Билет3
1) ускорение движения – векторная физическая величина, определяющая быстроту изменения скорости тела.Первая производная от скорости по времени. Тангенциальное и нормальное ускорения. Тангенц. Ускорение – составляющая вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точки траектории движения. Тангенциальное ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении. а(танг)= dV/dt=(v1-v0)/deltat. Направление вектора тангенциального ускорения лежит на одной оси с касательной окружности, которая является траекторией движения тела.
Нормальнео ускорение – составляющая вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траектории движения тела в данной точке на траектории движения. Вектор перпендикулярен линейной скорости движения. Направлен по радиусу кривизны траектории. а(норм) = v^2/r .
Формула скорости при равноускоренном движении. V=v0+adeltat
2) поток индукции магнитного поля. Магнитный поток через контур численно равен произведению модуля вектора магнитной индукции B на площадь, ограниченную контром и на косинус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной этим контуром. Ф=BScosa (Вб – вебер) (для однородного поля). Для неоднородного поля: Элементарный поток: dФ=BcosadS Ф=интеграл от s(снизу) BndS
Теорема Остроградского – гаусса. Поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю. Отражает отсутствие магнитных зарядов. Формула работы силы ампера при движении прямого проводника с постоянным током в однородном магнитном поле.
Сила ампера: Fa=BIdeltalsina=BIdeltal
A- работа силы ампера. A=Fa*x=BIdeltalx. Площадь пересекаемая проводником равна deltalx deltaФ=BnS A=IdeltaФ
Индуктивность контура: Индуктивность – физическая величина численно равная эдс самоиндукции, возникающая в контуре при изменении силы тока на 1 ампер за 1 секунду.
Ф=LI L измеряется в Гн(генри)
Энергия магнитного поля: магнитное поле обладает энергией. Подобно тому, как в заряженном конденасаторе имеется запас электрической энергии, в катушке, по виткам которой протекает ток, имеется запас магнитной энергии. W=LI^2/2
Плотность Энергии магнитного поля. Омега=W/v=(LI^2)/2Sl =(мюмюнулевое n^2 slI^2)/2Sl => омега = (мюмюнулевое H^2)/2
H=In
3) Осуществлении интерференции света от обычных источников света.
Интерференция света – устойчивое во времени усиление интенсивности света в одних точках пространства, ослабление – в других, наблюдаемое при наложении когерентных волн.
Когерентные волны – разность фаз колебаний, возбуждаемых ими в какой либо точке, остается постоянной во времени. ( могут быть только монохроматические волны)
Монохроматическая волна – волна одной определенной и строго постоянной частоты.
к-волновое число, показывающее чему равна разность фаз точек, находящихся на расстоянии 1м.
r – расстояние до точки
E1=E01sin(омегаt-k1r1)
E2=E02sin(омегаt-k2r2)
K1=2Pi/лямбда1
K2=2Pi/лямбда2
d<<L
В точке M складываются два колебания одной частоты и одного направления. E0^2(результ)=E01^2+E02^2+2E01E02cosdeltaфи
deltaфи = k1r1-k2r2 лямбда=VT = cT/n1=лямбданулевое/n1
Vср= c/n n- коэф преломления. Deltaфи= 2Pi*deltaб/лямбда нулевое (б- сигма маленькая, только в другую сторону)
лямбданулевое - длина волны в вакууме.
б=nr – оптическая длина пути deltaб=n1r1-n2r2 – разность оптических путей
Условия максимум и минимумов интерцференции света на пленке в отроженном и проходящем свете.
Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей керосина или масла на поверхности воды, в малых пузырях, в бензине. Луч света проходя через пленку толщиной h отразится дважды: от внутренней и наружней поверхностей. Отраженные лучи будут иметь постоянную разность фаз, равную удвоенной толщине пленки. От чего лучи станут когерентрными и будут интерферировать. Разность оптических путей волн в отраженном свете. Deltaб=(AB+BC)n-AD-лямбданулевое/2
deltaб = 2hncosбета-лямбда/2 Deltaб = 2hsqrt(n^2-sin^2a)-лямбда/2
условие максимума: deltaб=+-nлямбда
условие минмума: deltaб=+-(2n+1)*лямбда/2
Полоса равного наклона – интер. полосы, возникающие в результате наложения лучей, паlающих на плоскопараллельную пластину под одиннаковыми углами.
Полосы равной толщины: каждая из инт. Полос возникает в результате отражения от участков клина с одиннаковой толщиной, поэтому их называют полосами равной толщины.
4 БИЛЕТ
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) Формула работы электростатического взаимодействия двух точечных зарядов.
Консервативность поля точечного заряда: работа по перемещения точечного заряда из точки 1 в точку 2 не зависит от траектории движения. Определяется только анчальным и конечным положениями. Таким образом электростатическое поле точечного заряда является потенциальным. А электростатические силы - консервативными.
Формула работы электростатического поля
Связь напряженности электростатического поля с потенциалом. A=q(фи1-фи2)=qU
A=-(фи2-фи1)*q = -qdeltaфи
U=фи1-фи2=-deltaфи=A/q
3) фотоэффект. Явление вырывания электронов из вещества под действием света.
Вольтамперная характеристика: 1) U=0 I0не равно 0
2)(mv^2max)/2=eUзапирающее; U=Uз, I=0
3)Iнас=en; n – число электронов, испускаемых катодом за единицу времени
4)Iнас Ф, где Ф – поток света. Чем больше поток(интенсивность) тем больше вылетает электронов.
Опытные закономерности фотоэффекта(законы)
1) фототок насыщения прямопроппорционален интенсивности света, падающего на катод. Iнас
Ф
2) максимальная кинетическая энергия линейно зависит от частоты света и не зависит от интенсивности. Wкин=f(ню(частота))
3) для каждого вещества существует минимальная частота света, называемся красной границей фотоэффекта, ниже которой фотоэффект невозможен.
Гипотеза эйнштейн а- свет не только излучается, но и распространяется и поглощается квантами.Квант - неделимая порция света.
Уравнение Эйншейна для фотоэффекта:
hню=Aвых+(mv^2max)/2
hню – энергия поглощаемого кванта;
1закон: интенсивность света
nср(числофотонов)UЭпсилон(энергия фотона)=hню
2 закон – записан
3 закон: hнюкрасн=Aвых Нюкрасн=Aвых/h
Лямбдакрасная=ch/Aвых
Фото́н элементарная частица, квант электромагнитного излучения
5 БИЛЕТ
1)Момент силы относительно оси – проекция вектора момента силы на ось.
Плечо силы – кратчайшее расстояние от линии действия силы до моментной точки.
выражение момента силы относительно оси через тангенциальную составляющую силы
Момент инерции тел – характеризует меру инертности тел, вращающихся отностительно фиксированной оси вращения.
Момент инерции материальной точки с массой M равен проивзедению массы на квадрат расстояния r от точки до оси вращения J=mr^2
Для системы материальных точек J=сумма miri^2, где i=1 2 3 4 ….n
Для твердого тела: J=интеграл ро r^2 dv
Кольцо: J=mr^2 цилиндр: J=mr^2/2 шар: J=(2/5)*mr^2
Стержень длинной l : J=ml^2/12
Теормеа штейнера: Момент инерции тела относительно произвольной оси J равен сумме момента инерции J0 отнсоительно оси, параллельной данной и проходящей через центр масс тела и произведения массы тела на квадрат расстояния между освями. J=j0+md^2
Уравнение динамики вращательного движения deltap/deltat=F [r*deltap/deltat]=[r*F], можно доказать что : [r*deltap/deltat]=d/dt(r*p) => dL/dt=M
Основной закон динамики вращательного движения
Скорость изменения момента импульса тела равна суммарному моменту сил, действующих на тело. dL(вектор)/dt=M(вектор) dLz/dt=Mz Lz=Jомега
Mz=d(Jомега)/dt=J*dомега/dt=Jальфа
Mz=Jальфа произведение момента инерции тела на его угловое ускорение равно моменту силы, действующей на тело.
Условия равномерного и равноускоренного вращения твердого тела: равномерное вращение:омега =const
фи=финулевое+омегаt
равноускоренное вращение: эпсилон(угловое ускорение)=const, фи=финулевое+омеганулевоеt +(эпсилон t^2)/2
2) Электромагни́тные во́лны — электромагнитные колебания,
распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. Электромагнитной волной называют распространяющеесяэлектромагнитное поле.
условием возникновения электромагнитных волн является ускоренное движение электрических зарядов. Так, изменение магнитного поля происходит при изменении тока в проводнике, а изменение тока происходит при изменении скорости зарядов, т. е. при движении их с ускорением. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме, по расчетам Максвелла, должна быть приблизительно равна 300 000 км/с. Суть теории Максвелла состоит в том, что изменяющееся магнитное поле создает не только в окружающих телах, но и в вакууме вихревое электрическое поле, которое, в свою очередь, вызывает появление магнитного поля.Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: n = n2/n1.
|
Закон преломления света находит объяснение в волновой физике. Согласно волновым представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости их распространения во второй среде υ2:n=ню1 делить на ню2Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде: n=c/v
радиоволны ν=10(5)- 10(11) Гц, λ=10(-3)-10(3) м.Получают с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов. Свойства. Радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами. Применение Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Инфракрасное излучение (тепловое)ν=3-10(11)- 4.10(14)Гц, λ=8.10(-7) - 2.10(-3) м.Излучается атомами и молекулами вещества. Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре. Свойства
Проходит через некоторые непрозрачные тела, а также сквозь дождь, дымку, снег.
Производит химическое действие на фотопластинки.Поглощаясь веществом, нагревает его.Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом (от красного до фиолетового): ν = 4*10(14) – 8*10(14)Гц, λ = 8*10(-7) – 4*10(-7)м
Свойства.Воздействует на глаз.Ультрафиолетовое излучение: ν=8*10(14) – 3*10(15) Гц, λ=10(-8) – 4*10(-7)м.(меньше, чем у фиолетового света)Источники: газоразрядные лампы с трубками из кварца (кварцевые лампы).Излучается всеми твердыми телами, у которых T>1000°С, а также светящимися парами ртути.Свойства. Высокая химическая активность (разложение хлорида серебра, свечение кристаллов сульфида цинка), невидимо, большая проникающая способность
Рентгеновские лучи Излучаются при большом ускорении электронов, например их торможение в металлах. Получают при помощи рентгеновской трубки: электроны в вакуумной трубке
Свойства Интерференция, дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке, большая проникающая способность.
γ-излучениеИсточники: атомное ядро (ядерные реакции). Свойства. Имеет огромную проникающую способность, оказывает сильное биологическое воздействие. Общим свойством электромагнитных волн является также то, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.
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.
|
Скачать 1.27 Mb.