- •Общие методические указания
- •При самостоятельной работе над учебным материалом необходимо:
- •Понятие о физической картине мира
- •Литература
- •Рабочая программа
- •3.4 Уравнение Максвелла.
- •Учебные материалы по разделам курса физики Физические основы механики, молекулярной физики и термодинамики
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •II. Основы электродинамики
- •Примеры решения задач.
- •III. Колебания. Волны. Оптика.
- •Примеры решения задач
- •V. Элементы атомной и ядерной физики
- •Примеры решения задач.
- •Задачи для контрольных работ.
- •Полного курса обучения
- •Полного курса обучения
- •Ускоренного курса обучения
- •Приложения
- •1. Основные физические постоянные (значения округленные)
- •2. Плотность жидкостей при 20 оC, кг/м3
- •13. Период полураспада радиоактивных изотопов
- •14. Основные и дополнительные единицы Международной системы единиц
- •15. Важнейшие производные единицы си
- •16. Приставки для образования кратных и дольных единиц
- •Содержание
Основные формулы
Скорость
мгновенная
![]()
где: r-радиус вектор материальной точки,
t-время,
s-расстояние вдоль траектории движения,
-единичный
вектор, касательный к траектории
Ускорение:
Мгновенное
;
Тангенциальное
;
Нормальное
;
Полное
,
где
-радиус
кривизны траектории
n-едичный вектор главной нормали
Скорость
угловая
,
где
- угловое перемещение
Ускорение
угловое
.
Связь между линейными и угловыми
величинами
![]()
Импульс (количество движения)
материальной
точки
,
где m-масса материальной точки
Основное уравнение динамики
материальной
точки (второй закон Ньютона)
![]()
Закон сохранения импульса для изолированной
системы
![]()
Радиус-вектор
центра масс
.
Сорость
частиц после столкновения
,
упругого
центрального
,
неупругого
,
где
и
-скорости
частиц до столкновения,
и
-массы
частиц
Сила
сухого трения
![]()
где f -коэффициент трения
-сила нормального
давления.
Сила
упругости
,
где k-коэффициент упругости (жесткость),
-деформация
Сила
гравитационного взаимодействия
,
где
и
-массы
частиц,
G-гравитационная постоянная,
r-расстояние между частицами.
Работа
силы
,
Мощность
.
Потенциальная энергия
Упругодеформированного
тела
;
гравитационного
взаимодействия двух частиц
;
тела
в однородном гравитационном поле
,
где g-напряженность гравитационного поля
(ускорение свободного падения),
h-расстояние от нулевого уровня.
Напряженность
гравитационного поля Земли
,
где
-масса
Земли
-радиус
Земли
h-расстояние от поверхности Земли
Потенциал
гравитационного поля Зем
.
Кинетическая
энергия материальной
![]()
точки
Закон
сохранение механической энергии
![]()
Момент
инерции материальной точки
,
где r-расстояние до оси вращения
Момент инерции тел массой m относительно
оси, проходящей через центр масс
тонкостенного цилиндра (кольца)
радиуса R, если ось вращения
совпадает
с осью цилиндра
;
сплошного цилиндра (диска) радиуса R, если
ось
вращения совпадает с осью цилиндра
;
шара
радиуса R
;
тонкого стержня длинной l, если
ось
вращения перпендикулярна стержню
.
Момент
инерции тела массой m
относительно
![]()
произвольной оси (теорема Штейнера)
где
-момент
инерции относительно
параллельной оси, проходящей через
центр масс
d-расстояние между осями
Момент
силы
,
где r-радиус-вектор точки приложения силы
Момент
импульса
.
Основное
уравнение динамики вращательного
движения
.
Закон сохранения момента импульса
для
изолированной системы
.
Работа
при вращательном движении
![]()
Кинетическая
энергия вращающегося тела
.
Количество
вещества
,
где N –число молекул,
-постоянная
Авогадро,
m-масса вещества,
М-молярная масса.
Уравнение Клапейрона-Менделеева pV=vRT,,
где p-давление газа
V-его объем,
R-молярная газовая постоянная,
T-термодинамическая температура.
Уравнение молекулярно-кинетической
теории
газов
,
где n-концентрация молекул,
-средняя
кинетическая энергия
поступательного движения молекул,
-масса
молекулы,
-средняя
квадратичная скорость.
Средняя
энергия молекулы
,
где i- число степеней свободы
k-постоянная Больцмана
Внутренняя
энергия идеального газа
.
Скорости молекул:
средняя
квадратичная
;
средняя
арифметическая
.
наиболее
вероятная
.
Средняя длина свободного пробега
молекулы
,
где d-эффективный диаметр молекулы
Среднее число столкновений молекул в
единицу
времени
.
Распределение молекул в потенциальном
поле
сил
,
где П-потенциальная энергия молекулы.
Барометрическая
формула
,
Уравнение
диффузии
,
где D-коэффициент диффузии
-плотность
dS-элементарная площадка, перпендикулярная оси Ox
Уравнение
теплопроводности
,
где H-теплопроводность
Сила
внутреннего трения
,
где
- динамическая вязкость
Коэффициент
диффузии
,
Вязкость
(динамическая)
,
Теплопроводность
,
где
-удельная изохорная теплоемкость.
Молярная теплоемкость идеального газа
изохорная
;
изобарная
.
Первое
начало термодинамики
,
,
.
Работа расширения газа при процессе
изобарном
;
изотермическом
;
адиабатном
,
где
![]()
Уравнение
Пуассона
,
,
.
КПД
цикла Карно
,
где Q и T-количество теплоты
полученное от нагревателя и его температура;
и
-количество
теплоты переданное
холодильнику и его температура.
