Очень краткий курс общей физики (Краткий курс общей физики)

Экзаменационая программа по курсу общей физики

(механика, основы термодинамики и молекулярной физики). ИТАЭ (ТЭ).

Лектор - Варава А.Н.

1. Материальная точка. Абсолютно твердое тело. Тело отсчета. Система отсчета. Кинематический закон движения материальной точки. Траектория. Вектор перемещения. Путь.

Материальной точкой называется физическое тело, размерами которого можно пренебречь

Абсолютно твердое тело – такое тело, которое не изменений свою формулу и размеры при любых скоростях движения.

Тело отсчета – это тело, относительно к-рого рассматривают положение других тел.

Система отсчета – система координат, связанная с телами отсчета плюс время.

Траектория – линия, которая описывает тело при своем движении в пространстве

Перемещение – направленный отрезок прямой (вектор), соеденяющий начальное положение тела с конечным

Вектор перемещения (положение задается кончиком….)

проекции вектора на координатные оси

Путь – расстояние, отсчитанное вдоль траектории

Кинематический закон движения материальной точки: уравнение или систему уравнения, определяющего положение тела в любой момент времени относительно выбранной с. отсчета.

1. Скорость и ускорение Кинематический закон движения тела в случае постоянного ускорения. Скорость и ускорение при движении точки по криволинейной траектории. Нормальное и тангенциальное ускорение. Граница применимости классического способа описания движения точки.

Пусть за время точка совершает перемещение , описав при этом некоторую дугу l траектории, тогда можно ввести понятие средней скорости за время на перемещение . Разобьем дугу l на меньшие дугу , тогда для каждой дуги будем иметь свое и, следавательно свою среднюю скорост

Мгновенная скорость называется предел к при (произвольная )

Скороть зарактеризует перемещение в единицу времени

Ускорение характеризует изменение скорости за единицу времени.

Мгновенное ускорение определяется выражением:

Согласно определенно направлено по изменению скорости

Кинетический закон движения тела в случае постояного ускорения

Начало условие: при t = 0,

Положение точки на окружности удобно характеризовать радиусом – вектор , проведеного из центра окружности пусть за время dt точка совершила перемещение при этом радиус – вектор повернутые на угол . Таким образом при перемещении точки по окружности полоении вектора характуризует . Положение точки можем определить угом наклона радиус- вектора в выбранной оси OX. Угол назавем угловая координата. При этом примято считать вектор( аксиальной вектор). Напровление определяем по правилу правого винта. Если вращать рукоетку винта по напровленние движения точки, то поступательного движения винта – напровление точки

Угловая скорость сограсно определить вектор направлена по ([] радиант)

[] c^-1

Углавая ускорение направлено по изменению угловой скорости

[] c^-2

Если имеели равнопеременное движение точки по окружности, то кинематические законы движения для угловой координата и угловой скорости

Скорость

Ускорение

По касательной траектории в данной ее точке  a_ = Rsin90^o = R

называется касательноым ускорением, характеризующим изменение скорости по величине

По нормальной траектории в данной ее точке

называются тангенциальным ускорением, характеризующим изменение скорости по направлению

Тогда

Границы применимости классического способа описания движения точки:

Все вышеизложенное относится к классическому способу описания движения м. точки. В случае неклассического рассмотрения движения микрочастиц понятия траектории их движения не существует, но можно говорить о вероятносит нахождения частицы в той или иной области пространства. Для микрочастицы нельзя одновременно указать точные значения координаты и скорости. В квантовой механике существует соотношение неопределенностей

В. Гайзенберга , где h=1,05∙10^-34 Дж∙с (постоянная Планка), которое определяет погрешности одновременного измерения координаты и импульса

1. Динамика материальной точки. Масса. Сила. Инерциалные системы отсчета. Законы Ньютона.

Динамика – это раздел физики, изучает движение тел в связи с причиами, возврающыми тот или силой характер движения

Масса — физическая величина, отвечающая способности физических тел сохранять своё поступательное движение (инертности), а также характеризующая количество вещества

Сила – мера взаймодецствие между телами.

Инерциалные системы отсчета: Существуют такие системы отсчета относителього, которых тело находится в состоянии покоя (движится равно прямо линии) до тех пор пока на него не подействуют другие тела.

Система отсчета – инерциальный: любая другая движения относительно гелиоцентризм равномерно и прямо, так же является инерциальной.

Инерция – это явление связанное с способностьб тел сохранять свою скорость.

Инертность – способность материального тела сокрашать свою скорость. Чем более инертно тело, тем “Труднее” изменить его v. Количественной мерой инертности является масса тела, как мера инертность тела.

Законы Ньютона

1-й закон Ньютона.

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными системами, в которых материалтная точка находится в состоянии нии покоя или равномерного прчмолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не выведет ее из этого состояния.

2-й закон Ньютона.

Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение.

3-й закон Ньютона: силы, с которыми две м. точки действуют друг на друга в ИСО, всегда равны по модулю и направлены в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки.

1. Если на тело А действует сило со стороны тело В, то на тело В действует сила А. Эти силы F₁₂ и F₂₁ имеют одинаковую физическую природу

2. Сила взаимодействуют между телами, не зависит от скорости движения тел

1. Система материальных точек. Внутренние и внешние силы. Импульс материальной точки и импульс системы материальных точек. Закон сохранения импульса. Условия его применимости закона сохранения импульса. Преобразования Галилея, принцип относительно Галилея

Cистема материальных точек: это такая система содержится точкими, который жестко связанных друг с другом.

Внутренние силы: Силы взаимодействия между точками системы называется внутренными силами

Внешние силы: Силы взаимодействуют на точки системы со стороны тел, не входящих в системе называется внешними силами.

Система называется замкнутой системой, если на тела системы не действует внешние силы.

Импульс материальной точки называется произведением массы на скорость точки Импульс системы материальных точек: Импульс системы материальных точек равен произведением массы системы на скорость движения ценрта масс.

Закон сохранения импульса: Для замкнутой системы взаимодействует тел суммарный импульс системы остается неизменным, независимо от любых взаимодействующих тел между собой

Условия его применимости закона сохранения импульса:Закон сохранения импульса можно использовать при замкнутых условиях, даже если система не замкнута.

Если и при этом следовательно

Закон сохранения импульса работает и в микромере, когда классическая механика не работает, импульс сохраняется.

Преобразования Галилея, принцип относительно Галилея

Пусть имеем 2 инерциальные системы отсчета, одна из которых движется относительно второй, с постоянной скоростью v_o . Тогда в соотвеств с преобразованием Галилея ускорение тела в оба систем отсчета окажется одинаковым.

1. Равномерное и прямолинецное движение системы не влияет на ход протекающих в них механических процессов.

2. Все инерциальные системы поставим свойством эквиваленно друг другу.

3. Никакими механическими опытами внутри системы невозможноустановаить покоиться система или движется равномерно или прямолинейно.

Относительность механического движения и одинаковость законов механики в разных инерциальных системах отсчета называется принципом относительности Галилея

1. Система материальных точек. Центр масс системы материальных точек. Теорема о движении центра масс системы материальных точек.

Любое тело можно представить как совокупность материальных точек.

Пусть имеет систему материальных точек массами m₁, m₂,…,m_i, положения которыз относительно инерциальной системе отсчета характеризуется векторами соотвестенно , тогда по определению положение центра масс системы материальных точек определяется выражением: .

Где масса i – той частицы

– характеризует положение этой частицы относительно заданной системы координат,

– характеризуетс полодение центра масс системы относительно той же системы координат.

Скорость цетра масс