- •Основные кинематические характеристики поступательного движения.
- •Нормальное и тангенциальное ускорения.
- •Определение пути при различных видах движения.
- •Кинематические характеристики вращательного движения.
- •Связь между кинематическими характеристиками поступательного и вращательного движения.
- •Масса и импульс. Современная трактовка законов Ньютона.
- •Второй закон Ньютона как уравнение движения. Сила как производная импульса.
- •Закон сохранения импульса.
- •Момент силы. Уравнение движения твердого тела.
- •Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера.
- •Потенциальная энергия во внешнем поле сил. Понятие о градиенте. Потенциальная энергия взаимодействия.
- •Закон сохранения энергии в механике.
- •Момент импульса. Закон сохранения импульса. Энергия вращения тела.
- •Свободные оси. Гироскопы.
- •Специальная теория относительности. Преобразования Лоренца и следствия из них.
- •Интервал. Релятивистский закон сложения скоростей.
- •21. Основной закон релятивистской динамики.
- •22. Закон взаимосвязи массы и энергии покоя.
- •23. Частицы с нулевой массой.
- •24. Модель идеального газа. Уравнение состояния.
- •25. Основное уравнение мкт газов.
- •26. Давление газа на стенки сосудов.
- •27. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа.
- •28. Распределение Максвелла. Виды скоростей молекул и их физический смысл.
- •29. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.
- •30. Закон равного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия.
- •31. Первое начало термодинамики.
- •32. Работа газа при изменении его объёма.
- •33. Теплоёмкость газа.
- •34. Применение первого начала к изопроцессам.
- •35. Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты (Пуассона). Коэффициент Пуассона.
- •Адиабата Пуассона
- •36. Политропические процессы. Уравнение политропы.
- •37. Понятие энтропии. Свойства энтропии. Второе начало термодинамики.
- •38. Изменение энтропии при обратимых и необратимых процессах.
- •39. Третье начало термодинамики (теорема Нернста).
- •40. Принцип работы тепловой машины. Кпд.
- •41. Цикл Карно. Теорема Карно.
- •42. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- •43. Экспериментальные изотермы.
- •44. Фазовые переходы.
- •45. Строение твёрдых тел. Классификация кристаллов.
- •46. Физические типы кристаллических решёток.
- •47. Дефекты в кристаллах.
- •48. Теплоёмкость твёрдых тел.
- •49. Диаграмма состояния. Тройная точка.
- •50. Физическая кинетика. Явления переноса. Диффузия. Закон Фика.
- •51. Теплопроводность. Внутреннее трение (вязкость).
- •52. Диффузия, теплопроводность и вязкость газов.
- •53. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
- •54. Поток вектора. Теорема Гаусса. Расчёт электростатических полей.
- •55. Работа сил электростатического поля.
- •56. Потенциал. Градиент потенциала. Циркуляция вектора. Эквипотенциальные поверхности.
Потенциальная энергия во внешнем поле сил. Понятие о градиенте. Потенциальная энергия взаимодействия.
Закон сохранения энергии в механике.
Таким
образом, в
изолированной системе, в которой
действуют консервативные силы,
механическая энергия сохраняется.
В этом состоит закон
сохранения механической энергии.
Энергия не создается и не уничтожается,
а только превращается из одной формы в
другую: из кинетической в потенциальную
и наоборот.
Учитывая, что в рассматриваемом конкретном
случае
и
,
можно закон сохранения механической
энергии записать так:
или
Закон сохранения импульса.
Импульсом называют векторную величину, равную произведению массы тела на ее скорость:
При взаимодействии тел замкнутой системы полный импульс системы остается неизменным:
Закон сохранения импульса есть следствие второго и третьего законов Ньютона. Пример использования закона сохранения импульса.
Момент силы. Уравнение движения твердого тела.
Момент силы – физическая
величина, равная векторному произведению
радиус-вектора, (проведенного от оси
вращения к точке приложения силы — по
определению), на вектор этой силы.
Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера.
Величина,
численно равная произведению массы
материальной точки на квадрат расстояния
от оси вращения называют моментом
инерции материальной точки.
Теорема
Штейнера позволяет определить момент
инерции тела относительно произвольной
оси.
,
где а – расстояние между данной осью
и параллельной осью, проходящей через
центр масс.
–
момент инерции данного тела.
Описание |
Положение оси a |
Момент инерции Ja |
|
|
Материальная точка массы m |
На расстоянии r от точки, неподвижная |
|
|
Полый тонкостенный цилиндр или кольцо радиуса r и массы m |
Ось цилиндра |
|
|
Сплошной цилиндр или диск радиуса r и массы m |
Ось цилиндра |
|
|
Полый толстостенный цилиндр массы m с внешним радиусом r2 и внутренним радиусом r1 |
Ось цилиндра |
|
|
Сплошной цилиндр длины l, радиуса r и массы m |
Ось перпендикулярна к цилиндру и проходит через его центр масс |
|
|
Полый тонкостенный цилиндр (кольцо) длины l, радиуса r и массы m |
Ось перпендикулярна к цилиндру и проходит через его центр масс |
|
|
Прямой тонкий стержень длины l и массы m |
Ось перпендикулярна к стержню и проходит через его центр масс |
|
|
Прямой тонкий стержень длины l и массы m |
Ось перпендикулярна к стержню и проходит через его конец |
|
|
Тонкостенная сфера радиуса r и массы m |
Ось проходит через центр сферы |
|
|
Шар радиуса r и массы m |
Ось проходит через центр шара |
|
|
Конус радиуса r и массы m |
Ось конуса |
|
|
Равнобедренный треугольник с высотой h, основанием a и массой m |
Ось перпендикулярна плоскости треугольника и проходит через вершину |
|
|
Правильный треугольник со стороной a и массой m |
Ось перпендикулярна плоскости треугольника и проходит через центр масс |
|
|
Квадрат со стороной a и массой m |
Ось перпендикулярна плоскости квадрата и проходит через центр масс |
|
