билеты по физике. Механическое движение
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
6 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 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) Магнитное взаимодействие – взаимодейтвие упорядоченных движущихся электрических зарядов. Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля. Сила лоренса – сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся со скоростью V положительный заряд, где V – скорость упорядоченного движения носителей положительного заряда. Fл=qvBsina Cила ампера – сила с которой магнитное поле действует на проводник с током. Fа= BIdeltaLsina Сила Лоренца перпендикулярна векторам В и v , и её направление определяется с помощью того же правила левой руки, что и направление силы Ампера: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции В, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца F л. Магнитная индукция – векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле. Вектор магнитной индукции всегда направлен по касательной к магнитной линии. Магнитными линиями называются воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. B=МюМюнулевоеH. Индукция магнитного поля, созданного бесконечно длинным прямолинейным проводником с током. B=мюмюнулевоеI/2PiR, где Мю – отнсоительная магнитная проницаемость, Мюнулевое – магнитная постоянаня. R –расстояние до проводника. Магнитная индукция поля в центре кругового тока. B= мюмюнулевое I/2R где r – радиус Соленоид : B=мюмюнулевое In где n = N/l Напряженность магнитного поля – векторная величина характеризующая магнитное поле и определяющаяся следующим оборазом: H=I/l (ампер/метр)Напряженность магнитного поля для прямого проводника H=I/2PiR для круогового тока: H=I/2R Закон Био-Савара-Лапласса. Магнитное поле любого тока может быть вычесленно как векторная сумма полей, создаваемая отдельными участками тока. 3)Ядерная модель атома резерфорд предположил что атом устроен подобно планетарной системе . Суть модели строения атома по резерфорду заключается в следующем: в центре атома находится положительно заряженнрое ядро, в котором сосредоточенна вся масса. Вокруг ядра по круговым орбитам на больших расстояниях вращаются электроны. Заряд ядра совпадает с номером химического элемента в таблице менделеева. dя=10^-14 dа=10^-10 Атом по резерфорду: 1) положительно заряженное ядро в центре атома и электроны на орбитах вокруг ядра. 2) характер движения электронов определяется двействием кулоновских сил со стороны ядра. 3) диаметр ядра в 100000 меньше диаметра атома. 4) масса ядра составляет 99 процентов массы всего атома. 5) заряд ядра по модулю равен сумме зарядов электронов, поэтому атом в целом нейтрален. состав ядра: протон нейтрон электрон. Протон и нейтрон – нуклоны; массовое число А находится сверху , а зарядовое снизу,Результаты квантово механического рассмотрения поведения электрона в водородоподобном атоме.квантово механического рассмотрения поведения электрона в водородоподобном атоме показывает, что как и любые частицы, находящиеся в ограниченной области, электрон в водородоподобном атоме может находиться только в таких стационарных состояниях, в которых энергия электрона равна дискретным занчениям энергии, которые определяются по формуле. Энергия электрона в атоме принимает дискретные значения то есть квантуется. Излучение и поглощение энергии атомами и молекулами. В состоянии покоя электрон находится на нижнем уровне, поглощая энергию, электрон переходит на более выскоий уровень( переходит в возбужденное состояниее). Время жизни электрона в возбужденном состоянии 8-10 секунд, после чего электрон переходит на уровень ниже. Возвращение на предыдущий уровень сопровождается излучением фотонов с определенным количеством энергии. Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний) гласит: атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия En. В стационарных состояниях атом не излучает. Второй постулат Бора (правило частот) формулируется следующим образом: при переходе атома из одного стационарного состояния с энергией En в другое стационарное состояние с энергией Em излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний: hνnm = En – Em, третий постулат : на стационарной орбите момент импульса электрон квантуется. mVrn=nh(с палкой) h(c палкой)=h/2Pi=1,05*10^-34 дж*c 7 БИЛЕТ 1)Второй закон Ньютона для точечного тела,движущегося по окружности. Приведите примеры и укажите силы, обуславливающие центростремительное ускорение. M=Je(угловое ускорение) или e(угловое ускорение)=M/J J=mR^2. Это выражение представляет собой аналог второго закона Ньютона для вращательного движения из которого следует что угловое ускорение прямо пропорционально вращательному моменту и обратно пропорционально моменту инерции. Из этого следует что момент инерции является мерой его инертности во вращательном движении относительно неподвижной оси. В поступательном движении мерой инертности является масса тела. ПРИВЕДИТЕ примеры и укажите силы обуславливающие центростремительное ускорение. 1) деревянный брусок лежит на вращательном диске(сила трения бруска с диском) 2)спутник обращается вокруг земли(сила притяжения спутника землей) 3)шарик вращающийся на шнуре, закрепленном одним концом в точке О(сила упругости шара) 2) Магнитное взаимодействие – взаимодейтвие упорядоченных движущихся электрических зарядов. Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля. Сила лоренса – сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся со скоростью V положительный заряд, где V – скорость упорядоченного движения носителей положительного заряда. Fл=qvBsina Cила ампера – сила с которой магнитное поле действует на проводник с током. Fа= BIdeltaLsina Сила Лоренца перпендикулярна векторам В и v , и её направление определяется с помощью того же правила левой руки, что и направление силы Ампера: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции В, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца F л. Магнитная индукция – векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле. Вектор магнитной индукции всегда направлен по касательной к магнитной линии. Магнитными линиями называются воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. B=МюМюнулевоеH. Индукция магнитного поля, созданного бесконечно длинным прямолинейным проводником с током. B=мюмюнулевоеI/2PiR, где Мю – отнсоительная магнитная проницаемость, Мюнулевое – магнитная постоянаня. R –расстояние до проводника. Магнитная индукция поля в центре кругового тока. B= мюмюнулевое I/2R где r – радиус Соленоид : B=мюмюнулевое In где n = N/l Напряженность магнитного поля – векторная величина характеризующая магнитное поле и определяющаяся следующим оборазом: H=I/l (ампер/метр)Напряженность магнитного поля для прямого проводника H=I/2PiR для круогового тока: H=I/2R Закон Био-Савара-Лапласса. Магнитное поле любого тока может быть вычесленно как векторная сумма полей, создаваемая отдельными участками тока. 2. В основе молекулярно-кинетической теории строения вещества (МКТ) лежат три основных положения:все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов, элементарных частиц), между которыми есть промежутки;частицы находятся в непрерывном тепловом движении;(докозательство – броуновское движение)между частицами вещества существуют силы взаимодействия (притяжения и отталкивания); природа этих сил электромагнитная. агрегатное состояние вещества зависит от взаимного расположения молекул, расстояния между ними, сил взаимодействия между ними и характера их движения.Сильнее всего проявляется взаимодействие частиц вещества в твердом состоянии. Расстояние между молекулами примерно равно их собственным размерам. Это приводит к достаточно сильному взаимодействию, что практически лишает частицы возможности двигаться: они колеблются около некоторого положения равновесия. Они сохраняют форму и объем. Wk<<WпотminСвойства жидкостей также объясняются их строением. Частицы вещества в жидкостях взаимодействуют менее интенсивно, чем в твердых телах, и поэтому могут скачками менять свое местоположение – жидкости не сохраняют свою форму – они текучи. Жидкости сохраняют объем. Wk=WпотminГаз представляет собой собрание молекул, беспорядочно движущихся по всем направлениям независимо друг от друга. Газы не имеют собственной формы, занимают весь предоставляемый им объем и легко сжимаются. Wk>>WпотminПлазма - частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. При достаточно сильном нагревании любое вещество испаряется, превращаясь в газ. Если увеличивать температуру и дальше, резко усилится процесс термической ионизации, т. е. молекулы газа начнут распадаться на составляющие их атомы, которые затем превращаются в ионы. СТАТИСТИЧЕСКИЙ метод описания состояния и поведения систем многих частиц. Свойства системы, состоящей из большего числа частиц. Свойства сисетмы с большим числом молекул отличаются от свойств отдельных молекул. В таких система возникают новые закономерности – стастистические. В статистическом методе используют средние значения Vср и Wср. Эти средние значения расчитывают на основе функции распредедения частиц по состоянию Основное уравнение мкт идеального газа. Идеальный газ – модель газа в котором силы притяжения частиц =0, тоесть пот. Энергия равна 0. Применяется ко всем адеальным газам при атмосферном давлении. Уравнение устанавливает связь между средними значениями и термодинамическим параметрами. Давление газа – определяется суммарным импульсом переданным молекулами газа стенкам сосуда за единицу времени в расчете на единицу площади. P=1/3m0nV^2(ср. Квадратич) p - давление m0- масса одной молекулы n – концентрация. Основное уравнение мкт связывает макро(p) и микро(m0) параметры. |