Методология физики: физические законы, физические явления, физические величины 4

СОДЕРЖАНИЕ

 

Вступление.. 4

1 Предмет физики. Материя, движение материи, пространство, время. 4

2. Методология физики: физические законы, физические явления, физические величины 4

3 Связь физики с другими естественными науками и с практикой. 5

І Механика. 6

1 Кинематика материальной точки. 6

1 Предмет механики. 6

2 Кинематика поступательного движения. 7

3. Равномерное и равнопеременное движения материальной точки. 14

2 Динамика материальной точки. 18

1 Предмет динамики. Законы динамики. 18

2 Движение системы материальных точек. 24

3 Движение системы тел вокруг неподвижного центра. 27

3 Механическая работа. Мощность. Энергия. 29

1. Механическая работа или работа силы. 29

2 Потенциальные силы. Потенциальная энергия. 33

3. Механическая энергия материальной точки и системы тел. 34

4 Механика твердого тела. 37

1. Абсолютно твердое тело. Движения твердого тела. 37

3 Динамика вращательного движения твердого тела. 39

II Электромагнетизм... 44

5 Электростатика. Электрические заряды. Электростатическое поле. 44

1 Электрические заряды, закон сохранения электрических зарядов, атомизм электричества. 44

2 Электрическое поле. 46

3 Электрический диполь. Поле диполя. 51

4 Общие понятия и теоремы теории векторных полей. Теорема Гаусса. 52

6 Проводника и диэлектрики в электрическом поле. 58

1 Проводники в электрическом поле. 59

2 Диэлектрики в электрическом поле. 60

3 Электроемкость проводников. Конденсаторы.. 63

7 Электрический ток. 66

1 Электрический ток. Характеристика тока. 66

2. Ток проводимости в металлах. Закон Ома. 68

2 Электронная теория проводимости металлов. 72

Вступление

План

1. Предмет физики. Материя, движение материи, пространство, время.

2. Методология физики: физические законы, физические явления, физические величины

3. Связь физики с другими естественными науками и с практикой.

 

Предмет физики. Материя, движение материи, пространство, время.

Естественные науки изучают различные виды движений. Физика изучает механические и физические (тепловые, электрические, световые, внутриатомные и… 2. Методология физики: физические законы, физические явления, физические… Физика изучает свой предмет с помощью физических теорий: классическая механика, теория относительности (специальная та…

Связь физики с другими естественными науками и с практикой.

Знание физики — важная составляющая политехнической подготовки студенческой и ученической молодежи. Изучение физических явлений и их закономерностей…   Начнем изучение физических теорий из наиболее развитой теории – классической механики.

Кинематика материальной точки

1. Предмет механики. Основное задание механики. Пространство и время в… 2. Кинематика поступательного движения. Скорость, ускорение и связь между ними. Координатный, векторный и естественный…

Предмет механики.

Основной задачей механики является изучение механического движения. В классической механике изучить движение означает указать точное положение тела… Тела, относительно которых изучается движение исследуемого тела, называются… Механические движения разных тел и их частей бывают очень разнообразными (движение часового маятника или движение…

Кинематика поступательного движения.

Линию, которую описывает произвольная точка тела в процессе движения, называют траекторией движения. В поступательном движении траектории движение… Основная задача механики в переводе на язык математики сводится к построению… x=x(t), у=у(t), z=z(t), , S=S(t), j=j(t). (1.1)

Равномерное и равнопеременное движения материальной точки

Равномерное движение.

Равномерным называется движение с постоянной скоростью. Если это векторный способ, то После интегрирования имеем уравнение равномерного… (1.26) Ссылаясь на связи между векторными характеристиками и характеристиками координатного способа имеем для последнего:

Координатно-векторный способ.

Равнопеременное движение это движение с постоянным ускорением: (1.30) В координатном способе представления по определению ускорения

Естественной способ

Равноускоренное движение по произвольной траектории в естественном способе изучения означает, что путевое ускорение (или модуль тангенциального… . (1.33) Воспользовавшись определением путевой скорости, после интегрирования получим уравнение равнопеременного движения:

Движение точки по окружности

Равнопеременное движение, если угловое ускорение радиус-вектора . По определению . Поэтому уравнение зависимости скорости от времени имеет… . (1.36)

Динамика материальной точки

План 1. Предмет динамики. Законы динамики. Инерциальные системы отсчета. Сила,… 2. Движение системы материальных точек. Центр масс системы. Результирующий импульс системы тел и возможности его…

Предмет динамики. Законы динамики.

В основе механики лежат фундаментальные законы, впервые сформулированные Ньютоном – законы Ньютона. Первый закон Ньютона утверждает: существуют инерциальные системы отсчета, то… Факт существования инерциальных систем отсчета не является очевидным, потому что все тела, с которыми можно связать…

Движение системы материальных точек.

(2.19) где - масса системы тел; или в координатах: (2.20)

Движение системы тел вокруг неподвижного центра

Для каждой из материальных точек запишем второй закон механики, разделив силы на внутренние и внешние, как это было сделано раньше: (2.25) и умножим векторно слева обе части равенства (2.25):

Механическая работа. Мощность. Энергия.

План

1. Механическая работа или работа силы. Мощность. Работа равнодействующей та кинетическая энергия.

2. Потенциальные силы. Потенциальная энергия.

3. Механическая энергия материальной точки. Возможности ее изменения и условия сохранения. Механическая энергия системы тел. Возможности ее изменения и условия сохранения. Закон сохранения механической энергии и его связок с однородностью времени.

Механическая работа или работа силы.

  Если речь идет о постоянных силах при прямолинейном перемещении тел (рис. 3.2 а), то работа такой силы по первичному…

Потенциальные силы. Потенциальная энергия.

(3.9) Такие силы называются потенциальными или консервативными, а однозначная… Z Найдем работу силы тяжести и соответствующую потенциальную энергию тяжести. При…

Механика твердого тела

План

1. Абсолютно твердое тело. Движения твердого тела. Кинематика движения твердого тела.

2. Динамика вращательного движения твердого тела. Моменты силы, импульса и инерции относительно оси вращения. Основной закон динамики вращательного движения. Теорема Штейнера. Условия сохранение момента импульса твердого тела. Гироскопы.

Абсолютно твердое тело. Движения твердого тела.

1) движение вокруг неподвижной оси – плоское движение (рис. 4.1 а); 2) движение вокруг неподвижной точки (рис. 4.1 б). Основная задача механики для вращательного движения твердого тела сводится к определению угла или углов его поворота…

Динамика вращательного движения твердого тела.

, (4.6) где - результирующий момент внешних сил относительно центра О,. Если этот… Уравнение динамики плоского движения можно получить из основного уравнения динамики вращения твердого тела вокруг…