Элементы специальной теории относительности.

1. Постулаты специальной теории относительности.

Принципы относительности Эйнштейна: все законы природы выглядят одинаково во всех инерциальных системах отсчета.

2. Какие инварианты существуют в специальной теории относительности?

Постоянство скорости света: скорость света в вакууме не зависит от движения источника света и одинаково во всех инерциальных системах отсчета.

3. Интервал между событиями в релятивистской механике.

Расстояние между двумя событиями в четырехмерном пространстве называется интервал, и определяется по формуле:

4. Преобразования Лоренца.

, у=у’, z=z’,

5. Зависимость массы движущейся релятивистской частицы от скорости.

6. Релятивистское сокращение длины.

7. Релятивистское замедление времени.

8. Взаимосвязь массы и энергии.

9. Основной закон релятивистской динамики для материальной точки.

10. По какой формуле можно вычислить релятивистский импульс материальной точки?

11. Релятивистское выражение для кинетической энергии.

E_k=E-E₀

Элементы механики сплошных сред

1. Что называется давлением?

Давление – это скалярная величина, равная силе действующая на единицу площади и направлена перпендикулярно. P=F/S

2. Закон Паскаля.

Закон Паскаля: давление, производимое внешними силами на покоящуюся жидкость передается по всем направлениям без изменения.

1. Закон Архимеда.

Закон Архимеда: на тело погруженное в жидкость или газ действует выталкивающая сила равная весу жидкости или газа вытесненного тела. F_a=F_тяжV_тg

1. Дайте определение идеальной жидкости.

Идеальная жидкость – это жидкость, в которой сжимаемостью и трением между слоями можно пренебречь.

1. Гидростатическое давление.

Гидростатическое давление равно:

1. Уравнение неразрывности.

S₁v₁= S₂v₂

1. Что называют линиями тока, трубкой тока?

Линии тока – это линии касательная к каждой точке, которой указывает на направление скорости потока. Трубка тока – это объем жидкости ограниченная линиями тока.

1. Уравнение Бернулли.

9. В чем состоит отличие ламинарного течения от турбулентного? Течение называется ламинарным, если вдоль потока каждый выделенный тонкий слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними. Течение называется турбулентным, если частицы жидкости переходят из слоя в слой. Это сопровождается интенсивным перемешиванием и вихреобразованием.

10. Физический смысл числа Рейнольдса.

Количество перехода от одного режима течения к другому характеризуется числом Рейнольдса. При малых значениях ламинарное течение, при 1000 до 2000 переход от ламинарного к турбулентному. При 2300 - турбулентное

11. Формула Стокса.

,

12. Физический смысл коэффициента вязкости. От чего зависит коэффициент вязкости жидкостей и газов?

Колебания и волны

1. Дифференциальное уравнение свободных гармонических механических колебаний (на примере пружинного маятника).

2. Какие колебания называются гармоническими?

Колебания, при которых колеблющая физическая величина изменяется по закону синуса (или косинуса).

3. Что называют периодом колебаний? Запишите формулу для периода колебаний математического маятника.

Период колебания Т называется наименьший промежуток времени, по истечению которого повторяются состояния колеблющейся системы (совершается одно полное колебание) и фаза колебания получает приращение 2 . Формула периода колебания для математического маятника

4. Что называют периодом колебаний? Запишите формулу для периода колебаний пружинного маятника.

Период колебания Т называется наименьший промежуток времени, по истечению которого повторяются состояния колеблющейся системы (совершается одно полное колебание) и фаза колебания получает приращение 2 . Формула периода колебания для математического маятника

5. Период колебаний физического маятника.

6. Что называют амплитудой, частотой, фазой колебаний?

Амплитуда – максимальное значение колеблющейся величины. Частота – величина обратная периоду колебания (число полных колебаний, совершаемых в единицу времени). Фаза колебаний - - величина, стоящая под знаком синуса или косинуса.

7. Векторная диаграмма для сложения однонаправленных колебаний одинаковой частоты.

Из произвольной точки О, выбранной на оси х, под углом φ, равной начальной фазе колебания, откладывается вектор А, модуль которого равен амплидуде А, рассматриваемого колебания. Если этот вектор будет вращаться вокруг точки О с угловой скоростью ω, то проекция на ось х будет совершать колебания по закону S=Acos(ωt+φ)

8. Амплитуда и фаза результирующего колебания при сложении однонаправленных колебаний одинаковой частоты.

9. По какой траектории будет двигаться частица, которая совершает одновременно колебания и ? Запишите уравнение траектории.

по прямой y=x

10. По какой траектории будет двигаться частица, которая совершает одновременно колебания и ? Запишите уравнение траектории.

По окружности sin²a+cos²a=1. (x/2)²+(y/2)²=1

11. По какой траектории будет двигаться частица, которая совершает одновременно колебания и ? Запишите уравнение траектории.

По эллипсу sin²a+cos²a=1. (x/2)²+(y/4)²=1

12. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний.

13. Что называют коэффициентом затухания?

Это скорость затухания колебаний (β)

14. Какова зависимость от времени амплитуды затухающих колебаний?

А=А₀е^-(λ/Т)t

15. Что называют логарифмическим декрементом затухания? Запишите выражение для логарифмического декремента механических колебаний.

Логарифм декремента затухания называется логарифмическим декрементом затухания.

16. Какова связь между добротностью колебательной системы и ее логарифмическим декрементом l?

17. Уравнение вынужденных механических колебаний.

18. Какие колебания называют вынужденными?

Такие колебания, которые возникают в колебательной системе под действием внешней теоретически изменяющейся силы.

19. Какова зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты, если амплитуда колебаний вынуждающей силы постоянна (сделайте рисунок)?

20. Что называют временем релаксации?

Промежуток времени, в течение которого амплитуда затухающих колебаний уменьшается в е раз называется временем релаксации.

21. Что называют резонансом?

Называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближение частоты вынуждающей силы к частоте, равно или близкой к собственной частоте колебательной системы.

22. Что называют автоколебаниями?

Это незатухающие колебания, которые поддерживаются воздействие внешних сил на систему в определенный момент времени, определяемые самой системой.

23. Уравнение плоской волны.

X=Asinω(t-r/υ)=Asin(ωt-kr), k – волновой коэффициент.

24. Что называется длиной волны?

Это расстояние, на которое распространяется волна в течение одного периода

25. Связь между длиной волны и скоростью ее распространения.

λ=υТ

26. Уравнение стоячей волны.

27. Стоячая волна в некоторой области пространства описывается уравнением . Запишите условие для точек среды, в которых амплитуда колебаний минимальна.

28. Что называют пучностью, узлом стоячей волны?

Амплитуда = . В точках, где =+-nπn=0.1.2….), амплитуда колебаний достигает максимального значения 2а. Эти точки называются пучностями стоячей воды

29. Волновое уравнение.

30. Что называют фазовой скоростью волны?

Скорость распространения волны в уравнение есть скорость перемещения фазы, в связи с чем ее называют фазовой скоростью.

31. В чем заключается эффект Допплера?

В упругой среде на некотором расстоянии от источники волн располагается воспринимающее колебания среды устройство – приемник. Когда приемник и источник волн неподвижны относительно среды в которой распространяется волна, то частота колебаний, воспринемаемая приемником, будет равна ν₀ колебаний источника. Если она движется, то частота ν отличается от ν₀, называется эффектом Доплера.

32. Что собой представляют звуковые волны?

Процесс распространения волны называется звуковая волна. В жидкостях и газах – продольны, в твердых – поперечные и продольные.

33. Каков диапазон длин волн звуковых волн?

<20Гц – инфразвуки, 20 до 20000Гц – воспринимается человеческим ухом, >20000Гц - ультразвуки