- •Билет 4
- •Энергия заряженного конденсатора
- •Импульс тела
- •Закон сохранения импульса.
- •2) Закон Сохранения Импульса
- •3) Закон Сохранения Механической Энергии
- •2. Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.
- •Закон Ома
- •Билет 14
- •1) Работа и кинетическая энергия вращающегося тела.
- •1. Работа и мощность при вращении твердого тела.
- •2) Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •1)Основной закон динамики вращательного движения
- •2.Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Индукция магнитного поля длинного соленоида.
- •1.Центростремительная ускорение и сила. Центробежная сила инерции.
- •2. Индукция и напряженность магнитного поля прямого и кругового тока. Магнитное поле прямого тока
- •20. Основные уравнения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Молярная масса. Число Авогадро. Уравнение состояния идеального газа (Менделеева – Клапейрона)
- •Уравнение среднеквадратичной скорости молекулы
- •Вариант 21
- •Основное уравнение мкт (википедия)
- •Эдс индукции движущегося в магнитном поле проводника
- •Вариант 22
- •Распределение молекул по скоростям
- •2. Действие магнитного поля на рамку с током
- •Билет № 23
- •1. Распределение Больцмана
- •Билет №24
- •2. Работа движущегося в магнитном поле проводника с током
Билет 14
1) Работа и кинетическая энергия вращающегося тела.
1. Работа и мощность при вращении твердого тела.
Работа и мощность при вращении твердого тела.
Найдем выражение для работы при вращении тела. Пусть сила приложена в точке , находящейся от оси на расстоянии , — угол между направлением силы и радиус-вектором . Так как тело абсолютно твердое, то работа этой силы равна работе, затраченной на поворот всего тела. При повороте тела на бесконечно малый угол точка приложения проходит путь и работа равна произведению проекции силы на направление смещения на величину смещения:
.
Модуль момента силы равен:
,
тогда получим следующую формулу для вычисления работы:
.
Таким образом, работа при вращении твердого тела равна произведению момента действующей силы на угол поворота.
2. Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия – величина аддитивная. Поэтому кинетическая энергия тела, движущегося произвольным образом, равна сумме кинетических энергий всех n материальных точек, на которые это тело можно мысленно разбить:
, |
(6.4.1) |
|
Если тело вращается вокруг неподвижной оси z с угловой скоростью , то линейная скорость i-й точки , Ri – расстояние до оси вращения. Следовательно,
|
, |
(6.4.2) |
|
Сопоставив (6.4.1) и (6.4.2), можно увидеть, что момент инерции тела I является мерой инертности при вращательном движении, так же как масса m – мера инерции при поступательном движении. В общем случае движение твердого тела можно представить в виде суммы двух движений – поступательного со скоростью vc и вращательного с угловой скоростью ω вокруг мгновенной оси, проходящей через центр инерции. Тогда полная кинетическая энергия этого тела
|
, |
(6.4.3) |
|
Здесь Ic – момент инерции относительно мгновенной оси вращения, проходящей через центр инерции.
2) Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
Первое правило Киргофа относится к узлам цепи. Узлом называется точка, в которой сходится более чем два проводника (рис. 4.4). Ток, текущий к узлу, считается положительным, текущий от узла имеет противоположный знак. Первое правило Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:
Это правило вытекает из уравнения непрерывности, т. е., в конечном счете, из закона сохранения заряда. Число уравнений, составленных по первому правилу Кирхгофа, должно быть на одно меньше, чем число узлов в исследуемой цепи. Этим обеспечивается линейная независимость получаемых уравнений.
Второе правило относится к любому выделенному в разветвленной цепи замкнутому контуру (например, 1-3-2) (см. рис. 4.5). Зададим направление обхода, изобразив его стрелкой. Применим к каждому из неразветвленных участков контура закон Ома:
При сложении этих выражений получается одно из уравнений
;
которое выражает второе правило Кирхгофа: для любого замкнутого контура алгебраическая сумма всех падений напряжения равна сумме всех ЭДС в этом контуре.
Подобные уравнения могут быть составлены для всех замкнутых контуров, существующих в данной разветвленной цепи, однако их число должно быть ограничено уравнениями для независимых контуров, в которых встречается хотя бы один ток, не входящий в остальные.
При составлении уравнений согласно второму правилу Кирхгофа токам и ЭДС нужно приписывать знаки в соответствии с выбранным направлением обхода.
Например, ток l1 нужно считать положительным, он течет по направлению обхода. ЭДС 2 также нужно приписать знак "плюс", так как она действует в направлении обхода. Току l3 и ЭДС 3 приписывается знак "минус".
На практике, при решении задач, при составлении уравнений направления токов выбирают произвольно и в соответствии с этим применяют правило знаков.
Действительное направление токов определится решением задачи: если какой-либо ток окажется положительным, то его направление выбрано правильно, если отрицательным, то в действительности он течет противоположно выбранному направлению.
Число независимых уравнений, составленных в соответствии с первым и вторым правилами Кирхгофа, равно числу различных токов, текущих в разветвленной цепи. Поэтому, если заданы ЭДС и сопротивления, то могут быть вычислены все токи.
Вариант №15
1)Момент импульса характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение.
Момент импульса частицы относительно некоторого начала отсчёта определяется векторным произведением её радиус-вектора и импульса:
где — радиус-вектор частицы относительно выбранного неподвижного в данной системе отсчёта начала отсчёта, — импульс частицы.
Закон сохранения момента импульса (закон сохранения углового момента) — векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. В соответствии с этим, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем.
2)Магнитное поле тока- поле которое образуется вблизи проводника с током.
Вектор магнитной индукции – силовая характеристика магнитного поля – физическая величина которая численно равна максимальной силе ампера которая действует на проводник длинной 1м. по которому идет ток 1А.
B= .
Вектор магнитной индукции- силовая характеристика магнитного поля которая численно равна максимальному моменту который действует на замкнутый контур площадью 1м2 по которому идет ток 1А.
B= .
Напряжённость магнитного поля — (стандартное обозначение Н) это векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M.
, где μ0 - магнитная постоянная
Закон Био — Савара — Лапласа.
.
r-радиус вектор проведенный от элемента проводника dl в точку наблюдения, I-сила тока в проводнике, μ0 - магнитная постоянная.
Линии магнитной индукции- линии где касательные в любой точке совпадают с направлением вектора В.
Вариант №16