- •Кинематика прямолинейного движения материальной точки
- •Механическое движение
- •Скорость и ускорение материальной точки
- •Равномерное прямолинейное движение
- •Равнопеременное прямолинейное движение
- •Кинематика криволинейного движения материальной точки
- •Криволинейное движение в плоскости
- •Движение тела, брошенного под углом к горизонту
- •Движение тела, брошенного горизонтально
- •Кинематика вращательного движения
- •Равномерное движение по окружности
- •Равнопеременное движение по окружности.
- •Динамика движения материальной точки
- •Сила. Масса
- •Законы Ньютона
- •3.3. Силы в динамике
- •Работа силы, мощность, коэффициент полезного действия
- •Законы сохранения
- •4.1. Импульс тела. Закон сохранения импульса
- •4.2. Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии
- •Динамика вращательного движения.
- •Момент инерции
- •Кинетическая энергия вращения
- •Уравнение динамики вращательного движения
- •Момент импульса
- •Основы молекулярной физики
- •Основные положения молекулярно-кинетической теории. Основные определения и формулы
- •Идеальный газ
- •Изопроцессы
- •Молекулярно-кинетическая теория идеального газа
- •Барометрическая формула. Распределение Больцмана
- •Основы термодинамики
- •Полная и внутренняя энергия тела (системы тел)
- •Теплота
- •Адиабатический процесс
- •В этих уравнениях безразмерная величина γ называется показателем адиабаты (или коэффициентом Пуассона). Для получения формулы, позволяющей определить значение γ, введем понятие теплоемкости.
- •Теплоемкость
- •Первый закон (начало) термодинамики
- •Обратимые и необратимые процессы
- •Второй и третий законы (начала) термодинамики
- •Электричество. Электростатика
- •Основные понятия
- •Закон Кулона
- •Напряженность электрического поля
- •Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
- •. Работа сил электростатического поля. Потенциал
- •8.6. Конденсатор
- •. Энергия
- •Диэлектрики
- •. Проводники в электростатическом поле
- •Постоянный электрический ток
- •9.1. Характеристики постоянного тока
- •. Закон Ома
- •9.3. Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца
- •Разветвление токов. Соединения проводников
- •Магнитное поле постоянного тока
- •10.1. Магнитное поле постоянного тока
- •. Сила Лоренца
- •Сила Ампера
- •Магнитный поток
- •Электромагнитная индукция
- •11.1. Явление и закон электромагнитной индукции
- •Способы изменения магнитного потока
- •Самоиндукция
- •Взаимная индукция
- •Механические и электромагнитные колебания
- •Характеристики свободных гармонических колебаний
- •Свободные механические колебания Пружинный маятник
- •Математический маятник
- •Физический маятник
- •Свободные колебания в электрическом колебательном контуре
- •Свободные гармонические затухающие колебания
- •Характеристики затухающих колебаний
- •Дифференциальное уравнение
- •Волновая оптика
- •Характеристики волны
- •Интерференция света
- •Дифракция света
- •Поляризация и дисперсия света
- •Поляризация света
- •Дисперсия света
- •Тепловое излучение
- •Элементы квантовой оптики
- •Характеристики фотона
- •Фотоэлектрический эффект
- •Давление света
- •Эффект Комптона
- •Элементы квантовой механики
- •18.1. Волны де Бройля
- •18.2. Соотношения неопределенностей
- •18.3. Общее уравнение Шредингера
- •Постулаты Бора
- •18.5. Спектр атома водорода
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Физика: теоретический материал для подготовки к лабораторным работам
Скорость и ускорение материальной точки
Средняя скорость – векторная физическая величина, равная отношению вектора перемещения к промежутку времени Δt, в течение которого это перемещение происходит:
. (1.2.1)
В соответствии с определением направление вектора скорости и перемещения совпадают.
Мгновенная скорость – векторная физическая величина, равная пределу, к которому стремится отношение вектора перемещения к промежутку времени Δt, в течение которого это перемещение происходит:
. (1.2.2)
С ледовательно, вектор скорости равен производной радиус-вектора по времени. Вектор скорости направлен по касательной к траектории (рис. 1.2.1). Направление скорости называют направлением движения точки.
Среднее ускорение – векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости и равная отношению изменения скорости ко времени, в течение которого это изменение произошло:
. (1.2.3)
Мгновенное ускорение – векторная физическая величина, равная пределу, к которому стремится отношение изменения вектора скорости к промежутку времени Δt, в течение которого это изменение происходит:
. (1.2.4)
Следовательно, вектор ускорения равен производной скорости по времени. В случае прямолинейного движения вектор ускорения направлен вдоль прямой, по которой направлен вектор скорости.
В случае криволинейного движения вектор скорости изменяется как по модулю, так и по направлению. Составляющая аτ вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точке, называется тангенциальным ускорением. Тангенциальное ускорение характеризует изменение вектора скорости по модулю:
. (1.2.5)
Е сли модуль скорости с течением времени возрастает, движение называется равноускоренным. При этом направление ускорения совпадает с направлением скорости точки (рис. 1.2.2, a). Если модуль скорости с течением времени уменьшается, движение называется равнозамедленном. Направления векторов ускорения и скорости противоположны (рис. 1.2.2, b).
a b
Рис. 1.2.2
Составляющая аn вектора ускорения, направленная по нормали к траектории в данной точке, называется нормальным (центростремительным) ускорением. Нормальное ускорение характеризует изменение вектора скорости по направлению при криволинейном движении:
. (1.2.6)
На рис. 1.2.3, a представлены направления полного, нормального и тангенциального ускорений при равноускоренном движении, на рис. 1.2.3, b – при равнозамедленном. Видно, что нормальное ускорение перпендикулярно тангенциальному. Из рис. 1.2.3 следует, что полное, нормальное и тангенциальное ускорения связаны между собой соотношением
. (1.2.7)
a b
Рис. 1.2.3