- •1.Сила, масса, импульс. Законы Ньютона. Второй закон Ньютона как дифференциальное уравнение.
- •2. Закон изменения и сохранения импульса
- •3. Консервативные силы. Закон сохранения и изменения полной механической энергии.
- •Закон Сохранения Механической Энергии
- •4. Уравнение моментов
- •5. Закон изменения и сохранения момента импульса
- •6. Основное уравнение динамики вращательного движения.
- •7. Момент инерции. Момент инерции простейших систем. Теорема Гюйгенса – Штейнера
- •8. Основное уравнение мкт для давления и энергии
- •9. Работа и внутренняя энергия идеального газа. Первое начало термодинамики.
- •10. Теплоёмкость идеального газа. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона
- •11. Явление переноса: вязкое трение, теплопроводность, диффузия
- •12. Электростатическое поле, его характеристики е и φ., закон Кулона, принцип суперпозиции
- •13. Потенциальный характер электростатического поля. Связь е и φ
- •14. Элементы теории поля: градиент, дивергенция, ротор, поток вектора, циркуляция вектора
- •15. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в интегральном и дифференциальных видах (вывод). Уравнение Пуассона
- •16. Применение теоремы Остроградского – Гаусса к расчёту поля равномерно заряженной, бесконечно длинной нити и равномерно заряженного по объёму шара, поле сферы
- •17. Электрическое поле в веществе. Диполь в электрическом поле
- •18. Проводники в электрическом поле.
- •19. Законы постоянного тока
- •20. Магнитное поле. Его особенности. Магнитная индукция. Правило буравчика
- •21.Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной и дифференциальных видах
- •22. Закон Био-Савара-Лапласа. Его применение к расчету поля кругового тока
- •23. Теорема о циркуляции вектора в. Вихревой характер магнитного поля. Поле соленоида и поле прямого тока (вывод)
- •24. Сила Ампера и закон Ампера. Их применение к рассмотрению взаимодействия двух прямых токов. Определение единицы силы тока – ампер. Поле соленоида и поле прямого тока (вывод)
- •25. Сила Лоренца и её особенности. Циклотрон
7. Момент инерции. Момент инерции простейших систем. Теорема Гюйгенса – Штейнера
Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности во вращательном движениивокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Момент инерции твёрдого тела относительно какой-либо оси зависит не только от массы, формы и размеров тела, но также от положения тела по отношению к этой оси
8. Основное уравнение мкт для давления и энергии
Избыточное давление внутри капли жидкости:
|
|
|
Избыточное давление в мыльном пузыре:
|
|
Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул:
|
|
9. Работа и внутренняя энергия идеального газа. Первое начало термодинамики.
Вну́тренняя эне́ргия тела (обозначается как E или U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекулы. Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы. Это означает, что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии, её внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы. Согласно закону Джоуля, выведенному эмпирически, внутренняя энергия идеального газа не зависит от давления или объёма. Исходя из этого факта, можно получить выражение для изменения внутренней энергии идеального газа. По определению молярной теплоёмкости при постоянном объёме, . Так как внутренняя энергия идеального газа является функцией только от температуры, то
.
10. Теплоёмкость идеального газа. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона
Теплоемкость идеального газа — это отношение количества теплоты, сообщенного газу, к изменению температуры δТ, которое при этом произошло.
Адиабатический
В адиабатическом процессе теплообмена с окружающей средой не происходит, то есть . Однако, объём, давление и температура меняются, то есть .
Следовательно, теплоемкость идеального газа в адиабатическом процессе равна нулю: .
11. Явление переноса: вязкое трение, теплопроводность, диффузия
1. Теплопроводность. Если в первой области газа средняя кинетическая энергия молекул больше, чем во второй, то вследствие постоянных столкновений молекул с течением времени происходит процесс выравнивания средних кинетических энергий молекул, т. е., выравнивание температур. Перенос энергии в форме теплоты подчиняется закону Фурье: (
Диффузия. При происходит самопроизвольное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел; диффузия есть обмен масс частиц этих тел, при этом явление возникает и продолжается, пока существует градиент плотности. Во времена становления молекулярно-кинетической теории по вопросу явления диффузии возникли противоречия. Поскольку молекулы перемещаются в пространстве с огромными скоростями, то диффузия должна происходить очень быстро. Если же открыть в комнате крышку сосуда с пахучим веществом, то запах распространяется довольно медленно. Но здесь нет противоречия. При атмосферном давлении молекулы обладают малой длиной свободного пробега и, при столкновениях с другими молекулами, приемущественно «стоят» на месте. Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фика:
Внутреннее трение (вязкость). Суть механизма возникновения внутреннего трения между параллельными слоями газа (жидкости), которые движущутся с различными скоростями, есть в том, что из-за хаотического теплового движения осуществляется обмен молекулами между слоями, в результате чего импульс слоя, который движется быстрее, уменьшается, который движется медленнее — увеличивается, что приводит к торможению слоя, который движется быстрее, и ускорению слоя, который движется медленнее. Как известно, сила внутреннего трения между двумя слоями газа (жидкости) подчиняется закону Ньютона: