Градиент: это быстрота изменения физич величины в пространстве в заданном направлении.

Градиент величины – это отношение измен величины на расстояние, на котором это изменение совершалось

Теплопроводность: обуславливается тем, что молек, атомы или свободные электроны обладают большой кинетич энергией передает ее менее быстрым частицам. Интенсивность потока тепла прямопроп градиенту темпиратуры.

Средняя скорость- отношение пути пройденного телом к промежутку времени, который этот путь пройден.

Мгновенная скорость- это вектор, направленный по касательной к траэктории приделу средней скорости при неограниченном уменьшении промежутка времени.

Мгновенное ускорение: вектор, направленный по дуглом траэктории в сторону ее вогнутости, а по модулю равный среднему ускор при стремлении промежутка времен к нулю.

Вращателоное движение: Пусть шарик, подвешенный на нитке создает круговые движения на нитке. Если шарик переместился из положен 1 в положен 2 то радиус измен на уол ∆φ, называемый угловым перемещением. Равномерное вращение временем за которое вращ точка совершает один оборот, для неравномерного вращения периода не существует т.к. время постоянно меняется)

Угол повората ∆φ=2πN за N оборотов точка поворачивается на ∆φ

Угловая скорость: ω=∆φ/∆t ω=2π/Т

Вращательное движение твердого тела: ε = М/J – уравнение динамики вращательного движинеия М- бесконечно малый момент силы действующий на элемент массы, J – момент инерции твердого тела относительно оси вращения J=∫ r^2dm . dm-элементарная масса . Линейному ускорения соответ угловое ускорение, силе-момент силы а=F/m. След, что момент инерции-виличина, аналогичная массе тела, которая является мерой инертности тела

Момент инерции тел правильной геометрич формы:

Материальная точка: J=mr^2

Тонкостенная трубка J=mR^2

Сплошной целиндр J= mR^2 / 2

Шар J=2/5∙mR^2

Конус относит его геом оси J=3/10mR^2

R – радиус инерции тела

Импульс, момент импульса, кинетич энерг вращ тела:

Импльс – величина равная произведению массы тела на его скорость р=mv, для вращающегося тела вводят аналогичн единицу L равную произведению момента инерции тела на его угловую скорость: L=Jω называемую моментом импульса

В замкнутой системе момент импульса есть величина постоянная это утверждение носит название Закона сохранения импульса: J1ω1= J2ω2 пример – Скамья Жуковского( человек с гантелями)

Работа переменной силы. Потенц энерг упругодеформ тела:

Fупр=-kx. k – коэф упругости. По занкону Гука при упругих деформациях нарпряжение прямо проп относительной деформации.

Колебательный процесс- любой физич процесс, характ повторяемостью в времени физч величин, связанных с этим процессом. Периодом колебания наз время в течении которого соверш полное коелебание. Частота колебаний (ν)- число колебаний в секунду измер в Гц ν = 1/Т=1/с. Простейшим колебанием явл гармонич колебание, такие колебания вызываются упругими силами: под действием силы упругости тело начинает двигатся к положению равновесия, но не остается в положении равновесия . рассмотрим на примере грам осциллятора: при оттяг пружины она движ в одну сторону, но тотчас на нее действует сила упругости и она начинает двигатся в другую. Амплитуда-макс отколонение от положения равновесия. d^2 x/dt^2= ω0^2 x = 0 – диф Ур. Смещен гарм осциллятора. Фаза колеб –число определяющ величину и направление смещ колеб точки

Циклич частота- быстрота измен фазы.

Уравнения и граф смещения, скорости и ускор гарм осциллятора. Полная энергия осциллятора: при гарм колебаниях скорость и ускорение изменяются с течением времени также по гарм закону и с той же частотой с какой происходят колебания смещения . ускорение всегда направлено к положению равновесия и противоположно по знаку величине смещения. Смещение и ускорение находятся в противофазе.

Когда точка проходит через равновесие, она имеет макс. скорость, а след, кинетич энергию . При наибольшем отклонении от равновесия кин. энерг. полностью переходит в потенциальную. Таким обр. полная энег гарм осциллятора есть: E=(mA^2 ω0^2)/2

в процессе колебания происходит период. превращение кин. энерг. в потенц. и обратно, но полная энерг. гарм. осц. остается постоянной.

Ф-ла периода колебаний пружинного маятника, применение.:

T=2π√(m/k) – чем больше масса тела и чем меньше коэф упругости , тем медленнее происходят колебания. период и частота колебаний маятника не зависят от величины амплитуды.

Затухающие колебания, уравнение, частота.:

d^2 x/dt + 2γ dx/dt + ω^2 x = 0 – ур заткхающих коелб

x = A∙℮^(- γt) ∙ cos ωt (ω≠ω0) решение уравнения

Всвязи с уменьшением амплитуда колебаний возрастает частота

Вынужденные колебания, ф-ла амплитуды, резонанс и явления в орг.:

Вынужденные колебания – колебания, происходящие подщ действием периодической внешеней силы, пополняющей запас сил затраченных на трение. Вынуждающая сила приводит систему в движение и колебания будут происходить до тех пор пока действ эта вынуждающая сила.

Амплитуда вын. коеб. зависет от частоты вынужд силы, массы самой силы, от соотношения между частотой вынужденных колебаний и собств. колеб.

А=F max /mω0 – амплитуда собств колебаний.

Резонанс – резкое возростание амплитуды вынужд. колеб., когда частоты вынуждающей силы приближены к частоте собств. колебаний тела. Частота собств колеб внутри орг. КРС сост. от 5 до 15 Гц. если животн. попадает в вибращию – каждый орган начинает вибрировать.

Сложение гарм коебаний. Биения.

сложение с одинк. частотой: пусть пружины имеют одинаковые коэф. упруг. и след. одинк. частоты ω. Если пружины разной длинны, то амплитуды их колебан. будут также разными А1 и А2 . допустим что нач фазы колеб будут также одинак. Тогда смещение тела под действием сил упругости этих пружин будут : х1 = А2 cos ωt и х2 = A2 cos ωt/

Результ. Ур. колеб: х=х1+х2= (А1+А2)cos ωt = B где В=(А1+А2)

сложен. с разн. частотами: пусть тело прикреп к двум пружинам с разными коэф. упругости и , след. с разными частотами собств колеб ω1 и ω2 , предположим что амплитуды и их нач. фазы равны. тогда суммарное Ур будет х=х1+х2=А(cosω1t+cosω2t)

Сложные колебания, разложение в гармонич. спектр. теорема Фурье.

одним из слжных колебаний яв прямоугольное его источником яв. электрогенератор воздеств. на кору головного мозга и приводт к наркозу – электросон.

Теорема Фурье: любые соложные колебания можно представ. в виде суммы гармонич колебаний, если колеб. периодические т.е. ЭКГ – пример сложного колебания. Механич колебания клапана сердца – это периодич ф-ция, но сложная , поэтому ее расклад по теории Фурье на гармонич. колебания по наличию новых пиков вершин сост диагноз о работе сердца.

Волны в упругих средах, попереч и продольн. Длинна волны.:

Волна – процесс распространения колебаний в упругой среде с переносом энергии. В каждой среде сущ. атомы, молек. взаимодействующие дрг с другом, между ними возник силы, переходящ. в упругие. При распр. волны каждая частица тянет за собой последующую. Поперечной волной наз: волна, частицы которой колеб. перпендикулярно движению самой волны. Продольная волна – волна, в которой частицы колеб вдоль движения самой волны. Стоячая волна образуется при отражении от препятствия.

Длинной волны называют наименьшее расстояние между двумя частицами в волне, которые колеблются в одинаковых фазах λ = uT=u/v v-частота, u – фазовая скорость.

Природа звука, скорость, интенсивность, поглащен, отражег, акуст. Давление:

Звук – колеб. движения частиц упругой среды, распр в виде волны. Скорость звука:

С=vλ где v – частота, Гц – 1с^-1; λ – длинна волны, м.(воздух 330м/с, вода 1500м/с твердые сред(кость) 4000м/с) скорость увелич с увеличением плотности среды.

Интенсивность звука – энергия, переносимая звуковай волной за ед. времени через ед. поверхности, перпендик. направлению распространения. J = E/St (Дж/с∙м^2)

S – полщадь поверх. E – энергия, Дж. Отражение, поглащение: при попадинии звуковой волны на границу рздела сред происходит ее отражение. Поглащение зависет от частоты: чем она выше тем поглащение сильнее. Давление: в звук волне может происходить повышение давления +∆Р – сжатие, и понижение давления -∆Р – разряжение.

Источники звука их физич характерист. и аналоги в животном мире. Виды звука излучения у животных.

Физич. Характ.: Частота(ν), интенсивность – кол-во энергии переносимое за ед. врем. через ед. расстоян. Психофизич.: высота, громкость, тембр.

Источниками звка яв. колеблющиеся сист.: Камертон, мембраны, стрна, труба.

Ужив. звук издается аналогично 1) мембране – птицы, плав. пузырь У рыб, крылья насекомых, перья птиц. 2) струне: голосовые связки чел. , мышечн. волокна, саранча.

Звук как психофизч яв. чувствит чел. уха .Закон Вебера-Фехнера. Интенсивность.

Звук обладает психофизич. характеристиками: высотой, громкостью, тембр.

Чел. ухо воспринимает звук с частотой в пред от 17 до 20000Гц. Звук – ушн. раковина(наруж.ухо) – мембрана(ср. ухо) – жидкая среда(внутр. ухо) – слух нерв.

сущь кривая зависемости порога слышимости от частоты звука.

Интенсивнось – энергия, перносимая, звук. волной за ед. времени на ед. расстояния, перпендик направ распространения. J=E/St ( Дж/с м^2) измер в Белах.

Закон Вебера-Фехнера:воспринимаемая человеческим ухом громкость пропорциональна логарифму интенсивности звука.

Инфразук, физич. хоракт. применение и полоучение:

К инфразвуку относят механич колебания и волны с частотой менее 20 Гц, не восприн. чел ухом. Физические св-ва: Интенсивность, низкие звуки (с большей длинной волны распространяются дальше). Источником инфразвука яв колеблющиеся тела, имеющ низкую частоту своих собств резонансных еолебаний( двери при резком захлопывании, холодильники, раскаты грома, автострады) применяется в военном деле как травматическое оружие, в хоз-ве для истребления грызунов.

Методы получения и регистрации ультразвука. физич хоракт.:

Ультрозвуком принято считать механ колебания и волны с нижней частотой, превышающей частоту звука воспринемаемую большинством людей т.е. больше 20 кГц. Извлечение и регистрация: Кюри открыл пьезоэлектрич. эффект, который заключается в том, что при механ воздействии на пластины пьезокристаллов, на их концах появ противоположные эл заряды, это св.-во лежит в основе фиксирования – измерения УЗ

если на разные конц пьезокристалла подавать электр потециал , то пьезокристал будет сжиматся, колебаться с частотой подаваемого потенциала это св-во лежит в основе работы генератора УЗ. Магнитострикция – периодическое изменения длинны стрежней из никеля с частотой действ. на них электромагнитного поля. Уз подчиняется тем же законам, что и обычный звук. т.е. он может так же поглащаться и отражаться.