рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Момент импульса.

Момент импульса. - раздел Физика, ОБЩАЯ ФИЗИКА   Закон Изменения Момента Импульса: Изменение Момента Им...

 

Закон изменения момента импульса: изменение момента импульса тела за некоторый промежуток времени, равно импульсу момента силы за тот же промежуток времени.

r r

Mt = Iwn - Iw0

 

где t – промежуток времени, в течении которого угловая скорость менялась от w0 до wn ; I – момент инерции тела;

 

Mt – импульс момента силы (аналогичен Ft – импульсу силы); Iw - момент импульса тела (аналогичен p = mv импульсу тела).

 

Закон сохранения момента импульса: в изолированной системе сумма моментов импульсов всех тел – величина постоянная.

 

I1w1 + ... + Iiwi + ... + Inw n = const Þ Iw = const

 

Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси z:

 

W= 12 Iz w2

4.1.18. Колебательное движение

 

Колебательным движением называется процесс, при котором система многократно отклоняясь от положения равновесия, возвращается к нему.

 

Параметры механических колебаний:

Амплитуда – максимальное отклонение системы от положения равно-весия.

 

Период – время, за которое совершается одно полное колебание. Частота периодических колебаний n - число полных колебаний, совер-

шаемых за единицу времени: n = 1 [Гц]  
  T    
         

Гармоническими называются колебания, при котором изменение ко-леблющейся величины со временем происходит по закону синуса или коси-нуса.

Уравнение гармонических колебаний:

æ 2p ö    
x = Asin f = A sin(wt) = A sinç   t ÷ = A sin(2pnt)  
T  
è ø    

Фаза колебаний – аргумент тригонометрических функции в уравнении гармонических колебаний, показывающий положение колеблющейся точки в любой момент времени.

 

Скорость колебаний: v = dxdt = wA cos(wt) = wA sin(wt + p/2) = v0 cos(wt)

Ускорение колебаний: a = dvdt = -w 2 A sin(wt) = w 2 A sin(wt + p ) = -ao sin(wt)


 


4.1.19. Энергия колебательного движения          
Кинетическая энергия:             mv 2       m æ       p ö   mw 2 A2        
      Wk =       =         çwA sin(wt +       =         cos   (wt)  
                       
                  2 è     ø                
Потенциальная энергия: Wп = kx 2   = k A2 sin 2 (wt) = mw 2 A2 sin 2 (wt)      
         
                                                 
Полная механическая энергия колеблющейся системы:                
W = W   + W   =   mw 2 A2     (wt) + sin (wt)) =   mw 2 A2          
k п               (cos                      
                         
где m - масса тела, А – амплитуда колебаний, ω - угловая частота.          

 

4.1.20. Затухающие и вынужденные колебания

 

Затухающие колебания – колебания, которые прекращаются при пере-ходе всей энергии системы в теплоту из-за трения.

 

Уравнение затухающих колебаний:

 

x = Ae-bt cos(wt +a )

где w = w02 - b 2- частота, с которой колеблется система с учетом трения, b - коэффициент затухания.

Период затухающих колебаний:

T = 2p

w02 - b 2

 

Внешняя сила, обеспечивающая незатухающие колебания системы на-зывается вынуждающей силой, а колебания вынужденными.

 

Амплитуда вынужденных колебаний:

А = F0  
(w02 -w 2 )  

где F0 – вынуждающая сила, w - частота вынужденных колебаний, w0 – часто-та собственных колебаний.

 

Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды вынужденных ко-лебаний в результате близких значений частоты вынужденных колебаний и частоты собственных колебаний системы.

 

w02 - w 2 ® 0 Þ А → ∞

 

4.1.21. Маятники

 

Пружинный маятник - материальная точка, колеблющаяся на пружине: Период колебаний:

T = 2p = 2p   m    
w k    
         


 


где m – масса маятника, k – коэффициент жесткости пружины, ω циклическая частота.

Математический маятник - материальная точка, подвешенная на беско-нечно длинной, невесомой и недеформированной нити, колеблющаяся под

действием силы тяжести.   2p          
Период колебаний: T = = 2p l    
  w g    

где l - длина нити; g - ускорение свободного падения.

 

Физический маятник - абсолютно твердое тело, совершающее колеба-ния под действием силы тяжести относительно горизонтальной оси.

 

Период колебаний:

 

T = 2p = 2p   I    
w mga    
         

где I - момент инерции; a - расстояние от центра масс маятника до оси коле-баний.

 

4.1.22. Упругие волны

 

Распространение колебаний в среде называется волновым процессом или волной.

Уравнение плоской волны:

æ 2pyT ö æ 2p ö r  
x = A sin çwt -   ÷ = A sin çwt -   y ÷ = A sin (wt - ky)  
Tl l  
è ø è ø    

где ω - циклическая частота, Т – период, y - координата точки, l - длина волны, kr = 2lp - волновой вектор.

Длина волны – расстояние между ближайшими точками, колеблющи-мися в одной фазе.

 

4.1.23.Скорость и энергия волны

 

Скорость распространения волны :

                                dx           æ       2p     ö                        
                          v =       = A cosçwt -             y ÷                        
                              dt     l                            
Кинетическая энергия:                 è             ø                        
                                                             
    mv 2       é     æ       2p   ö ù2                   2 æ   2p ö  
Wk =       =       m êwA cosçwt -       y ÷ú =         rVw   A   cos çwt -       y ÷  
      l       l    
где m = rV, r             ë     è         ø û                       è   ø  
- плотность среды, V – ее объем.                          
Потенциальная энергия:                                                          
      kx2             æ       2p ö               æ 2p ö  
Wп =       =       kA   sin       çwt -     y ÷ =       w     A rV sin   çwt -       y ÷  
            l         l  
                          è       ø                       è   ø  

 

где k = w2x – коэффициент упругости среды.


 


Полная энергия волны

 

W = Wk + Wп = 12 w 2 A2 rV

4.1.24. Интерференция волн

 

Интерференция – явление сложения когерентных волн (волн с одина-ковой частотой и постоянной во времени и пространстве разностью фаз ), в результате которого наблюдается перераспределение плотности потока энер-гии или интенсивности волны (наблюдение максимумов и минимумов интен-сивности).

Условие максимума:

  , l    
где n = 0,1,2,3… Dy = 2n  
Условие минимума:     1) l  
  Dy = (2n +  
       

где ∆у - разность хода интерферирующих волн, λ – длина волны.

 

4.1.25. Стоячие волны

 

Стоячая волна - результат наложения двух встречных волн с одинако-выми амплитудами и частотами (периодами).

 

В случае сложения двух когерентных волн, движущихся навстречу друг другу вдоль одной прямой, получим:


 

x1 =

 

x 2 =


 

æ   y ö              
A sinç щt - 2р     ÷   æ y   р ö  
         
è   л ø      
            Þ x = x1 + x 2 = 2A cosç2р   +   ÷sin(щt + р) .  
æ     y л  
    ö è   ø  
A sinç щt + 2р       + р ÷            
л            
è     ø            

Узлы - точки, в которых амплитуда равна нулю. y = 2n л4 = n л2

Пучности – точки, которые колеблются с наибольшими амплитудами: y = (2n +1) l4

 

Длина стоячей волны lст - расстояние между двумя соседними узлами или пучностями.

 

Главное свойство стоячей волны – отсутствие переноса энергии.

 

 

4.1. 26. Уравнение неразрывности

 

Идеальная жидкость - воображаемая несжимаемая и не обладающая внутренним трением или вязкостью жидкость.


 

 


Часть жидкости, ограниченная линиями тока, в каждой точке которых касательная совпадает с вектором скорости движения частиц жидкости, на-зывается трубкой тока.

 

Уравнение неразрывности: для данной трубки тока произведение пло-щади поперечного сечения трубки на скорость течения несжимаемой жидко-сти есть величина постоянная.

 

Sυ = const

 

4.1.27. Уравнение Бернулли

 

При стационарном движении идеальной несжимаемой жидкости сумма удельной энергии давления, кинетической и потенциальной энергий остается постоянной в любом поперечном сечении потока (теорема Бернулли):

 

rv2 + rgh + p = const - уравнение Бернулли  
 
     

где rv2 - удельная кинетическая энергия жидкости, rgh – удельная потен-

 

циальная энергия жидкости, р – удельная энергия жидкости, обусловленная силами давления.

С другой стороны, все члены уравнения можно рассматривать как дав-ления:

р – статическое; rv2/2 – динамическое; rgh – гидравлическое:

Þ в стационарном потоке идеальной несжимаемой жидкости полное давле-ние, слагаемое из динамического, статического и гидравлического давления постоянно в любом поперечном сечении потока.


 

 


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ОБЩАЯ ФИЗИКА

Кафедра общей физики.. Дубинянский Ю М Шостка В И..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Момент импульса.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Усвоение теоретического материала
  1. Изучать курс физики необходимо систематически в течение всего учебного процесса, а не только в период сессии, т.к. изучение курса в сжатые сроки перед экзаменом не дает глубоких

Предмет физики , задачи и методы. Единицы измерения физических величин.
  Материеймы называем объективную реальность.Материя вечно и не-прерывно развивается, находясь в непрерывном движении. Под движением понимаются все и

Физическими величинами.
Каждая физическая величина является либо мерой какого-либо свойст-ва материи (например, масса – мера инертности поступательного движения тела), либо меры взаимосвязи между свойствами, мерой их изме

Способы усреднения величины
          a1 + a 2 + ... + a n

Векторы и скаляры
  Векторами называются величины, характеризующиеся численным значе-нием и направлением . Скалярами называются величины, характеризующиеся числовым значением и знаком.

Производная
  f ¢ &     Dy = lim

Дифференциал
  Выражение: df (x) = f ¢(x)dx называется дифференциалом функции f(x) одно-го переменного. · Постоянный сомножитель, если С = const; и f(x) = Cj(x), то:  

Интеграл
  Определенный интеграл обозначается символом: òb f (x)dx .   a   Определенный интеграл некоторой ф

Механика
4.1.1. Материальная точка. Системы отсчета. Основные характе-ристики движения материальной точки.   Механическое движение тел – изменение их п

Молекулярная физика и термодинамика
  4.2.1.Молекулярно-кинетические представления о строении вещества.   Все вещества состоят из мельчайших частиц – атомов и молекул. М

Уравнение переноса.
  D(Nf) = - 1 l v D(n0f

Взаимодействие электрических зарядов в вакууме. Закон Кулона.
  Свойства тел (янтарь, стекло, фарфор и др.) притягивать легкие пред-меты после контакта с кожей, сукном, шелком называется электризацией. Взаимодействие тел при электризации

Эквипотенциальные поверхности.
    Под потенциалом понимается работа, которая совершается силами по-ля при перемещении из данной точки в бесконечность единичного положи-  

Сегнето-, пиро- и пьезоэлектрики.
  Электрический диполь - совокупность двух равных по величине разно-именных точечных зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга.   - q

Переменного тока.
  Переменный ток - ток, который периодически изменяет свою силу и направление с течением времени.   Электродвижущая сила переменного тока изменяет

Оптика. Атомная и ядерная физика.
4.4.1. Природа света. Принцип Гюйгенса-Френеля.   Свет – это электромагнитная волна, обладающая как корпускулярными, так и волновыми свойствам

С какой скоростью движется Земля вокруг Солнца? Принять, что Земля движется по круговой орбите.
  Решение:   На тело, движущееся по круговой орбите, действует центробежная сила, величина которой выражается формулой:  

Сколько молекул кислорода находится в объеме 1 л при темпера-туре 0 0С и давлении 133,3 Па?
  Дано:   Решение:       V = 1л = 10-

Зов 106 Па, температура 320 К. Принимая данные газы за идеаль-ные, определить объем баллона.
  Дано:       Решение:     По

При какой температуре средние скорости движения молекул азота и кислорода отличаются на 20 м/с?
  Дано: Решение: Dv=20 м/с

Водород в объеме 5л, находившийся под давлением105Па, адиаба-тически сжат до объема 1л. Найти работу сжатия.
  Дано:              

Коэффициент диффузии кислорода при температуре 00С равен 0,19 см2/с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул га-за.
    Дано:            

Определить, на сколько отличается давление воздуха в двух мыльных пузырях радиусами 5 см и 10 см.
  Дано:              

Пробега молекул азота при нормальном давлении.
      Дано:    

Что удельное сопротивление вольфрама прямо пропорционально аб-солютной температуре.
                 

Кой траектории будет двигаться электрон?
  Решение:   На электрон действует сила Лоренца Fл = eBV , т.к. начальная скорость электрона V ^ B , тра

Абсолютно черное тело поддерживается при постоянной температуре 1000 К. Поверхность тела равна 250 см2. Найти мощность излучения этого тела.
  Решение:   Согласно закону Стефана-Больцмана RЭ = s Т4, где RЭ –

Электрон в атоме водорода перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию испущенного при этом фото-на.
  Решение:   Для определения энергии фотона воспользуемся спектральной форму-лой Бальмера: =

Вычислить дефект массы изотопа 3Li7, истинный дефект массы и энергию связи его ядра.
  Решение: Дефект массы: D = ma - A . Для 3Li7 ma = 7,01822а.е.м

Измерение силы тока и напряжения
  Значения электрических величин определяются с помощью измери-тельных электрических приборов: сила тока I - амперметром, напряжение на участке цепи U - вольтметром. Амперметр включае

Обработка результатов измерения
  Систематическая ошибка Dас   1. Измерение длины – половина наименьшего деления шкалы.   2. Измерение

И числа опытов n
  n        

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
  Машина Атвуда состоит из легкого блока В, вращающегося с малым трением. Через блок перекинута нить с грузами m 1 и m2 одинаковой массы (m

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
  Баллистический маятник выполнен в виде цилиндра, заполненного вяз-ким веществом (пластилином или ватой) и подвешенного на нити к крон-штейну. Скорость пули массой m должна бы

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
  1. Установить маятник максимальной длины L1 , c помощью секундомера из-мерить время t1 для 20 полных колебаний и найти период Т1

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
  Прибор состоит из стеклянного баллона , соединенного с U-образным ма-нометром, в который при помощи насоса накачивают воздух (многоатомный газ). Установка позволяет моделировать ади

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
  1. При помощи насоса накачать воздух в баллон. Закрыть кран и выждать, пока температура внутри сосуда не сравняется с температурой окружаю-щей среды (1-2 минуты). &nbs

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
  1. Собрать электрическую цепь по схеме.   2. Произвести измерение напряжений на потребителях (электрических лам-почках) при пяти различных положениях реостата

ЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ
  Приборы и оборудование:   Блок питания, тангенс – буссоль, миллиамперметр, двухполюсный переклю-чатель, соединительные провода. &nbs

МЕТОДОМ ВОЛЬТ-АМПЕРМЕТРА
  Приборы и оборудование:   Источник переменного тока, амперметр, вольтметр, батарея конденсаторов, магазин сопротивлений, соединительные прово

СФЕРИЧЕСКОЙ СОБИРАЮЩЕЙ ЛИНЗЫ
  Приборы и оборудование:   Оптическая скамья (1), осветитель (2), линза (3), экран (4), набор держате-лей, предмет.  

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
  1. На предметный столик микроскопа положить объект-микрометр с нане-сенными штрихами.   2. Перемещая тубус микроскопа, получить резкое изображение штрихов в о

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги