- •1. Предмет и структура физики.
- •2. Предмет механики.
- •3. Материальная точка. Система отсчёта. Радиус-вектор. Траектория. Путь. Вектор перемещения. Скорость.
- •4. Вычисление пройденного пути. Средняя скорость прохождения пути.
- •5 . Ускорение. Понятие о кривизне. Нормальное и тангенциальное ускорение.
- •6. Основная задача механики.
- •7.Абсолютно твердое тело. Поступательное и вращательное движение. Вектора элементарного угла поворота, угловой скорости и углового ускорения. Связь линейных и угловых характеристик движения.
- •8. Первый закон Ньютона - постулат существования инерциальной системы отсчета.
- •9. Понятие силы и инертной массы. Импульс. Второй закон Ньютона.
- •10. Третий закон Ньютона.
- •11. Понятие о механической системе. Закон сохранения импульса (зси).
- •12. Центр масс. Теорема о движении центра масс.
- •13. Центр масс. Теорема о движении центра масс.
- •14. Реактивное движение. Формула Циолковского.
- •15. Проблемы космических полетов.
- •16. Понятие о механической работе и энергии. Мощность
- •24. Абсолютно упругий удар.
- •25. Абсолютно не упругий удар.
- •26. Момент силы, момент импульса относительно точки и оси.
- •27. Уравнение моментов.
- •28. Закон сохранения момента импульса системы материальных точек.
- •29.Основное ур-ие динамики вращ. Движения.
- •30. Момент инерции. Теорема Гюйгенса – Штейнера.
- •32. Кинетическая энергия вращательного движения.
- •33. Работа и мощность при вращательном движении.
- •36.Скорость света –инвариант относительно исо. Опыт Бронч - Бруевича.
- •39. Преобразования Лоренца
- •40.Относительность одновременности.
- •41. Длина отрезка в разных системах отсчета.
- •42. Интервал времени в разных системах отсчета. Опыт с мюонами.
- •46. Взаимосвязь массы и энергии. Кинетическая энергия в релятивисткой механике.
- •47. Взаимосвязь импульса и энергии, кинетической энергии и импульса.
- •48. Частицы с массой покоя, равной нулю.
- •49. Понятие о неинерциальных системах отсчета.
- •50. Сила инерции. Принцип Даламбера.
- •51. Центробежная сила инерции.
- •52. Сила Кориолиса. Закон Бэра.
- •53. Закон всемирного тяготения.
- •54. Напряженность поля тяготения. Принцип суперпозиций для потенциалов.
- •55. Работа в поле тяготения. Потенциальная энергия в поле тяготения.
- •56. Потенциал поля тяготения. Принцип суперпозиций для потенциалов. Эквипотенциальные поверхности.
- •57. Космические скорости.
- •58. Законы Кеплера
- •59. Статистический и термодинамический методы.
- •60. Понятие об идеальном газе. Законы идеального газа.
- •61. Поток молекул.
- •62. Уравнение Клаузиуса - основное ур-е мкт идеального газа.
- •63. Следствия из основного ур-ия мкт.
- •Законы идеального газа
- •1. Средняя арифмитическая скорость
- •2.Средняя квадратичная.
- •72. Барометрическая формула.
- •73. Распределение Больцмана по потенциальным энергиям. Опыт Перрена.
- •74. Степени свободы. Закон равномерного распределение энергии по степеням свободы.
- •7 5. Внутренняя энергия системы - функция состояния. Макроскопическая работа. Теплота. Эквивалентность теплоты и работы. Первое начало термодинамики.
- •81.Неполноценность I начала термодинамики. Различные формулировки второго начала. Круговые процессы. Тепловые машины.
- •80. Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты. Политропный процесс.
- •76.Применение 1 начала терм-ки к изопроцессам в идеальном газе
- •82.Цикл Карно с идеальным газом
- •86.Закон возрастания энтропии. Гипотеза о тепловой смерти Вселенной
- •87.Статистический смысл 2-го начал термодинамики.
- •90.Общие сведения о явлениях переноса. Средн длина свободн пробега молекул.
- •91. Диффузия.
- •84.Термодинамическая вероятность макроскопического состояния. Распределение молекул по объёму.
- •85.Энтропия. Формула Больцмана.
46. Взаимосвязь массы и энергии. Кинетическая энергия в релятивисткой механике.
Закон взаимосвязи массы и энегргии: Энергия покоя системы равна произведению массы этой системы на квадрат скорости света в вакууме.
E=mc2 (1)- полная энергия тела или системы тел, из каких бы видов энергии она не состояла бы, Е связанна с массой m соотношением (1).
m=m0/(1-v2/c2)1/2 -релятивистская масса, мера энергосодержания, зависит от скорости тела.
E=E0+ Ek ,где E0=m0c2–энегрия покоя.
Ek- кинетическая энергия.
m=m0+∆m (релятивистская добавка массы).
E=m0c2/√(1-v2/c2) =m2 m2c2(1- v2/c2)=m02c4,
m2c4- m2v2c2= m02c4 E2 – p2c2= m02c4- const.
E2= m02c4+ p2c2 E= √(m02c4+ p2c2)
47. Взаимосвязь импульса и энергии, кинетической энергии и импульса.
Связь полной энергии и импульса:
E=m0c2/√(1-v2/c2) =m2 m2c2(1- v2/c2)=m02c4,
m2c4- m2v2c2= m02c4 E2 – p2c2= m02c4- const.
E2= m02c4+ p2c2 E= √(m02c4+ p2c2)
Связь кинетической энергии и импульса:
E2 – p2c2= m02c4= E02 (1)- энергия покоя,
E= E0 + Ek E2= E02 + 2E0Ek + Ek2,
E2 – p2c2 = Eo2 + 2E0Ek + Ek2 – p2c2 = E02
p=1/c*√Ek(2E0+Ek)
48. Частицы с массой покоя, равной нулю.
Законы Ньютоновской механики не допускают существование частицы с нулевой массой, т.к. для них даже при малых F ускорение а∞.
Существование частиц с m0=0 не противоречит законам релятивисткой механики.
В соответствии с уравнениями
E=m0c2/√(1-v2/c2) и p= m0v/√(1-v2/c2)
Частица с m0=0 обладает p≠0 и E≠0, т.к. если её v=c, то соотношение 0/0 представляет собой неопределенность, которая может равняться конечному числу.
Пример: Фотон m0=0, Е0=0, Е=pc; E=hv=mc2 p=hv/c; p=mc m=hv/c2.
49. Понятие о неинерциальных системах отсчета.
Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Относительно всех инерциальных систем тело движется с одним и тем же ускорением «а».
Неинерциальные системы движутся относительно инерциальных систем с некоторым ускорением «ан». Поэтому в них законы Ньютона не выполняются.
Однако, эти законы можно применять, если ввести в рассмотрение особые силы – силы инерции.
Рассмотрим две системы отсчета К и Кн. Из них система К – инерциальная, а система Кн– неинерциальная.
Пусть система Кн движется относительно системы К с ускорением «ан». В инерциальной системе К
уравнение Ньютона для тела массы m движущегося с ускорением «а» имеет вид F=ma.
Тогда относительно неинерциальной системы Кн тело движется с ускорением а’=a-aн , умножив это равенство на массу тела, получим mа’=ma-maн
Это уравнение и представляет собой 2-й закон Ньютона в неинерциальной системе отсчета Кн.
Из него следует, что в неинерциальной системе на тело как бы действует дополнительная сила
которая и называется силой инерции.
С ее введением уравнение Ньютона в неинерциальной системе отсчета принимает вид
Сила инерции учитывает влияние ускорения самой неинерциальной системы на характер движения тела относительно этой системы. Силы инерции обнаруживают себя в реальных явлениях. Например, при ускоренном или замедленном движении поезда силы инерции вызывают падение предметов. В центрифугах они используются для разделения веществ.