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.
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…
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.
1. Предмет механики. Основное задание механики. Пространство и время в… 2. Кинематика поступательного движения. Скорость, ускорение и связь между ними. Координатный, векторный и естественный…
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…
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
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:
Равнопеременное движение это движение с постоянным ускорением:
(1.30)
В координатном способе представления по определению ускорения
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:
Равнопеременное движение, если угловое ускорение радиус-вектора .
По определению . Поэтому уравнение зависимости скорости от времени имеет… . (1.36)
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…
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…
(2.19)
где - масса системы тел; или в координатах:
(2.20)
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.
Если речь идет о постоянных силах при прямолинейном перемещении тел (рис. 3.2 а), то работа такой силы по первичному…
(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.
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…
, (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…