- •1.Кинематика материальной точки.Перемещение,скорость и ускорение.Нормальное и тангенциальное ускорение.
- •2.Кинематика вращательного движения твердого тела.Угловая скорость и ускорение.Их связь с линейными скоростями и ускорениями.
- •3.Законы динамики Ньютона. Центр масс механической системы.
- •4.Инерциальные системы отсчета.Принцип относительности.Закон сложения скоростей.
- •5.Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
- •6.Импульс механической системы. Закон сохранения импульса. Его применение к упругому и неупругому удару.
- •7.Движение тела переменной массы.Реактивное движение.
- •8.Постулаты специальной теории относительности.Преобразования Лоренца и следствия из них:относительность одновременности,промежутков времени и длин.
- •Основные следствия, вытекающие из постулатов теории относительности.
- •9.Интервал и его инвариантность. Релятивистский закон сложения скоростей.
- •10.Основной закон релятивистской динамики.Взаимосвязь массы и энергии.Границы применимости классической механики.
- •11.Работа силы.Работа сил упругости и тяготения.
- •12.Потенциальная энергия тела. Градиент потенциала.
- •14.Закон сохранения энергии.Применение его к ударам:упругому и неупругому.
- •16.Момент инерции и момент импульса тела.Теорема Штейнера.
- •17.Закон сохранения момента импульса механической системы.
- •18.Идеальная и вязкая жидкость.Уравнение неразрывности.
- •19.Уравнение Бернулли.Течение жидкости.
- •20.Истечение жидкости из отверстия.Формула Торичелли.
- •21.Закон подобия. Число Рейнольда. Формула Стокса.
- •22.Гидродинамическая неустойчивость. Турбулентное и ламинарное течения. Эффект Магнуса.
- •23.Течение жидкости по трубе. Формула Пуазейля.
- •24.Гармонические колебания.Уравнение колебаний и его решение.
- •25.Маятники.Энергия гармонических колебаний.
- •26.Сложение гармонических колебаний одного направления.Биение.
- •27.Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
- •28.Затухающие гармонические колебания.
- •29.Колебания под действием вынужденной силы.Резонанс.
- •31.Интерференция волн.Стоячие волны.
- •32.Звуковые волны.Эффект Доплера.
- •33.Уравнение состояния идеального газа. Ермодинамические процессы.
- •34.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
- •35.Число степеней свободы.Энергия молекул идеального газа.
- •36.Теплоемкость.Формула Майера.Теплоемкость многоатомного газа.
- •38.Применение первого начала термодинамики к изохорному и изотермическому процессам.
- •39.Применение первого начала термодинамики к изобарному и адиабатическому процессам.
- •40.Уравнение политропы. Коэффициент Пуассона. Термодинамические потенциалы.
- •41.Закон Максвелла для распределения молекул по скоростям и энергиям теплового движения.
- •42.Барометрическая формула.Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.
- •43.Среднее число столковений и средняя длина свободного пробега молекул.Разряженные газы.
- •44.Явление переноса.Диффузия,теплопроводность,внутреннее трение.
- •45.Обратимые и необратимые процессы.
- •46.Круговые процессы.Цикл Карно и его кпд.
- •47.Энтропия.Статистическое истолкование второго начала термодинамики.
- •48.Истолкование первого и второго начал термодинамики с использованием понятия энтропии.
- •49.Реальные газы.Уравнение Ван-дер-Ваальса.Изотермы.Закон соответствия состояний.
- •50.Жидкое состояние.Поверхностное натяженение и механизм его возникновения.
7.Движение тела переменной массы.Реактивное движение.
Механика тел переменной массы-раздел теоретической механики, в котором изучаются движения материальных тел, масса которых изменяется во время движения. Основоположники Механика тел переменной массы — И. В. Мещерский и К. Э. Циолковский. Изменение массы тела (точки) во время движения может обусловливаться отделением (отбрасыванием) частиц или их присоединением (налипанием). Основное векторное дифференциальное уравнение движения точки переменной массы для случая присоединения и отделения частиц (впервые полученное в 1904 Мещерским) имеет вид:
ma=F+FP,где FP-реактивная сила
Реактивное движение - движение тела, обусловленное отделением от него с некоторой скоростью какой-то его части.
Все виды движения, кроме реактивного, невозможны без наличия внешних для данной системы сил, т. е. без взаимодействия тел данной системы с окружающей средой, а для осуществления реактивного движения не требуется взаимодействия тела с окружающей средой. Первоначально система покоится, т. е. ее полный импульс равен нулю. Когда из системы начинает выбрасываться с некоторой скоростью часть ее массы, то (так как полный импульс замкнутой системы по закону сохранения импульса должен оставаться неизменным) система получает скорость, направленную в противо-положную сторону. Действительно, так как m1v1+m2v2=0, то m1v1=-m2v2, т. е.
v2=-v1m1/m2.
8.Постулаты специальной теории относительности.Преобразования Лоренца и следствия из них:относительность одновременности,промежутков времени и длин.
Специа́льная тео́рия относи́тельности (СТО)- теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения, определяющие их, при скоростях движения, близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей образует общую теорию относительности.
СТО полностью выводится на физическом уровне строгости из трёх постулатов (предположений):
1.Справедлив принцип относительности Эйнштейна — расширение принципа относительности Галилея. (все физ. процессы в ИСО протекают одинаково)
2.Скорость света не зависит от скорости движения источника во всех инерциальных системах отсчёта.
3.Пространство и время однородны, пространство является изотропным.
Преобразованиями Лоренца в физике, в частности в специальной теории относительности (СТО), называются преобразования, которым подвергаются пространственно-временные координаты (x,y,z,t) каждого события при переходе от одной инерциальной системы отсчета (ИСО) к другой. Аналогично преобразованиям Лоренца при таком переходе подвергаются координаты любого 4-вектора.
Классические преобразования Галилея несовместимы с постулатами СТО и, следовательно, должны быть заменены. Эти новые преобразования должны установить связь между координатами (x, y, z) и моментом времени t события, наблюдаемого в системе отсчета K, и координатами (x', y', z') и моментом времени t' этого же события, наблюдаемого в системе отсчета K'.Кинематические формулы преобразования координат и времени в СТО называются преобразованиями Лоренца. Они были предложены в 1904 году еще до появления СТО как преобразования, относительно которых инвариантны уравнения электродинамики. Для случая, когда система K' движется относительно K со скоростью υ вдоль оси x, преобразования Лоренца имеют вид:
Из преобразований Лоренца вытекает целый ряд следствий. В частности, из них следует релятивистский эффект замедления времени и лоренцево сокращение длины. Пусть, например, в некоторой точке x' системы K' происходит процесс длительностью τ0 = t'2 – t'1 (собственное время), где t'1 и t'2 – показания часов в системе K' в начале и конце процесса. Длительность τ этого процесса в системе K будет равна
Аналогичным образом, можно показать, что из преобразований Лоренца вытекает релятивистское сокращение длины. Одним из важнейших следствий из преобразований Лоренца является вывод об относительности одновременности. Пусть, например, в двух разных точках системы отсчета K' (x'1 ≠ x'2) одновременно с точки зрения наблюдателя в K' (t'1 = t'2 = t') происходят два события. Согласно преобразованиям Лоренца, наблюдатель в системе K будет иметь
Следовательно, в системе K эти события, оставаясь пространственно разобщенными, оказываются неодновременными. Более того, знак разности t2 – t1 определяется знаком выражения υ(x'2 – x'1), поэтому в одних системах отсчета первое событие может предшествовать второму, в то время как в других системах отсчета, наоборот, второе событие предшествует первому. Этот вывод СТО не относится к событиям, связанным причинно-следственными связями, когда одно из событий является физическим следствием другого. Можно показать, что в СТО не нарушается принцип причинности, и порядок следования причинно-следственных событий одинаков во всех инерциальных системах отсчета.