Шпаргалка по "Физике"

24. механическая работа  и мощность

 Если действующая на тело сила F вызывает его перемещение s, то действие этой силы характеризуется величиной, называемой механической работой(или, сокращенно, просто работой).

Механической  работой А называют скалярную величину, равную произведению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении действия этой силы, т. еА=Fs.

Вобщем случае механическая работа равна произведению модуля силы и модуля перемещения на косинус угла между направлениями силы и перемещения. Работа силы, направленной вдоль перемещения тела, положительна, а силы, направленной против перемещения тела, - отрицательна.

Мощностью N называют величину, равную отношению работы А к промежутку времени t, в течение которого эта работа была совершена: N=A/t  

что в СИ единицей мощности яв-ляется 1 Дж/с (джоуль в секунду). Эту единицу иначе называют ватт (Вт), 1 Вт= 1 Дж/с. 

25. специальная теория относительности

теория, описывающая  движение, законы механики и пространственно-временные отношения при скоростях движения, близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей называется общей теорией относительности.

Отклонения в протекании физических процессов, описываемые  теорией относительности, от эффектов, предсказываемых классической механикой, называют релятивистскими эффектами. Скорости, при которых такие эффекты становятся существенными —релятивистскими скоростями. + см.тетрадь постулаты энштейна за 14 сентября 

26. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ДИНАМИКА

раздел частной теории относительности, посвященный изучению движения материальных тел под действием приложенных к ним сил. 

В теории относительности  свободные, т. е. не подверженные действию сил, материальные точки имеют в  качестве своих мировых линий  времениподобные или изотропные геодезические. Этот факт является выражением закона инерции в теорий относительност. Если на частицу действуют силы, то ее мировая линия не совпадает с геодезической.

При построении нерелятивистской механики в основу были положены законы Ньютона.

При построении релятивисткой  динамики необходимо что-то постулировать.  Мы будем

следовать той же логике и начнем со второго закона Ньютона, модифицировав его так, чтобы

его было можно применять  для релятивистских частиц. В то же время при малых скоростях

частиц по сравнению  со скоростью света он должен переходить в известный нам. Вообще

при получении всех формул релятивисткой динамики мы, прежде всего, будем проверять их

совпадение    в предельном случае малых скоростей  с известными аналогами механики

Ньютона.  Второй основополагающий принцип -  полученные уравнения должны быть

инвариантны относительно преобразований Лоренца.

   В СТО был  введен четырех мерный радиус-вектор,  в котором три проекции обычные

проекции на координатные оси трех мерного пространства,  четвертая фактически была

временем,  умноженная на скорость света для того,  чтобы  все компоненты были одной

размерности. 

27. основные положения  МКТ

Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химических веществ.

В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:

1. Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.
2. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.
3. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

Наиболее ярким  экспериментальным подтверждением представлений молекулярно-кинетической теории о беспорядочном движении атомов и молекул является броуновское движение. Это тепловое движение мельчайших микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе. Броуновские частицы движутся под влиянием беспорядочных ударов молекул. Из-за хаотического теплового движения молекул эти удары никогда не уравновешивают друг друга. В результате скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по модулю и направлению, а ее траектория представляет собой сложную зигзагообразную кривую. Главный вывод теории А. Эйнштейна состоит в том, что квадрат смещения <r²> броуновской частицы от начального положения, усредненный по многим броуновским частицам, пропорционален времени наблюдения t.

28. Агрегатные состояния  в-ва

Любое вещество состоит  из молекул, а его физические свойства зависят от того, каким образом  упорядочены молекулы и как они  взаимодействуют между собой. В обычной жизни мы наблюдаем три агрегатных состояния вещества — твердое, жидкое и газообразное.

Газ расширяется, пока не заполнит весь отведенный ему объем. Если рассмотреть газ на молекулярном уровне, мы увидим беспорядочно мечущиеся и сталкивающиеся между собой и со стенками сосуда молекулы, которые, однако, практически не вступают во взаимодействие друг с другом. Если увеличить или уменьшить объем сосуда, молекулы равномерно перераспределятся в новом объеме. Молекулярно-кинетическая теория связывает молекулярные свойства газа с его макроскопическими свойствами, такими как температура и давление.

В отличие от газа жидкость при заданной температуре занимает фиксированный объем, однако и она принимает форму заполняемого сосуда — но только ниже уровня ее поверхности. На молекулярном уровне жидкость проще всего представить в виде молекул-шариков, которые хотя и находятся в тесном контакте друг с другом, однако имеют свободу перекатываться друг относительно друга, подобно круглым бусинам в банке. Налейте жидкость в сосуд — и молекулы быстро растекутся и заполнят нижнюю часть объема сосуда, в результате жидкость примет его форму, но не распространится в полном объеме сосуда.

Твердое тело имеет собственную форму, не растекается по объему контейнера и не принимает его форму. На микроскопическом уровне атомы прикрепляются друг к другу химическими связями, и их положение друг относительно друга фиксировано. При этом они могут образовывать как жесткие упорядоченные структуры — кристаллические решетки, — так и беспорядочное нагромождение — аморфные тела (именно такова структура полимеров, которые похожи на перепутанные и слипшиеся макароны в миске).

29. количество в-ва.  Число Авогадро. 

Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы, электроны или любые другие частицы). Единица измеренияколичества вещества в СИ — моль.

Эта физическая величина используется для измерения макроскопических количеств веществ в тех случаях, когда для численного описания изучаемых  процессов необходимо принимать  во внимание микроскопическое строение вещества, например, в химии, при изучении процессов электролиза, или в термодинамике, при описании уравнений состоянияидеального газа.

При описании химических реакций, количество вещества является более удобной величиной, чем масса, так как молекулы взаимодействуют не зависимо от их массы в количествах, кратных целым числам. Число́ Авога́дро, конста́нта Авогадро — физическая константа, численно равная количеству специфицированных структурных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов или любых других частиц) в 1 моле вещества. Определяется как количество атомов в 12граммах (точно) чистого изотопа углерода-12. Обозначается обычно как N_A Значение числа Авогадро, рекомендованное CODATA в 2006 году

N_A = 6,022 141 79(30)×10²³ моль⁻¹.

Моль — количество вещества, которое содержит N_A структурных элементов (то есть столько же, сколько атомов содержится в 12 г¹²С), причём структурными элементами обычно являются атомы, молекулы, ионы и др. Масса 1 моля вещества (молярная масса), выраженная в граммах, численно равна его молекулярной массе, выраженной в а.е.м.. Так, 1 моль натрия имеет массу 22,9898 г и содержит примерно 6,02×10²³ атомов; 1 моль фторида кальция CaF₂ имеет массу (40,08 + 2×18,998) = 78,076 г и содержит 6,02×10²³молекул, как и 1 моль тетрахлорида углерода CCl₄, масса которого равна (12,011 + 4×35,453) = 153,823 г и т. п.

30. масса молекулы.

Молекуля́рная ма́сса (менее правильный термин: молекулярный вес) — масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Численно равна молярной массе. Однако следует чётко представлять разницу между молярной массой и молекулярной массой, понимая, что они равны лишь численно и различаются по размерности.

Молекулярные массы  сложных молекул можно определить, просто складывая молекулярные массы  входящих в них элементов. Например, молекулярная масса воды (H₂O) есть

M_H2O = 2 M_H + M_O ≈ 2·1+16 = 18 а. е. м. 

31. основное уравнение  МКТ

Идеальный газ. Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа. В модели идеального газа предполагается следующее: молекулы обладают пренебрежимо малым объемом по сравнению с объемом сосуда, между молекулами не действуют силы притяжения, при соударениях молекул друг с другом и со стенками сосуда действуют силы отталкивания.

Давление идеального газа. Одним из первых и важных успехов молекулярно-кинетической теории было качественное и количественное объяснение явления давления газа на стенки сосуда.    

Качественное объяснение давления газа заключается в том, что молекулы идеального газа при  столкновениях со стенками сосуда взаимодействуют с ними по законам механики как упругие тела.

Давление идеального газа равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекул, содержащихся в единице объема. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

32. связь давления с температурой