Курс лекций по физике Физические основы механики

Инженерная графика
Начертательная геометрия
Техническая механика
Сопротивление материалов
Выполнение чертежей в КОМПАС-3D
Системы автоматизированного проектирования
Машиностроительное черчение
Математика Примеры решения задач
Математический анализ
Контрольная по математике
Матрицы
Сложение матриц
Матричные уравнения
Пределы
Предел функции
Вычислить предел
Элементы теории множеств
Производная и дифференциал
Неопределенный интеграл
интегрирование по частям
Изменить порядок интегрирования
Интегрирование тригонометрических
выражений
Определенные интегралы
Функции нескольких переменных
Двойной интеграл
ОДУ первого порядка
Вычислить длину астроиды
Уравнения в полных дифференциалах.
ОДУ высших порядков
Вычислить интегралы
Вычислить криволинейный интеграл
Исследовать поведение функции
Примеры решения и оформления задач
контрольной работы
Вычисление длины дуги кривой
Вычислить тройной интеграл
Математика примеры Метод Лагранжа
Масса неоднородного тела
Цилиндрические координаты
Вычислим объем шара
Объём цилиндрического тела
Криволинейный интеграл
Формула Грина
Поверхностный интеграл
Функция нескольких переменных
Экстремумы ФНП
Скалярное поле
Функции комплексной переменной
Вычисление кратных интегралов
Декартовы координаты
Векторное поле
Вычислить работу силы
интегрирование подстановкой
Диффенцируемость ФНП
Локальный экстремум ФНП
Некоторые свойства интеграла ФНП
Производная функции в точке
Правило Лопиталя
Информатика
Microsoft Lync 2013
Курс лекций по Microsoft access
Контрольные работы по ACCESS
Микропроцессор
Технологии защиты информации в сети
Электротехника курсовая работа
Промышленная электроника
Введение в цифровую электронику
Курс лекций по физике
Физические основы механики
Третий закон Ньютона
Закон сохранения импульса
Закон сохранения энергии
Сила тяжести и вес
Движение тел в жидкостях и газах
Закон взаимосвязи массы и энергии
Основы молекулярной физики
и термодинамики
Молекулярно-кинетическая теория
Основы термодинамики
Адиабатический процесс
Второе начало термодинамики
Тепловые двигатели
Капиллярные явления
Теплоемкость твердых тел
Электричество и электромагнетизм
Электростатика
Принцип суперпозиции
Теорема Гаусса
Потенциал электростатического поля
Типы диэлектриков
Сегнетоэлектрики
Проводники в электростатическом поле
Постоянный электрический ток
Магнитное поле
История искусства
Эпоха становления русской живописи
Чудотворные иконы
Царские и шамилевские крепости в Дагестане
Бахчисарай и дворцы Крыма
Образы Италии XXI века
Культура и искусство доисторической эпохи
Культура христианской эпохи
Техника живописи различных мастеров
Экзаменационные билеты
и ответы по черчению

Физика — наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Изучаемые физикой формы движения материи (механическая, тепловая и др.) присутствуют во всех высших и более сложных формах движения материи (химических, биологических и др.). Поэтому они, будучи наиболее простыми, являются в то же время наиболее общими формами движения материи. Высшие и более сложные формы движения материи — предмет изучения других наук (химии, биологии и др.).

Физические основы механики Элементы кинематики Модели в механике. Система отсчета. Траектория, длина пути, вектор перемещения Механика — часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение — это изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Рассмотрим движение материальной точки вдоль произвольной траектории

Ускорение и его составляющие В случае неравномерного движения важно знать, как быстро изменяется скорость с течением времени. Физической величиной, характеризующей быстроту изменения скорости по модулю и направлению, является ускорение. Угловая скорость и угловое ускорение

Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела

Третий закон Ньютона Взаимодействие между материальными точками (телами) определяется третьим законом Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки

Закон сохранения импульса. Центр масс Для вывода закона сохранения импульса рассмотрим некоторые понятия. Совокупность материальных точек (тел), рассматриваемых как единое целое, называется механической системой. Силы взаимодействия между материальными точками механической системы называются — внутренними.

Уравнение движения тела переменной массы Движение некоторых тел сопровождается изменением их массы, например масса ракеты уменьшается вследствие истечения газов, образующихся при сгорании топлива, и т. п.

Энергия, работа, мощность Энергия — универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. С различными формами движения материи связывают различные формы энергии: механическую, тепловую, электромагнитную, ядерную и др. В одних явлениях форма движения материи не изменяется (например, горячее тело нагревает холодное), в других — переходит в иную форму (например, в результате трения механическое движение превращается в тепловое). Однако существенно, что во всех случаях энергия, отданная (в той иди иной форме) одним телом другому телу, равна энергии, полученной последним телом.

Кинетическая и потенциальная энергии Кинетическая энергия механической системы — это энергия механического движения этой системы.

Закон сохранения энергии — результат обобщения многих экспериментальных данных. Идея этого закона принадлежит М. В. Ломоносову (1711—1765), изложившему закон сохранения материи и движения, а количественная формулировка закона сохранения энергии дана немецким врачом Ю. Майером (1814—1878) и немецким естествоиспытателем Г. Гельмгольцем (1821—1894).

Удар абсолютно упругих и неупругих тел Примером применения законов сохранения импульса и энергии при решении реальной физической задачи является удар абсолютно упругих и неупругих тел.

Механика твердого тела Момент инерции При изучении вращения твердых тел будем пользоваться понятием момента инерции. Моментом инерции системы (тела) относительно данной оси называется физическая величина, равная сумме произведений масс л материальных точек системы на квадраты их расстояний до рассматриваемой оси

Кинетическая энергия вращения

Момент импульса и закон сохранения При сравнении законов вращательного и поступательного движений просматривается аналогия между ними, только во вращательном движении вместо силы «выступает» ее момент, роль массы «играет» момент инерции. Какая же величина будет аналогом импульса тела? Ею является момент импульса тела относительно оси.

Свободные оси. Гироскоп Для того чтобы сохранить положение оси вращения твердого тела с течением времени неизменным, используют подшипники, в которых она удерживается. Однако существуют такие оси вращения тел, которые не изменяют своей ориентации в пространстве без действия на нее внешних сил. Эти оси называются свободными осями (или осями свободного вращения).

Деформации твердого тела Рассматривая механику твердого тела, мы пользовались понятием абсолютно твердого тела. Однако в природе абсолютно твердых тел нет, так как все реальные тела под действием сил изменяют свою форму и размеры, т. е. деформируются.

Тяготение. Элементы теории поля

Сила тяжести и вес. Невесомость На любое тело, расположенное вблизи поверхности Земли, действует сила тяготения F, под влиянием которой и в согласии со вторым законом Ньютона тело начнет двигаться с ускорением свободного падения g.

Работа в поле тяготения. Потенциал поля тяготения Определим работу, совершаемую силами поля тяготения при перемещении в нем материальной точки массой т. Вычислим, например, какую надо затратить работу для удаления тела массой т от Земли.

Космические скорости Для запуска ракет в космическое пространство надо в зависимости от поставленных целей сообщать им определенные начальные скорости, называемые космическими.

Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции Как уже отмечалось, законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Системы отсчета, движущиеся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциальными. В неинерциальных системах законы Ньютона, вообще говоря, уже несправедливы. Однако законы динамики можно применять и для них, если кроме сил, обусловленных воздействием тел друг на друга, ввести в рассмотрение силы особого рода — так называемые силы инерции. Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета. Пусть диск равномерно вращается с угловой скоростью w (w=const) вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. На диске, на разных расстояниях от оси вращения, установлены маятники (на нитях подвешены шарики массой m). При вращении маятников вместе с диском шарики отклоняются от вертикали на некоторый угол

Элементы механики жидкостей Давление в жидкости и газе Молекулы газа, совершая беспорядочное, хаотическое движение, не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стремятся разлететься во все стороны, заполняя весь предоставленный им объем, т. е. объем газа определяется объемом того сосуда, который газ занимает.

Уравнение неразрывности Движение жидкостей называется течением, а совокупность частиц движущейся жидкости — потоком. Графически движение жидкостей изображается с помощью линий тока, которые проводятся так, что касательные к ним совпадают по направлению с вектором скорости жидкости в соответствующих точках пространства

Уравнение Бернулли

Вязкость (внутреннее трение) — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. При перемещении одних слоев реальной жидкости относительно других возникают силы внутреннего трения, направленные по касательной к поверхности слоев. Действие этих сил проявляется в том, что со стороны слоя, движущегося быстрее, на слой, движущийся медленнее, действует ускоряющая сила. Со стороны же слоя, движущегося медленнее, на слой, движущийся быстрее, действует тормозящая сила.

Методы определения вязкости Метод Стокса. Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы.

Движение тел в жидкостях и газах Одной из важнейших задач аэро- и гидродинамики является исследование движения твердых тел в газе и жидкости, в частности изучение тех сил, с которыми среда действует на движущееся тело. Эта проблема приобрела особенно большое значение в связи с бурным развитием авиации и увеличением скорости движения морских судов.

Элементы специальной (частной) теории относительности Преобразования Галилея. Механический принцип относительности В классической механике справедлив механический принцип относительности (принцип относительности Галилея): законы динамики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.

Постулаты специальной (частной) теории относительности Классическая механика Ньютона прекрасно описывает движение макротел, движущихся с малыми скоростями (v<<с). Однако в конце XIX в. выяснилось, что выводы классической механики противоречат некоторым опытным данным, в частности при изучении движения быстрых заряженных частиц оказалось, что их движение не подчиняется законам механики.

Преобразования Лоренца Анализ явлений в инерциальных системах отсчета, проведенный А. Эйнштейном на основе сформулированных им постулатов, показал, что классические преобразования Галилея несовместимы с ними и, следовательно, должны быть заменены преобразованиями, удовлетворяющими постулатам теории относительности.

Следствия из преобразований Лоренца

Основной закон релятивистской динамики материальной точки Закон взаимосвязи массы и энергии