2)Материальная точка. Кинематические характеристики движения материальной точки: траектория, путь, перемещение.
Материальная точка – тело, размерами которого мы можем пренебречь в условиях данной задачи.
Траектория – линия, по которой движется тело
Путь – длина траектории
Перемещение – вектор, соединяющий начальное и конечное положение точки
3)Кинематические характеристики поступательного движения материальной точки: радиус-вектор, приращение радиус-вектора, скорость, ускорение. Единицы их измерения.
Радиус вектор® – вектор, задающий положение материальной точки в пространстве, с течением времени. При переходе от точки к точке в пространстве R может изменяться по величине и направлению.
R=Xi+Yj+Zk ,где X, Y, Z – коэффициенты при единичных векторах
|R|= √X2+Y2+Z2
∆R – приращение радиус-вектора

Скорость( ) – особая физическая величина, характеризующая изменение перехода радиус-вектора из одной точки пространства, в др. со временем (различают среднюю и мгн. скорости).
[V] = СИ: [м/с]; СГС: [км/ч]
Мгн. скорость( ) – скорость в данный момент времени или в данной точке траектории.
Мгн. скорость:
Ср. скорость:
Ускорение( ) – физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, к тому промежутку времени, за который это изменение произошло (различают мгн. ускорение и ср. ускорение).
[а] = СИ: [м/с*с]
Мгн. ускорение( ) – ускорение в данный момент времени и в данной точке траектории.
Мгн. ускорение:
Ср. ускорение:
6)Основные кинематические характеристики вращательного движения твердого тела: угловой путь, угловая скорость, угловое ускорение.
Угловой путь( ) – угол поворота материальной точки за промежуток времени
Угловая скорость( ) – физическая величина, характеризующая быстроту изменения углового пути со временем
Угловое ускорение( ) –
9)Движение тел в силовом поле. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила как количественная мера взаимодействия тел и полей. Второй закон Ньютона. Основное уравнение динамики поступательного движения точки.
I закон Ньютона (закон инерции):
Тело сохраняет состояние относительного покоя или равномерно и прямолинейно движется, пока на него не действуют другие тела из вне.
Инерциальные СО – СО, где тела движутся без ускорения (те системы, в которых выполняется I закон Ньютона). Прим. Земля
II закон Ньютона: количественной мерой взаимодействия тел и полей служит придуманная физическая величина, названная СИЛОЙ (F)
Хар-ки силы:
Точку приложения действия
Направление
Величину
F=ma – осн. Уравнение поступат. движ. точки
10)Третий закон Ньютона. Импульс мат. точки, системы точек. Закон сохранения импульса.
III закон Ньютона:
Два тела взаимодействуют друг с другом с силой равной по величине и противоположной по направлению
Сила действия равна силе противодействия.
Импульс мат. точки.( P ) – векторная физ. величина, основная характеристика движения мат. точки. [Кг*м/с]
P=mV
Закон сохранения импульса для системы тел: векторная сумма импульсов взаимодействующих тел сохраняется, если система замкнута

Добавлено (11.01.2009, 20:38)
---------------------------------------------
12)Основные динамические характеристики вращательного движения твердого тела: момент сил, момент инерции, момент импульса.
Момент сил( )- это произведение вращающей силы на радиус окружность, описываемой точкой приложения силы.

Момент инерции — скалярная физическая величина, характеризующая распределение масс в теле. Единица измерения СИ: кг·м2.
Момент импульса( ) - характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение.

14)Момент инерции мат. точки, твердого тела. Общая формула для вычисления момента инерции твердых тел правильной геометрической формы.
Момент инерции мат. точки –
Момент инерции твердого тела -
43)Адиабатический процесс. Вывод уравнения Пуассона.
Адиабатный процесс - газовый процесс протекающий без теплообмена с окружающей средой.
Q=const;
∆Q=0 (производная);
∆Q=dU+∆A; ∆A+du=0;
∆A=-dU (Первое начало термодинамики для адиабатного процесса)
dU=CvdT=iR/2*dT
Cv= iR/2
∆A=-iR/2*dT
1∫2∆A=-iR/2 T1∫T2dT Изотерма и адиабата в координатах Р, V
А1,2=iR/2 T2∫T1dT=iR/2(T1-T2)
А1,2=miR∆T/2μ
Уравнение Пуассона
Адиабатный процесс можно описывать с помощью функциональной зависимости между термо-динамическими параметрами: P,V,T.
23)Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний.
Затухающие колебания – колебания, у которых со временем уменьшается амплитуда по экспоненциальному закону
24)Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Условие резонанса. Резонансная амплитуда и частота.
Вынужденные колебания – это колебания, при которых система подвергается воздействию внешней периодической, изменяющейся со временем, силы.
25)Энергия при гармонических колебаниях. Полная энергия.
Энергия при колебательном движении:
Механическая система под действием упругой и квазиупругой силы обладает Е: потенциальной, кинетической и полной.
26)Сложение гармонических колебаний одинаковой частоты, направленных по одной прямой.
Механическая система может одновременно принимать участие в несольких колебательных процессах (сложн.)
Для нахождения траектории сложн. гармонических колебаний используют метод векторных диаграмм. В его основе лежит графический способ изменения амплиткуды со временем.
Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
Чаще всего сложение взаимно перпендикулярных колебаний можно наблюдать при распространении эл/м волн в пространстве (световых).
27)Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
Чаще всего сложение взаимно перпендикулярных колебаний можно наблюдать при распространении эл/м волн в пространстве (световых).
28)Механическая работа. Работа постоянной и переменной силы. Графики работы.
Под действием постоянной или переменной силы может совершиться механическая работа.
Ф-ла А переменной силы:
СИ: [А]=[Н*м]=[Дж]
Вне СИ: кВт/ч
29)Энергия. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии.
Энергия – способность тел совершать работу.
Прим: если тело совершило А=1Дж => тело потеряло Е=1Дж.
Механическая энергия состоит из кинетической и потенциальной
Кинети́ческая эне́ргия — энергия механической системы, зависящая от скоростей движения её точек. Часто выделяют кинетическую энергию поступательного и вращательного движения.
Ек = mV2/2 – энергия движения
Потенциальная энергия — часть механической энергии системы тел; работа, которую необходимо совершить против действующих сил, чтобы перенести тело из некой точки отсчёта в данную точку.
Ер = mgh – тело поднято на высоту (энергия взаимодействия)
Eр = kx2/2 – для пружины
Закон сохранения механической энергии:
Для изолированных (замкнутых) механических систем полная Е при любых изменениях этой системы остаётся const.
Энергия не исчезает и не появляется из ничего, а переходит из одного вида в другой.
30)Мощность, единица мощности. К.п.д.
Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
- средняя мощность
- мгновенная мощность

Р= FV
СИ: [Р]=[Нм/с]=[кг м2/с3]=[Вт] – Ватт
кВт/ч – не СИстемная единица А.
Есть: Ап, Рп – полезная работа и мощность
Аз, Рз – затраченная работа и мощность
К.п.д.:

Основные свойства жидкости. Поток жидкости, линии тока, трубка тока. Уравнение неразрывности струи. Вывод уравнения Бернулли.
31)Вода – уникальный природный растворитель органических и неорганических веществ. Представляет собой простейшее устойчивое, химическое соединение водорода и кислорода.
Молекула воды представляет собой тетраэдр в вершинах которого находятся ядра Н и О. В конденсированном состоянии каждая молекула воды может участвовать в 4 водородных связях (в 2х в качестве донора р+, а в 2х в качестве акцепторов).
Жидкость – вещество в конденсированном состоянии, физико-химические свойства которого зависят от рода жидкости, to и давления. При низких температурах жидкость может переходить в твердое кристаллическое состояние.
Осн. свойством жидкости является текучесть - подвижность молекул относительно друг друга.
Мех. свойства: масса, импульс, энергия и их законы сохранения
Жидкость практически несжимаема. Характеризуется понятием плотности.
Поток жидкости – пространство заполненное жидкостью
Линии тока – это пространственная линия, вдоль которой в любой её точке, проведенная касательная совпадает с направлением вектора скорости частицы жидкости в данный момент времени (характеристики движения молекул в жидкости).
Трубка тока –
32) Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

ρ — плотность жидкости, v — скорость потока,
h — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,
p — давление.
Для горизонтальной трубы h = 0 и уравнение Бернулли принимает вид:
34)МКТ идеальных газов. Опытные законы идеальных газов
В основе МКТ лежит понятие о молекуле
Молекула – наименьшая структурная единица строения вещества, сохраняющая его физико-химические свойства.
При физических процессах молекулы сохраняются, а при химических изменяются.
Газ – это форма существования вещества (одно из агрегатных состояний), где молекулы находятся на расстоянии много большем их диаметра, но взаимодействут друг с другом
Идеальный газ – газ считается идеальным, если не учитывается форма и размер молекул и удары рассматриваются как «абсолютно упругие»
37)Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
Барометрическая формула — зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести. Для идеального газа, имеющего постоянную температуру T и находящегося в однородном поле тяжести (во всех точках его объёма ускорение свободного падения g одинаково), Б. ф. имеет следующий вид:

38)Число степеней свободы. Понятие о внутренней энергии.
Число степеней свободы (i) - число независимых координат определяющих положение молекул газа в пространстве.
i=3 – одноатомный газ; i=5 – двухатомный газ (О2, Н2); i=6 многоатомный газ
Вну́тренняя эне́ргия тела (обозначается как E или U) — полная энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил. Следовательно, внутренняя энергия складывается из кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии взаимодействия между ними и внутримолекулярной энергии.
Внутреннюю энергию тела нельзя измерить напрямую. Можно определить только изменение внутренней энергии:
, где Q – теплота, в Дж; А – работа в Дж
40)Первое начало термодинамики и его применение к изотермическому процессу.
(*) I НТД - закон сохранения Е при тепловых процессах, совершенных системой припереходе из одного состояния в другое. Данный закон не только устанавливает взаимосвязь между термодинамическими величинами, в процессе перехода системы, но и указывает направление процесса перехода.
I НТД:
Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил.
Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход.
при изотермическом процессе (ΔU = 0) Q=A=m/M*R*T*Ln*V1/V2
41)Первое начало термодинамики и его применение к изобарному процессу.(*)Q=(дельта)U+A
42)Первое начало термодинамики и его применение к изохорному процессу.(*)Q=(дельта)U=m/M*C*(дельта)Т
при изохорном процессе (A=0)
43)Адиабатический процесс. Вывод уравнения Пуассона.
Адиабатный процесс - газовый процесс протекающий без теплообмена с окружающей средой.
Q=const;
∆Q=0 (производная);
∆Q=dU+∆A; ∆A+du=0;
∆A=-dU (Первое начало термодинамики для адиабатного процесса)
dU=CvdT=iR/2*dT
Cv= iR/2
∆A=-iR/2*dT

1∫2∆A=-iR/2 T1∫T2dT Изотерма и адиабата в координатах Р, V
А1,2=iR/2 T2∫T1dT=iR/2(T1-T2)
А1,2=miR∆T/2μ
Уравнение Пуассона
Адиабатный процесс можно описывать с помощью функциональной зависимости между термо-динамическими параметрами: P,V,T.

Добавлено (11.01.2009, 20:43)
---------------------------------------------
44)Политропический процесс и его анализ.
Политропический процесс – газовый процесс происходящий при постоянной теплоёмкости.

45)Круговые циклы. Обратимые и необратимые процессы.
Рассмотрим газовый процесс протекающий в координатах PV. Рабочим телом будет служить идеальный газ.
Цикл – это замкнутый круговой процесс, при осуществлении которого, рабочее тело, пройдя ряд последовательных промежуточных состояний возвращается в исходное состояние.
ТД цикл может быть обратимым и необратимым.
Обратимым считается цикл, который может протекать как в прямом, так и в обратном направлении, при условии что в самой системе и в окр среде не было существенных изменений, в противном случае цикл считать необратимым.
46)Энтропия системы и её вычисление.
Энтропи́я (от греч. ἐντροπία — поворот, превращение) — понятие, впервые введённое в термодинамике для определения меры необратимого рассеивания энергии.
Полный дифференциал некоторой функции S, которая однозначно характеризует состояние этой системы.
Ф-ла:
Примеры вычисления энтропии:

47)Второе начало термодинамики.
Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.
II НТД определяет развитие процесса. Его появление вызвано необходимостью дать ответ на вопрос: какие процессы в природе возможны, а какие нет.
Опр. по Кельвину: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты полученной от нагревателя в эквивалентную ей работу.
Опр. по Клаузиусу: невозможен круговой процесс единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.
Опр. по Томсону: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара.

48)Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его К.п.д.
Теплово́й дви́гатель — тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию. Использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и холодильником. Был предложен вариант вечного двигателя, нарушающего 2 закон термодинамики. Если не использовать холодильник и нагреватель, а просто встроить в поршень демона Максвелла, который будет пропускать в одну сторону горячие молекулы, а в другую холодные, то поршень придёт в движение. Если дать команду демону пропускать молекулы в другом направлении, поршень спустя какое-то время двинется в обратном направлении.
Работа, совершаемая двигателем, равна:A=lQ(н)l-lQ(x)l

Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой;
Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя рассчитывается как отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:n=lQ(н)l-lQ(x)l/lQ(н)l=1-lQ(x)l/lQ(н)l
Часть теплоты при передаче неизбежно теряется, поэтому КПД двигателя менее 1. Максимально возможным КПД обладает двигатель Карно. КПД двигателя Карно зависит только от абсолютных температур нагревателя(TH) и холодильника(TX):n(к)=Т(н)-Т(х)/T(н)=1-T(х)/Т(н)

Цикл Карно – идеальный цикл для тепловой машины. В цикле тепловая машина получает тепло от нагревателя, находящегося при Т1. Карно доказал, что К.П.Д. не зависит от рода рабочего тела, а определяется разностью абсолютных температур нагревателя и холодильника.
Одним из важных свойств цикла Карно является его обратимость: он может быть проведён как в прямом, так и в обратном направлении, при этом энтропия адиабатически изолированной (без теплообмена с окружающей средой) системы не меняется.

49)третье начало термодинамики. Теорема Нернста-Планка.
Более глубокий смысл энтропии скрыт в статистической физике. Энтропия термодинамической системы связывается с термодинамической вероятностью (W).
Термодинамическая вероятность в сост. системы – это число способов, которое может быть реализовано данное макросостояние сист.
Третье начало термодинамики (теорема Нернста) — физический принцип, определяющий поведение энтропии при абсолютном нуле температуры. Является одним из постулатов термодинамики.
при необратимых процессах возрастание энтропии означает переход системы из менее вероятных к более вероятным состояниям
Приращение энтропии при абсолютном нуле температуры стремится к конечному пределу, не зависящему от того, в каком равновесном состоянии находится система