- •1. Кинематическое описание движения. Перемещение, скорость.
- •2. Ускорение при криволинейном движении: нормальное и тангенциальное ускорение. Плоское вращение. Угловая скорость, ускорение.
- •3. Связь между векторами скорости и угловой скорости материальной точки. Нормальное, тангенциальное и полное ускорение.
- •4. Степени свободы и обобщенные координаты. Число степеней свободы абсолютно твердого тела.
- •5. Основная задача динамики. Понятие состояния в механике. Законы Ньютона.
- •6. Система единиц си. Границы применимости классической механики.
- •7. Импульс, закон сохранения импульса. Применение закона сохранения импульса к абсолютно неупругому удару. Движение тел с переменной массой.
- •Движение тел с переменной массой.
- •8. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
- •9. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •10. Силы в природе. Силы сухого и вязкого трения.
- •11. Упругая сила, закон Гука.
- •12. Консервативные и неконсервативные силы в механике. Потенциальная энергия.
- •13. Кинетическая энергия. Закон сохранения энергии в механике.
- •14. Закон всемирного тяготения. Движение в центральном поле. Космические скорости. Законы Кеплера.
- •15. Уравнение движения абсолютно твердого тела. Центр масс, примеры вычисления центра масс.
- •16. Плоское вращение абсолютно твердого тела и его кинетическая энергия.
- •17. Момент инерции тела и его физический смысл. Примеры вычисления момента инерции твердых тел. Теорема Штейнера.
- •18. Момент импульса твердого тела. Вектор угловой скорости и вектор момента импульса. Гироскопический эффект. Угловая скорость прецессии.
- •Гироскоп
- •19. Идеальная и вязкая жидкость. Гидростатика несжимаемой жидкости. Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли.
- •20. Гидродинамика вязкой жидкости, коэффициент вязкости. Течение по трубе. Формула Пуазейля. Закон подобия. Формула Стокса. Турбулентность. Движение вязких жидкостей и газов
- •21. Основное уравнение молекулярно - кинетической теории идеального газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.
- •22. Молекулярно - кинетический смысл температуры.
- •23. Внутренняя энергия идеального газа.
- •24.Теплоёмкость идеального газа при постоянном оъёме и давлении.
- •25. Статистические распределения. Вероятность и флуктуации.
- •26. Распределение Максвелла.
- •27. Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости газовых молекул.
- •28. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •29. Понятие о физической кинетике. Средняя длина свободного пробега, эффективный диаметр молекул и сечение рассеяния.
- •30. Вязкость, теплопроводность и диффузия в газах.
- •31. Обратимые и необратимые термодинамические процессы.
- •32. Первое начало термодинамики. Простейшие термодинамические процессы.
- •33. Кпд идеальной тепловой машины. Цикл Карно. Понятие термодинамической температуры.
- •34.Энтропия и ее термодинамический смысл. Второе начало термодинамики.
- •35. Уравнение Ван-дер-Вальса и его анализ. Экспериментальные изотермы.
- •36. Перегретая жидкость и перенасыщенный пар. Внутренняя энергия реального газа.
- •37.Эффект Джоуля - Томпсона. Сжижение газов.
- •38.Строение жидкостей. Силы поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения.
- •39. Давление под изогнутой поверхностью жидкости. Формула Лапласа.
- •40. Явление на границе жидкости и твердого тела. Краевой угол. Капиллярные явления.
- •41. Твердые тела. Аморфные и кристаллические тела.
- •42. Анизотропия кристаллов. Дефекты кристаллов.
- •43. Фазовые переходы первого и второго рода. Кривая фазового равновесия.
- •44. Фазовая диаграмма состояния вещества. Тройная точка. Уравнение Клайперона - Клаузиуса.
- •45. Уравнение гармонического колебания и его основные параметры.
- •46. Колебания груза под действием упругой силы.
- •47. Энергия гармонического колебания.
- •48. Физический и математический маятники. Приведенная длина и центр качания физического маятника.
- •49. Уравнение затухающих колебаний. Декремент затухания.
- •50. Действие периодической силы на затухающий гармонический осциллятор. Резонанс.
- •55. Волновое уравнение. Фазовая скорость волны в твердых телах и жидкостях.
- •56.Скорость звука в газах.
- •57. Передача информации с помощью волн.
- •58. Групповая скорость волны. Дисперсия.
- •59.Стоячие волны. Колебания струны.
- •60. Громкость и высота тона звука.
- •61. Эффект Доплера.
20. Гидродинамика вязкой жидкости, коэффициент вязкости. Течение по трубе. Формула Пуазейля. Закон подобия. Формула Стокса. Турбулентность. Движение вязких жидкостей и газов
Рейнольдс установил, что характер течения определяется значением безразмерной величины.
Где ρ — плотность жидкости и газа;
Υ — скорость потока;
ŋ— вязкость жидкости;
l — размер;
Re —число Рейнольдса;
Re=1320— переход от ++ движения к турбулентному
— если в качестве размера взять радиус;
В число Рейнольдоса входит отношение пластичности ρ и вязкостью η
—кинематическая вязкость , тогда число Рейнольдоса
Формула Пуазейля
Скорость по оси трубки (*)
Через кольцо радиуса r пройдёт в единицу времени объём жидкости не равен произведению площади кольца 2πrdr на скорость υ(r) на расстояние r от оси:
Проинтегрируем:
Подставляем (*) в (*/) получаем формулу Пуазейля
Поток сильно зависит от радиуса трубы. Q пропорциональна отношению т.е. перепаду давления на единицу длины трубы, а также обратно пропорциональна вязкости жидкости ŋ
Формула Стокса
Стокс установил, что при небольших скоростях и размерах тел модуль силы сопротивления определяется формулой:
ŋ— динамическая вязкость;
υ— скорость движения тела;
l— характеристический размер тела;
k— коэффициент пропорциональности, который зависит от формы тела;
Сила сопротивления в жидкостях небольших шариков при малых скоростях:
Формула Стокса справедлива паи условии, что расстояние от тела до границ жидкости много больше размеров тела.
21. Основное уравнение молекулярно - кинетической теории идеального газа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы.
МКТ—раздел физики, изучающий свойства объектов на основе их молекулярного строения. Молекула— мельчайшая частица вещества, определяющая его химические свойства Атомы—основная часть молекулы, их набор(не деление) ограничен
Основные положения МКТ а) вещество состоит из молекул. Доказательство: делимость тел, растворимость веществ, молекулы определяются электронным микроскопом. б) молекулы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении. Доказательство: давление газов, брауновское движение(хаотическое движение частиц в жидкости), диффузия(проникновение молекул одного вещества между молекулами другого вещества). в) молекулы взаимодействуют друг с другом. Доказательство: существование трёх агрегатных состояний вещества(газ. Жидкость, твёрдое тело), фазовые переходы между этими состояниями; упругие свойства твёрдых тел; поверхностное натяжений жидкостей;
Вывод основного уравнения МКТ
Давление газа на стенки сосуда определяется за счёт ударов молекул.
Предположим, что все молекулы имеют одинаковую массу m0 и движутся с одинаковой по модулю скоростью υ. Все удары молекул абсолютно упругие
— основное уравнение МКТ газа
Средне кинетическая энергия поступательного движения молекул.