билеты по физике. Механическое движение
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
БИЛЕТ 1 1) Механическое движение- это процесс изменения положения тела в пространстве с течением времени относительно другого тела, которое мы считаем неподвижным. Тело, условно приятое за неподвижное- тело отсчета. Тело отсчета- это тело, относительно которого определяется положение другого тела. Система отсчета- тело отсчета, система координат, жестко связанная с ним, и прибор для измерения времени движения. Траектория движения- непрерывная линия, которую описывает движущееся тело(рассматриваемая как мат. Точка) по отношению к выбранной системе отсчета. Перемещение-направленный отрезок прямой ,соединяющий начальное положение тела с его последующим положением, векторная величина .Средняя скорость движения-физическая величина равная отношению вектора перемещения точки к интервалу времени, за которое это перемещение произошло. Направление вектора ср скорости совпадает с направлением вектора delta S. Vср=дельта s/ дельта t. Мгновенная скорость- физическая величина равная пределу к которому стремится средняя скорость при бесконечном уменьшении промежутка времени. Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории. Модуль равен первой производной пути по времени. V=lim дельтаt-0 дельта S/ дельта t= dS/dt. Равноускоренное движение- это движение, при котором ускорение постоянно по модулю и направлению. S=V0t+ at^2/2 S=V^2-V0^2/2a S=V+V0*t/2. 2) Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Опыты фарадея : если подностить постоянныф магнит к катушке или наоборот, то в катушке возникает электрический ток. То же самое происходит с двумя близко расположенными катушками: если к одной из катушек подключить источник переменного тока, то в другой также возникнет переменный ток. Но лучше всего этот эффект проявляется, если две катушки соеденить сердечником. Если поток вектора индукции, пронизывающий замкнутый, проводящий контур меняется, то в контуре возникает электрический ток. Это явление называют явлением ЭМИ, а ток – индукционным. При этом явление совершенно не зависит от способа изменения потока вектора магнитной индукции; формулы ЭДС: E=|deltaФ/deltat|, где Ф– магнитный поток. Правило ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, которым он вызван. ЭДС инд =-deltaФ/deltat Вывод формулы ЭДС 1)dA1=IdФ dФ- магнитный поток через площадку 2)dA2=I^2RT 3) Работы dA1 и dA2 совершаются за счет энергии источника тока dA=эдсdq=эдсIt По ЗСЭ: Эдс Idt = IdФ+I^2 RT. I=(Эдс – dФ/dt)/R dФ/dt =ЭДС 3) Тепловое излучение, его энергетические характеристики. Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое телом за счет его внутренней энергии, присущей всем телам при всех температурах. С увеличением температуры: 1)увеличивается интенсивность излучения. 2) максимум излучения смещается в сторону более коротких длин волн. 3) температура тела понижается, пока не наступит термодинамическое равновесие. Энергетические характреистики теплового излучения. 1) поток энергии( мощность излучения) Ф=dW/dt (Вт) dW – энергия теплового излучения всех длин волн испускаемого за время dt. 2) Энергетическая светимость: M=dФ/dS (Вт/м^2), где М – энергетическая светимость. М= потоку энергии всех длин волн, которые испускаются единицей поверхности. M=W/St , где М численно равна энергии всех длин волн, излучаемых телом с единицы площади за единицу времени. М=f(t) - хар. Интенсивность излучения при данной t 3) cпектральная плотность энергетической светимости. Mλ = dM/d λ Mν=dM/dν ….. Mλ численно равна энергии электромагнитных волн с длинами от лямбда до лямбда +dлямбда испускаемых с единицы площади за единицу времени и отнесенной к ширине интервала dлямбда. Mλ=f(T, λ) - характеризует интенсивтность телпового излучения для данных Т и лямбда. M= интеграл от нуля до бесконечности Mλdλ 4) Коэффициент поглощения ( поглощательная способность) αλ=dФ(погл) λ/dФ(падающего) λ, где αλ<=1 Альфалямбда показывает какая часть энергии падающего потока данной длины волны поглощается поверхностью тела. альфалямбда=1 – абсолютно черное тело. ЗАКОНЫ кирхгофа: Mλ1/ αλ1= Mλ2/ αλ2=…….= Mλ0. Mλ0=f(лямбда, T) - функция кирхгофа.(спектральная плотность энергетичской светимости абсолютно черного тела. Отношение мпектральной плотности энергетической светимости тела к его коэфу поглощения одиннаково для всех тел и равно спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела при той же температуре. ЗАКОН стефана- больцмана: M0=сигма T^4 сигма=5,7*10^-8 Вт/М^2*k^4 - постоаянная стефана больцмана. Энергетическая светимость абсолютно черого тела пропорциональна четвертой степени температуры на постоянную больцмана Закон смещения Вина. T λmax=b b=2,9*10^-3 мК Длина волны, соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела обратно пропорциональна его абсолютной температуре. λmax - длина волны на которую приходится максимум излучения!!!!!1 Постулат Планка 1) излучение электромагнитных волн атомами происходит отдельными порциями – квантами. Энергия кванта равна Э(эдс)=h НЮ h=6,62*10^-34 Дж*с – постоянная Планка M0лямбда=(2Pi*h*c^2/лямбда^5)*1/e^(hc/kTлямбда)-1 h- gостоянная планкаа С- скорость света в вакууме k=1,38*10^-23 Дж/К - постоянная больцмана Абсолютно чёрное тело — физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах. ... Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой. Билет2 1) кинетическая энергия тела – энергия движущегося тела. По определнию кинетическая жнергия покоящегося в данной системе отсчета тела обращается в 0. Изменение кинетической энергии тела ( материальной точки) за некоторый промежуток времени равно работе, совершенной силой дейсвтующей на тело за этот же промежуток времени. Равбота равна = Ek2-Ek1 = deltaEk Поступательное движение – в этом случае все точки тела движутся с одиннакомывми скоростями, равными скорости движения центра масс. Кинетичсекая энергия поступательного вращения равна:  Таким образом, кинетическая энергия тела при поступательном движении равна половине произведения массы тела на квадрат скорости центра масс. Вращательное движение. Если тело вращается вокруг какой-нибудь оси Оz (см. рис.1), то скорость любой его точки  где  - расстояние точки от оси вращения, а  - угловая скорость тела. Подставляя это значение и вынося общие множители за скобку, получим: Величина, стоящая в скобке, представляет собою момент инерции тела относительно оси z. Таким образом, окончательно найдем:  т.е. кинетическая энергия тела при вращательном движении равна половине произведения момента инерции тела относительно оси вращения на квадрат его угловой скорости. 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. Если вектор магнитной индукции паралеллен проводнику, то магнитное поле не оказывает никакое дейсвтие на проводник с током. Т е сила ампера равна 0 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. dB(вектор)=мюмюнулевоеI[dl*r(вектор)]/4Pir^3dB(не вектор)= мюмюнулевое Idlsina/4Pir^2 dB – индукция магнитного поля. dl – длина элементарного участка проводника с током. r – вектор, проведенный от элементарного тока dl в рассматриваемую точку. 3) 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. |