- •1. Системы отсчёта и координат. Осн. Хар-ки мех. Движения. Прямол-е и кривол-е дв-е. V b w.
- •2.Движение мат. Т-ки по окр-ти. Норм-е и танг-е ускор-е связь угловых и лин-х хар-к движ-я
- •3.Силы. Масса. Законы ньютона.
- •4. Силы при криволин
- •5. Закон всемирного тяготения. Зав-ть веса тел от высоты над Ур-м м.О., геошг. Ироты
- •6. Нормальное гравитационное поле и его аномалии.
- •8.Орбитальное движение Земли и ее осевое вращение. Неравномерости вращения з., их физ-я природа
- •9. Приливообразующие силы и их геофизическая роль.
- •10. Закон сохранения и изменения количества движения.
- •11. Работа силы, мощность кин-я и пот-я э. Энергия, работа силы, мощность
- •Кинетическая и потенциальная энергии
- •12.Гармонич-е колеб-е, его хар-ки. Мат., физ., пруж. Маятники
- •13.Энергия колеб-ся тела. Собственные колебания з. Сложен. Гарм-х кол-й
- •14. Волна,её хар-ки. Прод-е, попнр-е в.Пр-п Гюйгенса.Инт-ть.
- •15.Звук. Принцип локации
- •18. Основн полож молек-кинетич теории строен вещ-ва. Межмолек силы. Агрегат сост вещ-ва.
- •19.Макроскопические системы. Термодинам. Равновесие. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.
- •20. Газовые законы (бойля-мариотта, гей-люсака, авогадро). Уравнение состояния идеального газа.
- •21.Барометрическая формула и распред. Больцмана
- •22. Явление переноса в газах и жидкостях. Диффузия в газах
- •23.Явление переноса теплопроводность
- •24. Явление переноса в газах и жидкостях. Внутреннее трение (вязкость).
- •26.Внутр-я энергя идеал-го г. Работа и теплота.Зак. Сохран-я энергии. 1-е нач. Термодин-ки
- •27.Электрические заряды и электрическое поле. Закон кулона. Принцип суперрозиции. Напряженость электоростатического поля
- •29.ПримЕры вычисления электр. Полей с пом. Т. Острогр-Гаусса.
- •30. Потенциал и работа сил электростатического поля. Циркуляция напряжености электростатического поля вдоль замкнутого контура. Разность потенциалов.
- •31. Градиент потенциала. Связь между потенц и напряж-ю электростат поля в кажд точке поля.
- •32 Эквипотенциальные пов-ти
- •33. Вычисл потенц некот простейш электростат полей.
- •1 .Потенциал электрического поля точечного заряда q.
- •3. Шаровой конденсатор.
- •34. Геоэлектрическое поле земли. Электрическая проводимость атмосферы, гидросферы, земной коры и недр
- •35. Электрическая проводимость атмосферы. Ионосфера, ионосферные слои. Влияние ионосферы на распределение радиоволн Нормальное Эл-е поле а. Техног-е возд-е на а.
- •36. Электротеллурическое поле. Региональные и локаьные электротеллурические поля земной коры. Вариации меридиональнй и широтной наряжённости электроллурическго поля
- •37. Изучение глубинного строения Земли методом глубинного зондирования
- •38.Масса, форма, размеры и строение атмосферы. Слои атмосферы и зависимость т атмосферы от высоты.
26.Внутр-я энергя идеал-го г. Работа и теплота.Зак. Сохран-я энергии. 1-е нач. Термодин-ки
Сумма всех видов эн движ и взаимодейств ч-ц тела или сист тел наз внутр эн тела или сист. В сост внутр эн тела входит эн всех видов движ, а им: эн поступат и вращ движ молек, эн колеб движ ат в молек, а также эн взаимод входящ в тело молек. Внутр эн не включ в себя кинетич и потенц эн тела.
Молек-кинетич теор позвол рассчит внутр эн тела. Так как в идеал газе взаимодейст между молек отсутств (взаимн потенц эн молек равна 0), то его внутр эн складыв только из эн тепл движ отдельн молек. U0 = (i/2)kTNA = (i/2)RT.
Внутр эн для произвол массы М газа: U = (M/)i RT/2 = Z i RT/2.
Внутр эн данной массы идеал газа завис только от темпер и соверш не завис от объема, заним газом при дан темпер. Для реал газа это не так.
Рассмотр термодинам сист, для кот мех эн не измен, а измен лишь ее внутр эн. Внутр эн сист может измен в рез-те различ проц, наприм, сообщ ей теплоты. Для нагрев тела над ним надо соверш раб. Изв, что газ можно нагр и др способ, при кот мех раб не соверш. Для этого тело приводится в контакт с др телом, имеющ более высок темпер. При таком контакте происхт обмен эн, причем 1 тело перед внутр эн др без соверш раб. Такой проц наз теплопередачей.
Теплопередача осуществл не только при непосредств контакте, но и в том случ, когда тела различ темпер раздел к-л средой . В 1 случ передача осуществл путем теплопроводн, а во 2– теплоизлуч. Кол-во эн, передав одним телом др при их контакте или путем излуч наз кол-вом теплоты. Т.о., можно гов о 2-х формах передачи эн от одних тел к др: работе и теплоте. Кол-во тепл, также как и мех раб, явл мерой измен эн тела или сист тел.
Раб можно охарактериз как макроскопич форму передачи эн, связ с макроскопич перемещ в сист, а теплоту – как микроскопич форму измен эн, связ с микроскопич проц, происходящ в сист.
При этих превращ соблюд з-н сохр и превращ эн; применит к термодинам проц этим з-ном и явл 1 нач термодинам.
Если сист подверг одноврем и мех и тепл воздейств, то
Q = dU + A (1) т.е., бесконеч малое кол-во тепла, передав сист, идет на бесконеч малое измен ее внутр эн и на элементар раб, соверш сист против внеш сил. Ур-е выраж 1 нач термодин в дифференц форме, т.е. для бесконеч малого измен сост сист.
В интеграл виде, т.е для конеч измен сост сист 1 нач термодин имеет вид Q = U2 – U1 + A, где U2 – U1 -изменен внутр эн тела или сист при переходе ее из сост 1 в сост 2, Q – кол-во теплоты, получ при этом сист, и А – полн раб.
Если сист периодич возвращ в первонач сост, то измен ее внутр эн U = 0. Тогда, согласно 1 нач термодин А = Q,
т.е. вечн двиг 1-го рода - периодич действ двиг, кот соверш бы больш раб, чем сообщ ему извне эн, - невозможен.
27.Электрические заряды и электрическое поле. Закон кулона. Принцип суперрозиции. Напряженость электоростатического поля
Электрич заряд явл неотъемл св-вом заряж ч-ц. Электр заряд дискретен. Элементар заряд для различ в-в одинаков по абсолют велич и обознач "е". Электрон имеет отрицат элементар заряд е-, протон –е+, заряд нейтрона=0. (me=0,91·10-27г; mp=1,67·10-24г)
Обычно заряды разн знаков присутств в в-ве в равн кол-вах и распредел с одинак плотн.
Электр заряды могут исчез и возник вновь, однако, два элементар заряда противополож знаков всегда возник и исчез одноврем. Поэтому суммар заряд электрич изолир сист не может измен -алгебраич сумма электрич зарядов в замкн изолир сист остается постоян – з-н сохр электрич заряда.
Электр заряд не завис от сист отсчета и от того, движ ли этот заряд.
Если электр зар могут своб перемещ между различ ч-ми тела, то соответств тела наз проводниками. Тела, в кот электрич зар не могут своб перемещ - изоляторы или диэлектр. Сущ в-ва с промежут между проводн и диэлектр проводимостью - полупроводн.
Одноим Эл заряды отталк, разноим - притяг.
Закон взаимод электр зар был установл Кулоном.
Сила взаимод 2-х точ зарядов направл вдоль линии, соедин оба заряда, пропорц велич кажд из зарядов и обратно пропорц квадрату расстоян между зарядами
В вектор форме з-н Кулона :
Эта ф-ла выраж не только велич силы, но и её направл, -вектор, провед из одного заряда в др, имеет направл ктому из зарядов, к кот прилож сила `F .
; ;
т.е. взаимод эл зарядов удовлт 3-му з-ну Ньютона.
Коэф k завис от выбора сист ед. В СИ к=1/4πε, где - электрич пост в вакууме,1/4π-множитель рационализации. = 8,86 ·10-12 Кл2/Н·м2 ; k= 9·109Н·м2/Кл2.
В сист СИ з-н Кулона выгл след образом
`(1”)
e -безразмер велич, хар-ая электр св-ва среды - относит диэлектрич прониц среды
В сист СИ вводится осн эл ед тока - ампер (А). Ед заряда в СИ явл кулон (К) - кол-во электрич, протек за I с ч-з попереч сеч проводн при токе в цепи, равном I А: 1Кл = 1А·с
Принц суперпозиц. Если зарядов им не 2, а больше, то на кажд заряд будут действ др заряды. Опыт показ, что силы, возник в рез-те электр взаимод, складыв по тем же з-нам, как и силы в механике, т.е. вект`F равен геометр сумме сил `Fi, созд электр полями каждого заряда и определ по з-ну Кулона: `F = S`Fi.
Если заряды взаимод не в вакууме, а в однород непроводящ среде, то сила взаимод между зарядами уменьш.
- диэлектрич прониц среды.
Удален друг от др точеч заряды взаимод по з-ну Кулона. Матер носителем явл связ с зарядами электр поле. Даже при налич 1 - единств заряда в окруж пр-ве происх определ измен. Т.о. между зар сущ электрич поле, кот и осущ их взаимод. Если в каком -либо месте появл электр заряд, то вокруг этого заряда возник электрич поле.
Для колич хар-ки электр поля служит спец физ велич - напряжённость эл поля. Сила, действ на пробный заряд q', при внесен его в поле др зарядов, пропорц велич этого пробн заряда q’. Сила, действ на заряд q'=1, наз напряжённостью или силой электр поля и обознач `E.
Напряж-ть поля точеч заряда q на расстоян r от этого заряда равна: ; ;;
Напряж-ть поля точеч заряда убыв обратно пропорц квадрату расстоян от заряда.
Направление вектора `E определяется направлением силы `F, действующей на положительный заряд, помещённый в рассматриваемую точку поля.
28.ЛИНИИ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТ ПОЛЯ. ПОТОК ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ. ТЕОР. ОСТРАГРАДСКОГО-ГАУССА Для того, чтобы опис эл поле, нужно задать Е в кажд точке поля. Это можно сделать аналитич и графич с пом линий напряж или силовых линий (лин, провед в эл поле, для кот направл касат в люб точке совпад с направл вектора напряж-ти .
Т.к. касат определ 2 взаимно противополож направл, то силовой линии приписывают определ направл, отмеч его на чертеже стрелкой.
Густота силов лин отраж велич напряж-ти поля, а им, число силов лин, проходящ ч-з ед пов-ти, перпендик к силов лин, пропорц велич напряж-ти поля в дан месте.
Силов лин можно провести ч-з всякую точку поля. Силов линии нигде не пересек.
Для точеч заряда `E||`r и лин напряж-ти направл по радиусам, проведён из заряда. Для положит заряда (q>0) эти линии исходят из заряда и уходят в ¥ Для отриц заряда (q<0) `E направл против рад-вект`r, а лин напряж идут из ¥ и сходятся в точ нахожд заряда.
Связь между эл полем и его источн может быть выраж с пом понят потока вект напряж-ти.
Рассмотр в пр-ве некот эл поле и замкн пов-ть произвол формы. Разделим всю пов-ть на малые ч-ти, вектор напряж-ти эл поля не будет заметно мен. Направл элем пов-ти предст вектором нормали. Число силов лин, равных скаляр произвед
N = (`E×`n)dSi = Фi - поток вектора напряж-ти.
Слож потоки ч-з все элем пов-ти и получ поток через всю пов-ть
Ф = ò (`E×`n)dS =ò (En ×dS, где Еn - проекц `Е на направл нормали к площ dS, где интеграл берется по пов-ти S.
Теор Острогр-Гаусса.
1).поле созд изолир положит точеч зарядом q и что пов-ю явл сфера рад r, в центре кот располож точеч заряд. E = (1/4pe0)(q/r3)`r,
Ф=E×4pr2= (q/4pe0 r2) 4pr2=q/e0. Поток не завис от разм сферы.
2).Поток не завис и от формы пов-ти, окруж заряд q.
Лин напряж-ти эл поля нач и заканч только на эл зарядах. Если замкн пов-ть не охват заряда, то поток вект эл поля ч-з эту пов-ть = 0
3). Поле созд не 1 точеч зарядом, а произвол сист точеч зарядов. Напряж-ть результир электростат поля равна вектор сумме напряж-ей электростат полей: `E = `E1+`E2 +`E3 +…+`En = S`Ei.
Поток напряж-ти результир поля сквозь произвол замкн пов-сть S равен
, но Фi=0, если i>k поэтому
поток вектора напряж-ти электростат поля в вакууме сквозь произвол замкн пов-ть равен отнош алгебр суммы зарядов, охватыв этой пов-ю, к электрич постоян. – т-ма Оетрогр-Гаусса
Для хар-ки электрич поля наряду с `Е удобно ввести ещё одну вект велич `D - электрич смещением или эл индукцией. `D = ee0 `E
-т-ма Остроградского-Гаусса.
Поток вектора электрич смещения сквозь произвол замкн пов-ть равен алгебр сумме электрич зарядов, охватыв той пов-ю.