Сем1_ст_Лекция 1

Календарный план для 1 курса (осенний семестр)

1

Р Е Й Т И Н Г:

Экспресс-опрос: 10 х 3 = 30

ЛИТЕРАТУРА:

1.Т.И.Трофимова. Курс физики. М., любой год.

2.С.Н.Крохин. Краткий курс механики. Омск, ОмГУПС, 2006 г.

3.Р.С.Курманов, Л.А.Литневский. Кинематика и динамика частиц в задачах. Омск, ОмГУПС, 2009 г.

4.Р.С.Курманов, Л.А.Литневский. Кинематика и динамика частиц в примерах решения задач. Омск, ОмГУПС, 2009 г.

5.С.А.Гельвер, С.Н.Смердин. Кинематика и динамика абсолютно твердого тела. Омск, ОмГУПС, 2009 г.

6.С.А.Гельвер, С.Н.Смердин. Кинематика и динамика вращательного движения абсолютно твердого тела (примеры решения задач). Омск, ОмГУПС, 2009 г.

7.И.А.Дроздова, Г.Б.Тодер. Законы сохранения в механике (задачи). Омск, ОмГУПС, 2009 г.

8.И.А.Дроздова, Г.Б.Тодер. Законы сохранения (примеры решения задач). Омск, ОмГУПС, 2009 г.

9.Т.А.Аронова, О.И.Сердюк. Методические указания для подготовки студентов к тестированию по разделу физики «Механика». Омск, ОмГУПС, 2009 г.

10.Гончар И. И., Пономаренко Н. А. Методические указания к решению задач при изучении разделов физики «Молекулярная физика», «Термодинамика». Омск, ОмГУПС, 2007 г.

2

11.Гончар И. И., Крохин С. Н., Тодер Г. Б. Элементы статистической физики: классические и квантовые распределения. Омск, ОмГУПС, 2007 г.

12.С.Н.Крохин, Л.А.Литневский, С.А.Минабудинова. Измерения и расчет погрешностей в лабораторном практикуме по физике. Омск, ОмГУПС, 2011 г.

13.Лабораторный практикум по механике. Омск, ОмГУПС, 2006 г.

14.Аронова Т. А., Минабудинова С. А., Сосновский Ю. М. Методические указания к лабораторным работам «Молекулярная физика, термодинамика и физика твердого тела» 2008 г.

Предмет физики

Греч. «рhysis» - природа

ФИЗИКА – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы.

s = R2 – знание

= 2 R – незнание

Чем больше наши знания о природе (больше s), тем все больше выясняется, сколько же неизведанного до сих пор в этом мире (увеличивается и ).

«Электрон также неисчерпаем, как и атом!» Материя бесконечна!

И процесс познания бесконечен!

3

Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию?

Я считаю, что это – атомная гипотеза (можете называть её не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов - маленьких телец, которые находясь в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому

Водной этой фразе содержится невероятное количество информации

омире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения.

Л Е К Ц И Я № 1

Раздел 1. Классическая механика

Основные задачи механики:

1)найти законы движения различных тел;

2)найти общие закономерности, присущие любой системе, независимо от рода взаимодействия.

4

L = m r

Электрон в атоме: L ≈ 10 30 106 10 10 ~ 10 34 ~ ħ.

Планета Земля в Солнечной системе: L ≈ 1024 30 103 1011 ~ 1039 >> ħ.

Относительность механического движения

Всякое движение относительно! Нужна система отсчета.

Модель механики:

Материальная точка (частица) – любое физическое тело, размером которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием, проходимым телом при своем движении, или по сравнению с расстоянием до другого тела, с которым оно взаимодействует.

Число независимых величин, которые необходимо задать для определения положения тела в пространстве, называется числом степеней свободы i.

Гл. 1. Кинематика и динамика частицы

§1. Кинематические характеристики

Положение частицы в пространстве по отношение к СО опреде-

ляет радиус-вектор r вектор,

проведенный из начала системы координат в точку, где находится частица.

r xex yey zez . (1-1)

ex ,ey ,ez орт-векторы (единич-

ные векторы).

ex ey ez 1.

Траектория линия, которую прочерчивает частица в пространстве при своем движении.

В проекциях на координатные оси формула (1-2) имеет вид:

Быстроту движения частицы характеризует скорость.

Скорость векторная физическая величина, равная перемещению частицы за единицу времени (или первая производная от радиус-вектора частицы по времени):

по касательной к траектории движения.

Для нахождения перемещения частицы по известной скорости необходимо вычислить интеграл:

Для нахождения длины пути, пройденного частицей за время t, необходимо вычислить интеграл от модуля скорости:

т. е. частица за равные промежутки времени перемещается на одинаковое расстояние.

7

Если const,

Ускорение a векторная физическая величина, характеризующая быст-

роту изменения скорости и равная изменению скорости за единицу времени (или «первая производная от скорости по времени»):

Для нахождения скорости движения частицы по известному ускорению следует вычислить интеграл:

0

Если a const, то частица движется равнопеременно прямолинейно, например, вдоль оси Ох. Тогда из уравнений (1-7) и (1-4) получают:

x 0 x axt,

xx0 0 xt ax2t2 ,

xx0 0 x 2 x t, ,

2 2

xx0 x 2a 0 x .x

При таком движении модуль скорости частицы за равные промежутки времени изменяется на одинаковую величину.

Как правило, ось Ох направляют вдоль скорости движения, тогда при ax > 0 движение будет равноускоренным, а при ax < 0 – равнозамедленным.

При a const для вычисления скорости частицы и ее местоположения необходимо пользоваться общими формулами (1-4) и (1-7):

8

Нормальное (центростремительное) ускорение характеризует быст-

роту изменения скорости по направлению, оно всегда направлено (рис. 2) перпендикулярно к a ( an a ), к центру кривизны траектории в данной точке, и вычисляется по формуле:

где R – радиус кривизны траектории в данной точке.

10