Механика. Механическое движение. Разделы механики. Основные модели механики.

Механика. Механическое движение. Разделы механики. Основные модели механики.

Механика – раздел физики, в котором изучаются закономерности механического движения, а также причины, вызывающие или изменяющие это движение.

Механическое движение – изменение взаимного расположения тел или частей одного тела с течением времени.

Разделы механики: кинематика, динамика, статика.

Динамика изучает законы движения, те причины, которые вызывают или измеряют это движение.

Статика – изучает законы равновесия тел.

Материальная точка – это твёрдое тело, обладающее массой, размерами которого можно пренебречь в данной задаче.

Абсолютное твёрдое тело – тело при воздействии, на которое других тел или полей, рассматриваемых между двумя точками, не изменяется.

Произвольно выбранное абсолютно твердое тело, относительно которого определяется положение других тел, называют телом (началом) отсчета.

Системой отсчетаназывается система координат (преимущественно прямоугольной декартовой), снабженная часами и связанная с телом отсчета, по отношению к которому определяется положение других тел в различные моменты времени.

Кинематикаизучает движение тел без рассмотрения причин, вызывающих это движение.

Основной задачей кинематики является определение закона

движения тела, или, другими словами, определение местоположения его в пространстве в определенный момент времени.

Обратная задача кинематики – определение кинематических характеристик (скорости, ускорения) по известному закону движения.

Траектория – линия, вдоль которой движется тело. Длина траектории называется пройденным путем.

- называется перемещением.

Перемещение – вектор соединяющий начало и конечное положение материальной точки.

Средняя скорость неравномерного движения – векторная физическая величина, определяемая отношением вектора перемещения r к промежутку времени ∆t , за который произошло это перемещение:

.

Вектор средней скорости совпадает по направлению с вектором перемещения .

Мгновенная скорость есть векторная величина, равная первой произвольной радиус вектора, движущейся точки по времени.

Вектор скорости направлен по касательной в сторону движения.

Т.о. числовое значение мгновенной скорости равно первой производной пути по времени.

Законы равномерного и равнопеременного поступательного движения.

1. - равномерное прямолинейное движение.

; ; или

2. - равноускоренное прямолинейное движение.

; ; ; ;

;

.

3. - прямолинейное движение с переменным ускорением.

4. - равномерное движение по окружности.

5. - равномерное движение по криволинейной траектории.

6. - равнопеременное движение по криволинейной траектории.

7. - криволинейное движение с переменным ускорением.

Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат.

Свойства энтропии

1. Энтропия – ф-ия состояния системы.

2. Для вычисления энтропии системы в данном состоянии относит. какого-нибудь сост. который принят за 0, необход. найти зн-ие интеграла при каком-то обратимом процессе, который приводит сист. из данного сост. в 0.

3. Энтропия замкнутой системы остается постоянной если система проходит обратимые изменения состояния.

4. Энтропия замкнутой системы, которая необратимо изменяет свое сост., возрастает.

5. Максимальное зн-ие энтропии соотв. равновесию системы.

В

ds

А

Рассмотрим круговой цикл

d

c

b

a

Изобразим изопроцесс в координатах

S

T

- адиабатное расширение

- адиабатное сжатие

1’

0-00-2 – энтропия возрастает, 0-2 -- изотермия расширяется 0-2’ – изотермическое сжатие

Изотермический процесс

2’

Изохорный процесс

0-30-3 – изохорное нагревание 0-30-3’ – изохорное охлаждение

3’

Изобарный процесс 0-4 – при p=constпроисходит увеличение объема и повышение температуры 0-4’ – понижение температуры и понижение объема

4’

Теплопроводность в газах.

Коэффициент теплопроводности =χ(правильн.обозн.)для газа не зависит от давления газа по той же причине что и коэффициент вязкости.

Электростатика. Типы и дискретность заряда. Закон сохранения заряда. Проводники. Закон Кулона.Вектор напряжённости электрстатического поля. Линии напряженности.Принципсуперпозиции электростатических полей.Расчёт поля диполя.

Электростатика-это раздел физики, изучающий свойства и взаимодействия неподвижных электрических зарядов и создаваемых ими электрических полей.

Несмотря на огромное разнообразие веществ в природе, существует только два типа электрических зарядов: заряды, подобные возникающим на стекле, потертом о кожу (их назвали положитель­ными), и заряды, подобные возникающим на эбоните, потертом о мех (их назвали отрицательными), одноименные заряды друг от друга отталкиваются, разноимен­ные — притягиваются.

Электрон (m_e=9,11×10^–31 кг) ипротон (т_p= 1,67×10^–27 кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов

Закон сохранения заряда

В изолированной системе полный электрический заряд остаётся постоянным или полный электрический заряд замкнутой системы равен алгебраической сумме её положительных и отрицательных зарядов.

В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.Проводники — тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1)про­водники первого рода (металлы) — перенос в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2)проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) — перенос в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям.

Закон Кулона

Сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна величинам этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояний между ними.

показывает во сколько раз сила взаимодействия двух точечных зарядов вакуума больше чем в веществе.

Одноименные заряды отталкиваются

Разноименные заряды притягиваются

Напряжённость электрического поля - физическая величина равная отношению силы, действующие, но пробный точный заряд, вместимый в данную точку поля к величине этого заряда

Направление вектора Е совпадает с направлением силы, действующей на положитель­ный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е направлен вдоль радиуса-вектора от заряда во внешнее пространство (отталкивание пробного положи­тельного заряда); если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е направлен к заряду.

Принцип суперпозиции электростатических полей:

напряженность электрического поля, создаваемого неподвижными зарядами в точке ровна векторной сумме напряженности полей которые создали бы эти заряды по отдельности в той же точке

Механика. Механическое движение. Разделы механики. Основные модели механики.

Механика – раздел физики, в котором изучаются закономерности механического движения, а также причины, вызывающие или изменяющие это движение.

Механическое движение – изменение взаимного расположения тел или частей одного тела с течением времени.

Разделы механики: кинематика, динамика, статика.

Динамика изучает законы движения, те причины, которые вызывают или измеряют это движение.

Статика – изучает законы равновесия тел.

Материальная точка – это твёрдое тело, обладающее массой, размерами которого можно пренебречь в данной задаче.

Абсолютное твёрдое тело – тело при воздействии, на которое других тел или полей, рассматриваемых между двумя точками, не изменяется.

Произвольно выбранное абсолютно твердое тело, относительно которого определяется положение других тел, называют телом (началом) отсчета.

Системой отсчетаназывается система координат (преимущественно прямоугольной декартовой), снабженная часами и связанная с телом отсчета, по отношению к которому определяется положение других тел в различные моменты времени.

Кинематикаизучает движение тел без рассмотрения причин, вызывающих это движение.

Основной задачей кинематики является определение закона

движения тела, или, другими словами, определение местоположения его в пространстве в определенный момент времени.

Обратная задача кинематики – определение кинематических характеристик (скорости, ускорения) по известному закону движения.

Траектория – линия, вдоль которой движется тело. Длина траектории называется пройденным путем.

- называется перемещением.

Перемещение – вектор соединяющий начало и конечное положение материальной точки.

Средняя скорость неравномерного движения – векторная физическая величина, определяемая отношением вектора перемещения r к промежутку времени ∆t , за который произошло это перемещение:

.

Вектор средней скорости совпадает по направлению с вектором перемещения .

Мгновенная скорость есть векторная величина, равная первой произвольной радиус вектора, движущейся точки по времени.

Вектор скорости направлен по касательной в сторону движения.

Т.о. числовое значение мгновенной скорости равно первой производной пути по времени.