Шпаргалка по физике

☺ Механическое движение изменение положения тела в пространстве относительно других тел, с течением времени. Механическая система – совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых, как единое целое. Абсолютно твердое тело тело, расстояние между любыми двумя точками которого остается постоянным. Система отсчета тело отсчета, система координат, часы.

Поступательное  движение такое движение, при котором прямая, соединяющая любые две точки тела остается параллельной самой себе при движении тела.

☺ Координатный способ задания положения м.т. положение м.т. в пространстве можно задать радиус вектором (вектор, проведенный из начала координат к м.т.)

☺ Путь м.т. расстояние измеряемое по траектории (линии, описываемой точкой при ее движении) вдоль движения м.т. Перемещение м.т. за данный промежуток времени вектор, соединяющий начальное и ее конечное положение. Мгновенная скорость первая производная от радиус

вектора по времени.

Средняя вектор, равный отношению перемещения м.т. за промежуток времени ∆t к этому промежутку времени. Средняя путевая скалярная величина, равная отношению пути, пройденному за промежуток времени ∆t к этому промежутку времени.

☺ Ускорение первая производная от скорости по времени или вторая производная то радиус вектора по времени. Нормальное

Тангенсальное

Модуль тангенсального ускорения характеризует быстроту изменения модуля скорости м.т.

Модуль ускорения

☺ Вычисление пути м.т. Перемещения.

Равномерное прямолинейное:

Равнопеременное прямолинейное:

☺ Кинематика вращательного движения твердого тела. Равномерное и равнопеременное движение.

Вращение тела вокруг неподвижной оси АВ – движение твердого тела при котором все точки прямой АВ жестко связанны с телом остаются неподвижными.

Мерой перемещения всего  тела за малый промежуток времени  ∆t для вращательного движения служит вектор элементарного угла поворота ∆φ

☺ Кинематика вращательного движения твердого тела. Вектор элементарного угла поворота – вектор, модуль которого равен самому углу поворота dφ за промежуток времени dt, направленный вдоль лси вращения по правилу правого буравчика: если рукоятку буравчика вращать в сторону увеличения угла φ, то поступательное движение буравчика даст направление вектора dφ). Угловая скорость – отношение вектора элементарного угла поворота dφ к некоторому промежутку времени dt, в течение которого происходил этот поворот. Угловое ускорение – первая производная от угловой скорости по времени.

☺ Частный случай вращательного движения. Равномерное вращение – такое вращение, при котором угловая скорость = const. Частота – число полных оборотов, совершаемых телом при равномерном движении по окружности в единицу времени. Период – время, за которое точка совершает один полный оборот. Равнопеременное вращение – вращение при котором угловое ускорение = const.

☺ Связь угловых и линейных характеристик вращательного движения.

 Тангенсальное и нормальное ускорения.

☺ 1 закон Ньютона: м.т. сохраняет состояние покоя или прямолинейного равномерного движения, пока внешняя сила не выведет ее из этого состояния. Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или деформируется. Масса – скалярная величина, которая является мерой инертности тела. Масса – величина аддитивная, те масса всего тела равна сумме масс частей этого тела Ускорение – первая производная от скорости по времени или вторая производная от пути по времени. 2 закон Ньютона: скорость изменения импульса м.т. равна действующей на нее силе.

☺ Импульс тела – величина, численно равная произведению массы на скорость тела и имеющая направление. Количество движения. Элементарный импульс силы - .

☺ 3 закон  Ньютона: две м.т. действуют друг на лдруга с силами равными по модулю, и направленными в противоположные стороны, вдоль прямой, соединяющей эти точки.

☺ Движение тела переменной массы.

Уравнение Мещерского.

Уравнение Циолковского.

☺ Работа – скалярное произведение силы на перемещение.

Механическая  энергия – мера механического движения тел и механического воздействия системы тел друг с другом и с внешними телами.

☺ Консервативные силы – силы, действующие в потенциальных полях. Неконсервативные. Потенциальная энергия – механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними. Закон сохранения энергии консервативной системы: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы (внутренние и внешние).

☺ Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела: производная по времени момента импульса механической системы относительно неподвижной точки равна главному моменту всех внешних сил, приложенных к системе относительно той же точки.

☺ Момент силы относительно точки: векторное произведение радиус вектора r проведенного из неподвижной точки к точке приложения силы на эту силу.

M=[rF]

 Неподвижной  оси: проекция на эту ось вектора момента силы относительно произвольной точки, взятой на этой оси.

 Момент  импульса: L=[rP].

☺ Момент инерции м.т.: произведение массы на квадрат ее расстояния до оси. М системы материальных точек тела относительно оси: сумма произведения масс на квадрат их расстояния до оси.

 Т. Штейнера (док.)

☺ Кинетическая энергия малого элемента тела массой dm, вращающегося вокруг неподвижной оси

Кинетическая энергия  всего тела:

Работа для  вращательного движения тела

Мощность

☺ Центр масс и закон его движения.

☺ Абсолютно упругий удар. Неупругий. Пример прямого, центрального соударения шаров.

☺ Движение в поле центральных сил.

Сила, действ. На м.т. называется центральной, если она зависит только от расстояния между м.т. и некой неподвижной точкой, называемой центром силы и направлена всюду: либо от центра, либо к центру.

Гравитационное  поле – поле центральных сил. Силы тяготения всегда направлены вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие тела

Вектор g не зависит от m и наз. напряж.

 Напряженность поля тяготения определяется силой, действующей на м.т. единичной массой со стороны поля и совпадает по направлению с действующей силой. Потенциал φ – скалярная величина, определяемая потенциальной энергией тела единичной массы в данной точке поля или работой по перемещению единичной массы в поле. Связь между силой и потенциальной энергией. П=mGMh/R₀²=mgh. F=GmM/R²

☺ Закон всемирного тяготения: между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения, прямопропорц… и обратнопропорц....

F=Gm₁m₂/r²

Первая космическая  скорость - такая минимальная скорость, которую надо сообщить телу, чтобы оно могло двигаться вокруг Земли по круговой орбите, те превратиться в искусственный спутник Земли. По 2 зН:

GmM/r²=mv²/r, g=GM/R₀², а у поверхности Земли R₀≈r то v²=gR₀=7,9км/с

Вторая космическая скорость – та наименьшая скорость, которую надо сообщить телу, чтобы оно могло преодолеть притяжение Земли, и привратиться в спутник Солнца. V²=2gR₀≈11,2 км/с

Третья космическая  скорость – скорость, кот необходимо сообщить телу на земле, чтобы оно покинуло пределы солнечной системы, преодолев притяжение Солнца. V=16,7 км/с

☺ Неинерциальные системы отсчета – системы отсчета, движущиеся относительно инерциальной системы с ускорением. Но к ним можно применять законы динамики, если ввести силы инерции.с Скорость в Н.С.О.

☺ Ускорение в Н.С.О. Абсолютное, переносное кориолисово ускорения.

☺ Колебания – прочесы повторяющиеся во времени. Гармонические колебания – периодические колебания, в которых колеблющаяся величина изменяется по закону sin или cos. Периодические – колебания при которых колеблющиеся величины, характеризующие систему, повторяются через равные промежутки времени. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Решение уравнения.

☺ Метод векторных диаграмм. Сложение двух одинаково направленных гармонических колебаний.

☺ Кинетическая и потенциальная энергия м.т., совершающей прямолинейные гармонические колебания.

☺ Когерентные гармонические колебания – такие колебания у которых разность фаз остается постоянной во времени.

Биения – негармонические колебания, получившиеся в результате наложения двух одинаково направленных гармонических колебаний с близкими частотами.

☺ Затухающие колебания. Затухание – трение с окружающей средой. Е колебаний системы уменьшается – уменьшается амплитуда колебаний. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Его решение.

Условный  период. Логарифмический декремент  затухания.

☺ Вынужденные механические колебания – колебания, возникающие в системе под влиянием переменного внешнего воздействия. Дифференциальное уравнение. Его решение.

☺ Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

☺ Элементы теории относительности. Преобразования Лоренца.

☺ Следствия из преобразования Лоренца.

☺ Связь массы и энергии. Полной энергии массы и импульса в релятивистской механике.

☺ Термодинамическая система. Ее параметры и процессы. Уравнение Менделеева – Клайперона.

☺ Внутренняя энергия. Работа. Теплота. 1 начало термодинамики.

☺ Теплоемкость в-ва удельная. Малярная. Уравнение Майера. Связь между теплоемкостями.

☺ Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты.

☺ Работа, совершаемая газом в адиабатном процессе и изопроцессах.

☺ 1 начало термодинамики для изопроцессов.

☺ Теплоемкость в-ва. Для различных изопроцессов.

☺ Обратимые процессы. Необратимые. Термодинамический процесс – обратимый, если после него можно вернуть систему в исходное состояние так, что в окружающей среде не останется никаких изменений. В противном случае, процесс – необратимый. Все реальные процессы – необратимые, тк они сопровождаются трением.

Энтропия – функция S состояния системы, дифференциал которого в обратимом процессе равен отношению малого количества δQ, сообщаемого системе к абсолютной температуре системы. dS= (δQ/T)_обр.

Энтропия сложной системы  равна сумме энтропий всех ее однородных частей, те S – величина – аддитивная. При нагревании системы, dS>0. При охлаждении dS<0.

☺ Политропный процесс. Работа.

☺ Энергия Гельмгольца.

☺ 2 начало термодинамики. Процесс, при котором не происходит никаких изменений, кроме передачи тепла от горячего тела к холодному является необратным.

3 начало термодинамики. Энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к нулю по мере приближения температуры к абсолютному нулю.

☺ Диаграмма T-S для изопроцессов.

☺ Теоремы Карно.

т.1 Термический КПД не зависит от природы рабочего тела и определяется только температурой нагревателя и холодильника.

т.2 Термический КПД любого обратимого цикла не может превосходить термический кпд цикла Корно, проведенного между экстремальными точками рабочего тела, рассматриваемого  цикла.

☺ Молекулярно-кинематическая теория строения в-ва. Закон Дальтона.

☺ Круговые процессы. Цикл Карно прямой. Обратный. Термодинамический коэффициент полезного действия.

☺ Средняя арифметическая скорость поступательного движения молекул идеального газа. Средняя квадратичная. Наиболее вероятная.

☺ Распределение Максвелла. Опыт Штерна.

☺ Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.

☺ Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

☺ Явление переноса. Законы Ньютона, Фурье, Фика.

☺ Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.