1.Импульсом тела - называют векторную физическую величину, являющуюся количественной характеристикой поступательного движения тел. Импульс обозначается р.

. В этом случае p1 = р2, где pl — начальный импульс системы, а р2 — конечный. В случае двух тел, входящих в систему, это выражение имеет вид m1v1 + m2v2 = m1"v1" + m2"v2" , где ml и m2 — массы тел, а v1 и v2 — скорости до взаимодействия, v1" и v2" — скорости после взаимодействия (рис. 5).                      Эта формула и является математическим выражением закона сохранения импульса: импульс замкнутой физической системы сохраняется при любых взаимодействиях, происходящих внутри этой системы.

Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение — это такое движение тела, которое возникает после отделения от тела его части.

Технические идеи Циолковского находят применение при создании современной ракетно-космической техники. Движение с помощью реактивной струи по закону сохранения импульса лежит в основе гидрореактивного двигателя. В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактивный принцип.

2.Немецкий физик Г. Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (т. е. проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению U на концах проводника: 

где R = const.

 R - электрическое сопротивление. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором.

Закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Эта формула выражает закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.

Билет №6

1.Работой A, совершаемой постоянной силой F называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы  и перемещения S ; A = Fs cos α.

Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительной (0° ≤ α < 90°), так и отрицательной (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).

Р абота силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа: 

В Международной системе (СИ)

Простейшие механизмы — устройства, служащие для преобразования силы. Представляют собой элементы более сложных механизмов.

Виды простейших механизмов (6)

Наклонная плоскость

Клин — позволяет увеличить давление за счёт концентрации силы на малой площади. Используется в копье, лопате, пуле и др.

Винт — используется в шурупах, для подъёма воды (Архимедов винт), в качестве сверла в дрелях, отбойных молотках и др.

Рычаг — описан Архимедом. Используется для подъёма тяжестей, в качестве выключателей и спусковых крючков (шатун-кривошип — используется в ткацком станке, паровой машине, двигателях внутреннего сгорания).

Ворот — используется для подъёма воды в колодцах, для ременной передачи и др.

Блок

Колесо — используется в транспорте и в системе зубчатой передачи. Изобретено шумерами в III тыс. до н. э.[источник не указан 148 дней]

Поршень — позволяет использовать энергию расширяющихся нагретых газов или пара. Применяется в огнестрельном оружии и паровой машине.

Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η (« эта»). η = Wпол/Wcyм. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах. Математически определение КПД может быть записано в виде:

где А — полезная работа, а Q — затраченная работа.

2.Тепловое действие электрического тока. При передаче электрической энергии по проводнику часть ее расходуется на преодоление сопротивления проводника. Проводник при этом нагревается, т. е. часть электрической энергии превращается в тепловую. Количество выделенного тепла зависит от величины тока, напряжения на зажимах потребителя и времени действия тока.

Закон Джоуля- Ленца:

Билет №7

1.Механические колебания- движения или процессы, которые характеризуются определенной повторностью во времени.

Колебания бывают: свободные(собственные) и гармоничные (по закону sin или cos)

Амплитуда- значение максимального смещения (А)

П ериод колебаний  (Т)  время, через которое движение тела полностью повторяется (повторяются все кинематические характеристики колебаний), т.е. совершается одно полное колебание; 

частота колебаний v – величина, показывающая число колебаний, совершаемых за 1 с

2.Ионы кристаллической решетки металла не принимают участие в создании тока. Экспериментальное доказательство того, что ток в металлах создается свободными электронами, было дано в опытах Л.И. Мандельштама и Н. Д. Папалекси (1912 г), а также Т. Стюарта и Р. Толмена (1916 г.). Они обнаружили, что при резкой остановке быстро вращающейся катушки в проводнике катушки возникает электрический ток, создаваемый отрицательно заряженными частицами — электронами.

Следовательно, электрический ток в металлах — это направленное движением свободных электронов. Так как электрический ток в металлах образуют свободные электроны, то проводимость металлических проводников называется электронной проводимостью.

Электрический ток в металлах возникает под действием внешнего электрического поля. На электроны проводимости, находящиеся в этом поле, действует электрическая сила, сообщающая им ускорение, направленное в сторону, противоположную вектору напряженности поля. В результате электроны приобретают некоторую добавочную скорость (ее называют дрейфовой). Эта скорость возрастает до тех пор, пока электрон не столкнется с атомом кристаллической решетки металла. При таких столкновениях электроны теряют свою избыточную кинетическую энергию, передавая ее ионам. При столкновении с ионами электроны проводимости передают часть кинетической энергии ионам, что приводит к увеличению энергии движения ионов кристаллической решетки, а, следовательно, и к нагреванию проводника

Недостатки

1. Из теории следовало, что удельное сопротивление должно быть пропорционально корню квадратному из температуры ( ), между тем, согласно опыту, ρ ~ Т.

2. Для того чтобы получить значения удельной электрической проводимости металла, полученных из опыта, приходится принимать среднюю длину свободного пробега электронов в сотни раз большей, чем период решетки металла. Иными словами, электрон должен проходит без соударений с ионами решетки сотни атомов.

3. Данная теория не смогла объяснить причину сверхпроводимости.

Приведенные выше недостатки указывают на то, что классическая электронная теория, представляя электрон как материальную точку, подчиняющуюся законам классической механики, не учитывала некоторых специфических свойств самого электрона, которые еще не были известны к началу XX века. Эти свойства были установлены позднее при изучении строения атома, и в 1924 г. была создана новая, так называемая квантовая или волновая механика движения электронов.

Билет №8

1.Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости, называется кинетической энергией тела: 

Потенциальная энергия   — скалярная физическая величина, характеризующая способность некоего тела (или материальной точки) совершать работу за счет его нахождения в поле действия сил.

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и сил упругости, остается неизменной. Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2.

Это утверждение выражает закон сохранения энергии в механических процессах. Он является следствием законов Ньютона. Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией. Закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.

2.Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. К электролитам относятся многие соединения металлов в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением веществ на электродах. Это явление получило название электролиза.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М. Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе:

Масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит: m = kQ = kIt.

Величину k называют электрохимическим эквивалентом.

Билет №9

1.Специальная теория относительности (СТО; также частная теория относительности) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света.

Работы Эйнштейна. Постулаты.

Эйнштейн провел глубокий критически анализ экспериментальных методов измерения пространства и времени. Он показал, что законы классической механики и преобразования Лоренца верны тогда, когда мы имеем дело с небольшими скоростями движения тел и считаем, что скорость распространения сигналов бесконечна. Пересмотр представления о св-х пространства и времени привел к созданию в начале 20 в. Специальной тории относительности. Термин специальная подчеркивает то обстоятельство , что эта теория рассматривает явления, происходящие только в инерциальных системах отсчета.

Положение: Никакая энергия , никакой сигнал не могут распр. Со ск. , превышающей ск. Света в вакууме, а ск. Света в вакууме постоянна и не зависит от направления распр.

Из этого положения следуют два постулата: принцип относительности и принципа постоянства скорости света.

1.в любой инерциальной системе любые два физ. яв. при их тождественной постановке происходят одинаково: все законы природы уравнения, их описывающие, инвариантны при переходе от одной инерциальной системе отсчета к другой.( все инерциальный системы отсчета по своим физ. Св. эквивалентны друг другу)

2.Ск. света в вакууме яв. величиной постоянной и одинаковой во всех инерциальных системах отсчета, она не зависит от движения источника света и наблюдателя.( скорость света в вакууме яв. максимально возможной ск. Передачи сигнала. Значит, если все инерциальные системы равноправны то и максимальная ск. Передачи должна быть одинакова.

Преобразование Лоренца.

Если ИСО (инерциальные системы отсчета)   движется относительно ИСО   с постоянной скоростью   вдоль оси  , а начала пространственных координат совпадают в начальный момент времени в обеих системах, то преобразования Лоренца (прямые) имеют вид:

где   — скорость света, величины со штрихами измерены в системе  , без штрихов — в  .

Из преобразований Лоренца следует что ск. V не может быть равна или больше ск. света С, так как подкоренное выражение при . V=С обращается в нуль, а при . V>с отрицательно и преобразования Лоренца теряют физ. Смысл.

2.ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ.

В современной интерпретации законы электролиза гласят

(1) количество продуктов химических реакций в процессе электролиза пропорционально силе заряда

2) количество продуктов химических реакций, которым подвергается вещество в результате воздействия некоторого количества электрического тока, пропорционально электрохимическому эквиваленту вещества.

Законы электромагнитной индукции, сформулированные Фарадеем, гласят

(1) электромагнитная сила индуцируется в проводнике при изменении окружающего проводник магнитного поля,

(2) электромагнитная сила пропорциональна скорости изменения поля

(3) направление индуцируемой электромагнитной силы противоположно направлению изменения внешнего поля.

Билет №10

1.Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов, с точки зрения трёх основных приближенно верных положений:

-все тела состоят из частиц: атомов, молекул и ионов;

-частицы находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом);

-частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.

Основными доказательствами этих положений считались:

-Диффузия

-Броуновское движение

-Изменение агрегатных состояний вещества

Броуновское движение. Шотландский ботаник Р. Броун (1773—1858), во время наблюдений под микроскопом взвесь цветочной пыльцы в воде, увидел, что частицы пыльцы оживленно и беспорядочно двигались, то вращаясь, то перемещаясь с места на место, похоже на движение пылинок в солнечном луче. Впоследствии оказалось, что подобное сложное зигзагообразное движение характерно для любых частиц малых размеров (≈1 мкм), которые взвешены в газе или жидкости. Интенсивность этого движения, которое называется броуновским, становится больше с ростом температуры среды, с уменьшением вязкости среды и размеров частиц (независимо от их химической природы). Научное объяснение: броуновское движение взвешенных частиц вызывается ударами молекул среды, в которой частицы взвешены. Так как молекулы хаотически движутся, то броуновские частицы получают толчки с разных сторон, поэтому и совершают движение столь странной формы. Значит, броуновское движение является подтверждением выводов молекулярно-кинетической теории о хаотическом (тепловом) движении молекул и атомов

2.Прохождение тока через электрохимические системы связано с происходящими при этом химическими реакциями (превращениями). Поэтому между количеством вещества, вступившего в электрохимическую реакцию и подвергшегося превращениям, и количеством затраченного или высвободившегося при этом электричества существует зависимость, которая была установлена Майклом Фарадеем.

Согласно первому закону Фарадея масса вещества, вступившего в электродную реакцию или получившегося в результате ее протекания, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через систему.

Согласно второму закону Фарадея, при равном количестве прошедшего через систему электричества массы прореагировавших веществ относятся между собой как их химические эквиваленты.

Гальванический элемент — химический источник электрического тока, названный в честь Луиджи Гальвани. Принцип действия гальванического элемента основан на взаимодействии двух металлов через электролит, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. ЭДС гальванического элемента зависит от материала электродов и состава электролита.

угольно-цинковые (солевые)	1,5	дешёвые
щелочные (жаргонное название — алкалиновые)	1,6	высокий ток, ёмкие
никельоксигидроксидные (NiOOH)	1,6	высокий ток, очень ёмкие
литиевые

Билет №11

1.Бро́уновское движение — в естествознании, беспорядочное движение микроскопических, видимых, взвешенных в жидкости (или газе) частиц (броуновские частицы) твёрдого вещества (пылинки, крупинки взвесив, частички пыльцы растения и так далее), вызываемое тепловым движением частиц жидкости (или газа). Не следует смешивать понятия «броуновское движение» и «тепловое движение»: броуновское движение является следствием и свидетельством существования теплового движения.

Броуновское движение происходит из-за того, что все жидкости и газы состоят из атомов или молекул — мельчайших частиц, которые находятся в постоянном хаотическом тепловом движении, и потому непрерывно толкают броуновскую частицу с разных сторон

Диффузия (лат. diffusio — распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие) — процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.

Примером диффузии может служить перемешивание газов (например, распространение запахов) или жидкостей (если в воду капнуть чернил, то жидкость через некоторое время станет равномерно окрашенной).

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, взаимодействие. молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых хим. связей.

Между молекулами одновременно действуют силы притяжения и отталкивания, называемые молекулярными силами.

Способность. тв. Тел сопротивляться растяжению, особые св-ва жидкости и др. яв. –силы притяжения. Малая сжимаемость весьма плотных газов и особенно жид. И тв. Тел – силы отталкивания.

Атомы и молекулы взаимодействуют и , следовательно, обладают потенциальной энергией. Потенциальная эн. Считается положительной при отталкивании молекул, отрицательно- при притяжении.

2.Проводниками называют тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному. Способность проводников пропускать через себя электрические заряды объясняется наличием в них свободных носителей заряда. Примерами проводников могут служить металлические тела в твердом и жидком состоянии, жидкие растворы электролитов.

1)перенесение в них зарядов не сопровождается хим. изменением ( Ме, сплавы, стекловолокно)

2)Перенесение в них зарядов сопровождается хим. Изменением ( Р-ры кислот, солей)

Диэлектриками, или изоляторами, называются такие тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела -к незаряженному. К диэлектрикам, например, относятся воздух и стекло, Резина, фарфор, пластик, сухое дерево и бумага.

Гальванические эл-ты могут работать до тех пор, пока не будет полностью израсходована заключенная в них хим. эн-я. Иногда пользуются такими гальваническими Эл-ми , в которых необходимая для их действия хим. эн. Возобновляется посредством электролиза. Их называют аккумуляторами. Сущ. Щелочные и кислотные аккумуляторы.

Билет №12