- •Предмет физики. Методы физический исследований: опыт, гипотеза, эксперимент, теория.
- •Предмет механики. Кинематика и динамика. Основные единицы международной системы единиц механики(си).
- •Физические модели: материальная точка, системы материальных точек, абсолютно твёрдое тело, сплошная среда(кинематика).
- •Три способа кинематического описания движения материальной точки: векторный, координатный и естественный способ задания движения точки.
- •Скорость и ускорение материальной точки. Виды и характер движения точки.
- •Кинематика абсолютно твёрдого тела: простейшие виды движения тела, взаимосвязь между линейными и угловыми характеристиками при вращательном движении.
- •Сложное движение: динамика.
- •Основная задача динамики: прямая и обратная задача динамики.
- •Важнейшие понятия динамики материальной точки: инертность, масса, импульс, масса, сила.
- •Меры действия силы и динамические меры механического движения: момент силы, работа и мощность силы, момент импульса. Кинетическая энергия.
- •Законы изменения момента импульса и кинетической энергии материальной точки. Уравнение моментов, взаимосвязь между изменением кинетической энергии материальной точки и работой сил.
- •Явление трения скольжения, качения и вязкого сопротивления: внешнее и внутреннее трение. Трение покоя и трение скольжения. Трение качения. Вязкое трение.
- •Сила упругости. Закон Гука: виды деформации тела.
- •Закон всемирного тяготения. Энергия. Закон сохранения энергии в механике.
- •Потенциальная энергия консервативных сил: потенциальная энергия и её связь с работой консервативных сил.
- •Абсолютно упругий/неупругий центральный удар.
- •Взаимосвязь между потенциальной энергией и силой взаимодействия: сила – градиент потенциальной энергии. Понятия потенциальной ямы и потенциального барьера.
- •Потенциальное поле. Характеристики и свойства гравитационного поля. Принцип суперпозиции полей.
- •Неинерциальная система отсчёта: силы инерции, второй закон ньютона в неинерциальной системе, динамика абсолютно твёрдого тела.
- •29. Гармонический осциллятор. Примеры: Пружинный, математический, физический маятники.
- •30. Представление колебаний в виде векторов.
- •31. Сложение колебаний одного направления и перпендикулярных колебаний.
- •32. Свободные затухающие колебания и их характеристики. Затухание свободных колебаний
- •33. Вынужденные колебания. Резонансные кривые.
- •34. Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны
- •35. Уравнение бегущей волны. Фазовая и групповая скорости.
- •36. Энергетические характеристики волны. Плотность потока энергии волны.
- •37. Стоячие волны. Эффект Доплера.
- •38. При́нцип относи́тельности Эйнштеина. Инвариантность скорости света
- •39. Замедление времени и сокращение длин
- •40. Преобразования Лоренса в сто
- •43 Общие свойства жидкостей и газов
- •44 Уравнение неразрывности
- •45 Уравнение Бернулли
- •46 Вязкость. Ламинарные и турбулентные режимы течения
- •47. Термодинамический и статистический методы
- •48. Изопроцессы идеального газа
- •49. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Молекулярно-кинетический смысл температуры
- •52 Теплоемкость. Классическая теплоемкость идеального газа и ее недостатки
32. Свободные затухающие колебания и их характеристики. Затухание свободных колебаний
Затуханием колебаний называется постепенное ослабление колебаний с течением времени, обусловленное потерей энергии колебательной системой. Закон затухания колебаний зависит от свойств колебательной системы. Система называется линейной, если параметры, характеризующие существенные в рассматриваемом процессе физические свойства системы, не изменяются в ходе процесса. Свободные затухающие колебания линейной системы описываются уравнением:
,
33. Вынужденные колебания. Резонансные кривые.
Вынужденные колебания — колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.
Внешние силы — силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее.
Частота вынужденных колебаний равна частоте вынуждающей силы. В случае, когда частота вынуждающей силы υ совпадает с собственной частотой колебательной системы υ0, происходит резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний — резонанс. Резонанс возникает из-за того, что при υ = υ0 внешняя сила, действуя в такт со свободными колебаниями, все время сонаправлена со скоростью колеблющегося тела и совершает положительную работу: энергия колеблющегося тела увеличивается, и амплитуда его колебаний становится большой. График зависимости амплитуды вынужденных колебаний Ат от частоты вынуждающей силы υ представлен на рисунке, этот график называется резонансной кривой:
34. Распространение волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны
Если в каком-либо месте упругой (твердой, жидкой или газообразной) среды возбудить колебания ее частиц, то вследствие взаимодействия между частицами это колебание начнет распространяться в среде с некоторой скоростью v. Процесс распространения колебаний называется волной. Частицы среды, в которой распространяется волна, не переносятся волной, они лишь совершают колебания около своих положений равновесия. В зависимости от направления колебания частиц по отношению к направлению, в котором распространяется волна, различают продольные и поперечные волны. В продольной волне частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. В поперечной волне частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны. Механические поперечные волны могут возникнуть лишь в среде, обладающей сопротивлением сдвигу. Поэтому в жидкой и газообразной средах возможно возникновение только продольных волн. В твердой среде возможно возникновение как продольных, так и поперечных волн. В продольных волнах вследствие совпадения направлений колебаний частиц и волны появляются сгущения и разрежения.
35. Уравнение бегущей волны. Фазовая и групповая скорости.
Бегущими волнами называются волны, которые переносят в пространстве энергию. Перенос энергии волнами количественно характеризуется вектором плотности потока энергии.
уравнение бегущей волны-
Если плоская волна распространяется в противоположном направлении, то
Для характеристики волн используется волновое число
Следовательно, скорость v распространения волны есть не что иное, как скорость перемещения фазы волны, и ее называют фазовой скоростью.