- •Ответы к экзамену по физике.
- •Кинематика поступательного движения материальной точки. (путь, перемещение, скорость, ускорение).
- •Ускорение и его составляющие.
- •1,2,3 Законы Ньютона.
- •Импульс тела, сила. Закон сохранения импульса.
- •Центр масс движение центра масс.
- •Уравнение движения тела переменной массы.
- •Кинематика вращательного движения материальной точки.
- •Момент силы.
- •Момент инерции твёрдого тела. Теорема Штейнера.
- •Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
- •Работа силы. Мощность.
- •Кинетическая и потенциальная энергия поступательного и вращательного движения.
- •Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии.
- •Абсолютно упругий удар.
- •Абсолютно неупругий удар.
- •Поле тяготения, напряжённость, потенциал.
- •Неинерциальная система отсчёта. Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчёта.
- •Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчёта.
- •Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающейся системе отсчёта. Кориолисова сила.
- •Гидростатическое давление, закон Архимеда, закон неразрывности струи.
- •Закон Бернулли.
- •Формула Торричелли.
- •Внутреннее трение (вязкость). Режимы течения.
- •Метод Стокса.
- •Метод Пуазейля.
- •Поверхностное натяжение.
- •Смачивание и не смачивание.
- •Давление под искривлённой поверхностью жидкости. Формула Лапласа.
- •Капиллярные явления.
- •31. Преобразования Галлилея.
- •32. Постулаты сто. Преобразования Лоренца.
- •33. Одновременность событий в разных системах отсчёта.
- •34. Длина тел в разных системах отсчёта.
- •Длительность событий в разных системах отсчёта.
- •36. Основной закон релятивистской динамики материальной точки.
- •Закон взаимосвязи массы и энергии.
- •38. Модель идеального газа. Изозаконы.
- •39. Основное уравнение мкт.
- •40. Распределение молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплового движения.
- •41. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •Средняя длина свободного пробега молекул.
- •Явление переноса в термодинамически неравновесных системах. Теплопроводность. Диффузия. Внутреннее трение (вязкость).
- •Теплоёмкость.
- •Диффузия.
- •Внутреннее трение (вязкость).
- •44. Число степеней свободы молекулы.
Формула Торричелли.
Рассмотрим два сечения (на уровне h1 и h2), напишем для них ур-е Бернулли:
,
Т.к. p1=p2=Атм., то :
из ур-я неразрывности следует, что
,
Если S1>>S2, то , и членом можно пренебречь:
,
это выражение и есть формула Торричелли.
Внутреннее трение (вязкость). Режимы течения.
Вязкость – св-во реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой.
Градиент скорости – величина показывает, как быстро меняется скорость при переходе от слоя к слою, в направлении перпендикулярном движению слоёв, т.о. сила трения:
,
где вязкость – коэффициент пропорциональности, зависящий от природы жидкости.
Режимы течения:
Ламинарное – течение, при котором каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними.
Это течение наблюдается при низких скоростях её движения.
Турбулентное – течение, при котором вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование, и перемешивание жидкости.
Частицы жидкостей приобретают составляющие скоростей, перпендикулярны течению, поэтому они могут переходить из одного слоя в другой. Из-за большого градиента скоростей у поверхности трубы происходит образование вихрей.
Вязкость жидкости – перенос импульса между контактирующими слоями.
-
кинематическая вязкость.
Re – число Рейнольдса, характер движения завит от него:
Re<=1000, то ламинарное
1000<=Re<=2000, переход от ламинарного к турбулентному.
Re=2300, то турбулентному
Метод Стокса.
Основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.
На шарик, падающий в жидкости вертикально вниз, действуют 3 силы:
Сила тяжести: (плотность шарика)
Сила Архимеда: (плотность жидкости)
Сила сопротивления (Стокса): .
При равномерном движении шарика:
,
проекции:
отсюда:
Метод Пуазейля.
Основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре.
В жидкости мысленно выделим цилиндрический слой радиусом r и толщиной dr, сила внутреннего трения, действующая на боковую поверхность этого слоя равна:
,
где dS – боковая поверхность, есть (-), т.к. при возрастании радиуса скорость уменьшается.
Сила вязкости уравновешивается силой давления, действующей на основание:
За время t из трубы вытечет жидкость объёмом:
.
Поверхностное натяжение.
Для жидкости характерен ближний порядок расположения частиц, т.е. их упорядоченное расположение, повторяющееся на расстояниях, сравнимых с межатомными.
Радиус молекулярного действия (r=10-9м) – С расстояния более этого радиуса силами межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь.
Результирующие силы всех молекул поверхностного слоя оказывают на жидкость давление, называемое молекулярным, или внутренним.
У молекул на поверхности сущ-ет дополнительная П. энергия, называемая поверхностной энергией.
,
где сигма – поверхностное натяжение.
,
где - сила поверхностного натяжения, действующая на единицу длины контура поверхности жидкости.
,
эта работа совершается за счёт уменьшения поверхностной энергии, т.е.:
,
т.е. поверхностное натяжение равно силе поверхностного натяжения, действующей на единицу длины контура поверхности жидкости.
Поверхностно-активные – в-ва, влияющие на поверхностное натяжение жидкости.
(мыло - , соль/сахар - )