- •Билет №1
- •Билет №2
- •Билет №3
- •Билет №4
- •Билет №5
- •1)Равнопеременное вращательное движение. Связь линейных величин с угловыми.
- •Билет №6
- •1)Свободное падение тел. Ускорение свободного падения. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.
- •Билет №7
- •1)Первый, второй третий законы Ньютона. Инерциальная система отсчета.
- •Билет №8
- •.Динамика вращательного движения. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции тела. Момент импульса.
- •2)Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса.
- •Билет №10
- •1)Силы в природе. Сила всемирного тяготения. Гравитационная постоянная. Сила тяжести. Движение искусственных спутников. Первая космическая скорость.
- •Билет №11
- •1)Вес тела. Невесомость и перегрузки. Вес тела, движущегося с ускорением.
- •Билет № 12
- •1)Сила трения. Природа силы трения. Роль силы трения.
- •Билет №13
- •1)Импульс тела. Импульс силы. Изменение импульса системы взаимодействующих тел. Закон сохранения импульса.
- •8.314472 - Универсальная газовая постоянная численно равна работе 1 моля идеального газа при изобарном нагревании на 1 к.
- •Билет №14
- •1)Работа силы. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии.
- •Билет №15
- •1)Работа силы тяжести. Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли. Потенциальная энергия тела в гравитационном поле.
- •Билет №16
- •1)Работа силы упругости. Потенциальная энергия деформированной пружины.
- •Билет №17
- •1)Полная энергия тела. Изменение энергии системы тел под действием внешних сил. Закон сохранения полной механической энергии.
- •Билет №18
- •1)Механическая работа и мощность. Кпд (на примере наклонной плоскости).
- •Билет №19
- •1)Равновесие твердых тел при отсутствии вращения. Условие равновесия тела с закрепленной осью вращения. Момент силы. Условие равновесия твердого тела.
- •2) Основное уравнение мкт газов.
- •Билет №20
- •1)Передача давления газами и жидкостями. Закон Паскаля. Действие жидкостей газов на погруженное в него тело. Сила Архимеда и причины её возникновения. Условие плавания тела.
Билет №1
1)Механическое движение. Относительность механического движения. Поступательное движение тела. Материальная точка. Положение тела в пространстве. Система отсчета. Перемещение. Закон сложения скоростей в классической механике.
Основная задача механики – определить координату и скорость тела в любой момент времени по известным начальным координате и скорости. Основную задачу механики напрямую решает кинематика – раздел механики, изучающий способы описания движения.
Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел.
Относительность движения наиболее просто продемонстрировать на примерах:
Человек идёт по вагону движущегося поезда к проводнику за чаем . Медленно идёт (вагон качается). Его скорость 1-2 м/с. Но! Относительно поезда. Относительно земли его скорость равна скорости поезда ± его скорость относительно поезда, то есть около 20-30 м/с. Естественно, за то время, за которое человек пройдёт длину вагона относительно земли он переместиться за несколько километров.
Как движется, парящий внутри космической станции космонавт? Неподвижен относительно станции и несётся с первой космической скоростью по окружности вокруг Земли.
Таким образом, мы можем утверждать, что большинство характеристик движения (скорость, перемещение, траектория, путь) относительны и имеют различное значение в разных системах отсчёта.
В механике рассматриваются два разных типа движения: поступательное (рис. 1) и вращательное (рис.2).
Поступательным называется движение, при котором все точки тела движутся по одинаковым траекториям. При вращательном движении различные точки тела движутся по разным траекториям.
П ри поступательном движении достаточно определить характер движения одной (любой точки), чтобы определить характер движения всего тела. В этом случае тело можно считать материальной точкой – объектом, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Материальной точкой можно считать тело не только при поступательном движении, но и при перемещении тела на расстояния много большие чем размеры самого тела. Например, корабль, плывущий вокруг Земли, совершает вращательное движение, но может считаться материальной точкой.
Как и движение, положение тела в пространстве относительно и задаётся по отношению к некому выбранному предмету – телу отсчёта. Для указания положения тел и направления их перемещения служат системы координат. И, наконец, для измерения скорости движения тела нужен измеритель времени – часы. Тело отсчёта, система координат и часы определяют систему отсчёта (рис. 3). Когда задана система отсчёта, можно определить путь и перемещение. Траектория – множество точек, которые проходит тело в процессе своего движения. Путь (L) – длина траектории (скалярная величина). Перемещение (S) – вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела. [L] = 1 м, [S] = 1 м.
Р ассмотрим две системы отсчёта: одна неподвижная (XYZ) (предположим, связанная с берегом), другая (X’Y’Z’) (например, связанная с кораблём) движется относительно первой со скоростью Vo (рис. 4). Тогда, если перемещение тела в подвижной системе отсчёта S’, а перемещение самой системы отсчёта So, то перемещение тела относительно неподвижной системы равно:
Если поделить это перемещение на время, за которое оно
произошло, то получим закон преобразования скоростей:
+
2) Напряженность электрического поля точечного заряда, проводящего шара, нити, плоскости.
Применение теоремы Гаусса для вычисления полей. Теорема Гаусса:
S - любая замкнутая поверхность, - сумма зарядов внутри S. Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости
Введём понятие поверхностной плотности заряда
если поверхность бесконечна и равномерно заряжена, тогда – одинакова и линия Е перпендикулярна плоскости в любой точке.
Мысленно представим в пространстве «ящик».
Считаем Σqi внутри "гауссова ящика": очевидно,
;
И так:
В ыражаем E:
.
Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости однородно.
П оле плоского конденсатора . Т.к. , .
Поле однородно заряженного бесконечного цилиндра
- линейная плотность заряда.
Весь поток вектора напряженности будет выходить через боковую поверхность цилиндра, ,
Отсюда: Применяя теорему Гаусса, получим:
, при r > R.
Поле однородно заряженной сферы
|
Применяя теорему Гаусса, получим: или . при r > R. Если r < R, то ; E=0. |
Поле объемного заряженного шара - объемная плотность заряда q- суммарный заряд шара
|
Применяя теорему Гаусса, получим:
|