- •Вопрос 1. Со и ск. Основные хар-ки мех-го движения. Прямолинейные и криволинейныое движение мт. Скорость и ускорение.
- •Вопрос 2. Движение мт по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорение. Связь угловых и линейных хар-к движения.
- •Вопрос 3. Векторные величины. Сложение, вычитание и умножение векторов. Сила и масса. Законы Ньютона.
- •Вопрос 4. Силы при криволинейном движении.
- •Вопрос 5. Закон всемирного тяготения. Зависимость веса тела от высоты над уровнем моря и геог-кой широты. Гравитационное поле.
- •Вопрос 6. Нормальное гравитационное поле и его аномалии.
- •Вопрос 7. Гравитационные явления и процессы.
- •Вопрос 8. Орбитальное движение Земли и ее осевое вращение. Неравномерности вращения Земли и их физическая природа.
- •Вопрос 9. Приливообразующие силы и их геофизическая роль.
- •Вопрос 10. Закон сохранения и изменения количества движения.
- •Вопрос 11. Работа силы и мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.
- •2) Потенциальная энергия тела массы m, находящегося в гравитационном поле другого тела массой м на расстоянии r0 от него.
- •3) Определим потенциальную энергию тела массой m, находящегося на небольшой высоте h над земной поверхностью.
- •Вопрос 12. Гармоническое колебание и его хар-ки. Маятники.
- •Вопрос 13. Энергия колеблющегося тела. Собственные колебания Земли. Сложение гармонических колебаний.
- •Вопрос 14. Волна и ее хар-ки. Продольные и поперечные волны. Принцип Гюйгенса. Интенсивность волны.
- •Вопрос 15. Звуковая волна. Хар-ки звука. Инфразвук и ультразвук. Принцип локации.
- •Вопрос 16. Элементы механики жидкости. Основные определения. Уравнение неразрывности.
- •Вопрос 17. Уравнение Бернулли и его применение для определения статического и динамического давления.
- •Вопрос 18. Основные положения мкт строения вещества. Межмолекулярные силы. Агрегатное состояние вещества.
- •Вопрос 19. Макроскопические системы. Термодинамическое равновесие. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.
- •Вопрос 20. Газовые законы (Бойля-Мариотта, Гей-Люсака, Авогадро). Уравнение состояния идеального газа.
- •Вопрос 21. Барометрическая формула и распределение Больцмана.
- •Вопрос 22. Явления переноса в газах и жидкостях.Диффузия в газах.
- •Вопрос 23. Явление переноса. Телопроводность.
- •Вопрос 24. Явления переноса в газах и жидкостях. Внутреннее трение (вязкость).
- •Вопрос 44. Мпз. Магнитные полюса Земли. Элементы земного магнетизма. Магнитные карты изогон, изоклин и изодин.
- •Вопрос 45. Межпланетное мп. Солнечный ветер. Магнитосфера Земли. Радиационные пояса Земли.
- •Вопрос 46. Природа геомагнитного поля. Источники энергии геомагнитного поля. Мп в морской и океанической воде.
- •Вопрос 47. Главное магнитное поле Земли и его аномалии.
- •Вопрос 48. Главное и переменное мп Земли. Вариации мп и их природа. Магнитные бури.
- •Вопрос 35. Геоэлектрическое поле Земли. Электрическая проводимость гидросферы, земной коры и её недр.
- •Вопрос 36. Электрическая проводимость атмосферы, ионосферы. Ионосферные слои. Влияние ионосферы на распространение радиоволн.
- •Вопрос 37. Электротеллурическое поле. Региональные и локальные эп земной коры. Вариации меридиональной и широтной напряженноти. Напряженность электротеллурического поля.
Вопрос 2. Движение мт по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорение. Связь угловых и линейных хар-к движения.
Наиболее общие случаи вращательного движения – вращение свободного тела или тела, закрепленного в одной точке,- весьма сложны и детально рассматриваются в курсах теоретической физики. Для установления основных закономерностей вращательного движения мы рассмотрим простейший случай вращения твердого тела вокруг неподвижной оси.
Абсолютно твердым телом называется такое тело, расстояние между двумя любыми точками которого во время движения остается неизменным.
Рассмотрим абсолютно твердое тело с закрепленной осью ОО, изображенное на рис.3. Проведем через эту ось две плоскости: Q и P.
Неподвижная плоскость Q будет являться телом отсчета. Подвижная же плоскость Р скреплена с телом и вращается вместе с ним. Мгновенное положение этой плоскости будет характеризоваться величиной двугранного угла . Задание угла поворота в этом случае целиком определяет положение тела; тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, имеет лишь одну степень свободы. Угол считается положительным, если вращение происходит таким образом, что при наблюдении вдоль оси сверху вниз угол отсчитывается по часовой стрелке. При вращении в обратном направлении <0. При совершении n оборотов угол = 2n.
Зависимость = (t) - наз. уравнением вращательного движения тела. При вращении всего твердого тела в целом отдельные его точки движутся по окружностям, центры которых лежат на оси вращения.
Кинематические характеристики различных движущихся точек (S,V, W) связаны друг с другом и с кинематическими характеристиками движения всего тела в целом.
Рассмотрим произвольную точку М, лежащую в подвижной плоскости Р. Угол поворота всего тела и путь S, пройденный точкой М, будем отсчитывать от плоскости Q. Если измерять в радианах, то S и связаны известным равенством S = r
За промежуток времени Δt тело повернется на Δφ и точка М пройдет путь ΔS = rΔφ. Делим обе части равенства на Δt и перейдем к пределу lim ΔS/Δt = r (1) lim Δφ/Δt Δt→0 ω=lim Δφ/Δt = dφ/dt – угловая скорость. 1 об/мин = 2/60 (рад/с) = /30 (рад/с), Т- период обращения – время в течение которого тело поворачивается волруг неподвижной оси вращения на угол = 2. Из (1) следует V = r .
Угловую скорость вращения тела условились считать вектором, направление которого определяется известным правилом винта: если головку винта вращать в направлении вращения тела, то направление движения оси винта совпадает с направлением вектора угловой скорости. Очевидно, что вектор всегда направлен || ОО в ту или другую сторону в зависимости от направления вращения. В векторном видеV = r, откуда V = r sin(,r) =r, т.к. sin 900 = 1.
Очевидно, что угловая скорость будет одинаковой у всех точек вращающегося тела, а линейные скорости различных точек тела по величине будут пропорциональны расстоянию их до оси вращения r.
При неравномерном вращении изменяется и за t получает приращение ; приращение линейной скорости произвольной точки М V будет равно V r r, т.к. r =соnst.
Разделив обе части этого равенства на t и переходя к пределу, получим Lim Vt r lim t = r d/dt = r,
где - угловое ускорение. = рад/с2 = d/dt (d/dt) = d2/dt2
Угловое ускорение считается векторной величиной. Вектор углового ускорения направлен ||, если вращение ускоренное и , если движение замедленное.
Линейное ускорение W какой-либо точки вращающегося тела связано с угловыми характеристиками его движения.
Нормальное и тангенциальное ускорение. Часто вместо выражения вектора ускорения через три его проекции на оси координат удобнее представлять его в виде геометрической суммы двух составляющих, направленных по касательной к траектории и по нормали к траетории. Первая составляющая W - тангенциальное или касательное ускорение характеризует быстроту изменения только величины скорости, вторая Wn – наз. центростремительным или нормальным ускорением характеризует быстроту изменения скорости только по направлению.
W =W +Wn. W= dV/dt; Wn=V2/r, а
W W2 + Wn2 = (dV/dt)2 + (V2/r)2
Для равномерного криволинейного движ. V = const, W= 0 иW=Wn.
Для неравномерного прямолинейного движения (r=) Wn=0 иW =W. Если при этом W=const, то движение равноускоренное. 1.Если острый, то tg = Wn/W > 0. Это значит, что dV/dt > 0, т.к. V2/r > 0, т.е. величина скорости возрастает с течением времени, движение равноускоренное. Если - тупой – движение равнозамедленное.