билеты по физике. Механическое движение
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
БИЛЕТ 22 22. 1)первый закон ньютона: Тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор пока взаимодействие со стороны других тел не изменит это движение. Инерциальная система отсчета = такая система отсчета, относительно которой материальная точка свободна от внешних воздействий, либо покоится либо движется прямолинейно и равномерно. В природе существует 4 вида взаимодейтсвия: гравиатационное( силы тяготения) – взаимодействие между телами, которые обладают массой. 2 – электромагнитные – справдливы для тел, обладающих электрическим зарядом, ответственны за такие механические силы, как сила трения, сила тяготения. 3) сильные – взаимодействие – короткодейтвующее ( действуют на расстоянии порядка размера ядра. 4) слабое – ответственны за некоторые виды взаимодейтвия среди элементарных частиц, за некоторые виды бета – распада и за другие процессы, происходящие внутри атома и атомного ядра. Масса тела – колличественная характеристика инертных свойств тела. Она показывае, как тело реагирует на внешнее воздействие. Второй закон ньютона – сила действующие на тело равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение. Импульс тела – физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость движения называется импульсом тела. Выражение второго закона ньютона через изменение импульса тела. F=ma=m(v2-v1)/deltat или Fdeltat=mv2-mv1=mdeltav=delta(mv) Над скоростью и силой и ускорением – вектора. Равноемерное движение – движение с постоянной скоростью т е когда v=const и ускорение или замедление не происходит т е a=0 прямолинейное движение – движение по прямой линии. Т е7 траектория прямолинйеного движения – прямая линия. Равноускоренное движение – движение, при котором ускорение постоянно по модулю и направлению. 2. Упругие волны(механические) – периодические возмущения среды, распространяющиеся в этой среде и несущие энергию. Упругие волны возникают в упругой среде(воздух, вода). Также различают волны на поверхности жидкости и электромагнитные. Условие возникновения упругой волны-возникновения в момент возмущения среды препятствующих ему сил упругости 1)Все частички среды совершают те же колебания, но в другой фазе 2) Волна переносит энергию, но не вещество 3) Волна распространяется с конечной скоростью. Поперечные волны – частички колеблются в направлении перпедик. К направлению распространения волны Продольные – вдоль направления распространения. Только в газах и жидкостях Скорость волны – скорость распространения возмущения Длина волны – расстояние на которое распр. Волна за время периода колебания. Волновое число – численно равно числу длин волн на отрезке 2Пи метров к=2Пи/лямбда Фи1=(омеганулевое*т-кх1) фи2=(омеганулевое*т-кх2) Разность фаз равна дельтафи=к(х2-х1) 3. Круговые процессы, их КПД. P,V,T =const - равновесное состояние. Переход из состояние 1 в другое всегда связан с нарушением равновесия. Термодинамический процесс – переход от состояния 1 к состояюнию 2 ( пример – любоей график в системе p(v) ) В результате кругового процесса система возвращается в исходное состояние, следовательно, полное изменение внутренней энергии равно нулю. Поэтому ΔQ=ΔU+A=A, то есть работа, совершаемая за цикл, равна количеству полученной извне теплоты. Если в ходе кругового процесса система не только получает количество теплоты Q1, но и теряет (отдает) количество теплоты Q2, то Q=Q1-Q2. Термический коэффициент полезного действия для кругового процесса - это величина, равная отношению работы, совершенной системой, к количеству теплоты, полученному в этом цикле системой: η=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-(Q2/Q1) (65) Термодинамический процесс называется обратимым, если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении. Причем, если такой процесс происходит сначала в прямом, а затем в обратном направлении и система возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой системе не происходит никаких изменений. Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям, является необратимым. Реальные процессы необратимы, в них всегда происходит диссипация (потеря) энергии (из-за трения, теплопроводности и т.д.). Обратимые процессы - это физическая модель (идеализация реальных процессов). Цикл Карно: - прямой обртатимый круговой процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Условие обратимости: нагреватель и холодильник неизменяют свою температуру. Изотермический процесс будет обратимым, если температура Т1 нагревеателя совпадает с температурой газа Т. Тн=т1. Тх=Т2 1-2: Изотермическое расширение. Q1=A1-2 , A1-2=m/M*RT1*lnV2/V1 >0 3-4 изотермическое сжатие: Q2=A3-4 A3-4=m/M RT2 lnV4/V3 <0 2-3 адиабатическое расширение: A2-3=-(U3-U2)=m/M CvT1-m/M CvT2 4-1 адиабатическое сжатие: A4-1 = U4-U1 = m/M CvT2- m/M CvT1 A2-3+A4-1=0 кпд идеального и реального цикла карно. БИЛЕТ 23 1. Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему R=U/I Удельное сопротивление вещества – характ. Спопобность вещества препятствовать прохождению эл.тока. Является только свойством вещества. Удельная электропроводность – способность тела проводить эл.ток: сигма=1/ро, где сигма – уд. Электропроводность, ро – уд. Сопротивление R=роl/s. У металлов высокая проводимость. Наименьшее уд.споротивление – серебро и медь, наибольшее – хромаль, висмут 2. Дифракция Фраунгофера – дифракция параллельных лучей. У Френеля сходящиеся лучи. Для осуществления необходимо, чтобы источник света и точка наблюдения были бесконечно удалены от препятствия и точный источник помещают в фокус собирающей линзы фи-угол дифракции, ВС –разность оптических путей. Если число зон Френеля четное, то соседние пары зон Френеля гасят друг друга и минимум  Bsinфи=+-ЛямбдаN Если число зон нечетное, то максимум Bsinфи=+-(2N+1)лямбда/2 С увеличением ширины щели b центральный максимум становтся уже, но ярче 3.Гармонически колеб. Тело обладает потенц. И кинечтиской энергией Wpot=kx^2/2=1/2(m*омеганулевое^2*A^2cos^2(омеганулевое*t+финулевое) Wkin=mv^2/2=1/2mA^2*омеганулевое^2*sin^2(омеганулвое*t+финулевое) Wmeh=Wpot+Wkin=1/2m*омеганулевоe^2*A^2=const Полная мех.энергия гармонических колебаний остается величиной постоянной. Частота изменения кин. И пот. Энергии в 2 раза больше частоты смещения БИЛЕТ 24 1.Поступательное движение – любая прямая перемещается параллельно самой себе, все точки движутся одинаково. Вращетельное – все точки тела движутся по окружности, центры которой лежат но оси вращения Угловая скорость равна омега=лим дельтафи/дельтат – производной от угла поворота. Угловое ускорения альфа равно производной от угловой скорости – и второй производной от угла поворота V=омега*R Тангенциальное ускорение =dV/dt=dомегаR/dtальфатангенциальное=альфаR Нормальное ускорение анормальное=(омега)^2*R 2. Электроемкость – способность накапливать эл.заряд c=q/фи1-фи2= q/U Заряд конденсатора – заряд положительной обкладки. Самой простой формой конденсатора является плоский конденсатор, представляющий собой 2 одинаковые параллельные металлические пластины, разделенные диэлектриком. Емкость такого конденсатора: c=эпсилонд*эпсилонднулевое*S/d Электроемкость проводника:с= q/фи Если имеется система n заряженных проводников, то полная электрическая энергия системы состоит из суммы собственных энергий проводников и энергии их взаимодействия: Wэ =½Σ qi φi ,где qi –заряд i-того проводника, φi – потенциал i-того проводника, создаваемый как полем всех других проводников, так и собственным полем этого проводника. Энергия заряженного конденсатора является полной энергией системы двух проводников и вычисляется по формуле Wэ =½q(φ1 – φ2)=½C(φ1 – φ2) ² Wэ=A=Q^2/2c=cU^2/2=QU/2 БИЛЕТ 25 1. Закон Ома Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению I=U/R В диф. Форме: I=U/R=Edl/(ро*dl/ds)=Eds/ро Где j=dI/dS=1*E/ро Отсюда можно записать закон в диф.форме: j=сигма*Е, где сигма – удельная электропроводность, j – плотность тока, Е – вектор напряженности эл.тока Классическая теория электропроводности металлов Друде предположил, что электроны проводимости в металле ведут себя подобно молекулам идеального газа. В промежутках между соударениями они движутся совершено свободно, пробегая в среднем некоторый путь ЛЯМДА. Правда в отличие от молекул газа, пробег которых определяется соударениями молекул друг с другом, электроны сталкиваются преимущественно не между собой, а с ионами, образующими кристаллическую решетку металла. Эти столкновения приводят к установлению теплового равновесия между электронным газом и кристаллической решеткой. Таким образом, даже при больших плотностях тока средняя скорость упорядоченного движения зарядов в  раз меньше средней скорости теплового движения .Работа эл.тока А=Uq, q=It, А=UIt=U^2t/R=I^2Rt Совершается эл.полем при перемещении зарядов по проводнику Закон Джоуля-Ленца При прохождении эл.тока по проводнику кол-во теплоты пропорционально квадрату тока Q=I^2Rt 2. Стоячие волны образуются в результате интерференции двух встречных плоских волн одинаковой частоты ω и амплитуды А. Представим себе, что в точке S находится вибратор, от которого вдоль лучаSOраспространяется плоская волна. Достигнув преграды в точке О, волна отразится и пойдёт в обратном направлении, т.е. вдоль луча распространяются две бегущие плоские волны: прямая и обратная. Эти две волны когерентны, так как рождены одним и тем же источником и, накладываясь друг на друга, будут интерферировать между собой.Возникающее в результате интерференции колебательное состояние среды и называется стоячей волной.  S=2Acos(2pi*x/лямбда)cosомегаt Выражение 2Acos(2pi*x/лямбда) называется амплитудой стоячей волны. Как видно, амплитуда определяется положением точки на лучеSO (х). Точки, имеющие максимальную амплитуду, называют пучностями стоячей волны. Точки, имеющие минимальную амплитуду, называют узлами стоячей волны. Расстояние между соседними пучностями и соседними узлами равно λ/2. В отличие от бегущей волны в стоячей волне не происходит переноса энергии. Энергия просто переходит из потенциальной (при максимальном смещении точек среды от положения равновесия) в кинетическую (при прохождении точками положения равновесия)в пределах между узлами, остающимися неподвижными. Все точки стоячей волны в пределах между узлами колеблются в одинаковой фазе, а по разные стороны от узла – в противофазе.Стоячие волны возникают, например, в закреплённой с обоих концов натянутой струне при возбуждении в ней поперечных колебаний. Причём в местах закреплений располагаются узлы стоячей волны.Если стоячая волна устанавливается в воздушном столбе, открытом с одного конца (звуковая волна), то на открытом конце образуется пучность, а на противоположном – узел. |