ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 205
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФИЗИКА КОЛЛОКВИУМ1) Материальная точка — это тело, размерами которого в условиях данного движения или задачи можно пренебречь.Система отсчёта — это совокупность неподвижных относительно друг друга тел, по отношению к которым рассматривается движение и отсчитывающих время часов, по отношению к которой рассматривается движение каких-либо тел. Траектория — это линия, вдоль которой движется мт.Путь — скалярная ф. в. численно равная пройденному расстоянию мт по траектории.Перемещение — в. ф. в., равная приращению радиус вектора мт за рассматриваемый промежуток времени.Мгновенная скорость — в.ф.в. характеризующая быстроту движения мт в данной точке траектории и равная первой производной от радиус-вектора по времени.Средняя скорость — в.ф.в., характеризующая среднюю быстроту движения мт и равная △T/△tСредняя путевая скорость — Ф в в характеризующая быстроту изменения пути, пройденного мт, и равная отношению пути L к интервалу времени △t, в течение которого этот путь был пройден.2) Ускорение - физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению.Тангенциальное ускорение — компонента ускорения, направленная по касательной к траектории движения. Характеризует изменение модуля скорости при криволинейном движении. Тангенциальное ускорение равно произведению единичного вектора, направленного по скорости движения, на производную модуля скорости по времени.Нормальное ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траектории движения в данной точке на траектории движения тела. То есть вектор нормального ускорения перпендикулярен линейной скорости движения. Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению и обозначается буквой n. Вектор нормального ускорения направлен по радиусу кривизны траектории.Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.Виды движений:А) Равномерное прямолинейное движение материальной точки:
4) Четыре фундаментальных взаимодействия:гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое. Закон всемирного тяготения: гравитационная сила взаимодействия двух тел прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.Сила тяжести - отвесная составляющая силы земного тяготения. Сила упругости - сила, возникающая в теле при его упругой деформации. K(коэфф. упругости) - СФВ, характеризующая сопротивляемость тела деформациям. (х= L0 - L1)Сила трения - сила, возникающая между сопротивляющимися телами и препятствующая их относительному движению. µ(коэф. трения) - СФВ, характеризующая интенсивность взаимодействия тел при трении скольжения. Вязкое трение - трение, возникающее при движении в жидкости или газе.5) Внутренние силы - силы, с которыми взаимодействуют между собой тела системы. Внешние силы - силы, действующие на тела системы со стороны тел, не являющихся частью системы. Замкнутая система тел - система тел, на которую не действуют внешние силы. Квазизамкнутая система тел - система тел, на которую внешние силы действуют, но их действие скомпенсировано. Закон сохранения импульса: в замкнутой или квазизамкнутой системе тел суммарный импульс системы остается постоянным.Центр масс - точка, положение которой характеризует распределение массы этой системы. Центр масс системы движется как МТ, в которой сосредоточена масса всей системы и к которой приложена равнодействующая всех сил, приложенных к системе. 6) Элементарная работа dA силы F , совершаемая на перемещение dr, есть скалярное произведение F на dr.Тогда работа A при перемещении МТ равна:Если ,Средняя мощность, – это СФВ, характеризующая быстроту совершения работы.Мгновенная мощность,Рассмотрим Движение 1-го тела на которое воздействуют несколько сил:
Кинетическая энергия, – это СФВ, составляющая механической энергии, зависящая от скорости.Теорема о кинетической энергии:Приращение кинетической энергии тела равно работе всех сил, воздействующих на тело.Свойства :а) Определяется с точностью до константыб) Не зависит от направления движения.в) Зависит от выбора системы отсчёта.г) Величина аддитивная ().7)Консервативные силы-силы, работа которых на пути между двумя точками зависит не от формы пути, а только от положения этих точек. Работа консервативных сил по любой замкнутой траектории равна 0. Примерами консервативных сил являются: сила тяжести, сила упругости. Неконсервативные силы-силы,работа которых зависит от траектории движения тела. Примерами неконсервативных сил являются сила трения и сила сопротивления среды.8) Потенциальная энергия Wp взаимодействующих тел - СФВ, составляющая механической энергии, зависящая от взаимного распространения тел.Свойства Wp:1) Определяется с точностью до константы2) Не зависит от выбора системы отсчёта3) Является алгебраической величиной4) Является аддитивной величинойУбыль потенциальной энергии тела равна работе консервативных сил.Связь консервативной силы и потенциальной энергии: консервативная сила равна градиенту потенциальной энергии, взятому со знаком минус. F = -grad Еп.Градиент- это вектор, указывающий направление наибыстрейшего возрастания величины.9) ЗСМЭ - полная мех. энергия системы тел, на которые действуют только консервативные силы остается неизменной. ЗСМЭ является частным случаем ЗСЭ: энергия не возникает и не исчезает, а только переходит из одного вида в другой.Изменение полной мех. энергии системы равно работе неконсервативных сил, действующих на тела системы.10) Абсолютно упругий удар - удар, при котором мех. энергия соударяющихся тел не переходит в немеханические виды энергии , а тела после удара восстанавливают свою исходную форму.
Следствия:
11) АТТ – абсолютно не деформированное тело, расстояние между точками которого, в процессе движения не изменяется.Поступательное движение АТТ- движение, при котором все точки тела совершают одинаковые перемещения, а прямая соединяющая 2 произвольные точки, остается параллельна самой себе.Вращательное движение АТТ- движение, при котором все точки тела движутся по окружности, центр которой лежит на одной и той же прямой – оси вращения.Вектор элементарного углового перемещения dϕ – вектор, равный модулю угла элементарного поворота, направленного по оси вращения и связанного с направлением вращения, определяется правилом правого буравчика. Правило правого буравчика: если направление вращения буравчика совпадает с направлением вращения материальной точки, то поступательное движение буравчика определяет направление вектора dϕ.Угловая скорость ω – ВФВ, характеризующая быстроту вращения материальной точки и равная первой производной от вектора углового перемещения по времени. сонаправлен с d????⃗. Угловое ускорение ????⃗- ВФВ, характеризующая быстроту изменения угловой скорости и равна первой производной от угловой скорости по времени. ????⃗=lim∆????→0∆????⃗/∆????=????????⃗/????????=????^2????⃗/????????^2. При равномерном движении точки по окружности вводят: Частота вращения – число оборотов в единицу времени n=N/t [n]=1/с=Гц. Период вращения - время, за которое точка совершает один полный оборот, т. е. поворачивается на угол 2пи Т=1/n T=2pi/????⃗Связь линейных и угловых кинематических величин:
Начальные условия 
Б) Равноускоренное прямолинейное движение материальной точки:
. Начальные условия 
В) Движение тела по дуге окружности с постоянной по модулю скоростью: 
Г) Гармоническое колебательное движение.Важным случаем механического движения являются колебания, при которых параметры движения точки (координаты, скорость, ускорение) повторяются через определенные промежутки времени.
3) Сила - ВФВ, характеризующая воздействие одного тела на другое, в результате которого тело может прийти в движение или деформироваться
Масса- СВФ, являющаяся мерой инертности тела при его поступательном движении.
Инерциальная система отсчета - система отсчета, в которой если на тело действует сила или их действие скомпенсировано, то тело движется равномерно и прямолинейно или покоится
1 закон Ньютона: Тело сохраняет состояние покоя или движется прямолинейно и равномерно до тех пор пока оно не будет выведено из этого состояния внешним воздействием
2 закон Ньютона: первая производная от импульса тела по времени равна векторной сумме сил, действующих на тело:
3 закон Ньютона: Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению.
4) Четыре фундаментальных взаимодействия:гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое. Закон всемирного тяготения: гравитационная сила взаимодействия двух тел прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.Сила тяжести - отвесная составляющая силы земного тяготения. Сила упругости - сила, возникающая в теле при его упругой деформации. K(коэфф. упругости) - СФВ, характеризующая сопротивляемость тела деформациям. (х= L0 - L1)Сила трения - сила, возникающая между сопротивляющимися телами и препятствующая их относительному движению. µ(коэф. трения) - СФВ, характеризующая интенсивность взаимодействия тел при трении скольжения. Вязкое трение - трение, возникающее при движении в жидкости или газе.5) Внутренние силы - силы, с которыми взаимодействуют между собой тела системы. Внешние силы - силы, действующие на тела системы со стороны тел, не являющихся частью системы. Замкнутая система тел - система тел, на которую не действуют внешние силы. Квазизамкнутая система тел - система тел, на которую внешние силы действуют, но их действие скомпенсировано. Закон сохранения импульса: в замкнутой или квазизамкнутой системе тел суммарный импульс системы остается постоянным.Центр масс - точка, положение которой характеризует распределение массы этой системы. Центр масс системы движется как МТ, в которой сосредоточена масса всей системы и к которой приложена равнодействующая всех сил, приложенных к системе. 6) Элементарная работа dA силы F , совершаемая на перемещение dr, есть скалярное произведение F на dr.Тогда работа A при перемещении МТ равна:Если ,Средняя мощность, – это СФВ, характеризующая быстроту совершения работы.Мгновенная мощность,Рассмотрим Движение 1-го тела на которое воздействуют несколько сил:
Кинетическая энергия, – это СФВ, составляющая механической энергии, зависящая от скорости.Теорема о кинетической энергии:Приращение кинетической энергии тела равно работе всех сил, воздействующих на тело.Свойства :а) Определяется с точностью до константыб) Не зависит от направления движения.в) Зависит от выбора системы отсчёта.г) Величина аддитивная ().7)Консервативные силы-силы, работа которых на пути между двумя точками зависит не от формы пути, а только от положения этих точек. Работа консервативных сил по любой замкнутой траектории равна 0. Примерами консервативных сил являются: сила тяжести, сила упругости. Неконсервативные силы-силы,работа которых зависит от траектории движения тела. Примерами неконсервативных сил являются сила трения и сила сопротивления среды.8) Потенциальная энергия Wp взаимодействующих тел - СФВ, составляющая механической энергии, зависящая от взаимного распространения тел.Свойства Wp:1) Определяется с точностью до константы2) Не зависит от выбора системы отсчёта3) Является алгебраической величиной4) Является аддитивной величинойУбыль потенциальной энергии тела равна работе консервативных сил.Связь консервативной силы и потенциальной энергии: консервативная сила равна градиенту потенциальной энергии, взятому со знаком минус. F = -grad Еп.Градиент- это вектор, указывающий направление наибыстрейшего возрастания величины.9) ЗСМЭ - полная мех. энергия системы тел, на которые действуют только консервативные силы остается неизменной. ЗСМЭ является частным случаем ЗСЭ: энергия не возникает и не исчезает, а только переходит из одного вида в другой.Изменение полной мех. энергии системы равно работе неконсервативных сил, действующих на тела системы.10) Абсолютно упругий удар - удар, при котором мех. энергия соударяющихся тел не переходит в немеханические виды энергии , а тела после удара восстанавливают свою исходную форму.
Следствия:
-
Скорости тел после соударения одинаковы, если были одинаковы их начальные скорости. -
В случае тел одинаковой массы при ударе они обмениваются скоростями. -
Пусть одно из тел обладает намного большей массой, при этом исходно это тело покоится - эквивалентно шарику о неподвижную стену.
11) АТТ – абсолютно не деформированное тело, расстояние между точками которого, в процессе движения не изменяется.Поступательное движение АТТ- движение, при котором все точки тела совершают одинаковые перемещения, а прямая соединяющая 2 произвольные точки, остается параллельна самой себе.Вращательное движение АТТ- движение, при котором все точки тела движутся по окружности, центр которой лежит на одной и той же прямой – оси вращения.Вектор элементарного углового перемещения dϕ – вектор, равный модулю угла элементарного поворота, направленного по оси вращения и связанного с направлением вращения, определяется правилом правого буравчика. Правило правого буравчика: если направление вращения буравчика совпадает с направлением вращения материальной точки, то поступательное движение буравчика определяет направление вектора dϕ.Угловая скорость ω – ВФВ, характеризующая быстроту вращения материальной точки и равная первой производной от вектора углового перемещения по времени. сонаправлен с d????⃗. Угловое ускорение ????⃗- ВФВ, характеризующая быстроту изменения угловой скорости и равна первой производной от угловой скорости по времени. ????⃗=lim∆????→0∆????⃗/∆????=????????⃗/????????=????^2????⃗/????????^2. При равномерном движении точки по окружности вводят: Частота вращения – число оборотов в единицу времени n=N/t [n]=1/с=Гц. Период вращения - время, за которое точка совершает один полный оборот, т. е. поворачивается на угол 2пи Т=1/n T=2pi/????⃗Связь линейных и угловых кинематических величин: