Траектория, жол ұзындығы, орын ауыстыру векторы

Физика

1. Материялық нүкте. Санақ жүйесі. Траектория, жол ұзындығы, орын ауыстыру векторы.

2. Қисықсызықты қозғалыс. Жылдамдық. Үдеу және оның құраушылары.

3. Айналмалы қозғалыс. Бұрыштық жылдамдық және бұрыштық үдеу.

4. Нүкте қозғалысының сызықтық және бұрыштық кинематикалық сипаттамалары арасындағы байланыс.

5.Ньютон заңдары. Масса. Күш.

6. Механикадағы күштердің түрлері: үйкеліс күші, тартылыс күші.

7. Механикадағы импульстің сақталу заңы.

8. Энергия, жұмыс, қуат және олардың өлшем бірліктері.

9. Кинетикалық және потенциалдық энергия.

10.Толық механикалық энергия. Механикадағы энергияның сақталу және түрлену заңы.

11. Абсолют серпімді соққы.

12. Абсолют серпімді емес соққы.

13. Қатты дененің және материялық нүктенің инерция моменті.

14. Біртекті біліктің инерция моменті.

15. Гюйгенс-Штейнер теоремасы және оны қолдану.

16. Айналмалы қозғалыстағы дененің кинетикалық энергиясы. Толық кинетикалық энергия.

17. Күш моменті. Қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі теңдеуі.

18. Импульс моменті. Импульс моментінің сақталу заңы.

19. Серпімді деформация. Гук заңы.

20. Ағын сызықтары мен түтіктері. Идеал сұйықтықтың стационар ағысы. Үзіксіздік теңдеуі.

21.Бернулли теңдеуі.

22. Нақты сұйықтық түсінігі. Тұтқырлық. Стокс әдісі.

23. Сұйықтықтың ламинарлық және турбуленттік ағысы. Рейнольдс саны.

24. Термодинамикалық жүйе және оның параметрлері. Кельвиннің абсолютті температура шкаласы және оның Цельсий шкаласымен байланысы. Температураның абсолют нөлі.

25. Идеал газ түсінігі. Газдардағы изопроцестер.

26. Клапейрон-Менделеев теңдеуі. Мольдік масса, зат мөлшері.

27. Идеал газдың молекула-кинетикалық теориясының (МКТ) негізгі теңдеуі. Газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы.

28. Газ молекулаларының жылдамдықтар бойынша үлестірілуінің Максвелл заңы. Газ молекулаларының жылдамдықтарының үлестіру функциясы және оның графигі. Газ молекулаларының ең ықтимал, орташа квадраттық және орташа арифметикалық жылдамдықтары.

29. Барометрлік формула. Больцман үлестірілуі.

30. Газ молекулаларының ретсіз қозғалысы. Газ молекулаларының еркін жүру жолының орташа ұзындығы. Газ молекулаларының соқтығысуларының орташа саны. Газ молекулаларының эффектив диаметрі.

31. Термодинамикалық жүйелердегі тасымалдау құбылысы: диффузия (Фик заңы).

32. Термодинамикалық жүйелердегі тасымалдау құбылысы: тұтқырлық (Ньютон заңы).

33. Термодинамикалық жүйелердегі тасымалдау құбылысы: жылуөткізгіштік (Фурье заңы).

34. Газ молекулаларының еркіндік дәрежелер саны. Молекула энергияларының еркіндік дәрежелер бойынша бірқалыпты үлестірілуі. Идеал газдың ішкі энергиясы.

35. Термодинамиканың бірінші бастамасы.

36. Көлемнің өзгеруі кезіндегі газ жұмысы. Жұмысты графикалық есептеу.

37. Газдардың жылусыйымдылығы. Тұрақты көлем және тұрақты қысым кезіндегі мольдік жылусыйымдылықтар. Майер теңдеуі.

38. Адиабаттық процесс. Пуассон теңдеуі.

39. Қайтымды және қайтымсыз термодинамикалық процестер. Дөңгелек процестер (циклдер). Жылу машиналары және олардың ПӘК-і.

40. Энтропия. Клаузиус теңсіздігі.

41. Термодинамиканың екінші бастамасы және оның тұжырымдамалары. Термодинамиканың үшінші бастамасы.

42. Карно циклы.

43. Нақты газдар. Ван-дер-Ваальс теңдеуі.

44. Нақты газдың ішкі энергиясы.

45. Гармоникалық тербелістер және олардың сипаттамалары. Еркін гармоникалық тербелістердің дифференциалдық теңдеуі және оның шешімі. Гармоникалық тербелістер кезіндегі жылдамдық және үдеу.

46. Серіппелі маятник.

47. Математикалық маятник.

48. Физикалық маятник. Физикалық маятниктің келтірілген ұзындығы.

49. Көлденең және бойлық толқындар. Қума толқын теңдеуі. Толқын ұзындығы.

50. Элементар электр заряды. Электр зарядының сақталу заңы.

51. Кулон заңы. Электр тұрақтысы. Ортаның диэлектрлік өтімділігі.

52. Электростатикалық өріс. Электростатикалық өріс кернеулігі. Кернеуліктің күш сызықтары.

53. Электростатикалық өріс кернеулік векторының ағыны. Вакуумдағы электростатикалық өріс үшін Остроградский-Гаусс теоремасы.

54. Остроградский-Гаусс теоремасын аттас зарядталған шексіз жазық бет және аттас емес зарядталған екі жазық бет арасындағы өріс кернеуліктерін есептеу үшін қолдану.

55. Электростатикалық өріс кернеулік векторының циркуляциясы. Электростатикалық өрістің потенциалдылық шарты.

56. Электростатикалық өріс потенциалы. Потенциалдар айырымы. Эквипотенциалдық беттер.

57. Электростатикалық өріс кернеулігі мен потенциалы арасындағы байланыс.

58. Электр өрісіндегі диэлектриктер.

59. Диэлектриктің поляризациясы. Поляризациялану.

60. Конденсаторлар. Жазық, цилиндрлік және сфералық конденсаторлардың электрсыйымдылығы.

61. Конденсаторларды жалғау. Конденсаторларды параллель, тізбектей және аралас жалғау кезіндегі жалпы электрсыйымдылықты есептеу.

62. Зарядталған өткізгіш, зарядталған конденсатор және электростатикалық өріс энергиясы. Электростатикалық өріс энергиясының көлемдік тығыздығы.

63. Тұрақты электр тогы. Ток күші, ток тығыздығы және олардың өлшем бірліктері.

64. Бөгде күштер және олардың электр тізбектеріндегі рөлі. Электр қозғаушы күш және оның физикалық мағынасы. Электр кернеуі.

65. Ом заңының дифференциалдық және интегралдық түрлері. Өткізгіш кедергісі, меншікті кедергі. Кедергінің температураға тәуелділігі.

66. Ток жұмысы және қуаты. Джоуль- Ленц заңының дифференциалдық және интегралдық түрлері.

67. Тармақталған тізбектерге арналған Кирхгоф ережелері.

ЖАУАБЫ

1-СҰРАҚ

Декарттық координаттар жүйесі

Қозғалыс қашықтығымен салыстырғанда берілген дененің өлшемі мен пішіні өте кіші болса, оны материялық нүкте ретінде қарастыруға болады. Декарт координаттар жүйесінде уақытқа тәуелді қозғалатын А материялық нүктенің орны үш кеңістік координаттарымен х, у, z немесе координат басы О нүктесінен А нүктесіне жүргізілген радиус-вектор арқылы анықталады. Қозғалыс барысында оның координаттары уақыт өтуіне байланысты өзгереді. Материялық нүктенің кинематикалық қозғалыс теңдеуін векторлық және скаляр түрде жазуға болады:

немесе .

Денелер кеңістікте және белгілі бір уақыт аралығында қозғалады. Материялық нүктенің қозғалыс күйі санақ денесі деп аталытын кез келген таңдап алынған денемен салыстырылып қарастырылады. Санақ денесімен байланысқан координаттар жүйесі мен сағат жиынтығын санақ жүйесідеп атайды.

Траектория, жол ұзындығы, орын ауыстыру векторы

Берілген санақ жүйесінде қозғалыстағы дененің немесе материялық нүктенің басып өткен нүктелерінің жиының траектория деп атайды. Траекторияның пішініне байланысты қозғалыс түзу сызықты және қисық сызықты болып бөлінеді. Материялық нүктенің АВ қисық сызықты траекториясы бойымен өткен қозғалысын қарастырайық (1.2-сур.). Қисық сызықты АВ геометриялық нүктелер жиыны ∆S жол ұзындығы деп аталады. Бұл скаляр шама уақытқа тәуелді функция болады:

.

Нүктенің бастапқы А күйінен соңғы В күйіне жүргізілген векторы орын ауыстыру векторы деп аталады. Бұл шама ∆t уақыт ішінде радиус-

1.2-сурет. Материялық нүкте қозғалысы

вектордың өзгеруіне тең . Түзу сызықты қозғалыс кезінде орын ауыстыру векторы траекторияның сәйкес бөлігімен дәл келеді және орын ауыстыру векторының модулі жүрілген жол ұзындығына тең: . 2-СҰРАҚ

Көкжиекке бұрыш жасай лақтырылған дененің қозғалысы, Жердің Күнді айнала қозғалысы кисықсызықты болып табылады. Велосипед немесе автомобиль доңғалақтарындағы нүктелер де кисық сызық бойымен қозғалады , т.с.с.

Қисықсызықты қозғалыс– траекториясы қисық сызық және шеңбердің доғасы болып келетін қозғалыс. Дененің қисықсызықты қозғалысы, оның түзусызықты қозғалысы кезіндегі орын ауыстыру, жылдамдық және үдеу сиякты кинематикалық шамалар арқылы сипатталады.

Мысалы, дене қайсыбір қисықсызықты траекторияның бойымен, оның А нүктесінен В нүктесіне қарай қозғалады делік.

Сонда дененің жүрген жолы АВ доғасының ұзындығына тең болады. Ал хорда бойымен бағытталған АВ векторы дененің орын ауыстыруын көрсетеді.

Түзусызықты қозғалыс кезінде жылдамдық векторының бағыты әркашан орын ауыстыру векторының бағытымен бағыттас болатыны белгілі. Ал біз қарастырып отырған жағдайда, дененің жылдамдық векторы АВ орын ауыстыру векторының бойымен бағытталған деп айта алмаймыз.

Жылдамдық

Жылдамдық – нүктенің берілген уақыт мезетінде қозғалыс бағыты мен жол өзгерісін өзгерісін анықтайтын векторлық шама. Жылдамдықтың сан мәні бірлік уақыт ішінде жолдың өзгерісіне тең.

Нүктенің орташа жылдамдық векторы орын ауыстыру радиус-векторының уақыт өзгерісіне қатынасымен анықталады:

(1.3)

Лездік жылдамдық – қозғалыстағы нүктенің уақыт бойынша алыңған радиус-векторының бірінші туындысына тең векторлық шама:

. (1.4)

Жылдамдық векторының бағыты кез келген нүктеде траекториясына жүргізілген жанама бағытымен анықталады.Жылдамдық модулі мынадай өрнекпен анықталады:

(1.5) Бұл өрнектен жол ұзындығын анықтауға болады:

(1.6)

Бірқалыпты қозғалыскезінде ( ) жолдың теңдеуі мына түрде жазылады: .