Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Разбор вопросов к экзаменационным билетам по разделу «Механика» общего курса физики (2004г).

Примечание: определяемые понятия и векторные величины в формулах выделены жирным шрифтом.

Билет1. Вопрос1. 2

Билет2. Вопрос1. 2

Билет3. Вопрос1. 3

Билет4. Вопрос1. 3

Билет5. Вопрос1. 4

Билет6. Вопрос1. 4

Билет7. Вопрос1. 5

Билет8 Вопрос1. 5

Билет9. Вопрос1. 5

Билет10. Вопрос1. 6

Билет11. Вопрос1. 6

Бтлет12. Вопрос1. 6

Билет13. Вопрос1. 7

Билет14. Вопрос1. 7

Билет15. Вопрос1. 7

Билет16. Вопрос1. 7

Билет17. Вопрос1. 7

Билет18. Вопрос1. 8

Билет19. Вопрос1. 8

Билет20. Вопрос1. 9

Билет21. Вопрос1. 10

Билет22. Вопрос1. 10

Билет24 Вопрос1 10

Билет26. Вопрос1. 11

Билет27. Вопрос1. 12

Билет28. Вопрос1. 12

Билет29. Вопрос 1. 12

Билет30. Вопрос1. 12

Билет1. Вопрос2. 13

Билет2. Вопрос2. 13

Билет3. Вопрос2. 13

Билет4. Вопрос2. 13

Билет5. Вопрос2. 14

Билет6. Вопрос2. 14

Билет7. Вопрос2. 14

Билет8. Вопрос2. 15

Билет9. Вопрос1. 15

Билет10. Вопрос2. 15

Билет11. Вопрос2. 16

Билет 12. Вопрос2. 16

Билет13. Вопрос2. 16

Билет14. Вопрос2. 16

Билет15. Вопрос2. 17

Билет16. Вопрос2. 17

Билет17. Вопрос2. 17

Билет18. Вопрос2. 18

Билет19. Вопрос2. 18

Билет20. Вопрос1. 18

Билет21. Вопрос2. 18

Билет22. Вопрос2. 18

Билет23. Вопрос2. 18

Билет24. Вопрос2. 19

Билет26. Вопрос2. 19

Билет27. Вопрос2. 20

Билет28. Вопрос2. 20

Билет29. Вопрос2. 20

Билет30. Вопрос2. 20

Билет1. Вопрос1.

Предмет механики. Пространство и время в механике Ньютона. Система координат и тело отсчёта. Часы. Система отсчёта.

Механика – наука о движении и равновесии тел, и происходящих при этом взаимодействиях между ними.

При построении теории физика заменяет реальные обьекты их идеализированными моделями. Движение – это изменение относительнеого положения тела с течением времени. Впервые принципы механики сформулированы Ньютоном в «Математических началах натуральной философии». Тело или система тел, относительно которых определяется положение остальных тел называется простанственной системой отсчета (ПСО). В качестве ПСО можно взять произвольное твердое тело и связать с ним координатные оси, например, декартовой системы координат. Существует два вида координатных систем: 1) правая, 2) левая. Определяются они с помощью правила буравчика.

Пронстранство и время – это категории, обозначающие основные формы существования материи. Пространство выражает порядок сосуществования отдельных объектов. Время выражает порядок смены явлений.

Пространство (по Ньютону) – это совокупность физического тела и возможных его продолжений.

Время – это показание каких-то часов

Часы – устройство, с которым связан периодический процесс, положенный в основу отсчёта времени.

Основная задача механики состоит в том, чтобы, зная начальные условия, определить закон движения для тел системы.

Системы координат: примеры. Декартовы правостороняя и левосторонняя.

Система отсчёта – это система координат (вместе с телом отсчёта) плюс часы.

Билет2. Вопрос1.

Кинематика материальной точки. Система материальных точек. Уравнение кинематической связи. Закон движения.

Кинематика – раздел механики, посвящённый изучению геометрических свойств движений тел, без учёта их масс и действующих на них сил.

Материальная точка – абстрактное тело нулевых размеров.

Закон движения – зависимость координат точки от времени.

Уравнение траектории – уравнение кривой, по которой движется точка.

Эквивалентное определение траектории – годограф радиус-вектора материальной точки.

Движение материальной точки будет описано полностью, если известно ее положение в любой момент времени в выбранной системе отсчета. Полное описание движения сводится к нахождению трех координат: x = x(t); y = y(t); z = z(t); или к нахождению векторной функции r = r(t). .

– мгновенная скорость.

Производная скорости по времени называется ускорением материальной точки: ,

Понятие угловая скорость и угловое ускорение относятся к случаю движения материальной точки по окружности. Положение точки М на окружности задается углом , который составляет радиус-вектор точки М с неизменным направлением ОХ. Производная этого угла по времени называется угловой скоростью : . Если  = Сonst, то движение равномерно. =/2 – число оборотов в единицу времени (частота обращения).

Первая призводная угловой скорости и вторая производная угла по времени – это угловое ускорение: . Продифференцируем S=r по времени и получаем:

S’=(r’)*+(’)*r=*r

S’’=(*r)’=r*’+r’*=r (r*’ - тангенциальное ускорение) + (v* =v²/r — центростремительное ускорение).

Уравнение кинематической связи – уравнение, связывающее кинематические характеристики системы.

Примеры.

Билет3. Вопрос1.

Инерциальные системы отсчёта. Преобразования Галилея.

Инерциальной называется такая система отсчёта, в которой изолированное тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения.

Изолированным называется такое тело, на которое не действуют другие тела.

Законы сложения:

r = R + r’;

v = V + [ r’] + v’;

a = A + [ [ r’]] + [ r’] + 2 [ v’] + a’;

абсолютное = переносное + кориолисово + относительное

Выводятся в лоб дифференцированием с учётом: di/dt = [ i]; dj/dt = [ j]; dk/dt = [ k];

Преобразования Галилея (условия: A=0, =0, =0, V=i V_x, V_x=const > 0, i||i’, j||j’, k||k’, время синхронизировано):

x = x’ + Vt;

y = y’;

z = z’;

t = t’;

(концепция  ЧМЗ)

Следствия:

v = V + v’;

a = inv;

Уравнения, остающиеся неизменными при переходе от одной системы отсчета к другой, называются инвариантными относительно этих систем отсчёта.

События, одновременные в одной системе, одновременны и в другой, т. е. утверждение об одновременности двух двух событий имеет абсолютный характер, независимый от системы координат.

Длина – инвариант преобразований Галлилея. Длинной движущегося стержня наз. расстояние между координатами его концов в некоторый момент времени. Следуя из этого инвариантность длинны легко доказывается.

Интервал времени явл. инвариантом преобразований Галлилея (t=t₂–t₁=t’₂–t’₁=t’)

Сложение скоростей получается из дифференциирования формул преобразования Галлилея.

Ускорение инвариантно относительно преобразований Галлилея. Это утверждение доказывается дифференциированием преобразований скорости и учитывая, что t=t’.

Билет4. Вопрос1.

Законы динамики. Первый, второй и третий законы Ньютона. Масса и сила в механике Ньютона. Уравнение движения и его решение. Роль начальных условий.

Законы динамики – три закона Ньютона и законы, описывающие индивидуальные свойства сил. (см. гравитация, упругость, трение)

Всякое тело оказывает сопротивление при попытках изменить модуль или направление его скорости. Это свойство тел называется инертностью.

Инертная Масса – это мера инертности тела (при его поступательном движении).

Сила - любая причина, изменяющая импульс движущегося тела (мера взаимодействия). Одно из количественных определений: mr=F. (имхо: бред)

I закон Ньютона – существуют такие системы отсчёта, в которых изолированное тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения.

II закон Ньютона – a = F / m, где F – равнодействующая сил, действующих на точку, a – ускорение точки, m – инертная масса точки.

III закон Ньютона – совокупность 5 утверждений:

1. силы взаимодействия в природе возникают парами

2. эти силы равны по величине

3. эти силы противоположны по направлению

4. эти силы действуют вдоль одной прямой

5. эти силы имеют одинаковую природу

Уравнение движения – 2-й закон Ньютона записанный в виде F = m a, где F – равнодействующая сил, a – ускорение точки, m – инертная масса.

Законы Ньютона инвариантны относительно преобразований Галилея.

Решение уравнений движения и роль начальных условий.

Основная задача механики состоит в том, чтобы, зная начальные условия, определить закон движения для тел системы.

Первый способ решения основной задачи механики состоит в том, чтобы найти закон движения, используя законы динамики.

Система законов, описывающих индивидуальные свойства сил, действующих в системе, подставленные в систему из уравнений движений элементов системы + уравнения кинематической связи дают систему диференциальных уравнений, а законы движения для тел системы являются его решением. Отсюда очевидно, что задача не может быть решена если не известны начальные условия системы.

Билет5. Вопрос1.

Законы, описывающие индивидуальные свойства сил. Закон всемирного тяготения. Закон Гука. Законы для сил сухого и вязкого трения. Явление застоя. Явление заноса.

Закон всемирного тяготения: F₁₂ = -  m₁ m₂ r₁₂ / r₁₂³ , где______________.

=6,67 * 10^-11 м³/кг * с²

Закон Гука – деформация тела, если она достаточно мала, пропорциональна приложенной силе.

Для стержней:  E , где  - напряжение на торце стержня F/S, где F – продольная сила действующая на торец стержня, S – площадь поперечного сечения стердня E – модуль Юнга – характеристика материала из которого сделано тело. l/l₀, где l изменение длины стержня, а l₀ - начальная длина стержня.

Сухое трение. Сила сухого рения покоя возникает на поверхности двух соприкасающихся тел и равна разности сил приложенных к телам. Если 2 поверхности движутся, то сила сухого трения пропорциональна силе нормального давления и направлена в сторону, противоположную скорости тела относительно соприкасающейся с ним поверхности.

Силами трения обычно называют тангенциальные силы, вознкающие между соприкасающимися телами.

Закон Амонтона-Кулона: F =  N, где ______________, справедлив в 2-х случаях

1. для максимальных сил трения покоя.

2. для сил трения скольжения при достаточно малых скоростях.

Сила вязкого трения. В случае силы сухого трения при силах, меньших силы трения скольжения 2 поверхности не движутся относительно друг друга, а вслучае вязкого трения какова бы ни была сила – возникнет движение, причем для малых скоростей сила вязкого трения пропорциональня скорости, а на больших скоростях её квадрату. В общем случае уравнение для силы вязкого трения представляет бесконечный палином.

Явления застоя и заноса – См.

Билет6. Вопрос1.

Импульс материальной точки и импульс силы. Изолированная и замкнутая системы материальных точек. Закон сохранения импульса.

Система материальных точек – это некоторая совокупность конечного числа материальных точек.

Изолированной называется система тел, на которую не действуют другие тела.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов вопросов/заданий