Основной закон релятивистской динамики материальной точки

.

Полная энергия свободной частицы

.

Энергия покоя

E = m₀c² .

Релятивистское выражение для кинетической энергии частицы

E_k =E – E₀.

Какие инварианты существуют в специальной теории относительности?Эйнштейн принял свой второй постулат –

постулат постоянства или инвариантности скорости света, в соответствии с

которым скорость света не зависит ни от движения источника света, ни от

движения наблюдателя, измеряющего эту скорость, и в пустоте всегда равна С=299

792 458 м/c.

Интервал между событиями в релятивистской механике.Интервал между событиями остаётся неизменным при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой, т. е. инвариантен относительно Лоренца преобразований (в то время как величины Dr и Dt зависят от выбора системы отсчёта). Если s2AB >0, то интервал называется времениподобным; в этом случае существует система отсчёта, в которой события происходят в одной пространственной точке (Dr = 0) и sab = cDt, т. е. интервал равен промежутку времени между событиями в этой системе, умноженному на скорость света.

Релятивистское сокращение длины.Показаны синхронность изменению скорости движения и непрерывное самоподдерживание без действия каких-либо сил релятивистского сокращения длины тела. Такое инерциальное изобарное самосжатие вещества сопровождается распространением изменений напряженностей поля сил инерции совместно с фронтом собственного времени тела. Рассмотрен механизм наполнения тела кинетической энергией. Обосновано распространение фазовых волн возмущения гравитационного поля со сверхсветовой скоростью.

Релятивистское замедление времени.Релятиви́стское замедле́ние вре́мени — физический эффект специальной теории относительности, заключающийся в том, что с точки зрения наблюдателя, все физические процессы в движущейся относительно него системе отсчёта проходят медленнее.Данный эффект проявляется, например, при наблюдении короткоживущих элементарных частиц, образующихся в верхних слоях атмосферы и успевающих благодаря ему достичь поверхности Земли.

Взаимосвязь массы и энергии. E=mc²

По какой формуле можно вычислить релятивистский импульс материальной точки? P=mv

Релятивистское выражение для кинетической энергии

Что называется давлением?Давле́ние в физике — отношение силы, нормальной к поверхности взаимодействия между телами, к площади этой поверхности или в виде формулы: P = F/S.

Закон Паскаля."Давление, производимое на жидкость (или газ), передаётся без изменения в каждую точку объёма этой жидкости (или газа)".

Закон Архимеда.На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила (называемая силой Архимеда) Fa=-ρgV

Дайте определение идеальной жидкости. Идеальная жидкость — в гидродинамике — воображаемая (идеализированная) жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствуют вязкость и теплопроводность. В идеальной жидкости отсутствует внутреннее трение, то есть, нет касательных напряжений между двумя соседними слоями.

Гидростатическое давление.Гидростатическое давление - давление столба воды над условным уровнем. Измеряется высотой столба воды в единицах длины или в атмосферах.

Уравнение неразрывности. Уравнение неразрывности является математическим описанием закона сохранения материи для струйки идеального сжимаемого газа. dp\dt +div(ρv)=0

Что называют линиями тока, трубкой тока?Дифференциальные уравнения Линии тока имеют вид:dx/p1 = dy/p2 = dz/p3, где p1, p2, p3 — координаты вектора поля, а х, у, z — координаты точки.Трубка тока в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости

Уравнение Бернулли.Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:ρv2/2 + ρgH + P = const ρgh + P0 = ρv2/2 + P0,

В чем состоит отличие ламинарного течения от турбулентного?Ламинарное течение (от лат. lamina — пластинка), упорядоченное течение жидкости или газа, при котором жидкость (газ) перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения.Форма течения жидкости или газа, при которой их элементы совершают неупорядоченные, неустановившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущихся жидкости или газа

Физический смысл числа Рейнольдса.бычно принимается что переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при достижении критического числа Рейнольдса (Re).

Формула Стокса.

Физический смысл коэффициента вязкости. От чего зависит коэффициент вязкости жидкостей и газов?Физический смысл коэффициента вязкости : Если положить градиент скорости = 1 и = 1, то , т.е. коэффициент динамической вязкости численно равен силе внутреннего трения, действующей на единицу площади соприкосновения слоев при градиенте скорости, равном единице. Из уравнения (1) следует, что коэффициент вязкости в единицах СИ измеряется в Паскаль - секундах (1 Па·с = 1 Н· с / м2).

Волны

Отличительная черта колебаний – периодичность (повторяемость). Основные типы колебаний:

· Свободные (затухающие и незатухающие)

· Вынужденные (под действием вынуждающей периодической силы)

· Автоколебания

Колебания называются гармоническими, если происходят по закону sin или cos:

.

Условия возникновения гармонических колебаний:

· Действие возвращающей силы, упругой или квазиупругой.

· Трение мало.

Основные характеристики колебаний:

· Амплитуда – максимальное отклонение от положения равновесия.

· Частота – количество колебаний за единицу времени.

· Круговая (циклическая) частота – .

· Период – время, за которое совершается одно полное колебание

.

Пружинный маятник – это груз массой m, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий колебания под действием упругой силы. Возвращающая упругая сила сообщает ускорение ,

,или

Введем обозначение ,тогда уравнение примет вид:

.

Это – дифференциальное уравнение собственных гармонических колебаний.

Решением такого дифференциального уравнения является функция

,

где А и j₀ зависят от начальных условий.

Для пружинного маятника циклическая частота , период колебаний

.

Скорость и ускорениепри колебательном процессе:

, .

, .

В реальной колебательной системе есть силы сопротивления:

.

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний:

,

,

, ,

где b – коэффициент затухания.

,

.

Установившиеся вынужденные колебания - это гармонические колебания с частотой, равной частоте вынуждающей силы.

.

Резонанс– это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к резонансной частоте.

Волна – процесс распространения в пространстве возмущения состояния вещества или поля. Длина волны – расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе. Длина волны связана со скоростью распространения:

.

Уравнение волны – это зависимость смещения колеблющейся частицы от координаты и времени. Уравнение бегущей волны

.

Предположим, что две плоские волны распространяются навстречу друг другу вдоль оси х в среде без затухания, причем обе волны характеризуются одинаковыми амплитудами и частотами. Кроме того, начало координат выберем в точке, в которой обе волны имеют одинаковую фазу, а отсчет времени начнем с момента, когда фазы обеих волн равны нулю. Тогда соответственно уравнения волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси х, и волны,

распространяющейся ей навстречу, будут иметь вид