- •1.Предмет физики. Что такое физика, материя, опыт, законы, гипотеза.
- •2.Связь физики с другими науками.
- •3.Механика и ее структура (механическое движение, квант, классической релятивистской механики).
- •4.Модели механики (материальная точка, абсолютно твердые упругие и неупругие тела)
- •5.Кинематическое уравнения движения материальной точки (тело отсчета, система координат, уравнение движения).
- •6.Скорость (средняя. Ее модуль, мгновенная скорость и ее модуль). Путь, траектория, вектор перемещения, длинна пути.
- •7. Ускорение и его составляющее (среднее, мгновенное, нормальное, тангинцеальное, полное ускорение при криволинейном движении)
- •9.Угловое ускорение (направление его, связь, между линейной и угловой величиной псевдо векторы)
- •10.Первый закон Ньютона.
- •21. Графическое представление энергии
- •25. Момент силы относительно точки и оси.
- •26. Кинетическая энергия вращения, уравнение динамики вращательного движения.
- •27. Гироскоп
- •28. Момент импульса и закон его сохранения.
- •31. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.
- •33. Связь между потенциалом поля тяготения и его напряженностью. Космические скорости.
- •34. Силы инерции. Закон Ньютона для неинерциальных систем отсчета. Проявление сил инерции.
- •35. Давление жидкости. Закон Паскаля, Архимеда. Несжимаемая жидкость. Гидростатическое давление.
- •37. Ур-е Бернулли. Вывод ур-я Бернулли.
- •38. Некоторые применения ур-я Бернулли. Монометры и скорость истечения жидкости через малое отверстие в стенке сосуда.
- •39. Вязкость жидкости. Сила внутреннего трения. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.
- •40. Преобразования Галилея. Правило сложения скоростей в классической механике.
- •41.Постулаты специальной теории относительности, постулаты Эйнштейна и преобразования Лоренца.
- •42.Следствие из преобразования Лоренца. Относительное одновременное и длительность событий в разных системах отсчета.
- •43.Длинна тела в разных системах отсчета и релятивистский закон сложения скоростей.
- •44.Интервал между событиями. Доказательство инвариантности, преобразования координат.
- •45.Основной закон релятивисткой динамики (релятивистский импульс, и закон его сохранения)
- •45.Энергия в релятивисткой динамике, полная энергия релятивисткой частицы, энергия покоя, закон сохранения энергии связь между энергией и импульсом.
- •48.Закон Бойля-Мариотта, закон Авогадро, количество вещества и закон Дальтона.
- •49.Закон Гей-Люссака.
- •50.Уравнение Менделеева-Клаперона
- •51.Основное уравнение мкт. Средняя квадратичная скорость молекул, средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа.
- •52.Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям.
- •53. Барометрическая формула. Постоянная Больцмана.
- •54.Опыты подтверждающие мкт. Средняя длина свободного пробега, эффективный диаметр, брауновское движение Опыт Штерна.
- •55.Явление переноса. Теплопроводность (Закон Фурье) диффузиии (Фика) внутреннее трение (Ньютона).
- •56.Внутренняя энергия. Число степеней свободы.
- •60. Теплоемкость, удельная и молярная теплоемкость Ср и Сv, уравнение Майера.
- •61.Изопроцессы, физический смысл газовой постоянной.
- •62.Изохорный и изотермический процесс. Адиабатический. Уравнение Пуассона, адиабата и работа газа в адиабатном процессе.
- •63.Обратимые и необратимые процессы прямой и обратный цикл. Термический кпд для круговых процессов.
- •64.Энтропия. Неравенство Клаудиусса. Изменение энтропии.
- •65.Термодинамическая вероятность составляющей и формула Больцмана.
- •66.Второе начало термодинамики 2 формулировки по (Кельвину и Клаудису). Статистическое толкование.
- •67.Тепловой двигатель, принцип работы и принцип карно.
- •68.Холодильные машины.
- •69.Цикл. Карно. Работа за цикл и термический кпд цикла Карно.
- •70.Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Критерии различных агрегатных состояний вещества.
- •73.Внутренняя энергия реального газа.
- •74 Жидкости и их описание. Молекулярное внутреннее давление и поверхностная энергия.
- •77. Капиллярные явления. Избыточное давление.
- •79.Кристаллографический признак кристаллов. Типы кристаллических согласно физических принципов.
- •80Дефекты кристаллов.
- •81.Испарение, сублимация, плавление и кристаллы.
- •82.Диограмма состояния (тройная точка)
- •83.Свободные и гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний.
- •84.Период гармонических колебаний, метод вращающегося вектора амплитуды.
- •85.Механическое гармоническое колебание. Смещение колебательной точки, скорость, ускорение, энергия кинетическая и энергия потенциальная и их графики.
- •86. Механические и гармонические колебания. Смещение колеблющейся точки.
- •93. Вынуждение механические колебания.
- •94. Продольные и поперечные волны, длина волны, график поперечной волны, распространяющейся со скоростью V вдоль оси х, волновой фронт, волновая поверхность.
21. Графическое представление энергии
Пусть график зависимости потенциальной энерг ии П от некоторого аргумента имеет вид П = П (х). Рассмотрим только консервативные системы (в них взаимное превращение энергии в др. виды энергии отсутствуют). В общем случае потенциа льная кривая может иметь довольно сложный вид. Если E - заданная полная энергия частицы, то част ица может находиться только там, где ее потенци альная энергия меньше или равна E. П(х)≤Е , т.е. из области I в III и обратно не осуществим, т.к. ему препятствует потенциальный барьер CDG. Вы сота потенциального барьера определяется чер ез разность (Пmax-Е). Для того, чтобы его преодоле ть, частице необходимо сообщить дополнительн ую энергию. В области I частица с полной энерги ей Е оказывается “запертой ” в потенциальной ям е АВС и совершает колебание между точками с координатами ХА и ХС. Т.к. на частицу действует сила Fx =-dПx\dх, а условие минимума потенциа льной энергии в точке В, FX=0. Поэтому точка Х0 является положением устойчивого равновесия. В точке D будет неустойчивое равновесие.
22. Абсолютно упругий удар, центральный удар, прямой центральный удар, скорости тел после удара.
Удар – столкновение 2-ух или более тел, при ко тором взаимодействие длится очень короткое время. Центральный удар – удар, при котором тела до удара движутся вдоль прямой, проходя щей через их центры масс. Абсолютно упругий удар – столкновение 2-ух тел, в результате кото рого в обоих взаимодействующих телах не ост ается никаких деформации и вся кинетическая энергия, которой обладали тела до удара, после удара снова превращается в кинетическую энер гию. Для абс. упругого удара выполняются законы сохранения импульса и кинет. энергии. Прямой центральный удар - в случае этого удара векторы скоростей тел до и после удара лежат на одной прямой, соединяющей их центры. Проекции векто ров скоростей на линию удара равны модулям скоростей, а их направления учитывается знака ми. Положительному направлению соответствует “+”, отрицательному направление - “-”. При этом закон сохранения энергии и импульса имеет вид: (система) m1υ1+m2υ2=m1υ1'+m2υ2'; m1υ12/2 + m2υ22/2 = m1(υ1')2/2 + m2(υ2')2/2. Отсюда υ1'=((m1–m2)υ1+2m2 υ2)/(m1+m2); υ2'=((m2–m1)υ2+2m1υ1)/(m1+m2);
23. Абсолютно неупругий удар, потеря энергии по разности кинетических энергий до и после удара.
Абсолютно неупругий удар – столкновение 2-ух тел, в результате которого тела объединяются и движутся дальше как единое целое (нет упругих деформаций), т.е. согласно закону сохранения импульса: m1υ1+m2υ2=(m1+m2)υ; υ= (m1υ1+m2υ2)/ (m1+m2). Если шары движутся навстречу друг дру гу, то они будут продолжать двигаться в ту сторону, в которую двигался шар с большим значением импульса. Пример абсолютно неупругого удара – движение шаров из пластилина. В результате неупругого удара не выполняется закон сохране ния механической энергии. Вследствие дефор мации происходит потеря кинетической энергии, которая переходит в тепловую или др. виды энер гии. Эту потерю можно определить по разности кинетических энергий до и после удара: ΔT= m1υ12 /2 + m2υ22/2 - (m1 + m2)υ2/2; ΔT = m1m2 / 2(m1+m2)*(υ1 + υ2)2. Если m2>>m1, то V2<<V1 и почти вся кинетиче ская энергия при ударе переходит в другие виды энергии. Поэтому для получения значительной де формации, наковальня должна быть намного ма ссивнее молотка.
24. Момент инерции, теорема Штейнера, определение момента инерции однородного диска.
Момент инерции системы относительно оси вращения есть физическая величина, равная сумме произведений масс n материальных точек системы на квадраты их расстояний до рассмат риваемой оси. J=Σ(от n до i) mir2=∫r2dm. Момент ин ерции однородного диска, вращающегося относ оси, перпендикулярной плоскости и проходящей через его центр. Разобьем диск на кольцевые слои толщиной dr, тогда dV=2π rℓdr. J=∫r2dm=∫ρr2d V=∫ρr2ℓ 2πrdr= 2πℓρ∫ r3dr=2 πℓρ r4. Т.к. ρℓπr2= ρSℓ=ρV= m, то J=1/2mr02, r0 – радиус диска. Можно доказать , что для тела любой формы существует 3 взаим но перпендикулярные, проходящие через центр масс тела оси - главные оси инерции тела. Напр, у однородного параллелепипеда это оси, прохо дящие через центр масс и центры противополож ных граней, они будут взаимно перпендикулярны. У однородного цилиндра одна ось – ось симмет рии; две другие – любые взаимно перпендикуляр ные оси, проходящие через центр масс, перпен дикулярные оси симметрии. Для шара ни одна из главных осей не фиксирована. Моменты инерци относит. главных осей – главные моменты инерц ии тела. В общем случае они не равны. Равны лишь для шара. Теорема Штейнера: момент ине рции тела J относительно любой оси вращения равен моменту его инерции JC относительно пар аллельной оси, проходящей через центр масс те ла С, сложенному с произведением массы тела на квадрат расстояния между осями. J=JC+ma2