Wstęp. Związek między pracą a zmianą energii kinetycznej. Podstawowe równanie molekularnej teorii kinetycznej gazów

Ministerstwo Transportu Federacji Rosyjskiej

Federalna Agencja Transportu Kolejowego

Państwowa Wyższa Szkoła Transportu w Omsku

__________________

S. N. Krokhin

Krótki kurs mechaniki

Zatwierdzony przez redakcję i radę wydawniczą uczelni

jako program i wytyczne do studiowania na kursie „Fizyka”

dla studentów niestacjonarnych

UKD 530,1(075.8)

Krótki kurs mechaniki: Program i wytyczne do studiowania na kursie „Fizyka” / S. N. Krokhin; Państwo Omsk Uniwersytet Komunikacji. Omsk, 2006. 25 s.

Wytyczne zawierają program prac działu „Mechanika” dyscypliny „Fizyka” oraz krótką prezentację teoretyczną głównych zagadnień tego działu.

Podano definicje wielkości fizycznych, ich jednostek miary w układzie SI, prawa mechaniki klasycznej.

przeznaczony niezależna praca studenci zaoczni.

Bibliografia: 4 tytuły. Ryż. 7.

Recenzenci: dr tech. Nauki, profesor V. A. Nekhaev;

cand. Fizyka-Matematyka. Nauki, profesor nadzwyczajny V. I. Strunin.

________________________

© stan Omsk. Uniwersytet

środki komunikacji, 2006

O ROZDZIAŁU

Wstęp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pięć

1. Program pracy dyscypliny „Fizyka”. Mechanika. . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Kinematyka i dynamika punktu materialnego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Kinematyka i dynamika obrotu ciała sztywnego wokół

oś stała. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .czternaście

4. Prawa ochronne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .osiemnaście

Lista bibliograficzna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Wstęp

Mechanika jest gałęzią fizyki, która bada prawa ruchu mechanicznego i przyczyny, które powodują lub zmieniają ten ruch. Ruch mechaniczny istnieje we wszystkich wyższych i bardziej złożonych formach ruchu materii (chemicznych, biologicznych itp.). Te formy ruchu są badane przez inne nauki (chemia, biologia itp.).

Głównie pomoc naukowa szczegółowo przedstawiono pytania dotyczące badania ruchu mechanicznego, często z niewygodnymi obliczeniami matematycznymi, co znacznie komplikuje samodzielną pracę uczniów.

Wytyczne podają program roboczy rozdziału „Mechanika”, definicje pojęć fizycznych, podsumowują podstawowe prawa fizyczne i prawidłowości mechaniki klasycznej oraz zapisują te prawa w formie matematycznej.

Sekcja „Mechanika” dotyczy kinematyki i dynamiki punktu materialnego, kinematyki i dynamiki obrotu bryły sztywnej wokół stałej osi oraz zasad zachowania.

Do studiowania sekcji „Mechanika” wymagana jest znajomość matematyki: elementy algebry wektorowej (rzutowanie wektora na oś, iloczyn skalarny i wektorowy itp.), rachunku różniczkowego i całkowego (obliczanie pochodnych prostych i znajdowanie funkcji pierwotnych).

Wytyczne metodyczne nie odzwierciedlają materiału doświadczalnego ze względu na ograniczenia objętości publikacji.

Niniejsze wytyczne pomogą studentom samodzielnie przestudiować przebieg mechaniki podczas sesji egzaminacyjnej.

1. Program pracy dyscypliny „fizyka”

MECHANIKA

1. Względność ruchu mechanicznego. System odniesienia. Punkt materialny (cząstka). Wektor promienia. Trajektoria. Ścieżka i ruch. Prędkość i przyspieszenie.

2. Ruch prostoliniowy i krzywoliniowy cząstki. Przyspieszenie styczne (styczne) i normalne.

3. Bezwładność. Inercyjne układy odniesienia. Pierwsze prawo Newtona. Dodawanie prędkości i zasada względności w mechanice klasycznej.

4. Interakcja ciał. Wytrzymałość. Bezwładność. Masa, gęstość. Drugie i trzecie prawo Newtona.

5. Siły w mechanice: grawitacja, grawitacja, sprężystość, ciężar, wyporność, tarcie (w spoczynku, ślizganie, toczenie, lepkość).

6. Ruch ciała w polu grawitacyjnym. Swobodny spadek. Ruch ciała pod działaniem kilku sił. Wynikowy.

7. Absolutnie solidny(ATT). Środek bezwładności (środek masy) ATT i prawo jego ruchu. Ruch postępowo-obrotowy ATT. Centrum układu bezwładności.

8. Przemieszczenie kątowe, prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe. Związek między charakterystykami kinematycznymi ruchu postępowego i obrotowego.

9. Moment siły. Moment bezwładności. Twierdzenie Steinera. Podstawowe równanie dynamiki ruchu obrotowego.

10. System izolowany. Pęd (pęd) ciała. Prawo zachowania pędu.

11. Moment pędu (moment pędu). Własny moment pędu. Prawo zachowania momentu pędu.

12. Praca mechaniczna, moc. Praca o stałej i zmiennej sile. Praca momentu sił w ruchu obrotowym.

13. Energia kinetyczna. siły konserwatywne. Energia potencjalna. całkowita energia mechaniczna. Prawo zachowania energii w mechanice. Rozpraszanie energii. Ogólne fizyczne prawo zachowania energii.

14. Całkowicie elastyczne i absolutnie niesprężyste zderzenie cząstek.

15. Proste mechanizmy: płaszczyzna pochyła, blok, dźwignia. " złota zasada» mechanika. sprawność mechanizmu.

wyd. 5, ster. - M.: 2006.- 352 s.

Książka w zwięzłej i przystępnej formie prezentuje materiał dotyczący wszystkich działów programu kursu „Fizyka” - od mechaniki po fizykę jądra atomowego i cząstek elementarnych. Dla studentów. Przydaje się do powtarzania omówionego materiału i przygotowania do egzaminów na uniwersytetach, technikach, kolegiach, szkołach, wydziałach przygotowawczych i kursach.

Format: djvu/zip

Rozmiar: 7,45 Mb

Pobierać:

RGhost

SPIS TREŚCI
Przedmowa 3
Wprowadzenie 4
Przedmiot fizyki 4
Połączenie fizyki z innymi naukami 5
1. FIZYCZNE PODSTAWY MECHANIKI 6
Mechanika i jej struktura 6
Rozdział 1. Elementy kinematyki 7
Modele w mechanice. Kinematyczne równania ruchu punktu materialnego. Trajektoria, długość drogi, wektor przemieszczenia. Prędkość. Przyspieszenie i jego składowe. Prędkość kątowa. przyspieszenie kątowe.
Rozdział 2 Dynamika punktu materialnego i ruchu postępowego ciała sztywnego 14
Pierwsze prawo Newtona. Waga. Wytrzymałość. Drugie i trzecie prawo Newtona. Prawo zachowania pędu. Prawo ruchu środka masy. Siły tarcia.
Rozdział 3. Praca i energia 19
Praca, energia, moc. Energia kinetyczna i potencjalna. Związek między siłą zachowawczą a energią potencjalną. Pełna energia. Prawo zachowania energii. Graficzna reprezentacja energii. Absolutnie odporne uderzenie. Całkowicie nieelastyczny wpływ
Rozdział 4 Mechanika ciał stałych 26
Moment bezwładności. Twierdzenie Steinera. Moment mocy. Kinetyczna energia rotacji. Równanie dynamiki ruchu obrotowego ciała sztywnego. Kręt i prawo jego zachowania. Odkształcenia bryły sztywnej. Prawo Hooke'a. Związek między napięciem a stresem.
Rozdział 5 Elementy teorii pola 32
Prawo powszechnego ciążenia. Charakterystyka pola grawitacyjnego. Praca w polu grawitacyjnym. Związek między potencjałem pola grawitacyjnego a jego natężeniem. prędkości kosmiczne. Siły bezwładności.
Rozdział 6. Elementy mechaniki płynów 36
Ciśnienie w cieczy i gazie. Równanie ciągłości. Równanie Bernoulliego. Wybrane zastosowania równania Bernoulliego. Lepkość (tarcie wewnętrzne). Reżimy przepływu płynów.
Rozdział 7. Elementy szczególnej teorii względności 41
Mechaniczna zasada względności. Transformacje Galileusza. postulaty SRT. Transformacje Lorentza. Konsekwencje przekształceń Lorentza (1). Konsekwencje przekształceń Lorentza (2). Odstęp między wydarzeniami. Podstawowe prawo dynamiki relatywistycznej. Energia w dynamice relatywistycznej.
2. PODSTAWY FIZYKI MOLEKULARNEJ I TERMODYNAMIKI 48
Rozdział 8
Działy fizyki: Fizyka molekularna i termodynamiki. Metoda badania termodynamiki. Skale temperatury. Gaz doskonały. Prawa Boyle-Marie-otgi, Avogadro, Dalton. Prawo Gay-Lussaca. Równanie Clapeyrona-Mendeleeva. Podstawowe równanie teorii kinetyki molekularnej. Prawo Maxwella rozkładu cząsteczek gaz doskonały według prędkości. wzór barometryczny. Rozkład Boltzmanna. Średnia droga wolna cząsteczek. Kilka eksperymentów potwierdzających MKT. Zjawiska transferu (1). Zjawiska transferu (2).
Rozdział 9. Podstawy termodynamiki 60
Energia wewnętrzna. Liczba stopni swobody. Prawo równomiernego rozkładu energii w stopniach swobody cząsteczek. I zasada termodynamiki. Praca wykonywana przez gaz, gdy zmienia się jego objętość. Pojemność cieplna (1). Pojemność cieplna (2). Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów (1). Zastosowanie pierwszej zasady termodynamiki do izoprocesów (2). proces adiabatyczny. Proces okrężny (cykl). Procesy odwracalne i nieodwracalne. Entropia (1). Entropia (2). Druga zasada termodynamiki. Silnik termiczny. Twierdzenie Karno. Maszyna chłodnicza. Cykl Carnota.
Rozdział 10 Rzeczywiste gazy, ciecze i ciała stałe 76
Siły i energia potencjalna oddziaływań międzycząsteczkowych. Równanie Van der Waalsa (równanie stanu gazów rzeczywistych). Izotermy Van der Waalsa i ich analiza (1). Izotermy Van der Waalsa i ich analiza (2). Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego. Płyny i ich opis. Napięcie powierzchniowe cieczy. Zwilżanie. zjawiska kapilarne. Ciała stałe: krystaliczne i amorficzne. Mono- i polikryształy. Krystalograficzny znak kryształów. Rodzaje kryształów według cech fizycznych. Wady kryształów. Odparowanie, sublimacja, topienie i krystalizacja. Przejścia fazowe. Diagram stanu. Potrójny punkt. Analiza eksperymentalnego diagramu stanu.
3. ELEKTRYCZNOŚĆ I ELEKTROMAGNETYZM 94
Rozdział 11 Elektrostatyka 94
Ładunek elektryczny i jego właściwości. Prawo zachowania ładunku. Prawo Coulomba. Natężenie pola elektrostatycznego. Linie natężenia pola elektrostatycznego. Przepływ wektora napięcia. Zasada superpozycji. pole dipolowe. Twierdzenie Gaussa dla pola elektrostatycznego w próżni. Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania pól w próżni (1). Zastosowanie twierdzenia Gaussa do obliczania pól w próżni (2). Obieg wektora natężenia pola elektrostatycznego. Potencjał pola elektrostatycznego. Potencjalna różnica. Zasada superpozycji. Związek między napięciem a potencjałem. powierzchnie ekwipotencjalne. Obliczanie różnicy potencjałów od natężenia pola. Rodzaje dielektryków. Polaryzacja dielektryków. Polaryzacja. Natężenie pola w dielektryku. przemieszczenie elektryczne. Twierdzenie Gaussa dla pola w dielektryku. Warunki na styku dwóch mediów dielektrycznych. Przewodniki w polu elektrostatycznym. Moc elektryczna. płaski kondensator. Podłączanie kondensatorów do akumulatorów. Energia układu ładunków i przewodnika samotnego. Energia naładowanego kondensatora. Energia pola elektrostatycznego.
Rozdział 12 Elektryczność 116
Prąd elektryczny, siła i gęstość prądu. Siły stron trzecich. Siła elektromotoryczna (EMF). Napięcie. rezystancja przewodu. Prawo Ohma dla odcinka jednorodnego w obwodzie zamkniętym. Praca i aktualna moc. Prawo Ohma dla niejednorodnego odcinka łańcucha (uogólnione prawo Ohma (GEO)). Zasady Kirchhoffa dla rozgałęzionych łańcuchów.
Rozdział 13. Prądy elektryczne w metalach, próżni i gazach 124
Charakter obecnych nośników w metalach. Klasyczna teoria przewodnictwa elektrycznego metali (1). Klasyczna teoria przewodnictwa elektrycznego metali (2). Funkcja pracy elektronów z metali. zjawiska emisji. Jonizacja gazów. Niesamodzielne wyładowanie gazowe. Niezależne wyładowanie gazu.
Rozdział 14. Pole magnetyczne 130
Opis pole magnetyczne. Podstawowe charakterystyki pola magnetycznego. Linie indukcji magnetycznej. Zasada superpozycji. Prawo Biota-Savarta-Laplace'a i jego zastosowanie. Prawo Ampera. Oddziaływanie prądów równoległych. Stała magnetyczna. Jednostki B i H. Pole magnetyczne poruszającego się ładunku. Działanie pola magnetycznego na poruszający się ładunek. Ruch naładowanych cząstek w
pole magnetyczne. Twierdzenie o cyrkulacji wektorowej B. Pola magnetyczne solenoidu i toroidu. Strumień wektora indukcji magnetycznej. Twierdzenie Gaussa dla pola B. Praca nad poruszaniem się przewodnika i obwodu przewodzącego prąd w polu magnetycznym.
Rozdział 15. Indukcja elektromagnetyczna 142
Eksperymenty Faradaya i ich konsekwencje. Prawo Faradaya (prawo indukcji elektromagnetycznej). Zasada Lenza. SEM indukcji w przewodach stałych. Obrót ramy w polu magnetycznym. Prądy wirowe. Indukcyjność pętli. Indukcja własna. Prądy podczas otwierania i zamykania obwodu. Wzajemna indukcja. Transformatory. Energia pola magnetycznego.
Rozdział 16. Magnetyczne właściwości materii 150
Moment magnetyczny elektronów. Dia- i paramagnesy. Namagnesowanie. Pole magnetyczne w materii. Prawo pełny prąd dla pola magnetycznego w substancji (twierdzenie o obiegu wektora B). Twierdzenie o obiegu wektora H. Warunki na styku dwóch magnesów. Ferromagnesy i ich właściwości.
Rozdział 17 pole elektromagnetyczne 156
Pole elektryczne wirowe. Prąd polaryzacji (1). Prąd polaryzacji (2). Równania Maxwella dla pola elektromagnetycznego.
4. OSCYLACJE I FALE 160
Rozdział 18. Drgania mechaniczne i elektromagnetyczne 160
Wibracje: swobodne i harmoniczne. Okres i częstotliwość drgań. Metoda obracającego się wektora amplitudy. Mechaniczne drgania harmoniczne. Oscylator harmoniczny. Wahadła: sprężyste i matematyczne. Wahadło fizyczne. Wibracje swobodne w wyidealizowanym obwodzie oscylacyjnym. Równanie oscylacji elektromagnetycznych dla wyidealizowanego konturu. Dodanie oscylacji harmonicznych o tym samym kierunku i tej samej częstotliwości. bije. Dodanie wzajemnie prostopadłych oscylacji. Oscylacje swobodne tłumione i ich analiza. Swobodne tłumione drgania wahadła sprężynowego. Spadek tłumienia. Drgania swobodne tłumione w elektrycznym obwodzie oscylacyjnym. Współczynnik jakości układu oscylacyjnego. Wymuszone wibracje mechaniczne. Wymuszone oscylacje elektromagnetyczne. Prąd przemienny. prąd przez rezystor. Prąd przemienny przepływający przez cewkę indukcyjną L. Prąd przemienny przepływający przez kondensator C. Obwód prądu przemiennego zawierający rezystor, cewkę indukcyjną i kondensator połączone szeregowo. Rezonans napięcia (rezonans szeregowy). Rezonans prądów (rezonans równoległy). Moc przydzielona w obwodzie prądu przemiennego.
Rozdział 19 Elastyczne fale 181
proces falowy. wzdłużne i Fale poprzeczne. Fala harmoniczna i jej opis. Równanie fali biegnącej. Prędkość fazy. równanie falowe. Zasada superpozycji. prędkość grupy. Interferencja fal. Stojące fale. Fale dźwiękowe. Efekt Dopplera w akustyce. Odbieranie fal elektromagnetycznych. Skala fal elektromagnetycznych. Równanie różniczkowe
fale elektromagnetyczne. Konsekwencje teorii Maxwella. Wektor gęstości strumienia energii elektromagnetycznej (wektor Umova-Poinga). Impuls pola elektromagnetycznego.
5. OPTYKA. KWANTOWA CHARAKTER PROMIENIOWANIA 194
Rozdział 20. Elementy optyki geometrycznej 194
Podstawowe prawa optyki. Pełna refleksja. Soczewki, soczewki cienkie, ich charakterystyka. Formuła cienkich soczewek. Moc optyczna obiektywu. Budowa obrazów w obiektywach. Aberracje (błędy) układów optycznych. Wielkości energii w fotometrii. Wielkości światła w fotometrii.
Rozdział 21 Zakłócenia światła 202
Wyprowadzenie praw odbicia i załamania światła w oparciu o teorię falową. Spójność i monochromatyczność fal świetlnych. Zakłócenia światła. Niektóre metody obserwacji interferencji światła. Obliczanie wzoru interferencji z dwóch źródeł. Pasy o równym nachyleniu (kolizja z płyty płasko-równoległej). Paski o jednakowej grubości (przenikanie z płyty o zmiennej grubości). Pierścienie Newtona. Niektóre zastosowania interferencji (1). Niektóre zastosowania interferencji (2).
Rozdział 22 Dyfrakcja światła 212
Zasada Huygensa-Fresnela. Metoda stref Fresnela (1). Metoda stref Fresnela (2). Dyfrakcja Fresnela na otworze kołowym i dysku. Dyfrakcja Fraunhofera na szczelinie (1). Dyfrakcja Fraunhofera na szczelinie (2). Dyfrakcja Fraunhofera na siatce dyfrakcyjnej. Dyfrakcja na siatce przestrzennej. Kryterium Rayleigha. Rozdzielczość urządzenia spektralnego.
Rozdział 23. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią 221
rozproszenie światła. Różnice w widmach dyfrakcyjnych i pryzmatycznych. Dyspersja normalna i anomalna. Podstawowy teoria elektronów dyspersja. Absorpcja (absorpcja) światła. Efekt Dopplera.
Rozdział 24 Polaryzacja światła 226
Światło naturalne i spolaryzowane. Prawo Malusa. Przejście światła przez dwa polaryzatory. Polaryzacja światła podczas odbicia i załamania na granicy dwóch dielektryków. Podwójne załamanie. Kryształy dodatnie i ujemne. Pryzmaty polaryzacyjne i polaroidy. Rekord ćwierćfalowy. Analiza światła spolaryzowanego. Sztuczna anizotropia optyczna. Obrót płaszczyzny polaryzacji.
Rozdział 25. Kwantowa natura promieniowania 236
Promieniowanie cieplne i jego charakterystyka. Prawa Kirchhoffa, Stefana-Boltzmanna, Wiednia. Wzory Rayleigha-Jeansa i Plancka. Wyznaczanie ze wzoru Plancka określonych praw promieniowania cieplnego. Temperatury: promieniowanie, kolor, jasność. Charakterystyka woltamperowa efektu fotoelektrycznego. Prawa efektu fotoelektrycznego. Równanie Einsteina. pęd fotonu. Lekki nacisk. Efekt Comptona. Jedność korpuskularnych i falowych właściwości promieniowania elektromagnetycznego.
6. ELEMENTY FIZYKI KWANTOWEJ ATOMÓW I CZĄSTECZEK STAŁYCH 246
Rozdział 26 Teoria atomu wodoru Bohra 246
Modele atomu autorstwa Thomsona i Rutherforda. Widmo liniowe atomu wodoru. Postulaty Bohra. Eksperymenty Franka i Hertza. Widmo atomu wodoru według Bohra.
Rozdział 27. Elementy mechaniki kwantowej 251
Dualizm korpuskularno-falowy właściwości materii. Niektóre własności fal de Broglie. Relacja niepewności. Probabilistyczne podejście do opisu mikrocząstek. Opis mikrocząstek przy użyciu funkcja falowa. Zasada superpozycji. Ogólne równanie Schrödingera. Równanie Schrödingera dla stanów stacjonarnych. Ruch cząstki swobodnej. Cząstka w jednowymiarowej prostokątnej „studni potencjału” o nieskończenie wysokich „ścianach”. Bariera potencjalna o kształcie prostokątnym. Przejście cząstki przez potencjalną barierę. efekt tunelu. Liniowy oscylator harmoniczny in mechanika kwantowa.
Rozdział 28. Elementy współczesnej fizyki atomów i cząsteczek 263
Atom wodoropodobny w mechanice kwantowej. liczby kwantowe. Widmo atomu wodoru. ls-stan elektronu w atomie wodoru. Spin elektronu. Spinowa liczba kwantowa. Zasada nierozróżnialności identycznych cząstek. Fermiony i bozony. Zasada Pauliego. Rozkład elektronów w atomie według stanów. Ciągłe (bremsstrahlung) widmo rentgenowskie. Charakterystyczne widmo rentgenowskie. Prawo Moseleya. Cząsteczki: wiązania chemiczne, pojęcie poziomów energetycznych. Widma molekularne. Wchłanianie. Emisja spontaniczna i wymuszona. Aktywne środowiska. Rodzaje laserów. Zasada działania lasera na ciele stałym. laser gazowy. Właściwości promieniowania laserowego.
Rozdział 29. Elementy fizyki ciała stałego 278
Teoria strefowa ciał stałych. Metale, dielektryki i półprzewodniki w teorii stref. Przewodnictwo własne półprzewodników. Przewodność elektronowa zanieczyszczeń (przewodność typu n). Przewodność zanieczyszczenia dawcy (przewodność typu p). Fotoprzewodnictwo półprzewodników. Luminescencja ciał stałych. Styk półprzewodników elektronicznych i otworowych (złącze pn). Przewodność p-and-junction. diody półprzewodnikowe. Triody półprzewodnikowe (tranzystory).
7. ELEMENTY FIZYKI CZĄSTECZEK JĄDROWYCH I ELEMENTARNYCH 289
Rozdział 30
Jądra atomowe i ich opis. wada masowa. Energia wiązania jądra. Wirowanie jądra i jego moment magnetyczny. Wycieki jądrowe. modele jądra. Promieniowanie promieniotwórcze i jego rodzaje. Prawo rozpad radioaktywny. Zasady przemieszczania. rodziny radioaktywne. a-Dekompozycja. p-rozpad. Promieniowanie y i jego właściwości. Urządzenia do rejestracji promieniowania radioaktywnego i cząstek. licznik scyntylacyjny. Pulsacyjna komora jonizacyjna. licznik wyładowań gazu. licznik półprzewodników. Komora Wilsona. Komory dyfuzyjne i bąbelkowe. Jądrowe emulsje fotograficzne. Reakcje jądrowe i ich klasyfikacja. Pozyton. P + - Rozpad. Pary elektron-pozyton, ich anihilacja. Przechwytywanie elektroniczne. Reakcje jądrowe pod wpływem neutronów. reakcja rozszczepienia jądra. Reakcja łańcuchowa podział. reaktor nuklearny. Reakcja fuzji jąder atomowych.
Rozdział 31
Promieniowanie kosmiczne. Miony i ich właściwości. Mezony i ich właściwości. Rodzaje oddziaływań cząstek elementarnych. Opis trzech grup cząstek elementarnych. Cząstki i antycząstki. Neutrina i antyneutrina, ich rodzaje. Hiperony. Dziwność i parzystość cząstek elementarnych. Charakterystyka leptonów i hadronów. Klasyfikacja cząstek elementarnych. Kwarki.
Układ okresowy pierwiastków D. I. Mendelejewa 322
Podstawowe prawa i wzory 324
Indeks 336

Fizyka jest jedną z podstawowych nauk przyrodniczych. Nauka fizyki w szkole zaczyna się w 7 klasie i trwa do końca szkoły. Do tego czasu uczniowie powinni już uformować odpowiedni aparat matematyczny niezbędny do studiowania przebiegu fizyki.

  • Program szkolny z fizyki składa się z kilku dużych działów: mechanika, elektrodynamika, drgania i fale, optyka, fizyka kwantowa, fizyki molekularnej i zjawisk termicznych.

Tematyka szkolnej fizyki

W 7 klasie jest powierzchowna znajomość i wprowadzenie do przedmiotu fizyki. Rozważane są podstawowe koncepcje fizyczne, badana jest struktura substancji, a także siła nacisku, z jaką różne substancje działają na inne. Ponadto badane są prawa Pascala i Archimedesa.

W 8 klasie różny zjawiska fizyczne. Podaje się wstępne informacje o polu magnetycznym i zjawiskach, w których ono występuje. Badany jest stały prąd elektryczny i podstawowe prawa optyki. Oddzielnie analizowane są różne stany skupienia substancji oraz procesy zachodzące podczas przechodzenia substancji z jednego stanu do drugiego.

Stopień 9 poświęcony jest podstawowym prawom ruchu ciał i ich wzajemnemu oddziaływaniu. Rozważane są podstawowe pojęcia oscylacji mechanicznych i fal. Osobno temat dźwięku i fale dźwiękowe. Podstawy teorii pola elektromagnetycznego oraz fale elektromagnetyczne. Ponadto poznaje się elementy fizyki jądrowej oraz bada budowę atomu i jądra atomowego.

W 10 klasie rozpoczyna się dogłębne studium mechaniki (kinematyki i dynamiki) oraz praw zachowania. Rozważane są główne rodzaje sił mechanicznych. Prowadzone są dogłębne badania zjawisk termicznych, teoria molekularno-kinetyczna i podstawowe prawa termodynamiki. Podstawy elektrodynamiki są powtórzone i usystematyzowane: elektrostatyka, prawa stałego prądu elektrycznego i prądu elektrycznego w różnych ośrodkach.

Klasa 11 poświęcony badaniu pola magnetycznego i zjawiska indukcji elektromagnetycznej. są szczegółowo badane Różne rodzaje drgania i fale: mechaniczne i elektromagnetyczne. Istnieje pogłębienie wiedzy z sekcji optyki. Uwzględniono elementy teorii względności i fizyki kwantowej.

  • Poniżej znajduje się lista klas od 7 do 11. Każda klasa zawiera tematy z fizyki napisane przez naszych korepetytorów. Z materiałów tych mogą korzystać zarówno uczniowie, jak i ich rodzice, a także nauczyciele i wychowawcy.

D.V. Sivukhin

KURS OGÓLNY FIZYKI. MECHANIKA T.I

Główną treścią proponowanego kursu jest rozbudowana prezentacja wykładów z fizyki, które autor czytał przez wiele lat (od 1956) w Moskiewskim Instytucie Fizyki i Techniki. Plan ogólny kurs wykładowy, a także podstawowe podejście do przedstawiania podstawowych problemów fizyki niewiele się zmieniło na przestrzeni lat. Jednak co roku kurs był aktualizowany o nowe pytania o szczególnym charakterze i przykłady. Wiele wcześniej omawianych kwestii zostało wykluczonych. Zrobiono to nie z powodu zasad, ale z braku czasu.

Kurs ten obejmuje prawie wszystkie zagadnienia przedstawione na wykładach w różne lata. Uwzględniono również pytania, które nie zostały omówione na wykładach. Zajmują około 10-15% tekstu. Ponadto uwzględniono wiele problemów z odpowiedziami lub szczegółowymi rozwiązaniami. Cały ten materiał może być przydatny uczniom w dogłębnym studiowaniu fizyki i nauczycielom w dyrygenturze seminaria. On, zgodnie z nadzieją autora, przyczyni się do rozwoju u uczniów sprawności myślenia fizycznego oraz umiejętności samodzielnego stawiania i rozwiązywania podstawowych pytań i konkretnych problemów fizycznych, co jest głównym celem proponowanego poradnika. Oczywiście nie cały ten materiał jest obowiązkowy. Dla wygody czytelnika główne pytania wydrukowano dużym drukiem, cała reszta - drobna.

Przedmowa

Wstęp

KINEMATYKA

§ 1. Przestrzeń i czas

§ 2. Kinematyczny opis ruchu. Punkt materialny

§ 3. Prędkość i przyspieszenie w ruchu prostoliniowym. kąt

prędkość i przyspieszenie kątowe

§ 4. Prędkość i przyspieszenie w ruchu krzywoliniowym

§ 5. Granice stosowania klasyczny sposób opisy ruchu

O znaczeniu pochodnej i całki w zastosowaniach fizycznych

zagadnienia

O wektorach i dodawaniu ruchów

Stopnie swobody i współrzędne uogólnione

PRAWA NEWTONA

Prawo bezwładności. Inercyjny układ odniesienia

§ 10. Msza św. Prawo zachowania pędu

§ 11. Drugie prawo Newtona. Wytrzymałość

§ 12. Trzecie prawo Newtona i prawo zachowania pędu

§ 13. Interakcja na odległość i interakcja w terenie

§ 14. Rola warunków początkowych

§ 15. Zasada względności Galileusza

§ 16. Addytywność i prawo zachowania masy

§ 17. O prawach tarcia”

NIEKTÓRE KONSEKWENCJE I ZASTOSOWANIA PRAWA

§ 18. Impuls siły i zmiana pędu

§ 19. Twierdzenie o ruchu środka masy

§ 20. Masa zredukowana

§ 21. Ruch ciał o zmiennej masie. Napęd odrzutowy

PRACA I ENERGIA

§ 22. Praca i energia kinetyczna

§ 23. Związek między energiami kinetycznymi w różnych układach

sprawdzenie. twierdzenie Königa

§ 24. Siły konserwatywne i niekonserwatywne”

§ 25. Energia potencjalna. Prawo zachowania energii w mechanice

§ 26. Całkowicie nieelastyczne oddziaływanie

§ 27. Energia wewnętrzna. Ogólne fizyczne prawo zachowania energii

§ 28. Całkowicie sprężyste uderzenie

§ 29. Siły i energia potencjalna

MOMENT MOMENTU

§ 30. Moment siły i moment impulsu względem ustalonego

§ 31. Związek momentu pędu punktu materialnego z sektorem

prędkość. twierdzenie o polu

§ 32. Moment impulsu i moment sił względem osi stałej.

§ 33. Równanie pędu dla obrotu wokół ustalonego

osie. Moment bezwładności

§ 34. Przykłady z prawa zachowania momentu obrotowego

§ 35. Twierdzenie Huygensa - Steinera

§ 36. Obliczanie momentów bezwładności

§ 37. Równanie momentów ze względu na początek ruchu i

ruchoma oś

§ 38. Prawa zachowania oraz symetria przestrzeni i czasu

OSCYLACJE HARMONICZNE

§ 39. Kinematyka harmonicznego ruchu oscylacyjnego

§ 40. Drgania harmoniczne obciążenia na sprężynie

§ 41. Wahadło fizyczne

§ 42. Zawieszenia bifilarne i trifilarne

§ 43. Niezmienniki adiabatyczne

MECHANIKA STAŁYCH CIAŁA

§ 44. Ciało stałe w mechanice. Równania ruchu i równowagi

ciało stałe

§ 45. Chwilowa oś obrotu

§ 46. Prędkość kątowa jako wektor. Dodanie obrotów

§ 47. Twierdzenie Eulera. Ruch ogólny ciała sztywnego

§ 48. Zjeżdżanie ciał po równi pochyłej

§ 49. Żyroskopy. Swobodny ruch żyroskopowy

§ 50. Żyroskop pod działaniem sił. Przybliżona teoria

§ 51. Zastosowania żyroskopów.

§ 52. Podstawy dokładnej teorii żyroskopu symetrycznego

§ 53. Tensor i elipsoida bezwładności

§ 54. Obrót ciała sztywnego przez bezwładność wokół punktu stałego

POWAGA

§ 55. Prawa Keplera i prawo powszechnego ciążenia”

§ 56. Przyspieszenie planet i komet podczas poruszania się po przekrojach stożkowych

§ 57. Warunki dla eliptycznego, parabolicznego i hiperbolicznego

ruchy

§ 58. Obliczanie parametrów orbity

§ 59. Rozliczenie ruchu słońca

§ 60. Zastosowanie prawa powszechnego ciążenia do problemu ziemi”

§ 61. Prędkości kosmiczne

§ 62. Wyprowadzenie praw ruchu planet z prawa powszechnego ciążenia”

RUCH WZGLĘDNY NA SYSTEMY NIEINTERNALNE

§ 63. Siły bezwładności podczas przyspieszonego ruchu postępowego układu

§ 64. Siły bezwładności dla dowolnego przyspieszonego ruchu układu

§ 65. Równanie ruchu względnego punktu materialnego w

pole grawitacyjne Ziemi z uwzględnieniem jej rotacji

§ 66. Waga i ważenie ciał

§ 67. Odchylenie spadających ciał od pionu”

§ 69. Przypływy

§ 70. Masa grawitacyjna i uogólnione prawo Galileusza

§ 71. Zasada równoważności sił grawitacyjnych i sił bezwładności”

§ 72. Przesunięcie grawitacyjne linii widmowych

MECHANIKA ELASTYCZNEGO KORPUSU

§ 73. Ciała idealnie elastyczne

§ 74. Naprężenia sprężyste

§ 75. Naciąganie i ściskanie prętów

§ 76. Odkształcenia prostopadłościan pod wpływem trzech

siły wzajemnie prostopadłe

§ 77. Całościowe i jednostronne rozciąganie i ściskanie

§ 78. Zmiana

§ 79. Skręcanie

§ 80. Zgięcie

§ 81. Prędkość propagacji podłużnych zaburzeń sprężystych w

pręty

§ 82. Zastosowania zasady superpozycji”

§ 83. Prędkości propagacji zaburzeń podłużnych i poprzecznych w

nieograniczone środowisko

§ 84. Prędkość propagacji zaburzeń poprzecznych w rozciągniętym

§ 85. Prędkość propagacji dźwięku w cieczach i gazach

PODOBIEŃSTWO I METODY WYMIAROWE

§ 86. Wymiar i układy jednostek.

§ 87. Formuła wymiaru

§ 88. Reguła wymiaru

MECHANIKA CIECZY I GAZÓW

§ 89. Ogólne właściwości ciecze i gazy

§ 90. Podstawowe równania równowagi i ruchu cieczy

§ 91. Hydrostatyka płynu nieściśliwego

§ 92. Wzór barometryczny

§ 93. Kinematyczny opis ruchu płynu

§ 94. Ruch stacjonarny płynu doskonałego. Równanie Bernoulliego

§ 95. Przykłady zastosowania równania Bernoulliego. Formuła Torricellego

§ 96. Lepkość

§ 97. Stacjonarny przepływ płynu w prostej rurze. Formuła

Poiseuille

§ 98. Prawa podobieństwa hydrodynamicznego

§ 99. Turbulencja i niestabilność hydrodynamiczna

§ 100. Paradoks d'Alemberta. Prądy zrywające

§ 101. Zastosowanie teorii wymiaru”

INDEKS NAZWY

Arystoteles 64

Kopernik 66, 67, 321, 347, 357

Archimedesa 12, 44?, 449, 453

Coriolisa 339, 345, 353, 35a, 375

Bernoulli Daniel 462, 464, 467, 468,

Zawieszka 77, 102

470, 479, 491, 493, 494, 496, 501,

Kutta 509, 511

Lavoisier 98

Bessela 368

Laplace'a 392, 428

Boyle 427, 428, 442

Lebiediew 87

Brahe Tycho 495

Leibniza 44

Bragińskiego 372

Le Chatelier 276

Venturiego 464

Łomonosow 98

Bern Jules 280

Lorenza 93, 97, 135

Magnus 512, 513

Heisenberga 43

Maxwella 256

Galileusza 12, 91-97, 216, 348, 368

Marriota 427, 428, 442

Hamilton 161, 227

Meshchersky 115

Helmholtza 310

Mössbauer 378

Gong 73, 205, 380, 385-387, 395, 397

Newton 11-15, 44, 63, 64, 71, 73, 75,

Huygens 12, 183, 185, 187, 211-213,

78 - 85, 90, 98, 107, 114, 127,

162, 163, 174, 199, 202, 208, 304,

d'Alembert 491, 492

305, 307. 313, 324, 330 333, 334,

Dezorm 465

346, 361, 364, 367, 368, 427, 428,

Dikke 370, 371

Euklides 19, 20

Oberbeck 191

Żukowski 175-177, 180-182, 279,

Paskal 440

Cavendish 305

Pitota 466, 467

Kieszeń 504

Pitagoras 319

Koeniga 129, 130, 195

Keplera 12, 302, 303, 305, 312, 322,

Prandtl 467, 501, 503

Poiseuille 477-480

Kirchhoff 491

Poinsota 295, 299

Mikołaj 141

Poissona 388, 397, 421

Klemens 465

Rutherforda 321

Reynoldsa 483-485, 487, 489, 490,

Flettnera 513

Froud 483-486

Południe 370

Foucault 282, 284 - 287, 357, 359, 360

Sperry 287

Ciołkowski 116, 117, 129

Zdjęcie 496, 497

Steiner 183, 185, 187, 250, 260

Striełkow 177

Eulera 246, 247, 447, 452

Strouhal 483

Einsteina 11, 13, 25-27, 97, 307,

Taylor 439

Tytjens 503

Eötvös 368, 370

Thomson William 310

Młode 385, 386, 388, 397, 426-428,

Torricelli 468

INDEKS PRZEDMIOTÓW

Autopilot 283

chiński 279

Addytywność masowa 98

Napiwki 279

Niezmiennik adiabatyczny 223

Współczynnik 389

Wielka 25

Moduł 389

Lokalny 25

Proces 222

Moment korygujący 451

Akcelerometr 78

Wysokość jednorodnej atmosfery 457

Amplituda oscylacji 72

Lepkość 472

Fala 360

Dynamiczny 479

Formuła barometryczna 457

Kinematyka 479

Kombinacje bezwymiarowe 435

Oscylator harmoniczny 223

Binormalne 38

Harmoniczne 204

Herpolodia 299

Wektor 48, 50

Gigantyczne kroki 197

Osiowe 57

Hydrodynamika 441

Kwadraty 56

Podobieństwo hydrodynamiczne 483

Polarny 57

Hydrostatyczna 445

Produkt krzyżowy 57

Paradoks hydrostatyczny 453

Podstawowe (pierwotne) wartości 429

Żyrohoryzon 283

Instrumenty pochodne (wtórne) 430

Żyroskop 263

Masa ciała 349

Szczyt 266, 288

Wektory odwrotne 60

Oś geometryczna 263

Interakcja dotykowa 86

Napiwki 284

Siła Wirusowa 141

Oś figury 263

Vortex ulica Karmana 504

Żyroskop, przybliżona teoria 270

Bezpłatnie 266

Przemieszczenie 451

Symetryczny 2nd

Wodomierz 464

Punkt podparcia 263

Poduszka powietrzna 104

Dokładna teoria 288

Możliwe ruchy 185

Zrównoważony (astatyczny)

Najlepsze 263

Zjawiska żyroskopowe 263

Ławka Żukowskiego 175

Kompas żyroskopowy 263, 283,

Prawo Archimedesa 448

Grawitacja 304

Główny normalny 37

Guna 73, 380, 386

Osie główne 295

Kepler II 302, 321

Gwiazda roku 40

Pierwszy 302, 321

Tropikalny 23, 40

Trzecie 302, 321

Hodograf 34

Prawo Pascala 440

Stała grawitacyjna 304, 307

Kwadraty 171

Przemieszczenie grawitacyjne

Podobieństwa prądów 483

widmowy

Reynoldsa 489

Dodawanie prędkości

Ładunek grawitacyjny 366

nierelatywistyczny 93

Gradient 160, 161, 446

relatywistyczny 129

Ruch 11

Oszczędność wagi 98

Absolutny 334

Substancje 98

Szybki 12

Impuls 70, 80

Śruba 240

Msze 98

Wir 497

Masy - energie 99

Powrót płynu 503

Moment skośny 168

Nieskończony 140, 314

Energie 137, 148

Powolny 12

Newtona II 63, 72

Względny 334

Pierwsze 63, 64

Przenośny 334

Trzecia 63, 78

Ale bezwładność 64

Równoważności obojętnego i

Mundur 32

masa grawitacyjna 367

Jednostajnie przyspieszone 32

Prawa tarcia 100

Bezpłatnie 64

Moderacja neutronowa 156

Ultrarelatywistyczny 128

System zamknięty 68

Skończony 140, 314

Akcja 78

Idealny płyn 444

W odległości 84, 308

Idealne solidne 61, 230

Małe odkształcenia 380

Elastyczny korpus 380

Heterogeniczny 397

Mundur 397

Kropka obrazu 289

Plastik (pozostałości) 379

System izolowany 68

Elastyczny 379

Atmosfera izotermiczna 457

Dżul (jednostka pracy) 124

Współczynnik izotermiczny 389

Moduł 389

Dynamiczny 63

Izotropia przestrzeni 200

Głowica dynamiczna (prędkość)

Izochronizm oscylacyjny 206

Impuls 42, 54, 70

Długość drążka ruchomego 27

Obrotowy 174

Punkt 466

Siła 107, 109

Skręcanie 397

Systemy punkty materialne 107

Linia odrywania 494

Niezmienny 57

Centra 150

Niezmienność równań 51

Przeciągnij 491, 495

Inwersja 17

Ciała makroskopowe 12

bezwładność 68

Niska woda 361

Sztuczny pionowy 283

Małe perturbacje 411

Grawitacja 351

Waga 63, 68

Sztuczny horyzont 283

Grawitacja 366

Upuść płynne media 441

Obojętny 68, 366

Zawieszenie kardana 263

Zmienna 114

Siły styczne sił wewnętrznych

tarcie 472

Obniżone 112

Proces quasi-statyczny, 387

Dołączone 492

Prawa Keplera 302, 321

relatywistyczny 70

Kilogram 69

Ciężkie 366

Kinematyka 28

Punkt materialny 29

Klasyczne podejście 14

Maszyna Atwood 191

Kowariancja równań 51

Wahadło balistyczne 146

Liczba ruchów 63

Żyroskopowy 272

Materia 63

Zmniejszona długość 273

Komponenty wektorowe 50

Stożkowe 292

Stożek Herpolodpi 299

Matematyczne 210

Polodia 299

Fizyczne 209

Kosmiczna prędkość sekunda 117,

Punkty wzajemne 211

Zmniejszona długość 210

Pierwsze 117, 326

Punkty sprzężone 211

Trzecie 117, 326, 327, 329

Fizyczny, punkt zawieszenia 209

Współczynnik tarcia wewnętrznego

Centrum huśtawki 211

Twardość 73

Cykloidalny 211

Poissona 388

Chwilowa oś obrotu 234

Ściśliwość 441 punktów 29

Podobieństwo mechaniczne 482 World ether 85 Moduł kompresji 393

Skręcanie 215, 397

- jednostronne rozciąganie 394

Ścinanie 395

Jung 385

Mole 428 Kąt pędu

Kropki 167

- bezwładność wokół osi 174

Kropki 184

- - przekrój 401

Statek 451

- siły wokół osi 172

Punkty 166, 167

- styczna 381 Naciąg 384 Prędkość początkowa 32

- faza 204 Warunki początkowe 89 Nieważkość 351

Niezależność działania sił 77 Płaszczyzna niezmienna 298 Linia neutralna 400 Sekcja neutralna 401 Neutrino 149 Płyn nieściśliwy 443 Newton (jednostka siły) 75 Prawa Newtona 63, 64 Obszar stagnacji 103, 494 Współrzędne uogólnione 61

Prędkości 61

Uogólnione prawo Galileusza 348 Odwrotny problem mechaniki 345 Gęstość siły nasypowej 446

Energia sprężysta 388, 391, 393, 396, 397

Jednoczesność 26 Pojedyncza szyna Kolej żelazna 287 Jednolitość czasu 200

- spacje 200 Prosto połączona domena 497 Jednostronne rozciąganie 393

Kompresja 393

Operator Hamiltona 160, 161 Podstawowe równanie hydrodynamiki

idealny płyn 447

- - hydrostatyka 447 Oś zgięcia 400 Kierunek pionu 349

Odchylenie spadających ciał od kierunku

pion 353 siła ugięcia 290 odpływ 360

Względna kompresja poprzeczna

Kompresja 385

Rozszerzenie 385

Odbicie u źródła 17 Paradoks d'Alemberta 492 Drgania parametryczne 226 Ruch obwodowy

żyroskop 280 Okres oscylacji 205

Stałe osie obrotu 296 Ramię siły 173 Ruch planarny 240

- prąd 498 Gęstość prawda 46

Liniowy 424

- średnia 46 Powierzchnia pozioma 161 Warstwa przyścienna 501 Zawieszenie bifilarne 213

Trifilarny 214

Względność 96

Winda 491, 495

Galilea 94

Einsteina 97

Grawitacja 375

Superpozycje grawitacyjne

Prędkości 459

Interakcja w terenie 86

Małe perturbacje 415

Pełna woda 360

Deformacje 387

Ciśnienie całkowite 466

Prędkości 415

Pełna głowa 466

Przesunięcia 415

Polodia 299

Naprężenia sprężyste 415

Równoważniki grawitacji

Stała Keplera 303

Stały

siły bezwładności 374

Odległość celowania 321

Potencjał prędkości 498

Prosta huśtawka 204

Krzywa potencjału 140

Sprzeciw 78

Bezpośredni problem mechaniki 345

Potencjalny ruch 497

Pseudowektor 57

Przepływ cyrkulacyjny 498

Pseudoskalarny 57

Potencjalna bariera 140

Atomizer 465

Reguła świdra 17

Pulsary 198

Równoległobok 48

Praca 123

Wymiary 437

W ostatniej podróży 123

Elementarny promień bezwładności 123

Granica elastyczności 379

Toczenie 251 Wymiar 430

Transformacja Galileusza 92

Prądy zrywające 490, 494

Lorenza 93

Zużycie cieczy 464 Reakcje

Precesja szybka 291

ogniwa 74 Wirnik wektorowy 499

Wymuszony 270

Powolny 291

Swobodne osie obrotu 296

Pseudo-regularne 275

Regularne 275

Idealna zmiana 165 395 sekund

Bezpłatnie 267

24 Siła 63, 64, 71

Godzina aplikacji 361

bezwładność 335

Fala 360

Coriolisa 341

Potencjał pływowy 363

Przenośny 341

Przypływy (syzygy) 365

Tłumaczenie 336

Kwadratura 365

Odśrodkowa 342

Mały 365

Siła Lorentza 135

Zasada Le Chateliera 276

pływowy 363

Wynik 76

Niepewności 43

Reaktywny 115