- •Содержание
- •От авторов
- •Рекомендуемый список литературы Основной
- •Дополнительный
- •1. Физические основы классической механики
- •10) Среднее ускорение при неравномерном движении:
- •1) Силы, действующие на тело при ускоренном движении системы отсчета:
- •2) Силы, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета:
- •3) Силы, действующие на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета:
- •2. Основы молекулярной физики и термодинамики
- •3. Электростатические явления
- •1) Условие нейтральности объема:
- •4.5.1. Квантовая теория электропроводности металлов
- •4.5.2. Зонная теория электропроводности твердых тел
- •5. Электромагнитные явления
- •Дифференциальная форма закона электромагнитной индукции:
- •Напряженность электрического поля (поля Холла)
- •1) Для изотропных проводников, в частности для поликристаллов
- •2) Для анизотропных веществ
- •Период и частота собственных электромагнитных колебаний:
- •Условие возникновения апериодических колебаний:
- •Добротность колебательного контура
- •Полунин Вячеслав Михайлович
Рекомендуемый список литературы Основной
1. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1989. Т. 1, 2, 3.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1995. 472 с.
3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.: Наука, 1988. 384 с.
4. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Высшая школа, 1986. 496 с.
Дополнительный
1. Физика: Сборник контрольных заданий по механике для студентов инженерно-технических специальностей /Курск. гос. техн. ун-т; Сост.: П.А. Красных, В.М. Пауков, В.М. Полунин, Г.Т. Сычёв; Под ред. В.М. Полунина. Курск, 1997. 93 с.
2. Физика: Сборник контрольных заданий по молекулярной физике и термодинамике для студентов технических специальностей /Курск. гос. техн. ун-т; Сост.: В.Н. Бурмистров, П.А. Красных, В.М. Полунин, Г.Т. Сычев; Под ред. В.М. Полунина. Курск, 1997. 129 с.
3. Физика: Сборник контрольных заданий по электростатике и постоянному току для студентов инженерно-технических специальностей: Учеб. пособие /Курск. гос. техн. ун-т; Сост.: П.А. Красных, В.М. Пауков, В.М. Полунин, Г.Т. Сычев; Под ред. В.М. Полунина. Курск, 1998. 164 с.
4. Физика: Сборник контрольных заданий по электромагнитным явлениям для студентов инженерно-технических специальностей: Учеб. пособие /Курск. гос. техн. ун-т; Сост.: П.А. Красных, В.М. Пауков, В.М. Полунин, Г.Т. Сычев; Под ред. В.М. Полунина. Курск, 2000. 115 с.
5. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М.: Высшая школа, 1986. 208 с.
6. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1980. Т.1 - 6.
7. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Наука, 1977. 452 с.
1. Физические основы классической механики
1.1. Элементы классической кинематики
Механика – раздел физики, в котором изучается механическое движение, причины, вызывающие это движение, и происходящие при этом взаимодействия между телами.
Механическое движение - изменение с течением времени взаимного положения тел или их частей (частиц) в пространстве.
Кинематика – раздел механики, в котором изучают геометрические свойства движения и взаимодействия тел в не связи с причинами их порождающими.
Физические модели (научные абстракции) классической механики:
1) материальная точка – протяженное тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь, обладающее массой. Понятие применимо при поступательном движении или когда в изучаемом движении можно пренебречь вращением тела вокруг его центра масс;
2) абсолютно твердое тело - тело, расстояние между двумя любыми точками которого в процессе движения остается неизменным. Применимо, когда можно пренебречь деформацией тела;
3) сплошная изменяемая среда - понятие применимо при изучении движения изменяемой среды (деформируемого твердого тела, жидкости, газа), когда можно пренебречь молекулярной структурой среды.
Система единиц измерения физических величин - совокупность основных и производных эталонов. В настоящее время предпочтительной во всех областях науки и техники является система СИ.
В системе СИ единицами измерения являются: 1) основные – единица измерения длины (L) - 1 м; единица измерения массы (M) - 1 кг; единица измерения времени (T) - 1 с; единица измерения температуры (Т) - 1 К; единица измерения силы тока (I) - 1 А; единица измерения силы света (I) - 1 св.; 2) дополнительные - единица измерения плоского угла - 1 рад; единица измерения телесного угла - 1 стерад.
Тело отсчета - произвольно выбранное, условно неподвижное тело, по отношению к которому рассматривается движение данного тела.
Система отсчета - произвольная система координат, связанная с телом отсчета, например: а) прямоугольная, трехмерная система координат, в точке пересечения осей которой помещают тело отсчета; б) полярная система координат, положение материальной точки (тела) в которой задается радиус-вектором r и углами: ;.
Траектория движения - совокупность последовательных положений материальной точки (тела) в процессе ее движения
Поступательное движение - движение, при котором тело перемещается параллельно самому себе. При этом все точки тела описывают одинаковые траектории, смещенные относительно друг друга.
Положение материальной точки (тела) в прямоугольной системе отсчета, в данный момент времени, может быть определено: с помощью координат x,y,z - M(x,y,z); с помощью радиус-вектора r и естественным (траекторным) способом.
Уравнения движения материальной точки (тела) в кинематике:
x = f1(t); y = f2(t); z = f3(t); (1.1)
rx = f1(t); ry = f2 (t); rz = f3(t), (1.2)
где x, y, z – координаты;
rx, ry, rz – проекции радиуса вектора r на соответствующие оси координат.
Основные понятия и определения кинематики материальной точки и твердого тела, движущегося поступательно:
1) перемещение - вектор r, проведенный из начального положения материальной точки (тела) в положение этой точки в данный момент времени (приращение радиус-вектора за рассматриваемый промежуток времени):
r = r – rо; (1.3)
2) элементарное перемещение dr - бесконечно малое перемещение, которое с достаточной степенью точности совпадает с соответствующим участком траектории движения. При прямолинейном движении вектор перемещения совпадает с соответствующим участком траектории и модуль перемещения численно равен пройденному пути:
r = S; (1.4)
3) путь - расстояние, пройденное телом при его движении по траектории. В частных случаях перемещение и путь могут совпадать;
4) мгновенная линейная скорость - векторная физическая величина, характеризующая состояние движения, показывающая, как изменяется перемещение в единицу времени, равная первой производной от перемещения по времени:
; (1.5)
5) средняя скорость неравномерного движения - скалярная физическая величина, численно равная отношению всего пути, пройденного телом (материальной точкой), к тому промежутку времени, в течение которого совершалось движение:
(1.6)
6) линейное ускорение - векторная физическая величина, характеризующая изменение скорости в единицу времени, равная первой производной от скорости или второй производной от перемещения по времени:
; (1.7)
7) тангенциальное ускорение аt – составляющая ускорения, направленная вдоль касательной к траектории движения. Изменяет линейную скорость только по величине:
; (1.8)
8) нормальное ускорение an - составляющая линейного ускорения, направленная по нормали n к вектору линейной скорости, т.е. к касательной в данной точке:
, (1.9)
где R - радиус кривизны траектории движения;
n - единичный вектор нормали к траектории движения;
9) полное ускорение a:
. (1.10)