Всі теми даного розділу:
Кілька вступних зауважень про предмет фізики.
Світ, що оточує нас матеріальний: він складається з вічно існуючої і безперервно рухається. Матерією в широкому сенсі цього слова називається все, що реально існує в природі і м
механіка
Найпростішим видом руху матерії є механічний рух. ВИЗНАЧЕННЯ: механічний рух - зміна взаємного розташування тіл або їх частин щодо один одного у просторі
Кінематика руху матеріальної точки. Характеристики руху.
Положення матеріальної точки M в просторі в даний момент часу може бути задано радіус-вектором (див. Рис
Вектор швидкості. Середня і миттєва швидкість.
Рухи різних тел розрізняються тим, що тіла за однакові проміжки (рівні) часу проходять різні по
Шлях при нерівномірному русі.
За малий проміжок часу Dt переміщення графічно зображується у вигляді прямокутника, висота якого дорівнює
Прискорення при криволінійному русі (тангенціальне і нормальне прискорення).
Якщо траєкторія руху матеріальної точки є криву лінію, то такий рух ми будемо називати криволінійним. При такому русі
Кутова швидкість.
ВИЗНАЧЕННЯ: Обертальним рухом будемо називати такий рух, при якому всі точки абсолютно твердого тіла описують кола, центри яких лежать на одній прямій, званої віссю в
Кутове прискорення.
Вектор кутової швидкості може змінюватися як за рахунок зміни швидкості обертання тіла навколо осі (у цьому випадку
Зв'язок між лінійною і кутовою швидкістю.
Нехай за малий проміжок часу Dt тіло повернулося на кут Dj (рис. 2.17). Точка, що знаходиться на відстані R від осі, проходить при цьому шлях DS = R × Dj. За визначенням
динаміка
Розділ механіки, який досліджує закони і причини, що викликають рух тіл, тобто вивчає рух матеріальних тіл під дією прикладених до них сил. В основі класичної (ньютонівської) хутро
II закон Ньютона.
ВИЗНАЧЕННЯ: Прискорення всякого тіла прямо пропорційно діючої на нього силі і обернено пропорційно масі тіла:
III закон Ньютона.
Будь-яка дія тіл один на одного носить характер взаємодії: якщо тіло M1 діє на тіло M2 з деякою силою f12, то і тіло M2 в свою очер
Імпульс. Закон збереження імпульсу.
У механічної системі, що складається з декількох тіл, існують як сили взаємодії між тілами системи, які називаються внутрішніми, так і сили взаємодії цих тіл з тілами, які не Вхідні
Робота і енергія.
Нехай тіло, на яке діє сила. проходить, рухаючись по деякій траєкторії шлях S. При цьому сила або з
Потужність.
На практиці має значення не тільки величина досконалої роботи, а й час, протягом якого вона відбувається. З усіх механізмів найбільш вигідними є ті, які за менший час виконуємо
Енергія.
З досвіду відомо, що тіла часто виявляються в змозі здійснювати роботу над іншими тілами. ВИЗНАЧЕННЯ: Фізична величина, що характеризує здатність тіла або системи тіл здійснювати
Потенційне поле сил. Сили консервативні і неконсерватівние.
Якщо частка (тіло) в кожній точці простору піддається впливу інших тіл, то кажуть, що ця частка (тіло) знаходиться в полі сил. Приклад: 1. Частка поблизу повер
Потенційна енергія тіла в полі сил тяжіння (в поле тяжіння Землі).
Поле тяжіння Землі є силове поле, тому будь-який рух тіла в силовому полі супроводжується вчиненням роботи силами цього поля. Для визначення потенційної енергії тіла, які знахо
Потенційна енергія в гравітаційному полі (в поле всесвітнього тяжіння).
Встановлений Ньютоном закон всесвітнього тяжіння говорить: ВИЗНАЧЕННЯ: Гравітаційна сила або сила тяжіння - це сила, з якою дві матеріальні точки притягають одне ін
Потенційна енергія пружно деформованого тіла.
Потенційною енергією може володіти не тільки система взаємодіючих тіл, але і окремо взяте пружно деформоване тіло (наприклад, стиснута пружина, розтягнутий стрижень і т.п.). В цьому випадку
Закон збереження енергії.
Без порушення спільності розглянемо систему, що складається з двох частинок масами m1 і m2. Нехай частинки взаємодіють один з одним з силами
Поступальний рух твердого тіла.
ВИЗНАЧЕННЯ: Абсолютно твердим тілом будемо називати таке тіло, деформаціями якого в умовах даної задачі можна знехтувати. або Абсолютно твердим тілом
Обертальний рух твердого тіла.
ВИЗНАЧЕННЯ: Обертальним рухом твердого тіла будемо називати такий рух, при якому всі точки тіла рухаються по колах, центри яких лежать на одній і другій же прямий, званої
Момент імпульсу тіла.
Для опису обертального руху потрібно ще одна величина. звана моментом імпульсу. снача
Основне рівняння динаміки обертального руху.
Розглянемо систему матеріальних точок, кожна з яких може переміщатися, залишаючись в одній з площин, що проходять через вісь Z (рис. 4.15). Всі площини можуть обертатися навколо осі Z з кутового
Кінетична енергія обертового твердого тіла.
1. Розглянемо обертання тіла навколо нерухомої осі Z. Розіб'ємо все тіло на безліч елементарних мас m
Робота зовнішніх сил при обертальному русі твердого тіла.
Знайдемо роботу, яку здійснюють сили при обертанні тіла навколо нерухомої осі Z. Нехай на масу дійств
Лінії і трубки струму.
Гідродинаміка вивчає рух рідин, однак її закони прімені- ми і до руху газів. При стаціонарному тече
Рівняння Бернуллі.
Будемо розглядати ідеальну нестисливої рідина, в якій внутрішнє тертя (в'язкість) відсутній. виділимо
Сили внутрішнього тертя.
Реальною рідини властива в'язкість, яка проявляється в тому, що будь-який рух рідини і газу мимовільно
Ламинарное і турбулентний течії.
При досить малій швидкості руху рідини спостерігається шарувату або ламінарний плин, коли шари рідини ковзають щодо один одного не перемішуючись. При ламінарному т
Перебіг рідини в круглій трубі.
При русі рідини в круглій трубі її швидкість дорівнює нулю у стінок труби і максимальна на осі труби. вважаючи
Рух тіл в рідинах і газах.
При русі симетричних тел в рідинах і газах виникає сила лобового опору, спрямована протилежно швидкості руху тіла. При ламінарному обтіканні кулі лінії струм
Закони Кеплера.
До початку 17 століття більшість вчених остаточно переконався в справедливості геліоцентричної системи світу. Однак вченим того часу не були зрозумілими ні закони руху планет, ні причини, визна
Досвід Кавендіша.
Першою успішною спробою визначення «g» були вимірювання, здійснені Кавендишем (1798г.), Який застосував дл
Напруженість гравітаційного поля. Потенціал гравітаційного поля.
Гравітаційна взаємодія здійснюється через гравітаційне поле. Це поле проявляє себе в тому, поміщене в нього інше тіло опиняється під дією сили. Про «інтенсивності» гравітаційно
Принцип відносності.
У розд. 2.1. для механічних систем був сформульований наступний принцип відносності: у всіх інерціальних системах відліку всі закони механіки однакові. Ніякими (хутра
Постулати спеціальної (приватної) теорії відносності. перетворення Лоренца
Ейнштейн сформулював два постулати, що лежать в основі спеціальної теорії відносності: 1. Фізичні явища у всіх інерційних системах відліку протікають однаково. ніякими
Наслідки з перетворень Лоренца.
Найнесподіванішим наслідком теорії відносності є залежність часу від системи відліку. Тривалість подій в різних системах відліку. Нехай в деякій точк
Інтервал між подіями.
У теорії відносності вводять поняття події, яка визначається місцем, де вони є, а часом, коли воно сталося. Подія можна зобразити точкою в уявному чотиривимірному
Рівняння гармонійного коливального руху.
Нехай на деякий тіло маси "m" діє квазіупругая сила. під дією якої тіло набуває прискорення
Графічне зображення гармонійних коливань. Векторна діаграма.
Додавання кількох коливань однакового напрямку (або, що те ж саме, складання кількох гармонійних функцій) значно полегшується і стає наочним, якщо зображати коливання гра
Швидкість, прискорення і енергія тіла, що коливається.
Повернемося до формул для зміщення x, швидкості v і прискорення a гармонійного коливального процесу. Нехай маємо тіло маси «m», яке здійснює під дією квазі
Фізичний маятник.
ВИЗНАЧЕННЯ: Фізичним маятником будемо називати тверде тіло, здатне здійснювати коливання навколо непо
Затухаючі коливання.
При виведенні рівняння гармонійних коливань вважалося, що коливається точка знаходиться під дією тільки квазіпружної сили. У всякій реальної коливальної системі завжди є сили опору
Вимушені коливання. Резонанс.
Для того щоб система робила незгасаючі коливання, необхідно ззовні заповнювати втрати енергії коливань на тертя. Для того, щоб енергія коливань системи не спадала зазвичай вводять силу, пров
Предмет і методи молекулярної фізики.
Молекулярна фізика є розділ фізики, що вивчає будову і властивості речовини, виходячи і так званих молекулярно-кінетичних уявлень. Згідно з цими уявленнями будь-яке тіло
Термодинамічна система. Параметри стану системи. Рівноважний і нерівноважний стан.
ВИЗНАЧЕННЯ: термодинамічної системи називається сукупність тіл, що обмінюються енергією, як один з одним, так і з навколишніми тілами. Прикладом системи може служити рідина
Ідеальний газ. Параметри стану ідеального газу.
ВИЗНАЧЕННЯ: Ідеальним газом називається газ, при розгляді властивостей якого виконуються наступні умови: а) зіткнення молекул такого газу відбуваються як зіткнення пружних куль, розміри
Газові закони.
Якщо дозволити рівняння стану ідеального газу щодо будь-якого з параметрів, н
Фізичний сенс універсальної газової постійної.
Універсальна газова стала має розмірність роботи, віднесеної до 1 молю і температурі 1 ° К.
Основне рівняння кінетичної теорії газів
Якщо в попередньому розділі застосовувався термодинамічний метод дослідження, то в цьому розділі буде використаний статистичний метод дослідження молекулярних процесів. На підставі дослідження з
Барометрична формула. РозподілБольцмана
Давно відомо, що тиск газу над поверхнею Землі зменшується з висотою. Атмосферний тиск на некотор
Максвелловское розподіл молекул за швидкостями
В результаті зіткнень молекули обмінюються швидкостями, а в разі потрійних і складніших зіткнень молекула може мати тимчасово дуже великі і дуже малі швидкості. Хаотичний рух пр
Явища переносу. Довжина вільного пробігу молекул
У попередніх розділах ми розглядали властивості тіл, що знаходяться в тепловій рівновазі. Даний розділ присвячений процесам, за допомогою яких відбувається встановлення стану рівноваги. такі проце
явище дифузії
Дифузією називають процес взаємного проникнення молекул дотичних речовин, обумовлений тепловим рухом. Цей процес спостерігається в газах, рідинах і твердих т
Явище теплопровідності і в'язкості
Явище теплопровідності речовини визначає багато дуже важливі технічні процеси і широко застосовується в різноманітних розрахунках. Емпіричне рівняння теплопровідності було отримано французьки
Внутрішня енергія ідеального газу
Важливою величиною в термодинаміки є внутрішня енергія тіла. Будь-яке тіло крім механічної енергії може володіти запасом внутрішньої енергії, яка пов'язана з механічним рухом атомів і
Робота і теплота. Перший початок термодинаміки
Внутрішня енергія газу (і інший термодинамічної системи) може змінюватися в основному за рахунок двох процесів: здійснення над газом роботи
Робота газових ізопроцессов
Нехай газ укладений в циліндричний посудину, закритий щільно пригнаний і легко ковзає поршнем (ріс.10.3). пр
Молекулярно-кінетична теорія теплоємності
Теплоємністю тіла C називають фізичну величину, чисельно рівну кількості тепла, яке необхідно повідомити тілу для нагрівання його на один градус. Якщо повідомити тілу до
адіабатичний процес
Поряд з ізопроцессамі існує адіабатичний процес, широко поширений в природі. Адіабатичним процесом називають процес, що протікає без теплообміну з зовн
Кругові оборотні процеси. цикл Карно
Механічні процеси мають чудову властивість оборотності. Наприклад, кинутий камінь, описавши деяку траєкторію, впав на землю. Якщо його кинути назад з тією ж швидкістю, то він опише
Поняття про ентропію. Ентропія ідеального газу
Для циклу Карно з формул (10.17) і (10.21) легко отримати співвідношення Q1 / T1 - Q2 / T2 = 0. (10.22) Величину Q / T називають
Другий закон термодинаміки
Поняття ентропії допомогло строго математично сформулювати закономірності, що дозволяють визначити напрямок теплових процесів. Величезна сукупність досвідчених фактів показує, що для
Статистичне тлумачення другого закону термодинаміки
Стан макроскопічного тіла (тобто тіла, утвореного величезним числом молекул) може бути задано за допомогою обсягу, тиску і температури. Дане макроскопическое стан газу з певним
Рівняння Ван-дер-Ваальса
Поведінка реальних газів при їх малих щільності добре описується рівнянням Клапейрона:
Критичний стан речовини
Важливе значення рівняння Ван-дер-Ваальса полягає в тому, що воно передбачає особливо
Ефект Джоуля-Томсона
У реальному газі між молекулами діють сили тяжіння і відштовхування. Сили тяжіння обумовлені дипольним взаємодією молекул. Деякі молекули можуть являти собою постійні діпо