Оглавление
1 лИТЕРАТУРА............................................................................................. 3
1.1 ЛИТЕРАТУРА ПО ЛЕКЦИЯМ.......................................................... 4
1.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНЮ ЗАДАЧ.................. 5
1.3 Литература по лабораторному практикуму...................................... 6
2 Предмет, задачи и методы физики............................................................. 6
3 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ................................................. 10
3.1 Элементы кинематики........................................................................ 13
3.1.1 Основные понятия...................................................................... 13
3.1.2 Перемещение.............................................................................. 15
3.1.3 Скорость..................................................................................... 16
3.1.4 Ускорение................................................................................... 18
3.1.5 Угловая скорость и угловое ускорение..................................... 24
3.2 Основы динамики............................................................................... 31
3.2.1 Законы Ньютона......................................................................... 33
3.2.2 Силы трения............................................................................... 37
3.2.3 Закон всемирного тяготения...................................................... 42
3.2.4 Силы упругости......................................................................... 44
3.2.5 Закон сохранения импульса...................................................... 48
3.2.6 Центр масс. Движение центра масс механической системы..... 53
3.2.7 Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея. 56
3.2.8 Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции................... 58
3.2.9 Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета. Сила Кориолиса........................................................................ 62
3.3 Работа и энергия................................................................................ 67
3.3.1 Работа силы и кинетическая энергия......................................... 71
3.3.2 Потенциальная энергия.............................................................. 74
3.3.3 Потенциальная энергия растянутой пружины или стержня.... 79
3.3.4 Закон сохранения механической энергии................................. 80
3.4 Динамика твердого тела.................................................................... 83
3.4.1 Момент силы и момент импульса относительно оси................ 83
3.4.2 Кинетическая энергия вращающегося твердого тела............... 91
3.5 Элементы механики жидкостей и газов............................................ 95
3.5.1 Давление в жидкости и газе....................................................... 95
3.5.2 Стационарное течение жидкости. Уравнение неразрывности 100
3.5.3 Уравнение Бернулли................................................................ 102
3.5.4 Измерение давлений................................................................. 107
3.5.5 Следствия из уравнения Бернулли.......................................... 107
3.5.6 Применение закона сохранения импульса для текущей жидкости 112
3.5.7 Вязкость (внутреннее трение). Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей 112
3.5.8 Методы определения вязкости................................................ 116
3.6 Постулаты специальной теории относительности.......................... 120
3.6.1 Преобразования Лоренца........................................................ 120
3.6.2 Релятивистская кинематика...................................................... 127
3.6.3 Релятивистский закон сложения скоростей............................. 131
3.6.4 Основной закон релятивистской механики............................. 133
ЛИТЕРАТУРА
ЛИТЕРАТУРА ПО ЛЕКЦИЯМ
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высш.шк., 1999.
2. Савельев И.В. Курс общей физики, Т.1-5. - М.: Изд-во Астрель: Изд-во АСТ, 2004
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНЮ ЗАДАЧ
1. Бердинская Н.В., Нижникова В.О., Ясько С.С. Кинематика и динамика вращательного движения. Методические указания по решению задач. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004.
2. Данилов С.В., Егорова В.А., Прокудина Н.А. Законы сохранения. Элементы СТО. Методические указания по решению задач. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004.
3. Ласица А.М., Кондратьева Т.Н., Павловская О.Ю. Молекулярная физика и термодинамика. Методические указания по решению задач. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004.
Литература по лабораторному практикуму
Методические указания к лабораторным работам «Механика» - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006.
Элементы кинематики.
Основные понятия.
Наиболее простым видом движения является движение материальной точки.
Материальная точкаэто тело, обладающее массой, размерами и формой которого в данной задаче можно пренебречь.
Изучение движения произвольной системы тел сводится к изучению движения системы материальных точек.
Абсолютно твердым теломназывается тело, расстояние между любыми точками которого не меняется со временем.
Абсолютно твердое тело, с которым связывают ту или иную систему координат, условно считают неподвижным и относительно которого исследуют движение других тел, называется телом отсчета.
Совокупность системы координат, жестко связанной с телом отсчета, часов для отсчета времени и указание начала отсчета времени называется системой отсчета.
В декартовой системе координат положение точки А в данный момент времени по отношению к этой системе характеризуется тремя координатами x, y, z или радиусом-вектором , проведенным из начала системы координат в данную точку.
При координатном способе
x = x(t); y = y(t); z = z(t) – они называются кинематическими уравнениями движения материальной точки в скалярной форме.
Векторный способописания движения основан на том, что положение точки в пространстве указывается радиус-вектором .
Перемещение
Перемещение
; (1.1)
Модуль вектора перемещения
(1.2)
Линия, которую описывает материальная точка, перемещаясь в пространстве, называется траекторией.
Путь - длина траектории, вдоль которой движется тело.
Силы трения
Силы трения возникают при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга.
Трение, возникающее при относительном перемещении двух соприкасающихся тел, называется внешним;
Сила трения, возникающая при движении твердого тела относительно жидкой или газообразной среды, относится к категории сил внутреннего трения.
Трение между поверхностями твердых тел при отсутствии какой-либо прослойки или смазки, называется сухим.
Трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой, а также между слоями такой среды называется вязким или жидким.
Потенциальная энергия растянутой пружины или стержня.
Рассчитаем работу внешней силы, изменяющейся пропорционально смещению точки
F = kx на пути от х0 = 0 до х.
; (1.56)
Работа силы упругости при растяжении на Dx : ;
Динамика твердого тела.
Момент силы и момент импульса относительно оси.
Кинетическая энергия вращающегося твердого тела.
Элементы механики жидкостей и газов.
Измерение давлений
Применение закона сохранения импульса для текущей жидкости
,
D' = -D.
На законе сохранения импульса основано действие гребных винтов, работа реактивных двигателей и т.п.
Методы определения вязкости