- •1. Кинематика материальной точки. Система отсчета. Траектория, перемещение, скорость,
- •2. Криволинейное движение. Нормальное и тангенсальное ускорения.
- •3. Движение точки по окружности. Угловые перемещение, ускорение, скорость. Связь между линейными и угловыми характеристиками.
- •4. Динамика материальной точки. Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона.
- •5. Фундаментальные взаимодействия. Силы различной природы(упругие, гравитационные, трения). Второй закон Ньютона. Масса. Третий закон Ньютона.
- •6. Импульс системы материальных точек. Уравнение движения центра масс. Закон сохранения импульса.
- •7. Момент импульса и момент силы. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса. Гироскопические явления.
- •8. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Основной закон динамики вращательного движения абсолютно твердого тела. Момент инерции.
- •9. Расчет момента инерции тел простой формы. Теорема Штейнера.
- •10. Кинетическая энергия материальной точки и абсолютно твердого тела.
- •11. Работа переменной силы, мощность. Потенциальные и непотенциальные поля. Консервативные и диссипативные силы. Потенциальная энергия.
- •12. Закон всемирного тяготения. Поле тяготения, его напряженность и потенциальная энергия гравитационного взаимодействия.
- •13. Работа по перемещения тела в поле тяготения. Космические скорости.
- •14. Соударения тел. Упругое и неупругое взаимодействия.
- •15.Закон Паскаля. Гидростатическое давление. Сила Архимеда. Уравнение Бернулли
- •16.Вязкость. Движение тел в жидкостях и газах
- •17.Постулаты сто. Границы применимости классической механики.
- •18.Сто, относительность длины и промежутков времени. Взаимосвязь массы и энергии, соотношение между полной энергией и импульсом частицы.
- •19.Колебательное движение и его характеристики: смещение, амплитуда, фаза, циклическая частота, период, скорость, ускорение.
- •21. Пружинный и физический маятники.
- •22. Свободные затухающие колебания. Характеристики затухания: коэффициент затухания, время релаксации, декремент затухания, добротность колебательной системы.
- •23 . .Вынужденные колебания Резонанс
- •24.Волновое движение.
- •25.Волновые процессы в упругой среде, скорость распространения волны.
- •26. Термодинамическая система параметры состояния термодинамической системы. Основные положения молекулярно-кинетической теории газов.
- •27. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
- •28.Уравнение состояния идеального газа
- •29. Закон Максвелла распределения молекул по скоростям теплового движения. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •30. Среднее число столкновений и средняя длина свободного движения молекул.
- •31.Явления переноса. Диффузия, вязкость, теплопроводность.
- •32. Первый закон термодинамики. Работа, теплота, теплоемкость, ее виды.
- •33. Политропный процесс, его частные случаи: изобарный, изотермический, адиабатный, изохорный.
- •34. Второй закон термодинамики. Энтропия. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно.
- •35.Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реальных газов. Фазовые превращения
- •37.Электрическое поле. Напряженность поля. Поле точечного заряда. Графическое изображение электростатических полей. Принцип суперпозиции полей. Поле системы зарядов.
- •38.Энергетическая характеристика электростатического поля — потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом.
- •39.Работа сил электростатического поля по перемещению зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Потенциальный характер электростатического поля.
- •40.Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Гаусса. Вычисление напряженности поля заряженных сферы и шара с помощью теоремы Гаусса
- •41.Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Электрический диполь. Электрический момент диполя. Полярные и неполярные молекулы.
- •42.Свободные и связанные заряды. Электростатическое поле в диэлектриках. Диэлектрическая проницаемость и восприимчивость. Сегнетоэлектрики.
- •44.Энергия заряженного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.
- •45.Характеристики электрического тока: сила тока, вектор плотности тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме
- •46.Основные характеристики электрической цепи: разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение, сопротивление. Зависимость сопротивления от температуры. Сверхпроводимость.
- •47.Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа и их физическое содержание.
- •48.Работа выхода электронов из металла. Контактная разность потенциалов. Законы Вольта.
32. Первый закон термодинамики. Работа, теплота, теплоемкость, ее виды.
Допустим, что некоторая система (газ, заключенный в цилиндр под поршнем), обладая внутренней энергией U1, получила некоторое количество теплоты Q и, перейдя в новое состояние, характеризующееся внутренней энергией U2, совершила работу А над внешней средой, т. е. против внешних сил. Количество теплоты считается положительным, когда оно подводится к системе, а работа — положительной, когда система совершает ее против внешних сил. Опыт показывает, что в соответствии с законом сохранения энергии при любом способе перехода системы из первого состояния во второе изменение внутренней энергии U=U2-U1 будет одинаковым и равным разности между количеством теплоты Q, полученным системой, и работой А, совершенной системой против внешних сил: U=Q-A, или Q=U+A.
Уравнение выражает первое начало термодинамики: теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение ее внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил.
Выражение в дифференциальной форме будет иметь вид dQ=dU+dA,
где dU — бесконечно малое изменение внутренней энергии системы.
Работа
Для рассмотрения конкретных процессов найдем в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объема. Рассмотрим, например, газ, находящийся под поршнем в цилиндрическом сосуде. Если газ, расширяясь, передвигает поршень на бесконечно малое расстояние dl, то производит над ним работуA=Fdl=pSdl=pdV,
где S — площадь поршня, Sdl=dV— изменение объема системы. Таким образом, A=pdV.
Полную работу A, совершаемую газом при изменении его объема от V1 до V2, найдем интегрированием формулы (63)____________.
Результат интегрирования определяется характером зависимости между давлением и объемом газа. Найденное для работы выражение (52.2) справедливо при любых изменениях объема твердых, жидких и газообразных тел.
Теплота
Теплота - один из двух, известных современному естествознанию, способов передачи энергии - мера передачи неупорядоченного движения. Количество переданной энергии называют количеством теплоты.
а) изохорный процесс (V=const)
б) изобарный процесс (p=const)
в) изотермическом (T=const)
Теплоёмкость тела (обозначается C) — физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты ΔQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры ΔT (64) _____________.
Единица удельной теплоемкости — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг•К)).
Молярная теплоемкость— величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моля вещества на 1 К: (65)_______________.
где v = m/M — количество вещества, вы ражающее число молей.
Единица молярной теплоемкости — джоуль на моль-кельвин (Дж/(моль•К)).
Удельная теплоемкость с связана с молярной Сm соотношением Ст= сМ,
где М — молярная масса вещества.
Понятие теплоёмкости определено как для веществ в различных агрегатных состояниях (твёрдых тел, жидкостей, газов), так и для ансамблей частиц и квазичастиц (в физике металлов, например, говорят о теплоёмкости электронного газа). Если речь идёт не о каком-либо теле, а о некотором веществе как таковом, то различают удельную теплоёмкость — теплоёмкость единицы массы этого вещества и молярную — теплоёмкость одного моля его.
Для примера, в молекулярно-кинетической теории газов показывается, что молярная теплоёмкость идеального газа с i степенями свободы при постоянном объеме равна: (66)______________
А при постоянном давлении _(66)_______________.