1.Кин. прямолин.движ.мат.т.материальная точка: тело, размерами кот.можно пренебречь.Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, системы координат и сист. отсчёта времени.Скорость -

1.Кин. прямолин.движ.мат.т. материальнаяточка: тело, размерами кот.можно пренебречь. Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, системы координат и сист. отсчёта времени. Скорость - Отношение пройденного телом пути к соответствующему промежутку врем. Ускоре́ние- производная скорости по времени, вект. величина, показывающая, насколько изменяется вектор скорости точки (тела) при её движ. за ед. времени. траектория- геометр.место координат движ-ся тела .путь -расстояние,пройденное по траектоии за заданное время. перемещание -вектор,соедин.начальное и конеч.положения тела. - уравнение траектории.	2.кинематика криволин. Движ.матер.т. Тангенциальное ускорение – это составл. вектора ускорения, направленная вдоль касат. к траектории в данной т. траектории движения. Нормальное ускорение – это составл. вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траект. движения в данной т. на траектории движения тела. an=v^2/R=ώ^2R=Vώ .Полное ускорение при криволинейном движении складывается из тангенциального и нормального ускорений по правилу сложения векторов.Направление полного ускорения также определяется правилом сложения векторов: = τ + n При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения. При́нцип суперпози́ции Взаимодействие между двумя частицами не изменяется при внесении третьей частицы, также взаимодействующей с первыми двумя.
3.Кинематика вращат.движ. Угловое перемещение — векторная величина, х-ая изменение угл. координаты в процессе её движения. Угловая скорость — вект. величина, х-ая быстроту вращения материальной точки. Вектор направлен вдоль оси вращения таким образом, чтобы, смотря с его конца, вращение казалось происходящим против часовой стрелки. Углово́е ускоре́ние — псевдовекторная физическая величина, х-ая быстроту изменения угловой скорости твёрдого тела.При вращении тела вокруг неподвижной оси, угловое ускорение по модулю равно: связь между угловыми и линейными кинематическими велич. - как нормальное, так и, тангенциальное ускорения растут линейно с расстоянием точки от оси вращения.φ = A + Bt + Ct² + Dt³= уравнение зависимости угла поворота от времени	4. Первый закон Ньютона: В мире сущ.такие системы отсчета, в кот.изолированная матер. Т. Сохр. сост. покоя или равномерно-прямолинейно движется. Такие сист. отсчета называются инерциальными.закон позволяет выбирать наиболее удобные сист. отсчета, в кот. будут справедливы 2 и 3 законы. Причиной изменения скорости движения тела всегда является его взаимодействие с другими телами. Инерциа́льная систе́ма отсчёта- СО, в кот. справедлив закон инерции: все свободные тела движ. прямолинейно и равномерно или покоятся^. Всякая система отсчета, движущаяся с ускорением относительно инерциальной, является неинерциальной.Принцип относительности Галилея: никакими механическими опытами, проводимыми внутри данной инерциальной системы, нельзя установить, покоится эта система или находится в равномерном и прямолинейном движении. Во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаковы. Преобразования Галилея подразумевают одинаковость времени во всех системах отсчета и выполнение принципа относительности. Импульс тела векторная величина, равная произведению массы тела на её скорость. масса -мера инертности тела. сила -вект.велич.,явл.мерой мех.действия на тело со стороны тел или полей в результате кот.тело преобретает ускорение или изм.форму и размер. Второй закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета ускорение материальной точки прямо пропорционально векторной сумме сил, действ. на мат.т., и обратно пропорционально её массе.
5.третий зак.Ньютона- Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению: ; кинематическая инвариантность в преобразованиях Галилея	6.Силы в механике. По природе силы: 1.гравитац.силы-сила от поля кручения.2.электромагнитные сила-силы трения-сила кулоновского взаимодействия-сила Ампера-сила Лоренца3.сильные ядерные силы.4.слабые ядерные силы5.спин-спиновые и спин-орбитальные силы. законом всемирного тяготения- сила гравитационного притяжения м-у двумя мат. Т.массы и , разделёнными расстоянием , пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния м-у ними. гравитационной постоянной. -Численно равна модулю силы тяготения, действ. на точечное тело ед. массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на ед. расстоянии. вес тела — это сила, приложенная не к телу, а к опоре или подвесу под влиянием притяжения Земли. Сила тяжести тела —_ это мера его притяжения к Земле. Упругие силы. деформация –это измен.формы и размеров твердых тел под действием внешних сил. упругая деформация- напряжение,относ.деформация,продольное деформирование,поперечное деформирование. Зако́н Гу́ка- Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации. Сила трения скольжения — силы, возникающие между соприкасающимися телами при их относительном движении.
7.импульс системы. Механической системой материальных точек или тел называется такая их совокупность, в которой положение или движение каждой точки (или тела) зависит от положения и движения всех остальных. Мех. Сист. обладает определённым числом k степеней свободы, а её состояние описывается с помощью обобщённых координат q1, … qk и соответствующих им обобщённых импульсов p1, … pk. Внешними называются силы, действующие на точки системы со стороны точек или тел, не входящих в состав данной системы. Внутренними называются силы, действующие на точки системы со стороны других точек или тел этой же системы. Будем обозначать внешние силы символом - , а внутренние - . Замкнутая система — совокупность физических тел, у которых взаимодействия с внешними телами отсутствуют. Зако́н сохране́ния и́мпульса- векторная сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.	8.центр масс. Центр масс геометрическая точка, характеризующая движение тела или системы частиц как целого. .У отрезка — середина. У параллелограмма — пересечение диагоналей.У треугольника — точка пересечения медиан (центроид).У правильного многоугольника — центр поворотной симметрии. уравнение движения центра масс
9.работа-универс.мера различных форм дв.материи и взаимод.изм.мех.движ.тела вызыв.сплошными силами,действ.на тело со стороны др.тел и вызыв.его движ.(джоуль=н*м) мощность- сила,работа кот.опред.только начал.и конеч.положением тела и не зависит от формы пути.(ватт). работа силы тяжести не зависит от формы траектории движения тела, а зависит только от перемещения центра тяжести тела по вертикали. На замкнутой траектории работа силы тяжести равна нулю. Работа силы упругости не зависит от формы траектории и на замкнутой траектории равна нулю. Она зависит только от взаимного положения частей тела.	10.энергия. Кинетическая энергия механической системы – это энергия механического движения этой системы.Ek=mv^2/2 Теорема об изменении кинетической энергии: Работа внешних сил, действующих на тело равна приращению кинетической энергии этого тела.A=Ek2-Ek1. Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, характеризующая способность некоего тела (или материальной точки) совершать работу за счет своего нахождения в поле действия сил. Закон сохр.мех.энергии - Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается неизменной
11статика. Статика раздел механики, посвященный изучению условий равновесия материальных тел под действием сил. три вида равновесия тел: устойчивое, неустойчивое и безразличное. общее условие равновесия тела:тело находится в равновесии, если равны нулю геометрическая сумма векторов всех приложенных к нему сил и алгебраическая сумма моментов этих сил относительно оси вращения.	12 Момент силы векторная физическая величина, равная произведению радиус-вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Моме́нт и́мпульса характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение. Пара сил, система двух сил P и P',действующих на твёрдое тело, равных друг другу по абсолютной величине, параллельных и направленных в противоположные стороны. Моментом пары называется взятое со знаком "плюс" или "минус" произведение модуля сил, образующих пару, на ее плечо. Момент пары сил по­ложителен, если пара стремится вращать тело против часовой стрелки, и отрицателен в противоположном случае. . Изменение момента импульса Закон сохранения момента импульса- момент импульса системы тел сохраняется неизменным при любых взаимодействиях внутри системы, если результирующий момент внешних сил, действующих на нее, равен нулю
13.уравнение динамики вращательного движения. Момент импульса системы точек относительно оси опpеделяется как сумма моментов импульса ее отдельных точек. Моментом инерции тела относительно оси называется скалярная величина, равная сумме произведений масс всех точек тела на квадраты их расстояний от этой оси сплошной цилиндр или диск-0,5Mr^2.тонкий стержень=1/12ml^2.шар=2/5 Mr^2 теорема Штейнера момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jc относительно параллельной ей оси, проходящей через центр масс тела, и произведения массы тела m на квадрат расстояния d между осями:J=JC+md^2. Уравнение динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси:суммарный момент сил, действующих на тело, равен произведению момента инерции тела на угловое ускорение:
14. Кинетическая энергия одной частицы вращающего тела равна Суммируя энергию частиц, получаем выражение для кинетической энергии вращающегося тела Работа при вращательном движении твердого тела. Рассчитаем работу силы, вызывающей вращательное движение тела вокруг некоторой оси и приложенной к произвольной точке этого тела. Согласно определению работы имеем:dA = F ·d s = Ft·ds. Поскольку ds = r·da, то получим следующее выражение для работы:dA = Ft·r·da = M·da. При вращ. движении твердого тела под действием силы F работа равняется произведению момента этой силы на угол поворота. Работа переменной силы при повороте тела на конечный угол равняетсяопределенному интегралу от момента сил: .Покажем, работа, совершаемая под действием равнодействующего момента сил, равна изменению кинетической энергии тела. Действительно,dA = M·da = I·e·da = I·(dw/dt)·w·dt = I·d(w^2/2),где M - суммарный мом. всех сил, действ. на тело. интегрирование по углу, получим:A12 = I·w2^2/2 - I·w1^2/2 = DEк.	15.механика жидкости. Токовые трубки — поверхность, образованная линиями тока. Скорость жидкости (газа) во всех точках одного и того же сечения одинакова. плотность потока -вектор, который проходит через единицу площади за единицу времени. Поток жидкости — это часть неразрывно движущейся жидкости, ограниченная твердыми деформируемыми или недеформируемыми стенками, образующими русло потока. S2 v2 = S1 v1 = const - уравнение неразрывности струи. - уравнение Бернулли (1738 г.)
16.Вязкость. уравнение Стокса: где — коэффициент динамической вязкости (сдвиговая вязкость), — «вторая вязкость», — дельта Кронекера. уравнение Ньютона. он предположил, что величина этой силы (сила внутреннего трения) пропорциональна разности скоростей элементов жидкости. Закон вязкого трения Ньютона гласит, что сила внутреннего трения F пропорциональна изменению скорости жидкости v в направлении, перпендикулярном движению, и зависит от площади S соприкосновения элементов жидкости. Коэффициент пропорциональности в нём называется коэффициентом динамической вязкости (η). . Подъёмная сила — составляющая полной аэродинамической силы, перпендикулярная вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа, возникающая в результате несимметричности обтекания тела потоком. ВЯЗКОСТЬ - это свойство жидкости, определяющее ее текучесть и чем выше вязкость - тем гуще жидкость. Режим движения жидкости бывает ламинарным и турбулентным. При ламинарном режиме течение устойчивое, а струйки потока движутся, не смешиваясь, плавно обтекая встречающиеся на их пути препятствия. Турбулентный режим характеризуется беспорядочным перемещением конечных масс жидкости, сильно перемешивающихся между собой. методы определения вязкости. 1. Метод Стокса. Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы. 2. Метод Пуазейля. Этот метод основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре. Для капилляр радиусом R и длиной l в жидкости мысленно выделим цилиндрический слой радиусом r и толщиной dr	17.Ур-ие сост.идеал.газа. Макроскопическая система – обобщенное название любого объекта в окружающем нас мире.Параметры макроскопической системы – физические величины.1. Количество вещества входящего в состав системы - число Авогадро.2. Объем3. Температура – мера нагретости тела.4.давление. Равновесным состоянием - состоянием термодинамического равновесия - называется такое состояния термодинамической системы, в котором отсутствуют всякие потоки (энергии, вещества, импульса и т.д.), а макроскопические параметры системы являются установившимися и не изменяются во времени. Температура – мера нагретости тела. Мера внутренней энергии макроскопической системы. Давление – мера взаимодействия между частицами макроскопической системы и частицами другой системы. Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями. Уравнение состояния идеального газа Изопроцессы — термодинамические процессы, во время которых количество вещества и ещё одна из физических величин — параметров состояния: давление, объём или температура — остаются неизменными.
18.распределение м-л идеал.газа. статистического метода - основан на том, что свойства макроскопической системы в конеч­ном счете определяются свойствами частиц системы, особенностями их движения и усредненными значениями динамических характеристик этих частиц. Термодинамика не рассматривает микропроцессы, кото­рые лежат в основе этих превращений. Этим термодинамический метод отличается от статистического. Пло́тность вероя́тности — один из способов задания вероятностной меры на евклидовом пространстве . закон о распределеня молекул идеального газа по скоростям: Наиболее вероятная скорость молекул газа - скорость молекул газа, соответствующая максимуму функции распределения молекул по скоростям. функция распределения молекул по энергиям теплового движения	20.основное ур-ие мкт идеал.газа. Основное уравнение МКТ , где k является постоянной Больцмана. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы Уравнение среднеквадратичной скорости молекулы Температура — статистически формируемая термодинамическая величина, определяемая уровнем внутренней энергии тела
27.тепловые машины. Теплово́й дви́гатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию, использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. (КПД) теплового двигателя рассчитывается как отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя: . Второе начало термодинамики гласит, что невозможен самопроизвольный переход тепла от тела, менее нагретого, к телу, более нагретому.Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может=абсолютному нулю. тепловые процессы можно разделить на обратимые и необратимые. Обратимым называется процесс, который можно провести в противоположном направлении через все те же самые промежуточные состояния. -2-ой зак.термодин. Энтропия - впервые введенное в термодинамике для определения меры необратимого рассеяния энергии. Карноцикл, обратимый круговой процесс, в котором совершается превращение теплоты в работу. Кпд тепловой машины Карно равен	19.Распределение Больцмана Барометрическая формула — зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести. Распределение Больцмана — распределение вероятностей различных энергетических состояний идеальной термодинамической системы (идеальный газ атомов или молекул) в условиях термодинамического равновесия. Согласно распределению Больцмана среднее число частиц с полной энергией Ei равно где Ni — кратность состояния частицы с энергией Ei — число возможных состояний частицы с энергией Ei. Постоянная Z находится из условия, что сумма ni по всем возможным значениям i равна заданному полному числу частиц n в системе. Явл., подтвержд. МКТ. а) В комнату внесли открытый флакон духов. Через некоторое время запах распространился по комнате, хотя уровень духов во флаконе не изменился. То есть во всей комнате есть частицы духов, но они настолько малы, что их выход из сосуда не изменяет уровня духов в нём. б) Подтверждение - явление диффузии (взаимного проникновения соприкасающихся веществ друг в друга вследствие беспорядочного движения частиц вещества), явление броуновского движения (тепловое движение взвешенных в жидкости или газе частиц, возникающее вследствие того, что беспорядочно движущиеся молекулы или атомы газа или жидкости передают взвешенной в нём частице разные импульсы с разных сторон). в) Подтверждается явлением смачивания твёрдых тел жидкостями. Если сила притяжения между молекулами жидкости больше, чем между молекулами твёрдого тела (пластилин), то твёрдое тело не смачивается, если же притяжение между молекулами жидкости меньше, чем между молекулами твёрдого тела, то твёрдое тело смочится.
28. ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕДля молей газа Ван-дер-Ваальса уравнение состояния выглядит так: Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева. Ван-дер-ваальсовы силы — силы межмолекулярного взаимодействия с энергией 0,8 — 8,16 кДж/моль. Этим термином первоначально обозначались все такие силы, но сейчас он обычно применяется к силам, возникающим при поляризации молекул и образовании диполей.К ван-дер-ваальсовым силам относятся взаимодействия между диполями (постоянными и индуцированными). Элементарная работа dA силы F при увеличении расстояния между молекулами на d r совершается за счет уменьшения взаимной потенциальной энергии молекул, т. е. Критические параметры газовКритические температура и давление. Газы могут быть превращены в жидкость сжатием при условии, что температура не превышает определенного для каждого газа значения. Критическое состояние газов бывает двух типов. Первый обнаружен в смесях, одним из компонентов к-рых является Не. Расслаивание газовой смеси начинается в критич. точке менее летучего компонента. В случае критического состояния второго типа расслаивание газовой смеси начинается при т-рe, для к-рой еще наблюдается равновесие жидкость - пар, т.е. при т-ре ниже критич. точки менее летучего компонента	21.1-ый закон термодин. закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, которая находится в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная kT/2, а на каждую колебательную степень свободы — в среднем энергия, равная kT. Колебательная степень обладает вдвое большей энергией, т.к. на нее приходится как кинетическая энергия (как в случае поступательного и вращательного движений), так и потенциальная, причем средние значения потенциальной и кинетической и энергии одинаковы. внутренняя энергия идеального газа не зависит от давления или объёма где — количество вещества, — изменение температуры. работа при произвольном процессе расширения газа прямо пропорциональна площади фигуры под соответствующим участком графика процесса на диаграмме p, V. При изохорных процессах работа равна нулю. Первый закон термодинамики - Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведенного к системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее:
22.термодинам.изопроцессов. 1-ый зак.термодин. при изобарном процессе при изохорном процессе () при изотермическом процессе Адиабати́ческий пр-с -термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается тепловой энергией с окружающим пространством. Уравне́ние Пуассо́на- где — оператор Лапласа или лапласиан, а — вещественная или ком5плексная функция на некотором многообразии.В трёхмерной декартовой системе координат уравнение принимает форму:	23.теплоемкости идеал.ГАЗА Уде́льная теплоёмкость вещества определяется как количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры одного килограмма вещества на один градус. Молярная теплоёмкость (С μ) — это количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 молю вещества, чтобы нагреть его на единицу температуры. В СИ измеряется в джоулях на моль на кельвин (Дж/(моль·К)). связь между ними-( c - удельная (на единицу массы, на 1 кг) Дж/кг*К,..C - молярная (на 1 моль, для числа молекул или атомов равномого числу Авогадро) Дж/моль*К)(смысл один разница лишь в том что в удельной для изменения температуры на 1 гр используется ед. массы вещества а в молярной один моль вещества) молярная теплоемкость газа при постоянном объеме — . Молярная теплоемкость при постоянном давлении: — уравнение Майера; удельная теплоемкость газа при изотермическом процессе удельная теплоемкость газа при адиабатном процессе МАЙЕРА УРАВНЕНИЕ где R - газовая постоянная
24.средняя длина свободного пробега Расстояние, проходимое молекулой в среднем без столкновений, называется средней длиной свободного пробега. где – средняя скорость теплового движения, τ – среднее время между двумя столкновениями. Именно - средняя длина своб. пробега.<z>=<v>/<λ>*t- Сред. Числостолкнов. 26.мкт явлений переноса. зак.внутр.трения Ньютона Предположение о линейной зависимости силы внутреннего трения (молекулярной вязкости) от производной скорости V по нормали к плоскости движения Здесь τ — сила внутреннего трения, отнесенная к единице поверхности (напряжение трения); η—коэффициент вязкости, определяемый в случае газа его природой и температурой, а в случае капельной жидкости — также и давлением. 1и2 зак. Фика(о диффузии) J = - D (dс / dх) Закон теплопроводности Фурье где — полная мощность тепловых потерь,s — площадь сечения параллелепипеда,T— перепад температур граней,l — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями. Коэффициент диффузии в жидкости увеличивается с температурой, что обусловлено «разрыхлением» структуры жидкости при нагреве и соответствующим увеличением числа перескоков в единицу времени -коэф.вязкости. -коэф.теплопроводности .взаимосвязь м-у ними
25.явление переноса. Термодинамические процессы разделяются на равновесные и неравновесные. Равновесные это такие процессы, при которых система переходит последовательно из одного состояния равновесия в другое. Под системой равновесия термодинамической системы понимается такое состояние, к которому она стремится, принимая при этом минимальные значения общей энергии. В состоянии равновесия параметры системы при отсутствии внешнего воздействия остаются постоянными. Неравновесные это такие процессы, которые не сопровождаются состоянием равновесия. Для этих процессов характерно, что различные части системы имеют различные термодинамические параметры. Равновесное состояние является предельным случаем неравновесного состояния, если скорость стремится к 0. хаотическое движение молекул стремится ликвидировать неоднородности. При этом в газе возникают особые процессы, которые носят название явлений переноса. К ним относятся диффузия, теплопроводность и внутреннее трение. Процесс выравнивания концентрации газовых молекул называется диффузией. Явление теплопроводности заключается в переносе теплоты от более горячего слоя с температурой к более холодному, температура которого .Переход молекул из быстрых слоев в более медленный сопровождается переносом импульса упорядоченного движения. Противоположное по характеру действие оказывают молекулы медленного слоя, перешедшие в быстрый слой, - в этом слое возникают тормозящие силы. Суммарный эффект при этом - выравнивание скоростей слоев. Это явление называется внутренним трением.

Дата добавления: 2015-11-04