прямолінійним рівноприскореним називається такий прямолінійний рух, при якому прискорення є сталою величиноюі напрямлене вздовж напрямку руху.

v=v₀ + a·t, рівняння руху в скалярній формі

3. В основі динаміки лежить три закони Ньютона:

Перший закон Ньютона: Всяке тіло зберігає стан спокою або прямолінійного рівномірного руху доти, доки дія з боку інших тіл не змусить його змінити цей стан. Це явище називають інерцією.

Другий закон Ньотона: сила, яка діє на тіло дорівнює добутку маси тіла на його прискорення

F= ma

Третій закон Ньотона: два тіла діють одне на одне з силами , які спрямовані вздовж однієї прямої, рівними за величиною і протилежними за напрямками.

____________________________________________________________________________

Лабораторна робота №7 з молекулярної фізики. Визначення відношення теплоємностей газу методом Клемана - Дезорма

1. Яка молекулярно-кінетична модель газу називається ідеальним газом? Рівняння стану ідеального газу.

2. Напишіть рівняння Мендєлєєва-Клапейрона і поясніть величини, які до нього входять.

3. Дайте визначення ізотермічного, ізохоричного, ізобарного та адіабатичного процесів. Запишіть рівняння, що зв’язують параметри стану для цих процесів.

4. Чому дорівнює число ступенів вільності одно-, двох- і багатоатомного ідеального газу?

5. Що таке внутрішня енергія ідеального газу?

1. Яка молекулярно-кінетична модель газу називається ідеальним газом? Рівняння стану ідеального газу.

Під ідеальним газом розуміють таку модель газу, молекули якого мають форму куль певної маси, але розмірами їх можна знехтувати. Також припускаємо, що молекули такого газу взаємодіють лише через пружне зіткнення, а будь-яка інша взаємодія між ними відсутня. При відсутності зовнішніх сил молекули такого газу рівномірно розподілені по всьому об’єму посудини, яку вони займають.

2. Напишіть рівняння Мендєлєєва-Клапейрона і поясніть величини, які до нього входять.

Рівняння Мендєлєєва-Клапейрона:

Величини

р – тиск ідеального газу

V– об’єм ідеального газу

m – маса ідеального газу

μ – молярна маса ідеального газу

R – універсальна газова стала, чисельно рівна роботі, яку виконує моль ідеального газу при нагріванні на один градус, R=8,31

Т – абсолютна температура ідеального газу

3. Дайте визначення ізотермічного, ізохоричного, ізобарного та адіабатичного процесів. Запишіть рівняння, що зв’язують параметри стану для цих процесів.

Ізотермічним називається такий процес зміни стану газу, який відбувається при сталій температурі. Рівняння стану для цього процесу рV = const

Ізохоричним називається такий процес зміни стану газу, який відбувається при сталому об’ємі. Рівняння стану для цього процесу = const

Ізобаричним називається такий процес зміни стану газу, який відбувається при сталому тиску. Рівняння стану для цього процесу = const

Адіабатичним називається такий процес зміни стану газу, який відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем.

Рівняння стану для адіабатного процесу (рівняння Пуассона):

γ – показник адіабати або коефіцієнт Пуассона

С_p – молярна теплоємність газу при сталому тиску

С_V– молярна теплоємність газу при сталому об’ємі

4. Чому дорівнює число ступенів вільності одно-, двох- і багатоатомного ідеального газу?

Числом ступеней вільності (і) називається число незалежних координат, які визначають положення тіла в просторі. По три ступені вільності мають поступальний, обертальний та коливальний рухи:

а) молекули одноатомних газів можуть здійснювати три незалежних рухи вздовж координатних осей, тому і = 3.

б) молекули двоатомних газів окрім поступальних рухів, здійснюють ще два обертальні рухи навколо двох перпендикулярних осей, тому і = 5.

в) для молекул багатоатомних газів і = 6.