рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Конспект лекций по физике за 1 семестр По теме: механика, магнитостатика, электродинамика

Конспект лекций по физике за 1 семестр По теме: механика, магнитостатика, электродинамика - Конспект Лекций, раздел Механика,   Конспект Лекций По Физике За 1 Семестр &nbs...

 

Конспект лекций по физике

за 1 семестр

 

 

По теме: механика, магнитостатика, электродинамика.

 

 

Преподаватель: Постников С. А.

 

Конспект подготовил:Славянов В.Н.

группа СС0606

Москва 2007г.

Оглавление.

Часть I

Механика

Глава 1. Кинематика

1.1. Кинематика материальной точки------------------------------------------------1

1.2. Кинематика твердого тела---------------------------------------------------------3

Глава 2. Динамика

2.1. Динамика материальной точки---------------------------------------------------7

2.2. Импульс. Закон сохранения импульса. Центр масс.-------------------------8

2.3. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.------------------9

2.4. Работа и энергия.-------------------------------------------------------------------10

2.5. Динамика твердого тела, закрепленного на оси.----------------------------13

2.6. Кинетическая энергия вращающегося тела. Теорема Штейнера – Гюйгенса.----------------------------------------------------------------------------15

2.7. Динамика твердого тела с неподвижной точкой. Уравнение Эйлера.--16

2.8. Динамика произвольного движения твердого тела.------------------------18

2.9. Явление прецессии. Гироскопы.------------------------------------------------20

Глава 3. Специальная теория относительности.

3.1. Принцип относительности.------------------------------------------------------22

3.2. Преобразования Лоренца.--------------------------------------------------------25

3.3. Преобразование интервалов длины, времени и скоростей.---------------27

3.4. Релятивистская динамика.-------------------------------------------------------29

3.5. Четырех – векторы.----------------------------------------------------------------30

3.6. Преобразование силы.------------------------------------------------------------32

 

Часть II

Электричество и магнетизм

Глава 1. Электростатика

1.1 Закон Кулона. Напряженность электрического поля. --------------------34

1.2 Теорема Остроградского-Гаусса.----------------------------------------------37

1.3 Электрический потенциал.------------------------------------------------------44

1.4 Энергия электростатического поля.-------------------------------------------47

1.5 Электрическое поле диэлектрика.---------------------------------------------48

1.6 Электрическое поле на границе двух диэлектриков.----------------------54

1.7 Проводники в электростатическом поле.------------------------------------56

1.8 Ёмкость конденсатов.------------------------------------------------------------58

1.9 Электрический ток в уравнении непрерывности.--------------------------59

1.10 Закон электрического тока.-----------------------------------------------------62

Глава 2. Магнитостатика

2.1 Силы Лоренца и Ампера.--------------------------------------------------------66

2.2 Магнитное поле прямого проводника с током.-----------------------------66

2.3 Закон полного тока. Теорема о циркуляции.--------------------------------70

2.4 Плотность источника магнитного поля.--------------------------------------74

2.5Закон Био-Савара-Ласпласа-----------------------------------------------------75

Глава 3. Электродинамика.

3.1 Преобразование полей -------------------------------------------------------79

3.2 Электромагнитная индукция------------------------------------------------80

3.3 Взаимная индукция. Самоиндукция. Индуктивность.-----------------84

3.4 Уравнение Максвелла---------------------------------------------------------85

 

Часть 1. Механика.

 

Глава 1. Кинематика.

 

Кинематика материальной точки.

Материальной точкой называется тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с размерами, характеризующими его движение. Для определения поведения материальной точки выбирают систему отсчета, в… В качестве системы координат выберем прямоугольную декартовую систему координат.

Кинематика твердого тела.

Твердым телом называется тело, расстоянием, между любыми точками которого всегда постоянно. Число независимых переменных, необходимое для определения положения тела,… Для определения положения материальной точки надо задать три ее координаты (X,Y,Z), таким образом, у материальной…

Глава 2. Динамика.

Динамика материальной точки. Понятие массы и силы.

Система отсчета, в которой изолированная материальная точка либо покоится, либо движется с постоянной скоростью, называется инерциальной системой… Точка называется изолированной, если она находится на бесконечно большом…  

Второй закон Ньютона: Произведение массы материальной точки на ее ускорение, относительно инерциальной системы отсчета, равно сумме сил, действующих на точку.

 

Третий закон Ньютона: Две материальные точки взаимодействуют с силами, равными по величине, и направленными в противоположные стороны вдоль прямой.

 

 

Импульс. Закон сохранения импульса. Центр масс.

Импульсом материальной точки называется: , тогда , где - сумма сил действующих на точку. Если = 0, то =0 Если 0, но 0, то

Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

Моментом импульса материальной точки называют вектор , где - радиус-вектор точки, а - ее импульс, тогда: , где - называется моментом силы, - сумма всех сил, действующих на точку.  

Работа и энергия.

Элементарной работой силы на бесконечно малом перемещении точки ее приложения, называется: Работа характеризует действие силы. Для обозначения элементарной работы используют (а не ), чтобы подчеркнут, что работа не является дифференциалом…

Частная производная.

 

 

 

Пример:

, где

 

Набла.

-градиент функции .

 

1. Градиент всегда направлен в сторону наибольшего возрастания функции.

2. Градиент всегда направлен перпендикулярно к поверхности, на которой функция постоянна.

* * *

 

Среди сил, действующих на материальную точку, есть такие, которые можно представить в виде градиента:

Такие силы называются потенциальными, а функция - потенциальной энергией.

 

 

z

z

mg

 

 

 

 


 

неустойчивое положение равновесия

 

 

F F

 

F F

 

 

X

 

положение равновесия

 

 

Силы, которые действуют на материальную точку, можно разделить на потенциальные и все остальные.

 

 

- полная энергия точки.

Полная энергия точки сохраняется, если мощность всех сил, действующих на точку, кроме потенциальной, равна нулю.

 

- мощность всех сил, кроме потенциальной.

 

Среди непотенциальных сил есть такие, мощность которых равна нулю – консервативные силы.

Следует заметить, что одни и те же силы() при определенных условиях, могут быть и консервативными и неконсервативными.

- всегда консервативная.

Среди консервативных сил, можно выделить такие, которые пропорциональны скорости в точке приложения силы и перпендикулярны ее направлению – такие силы называются гироскопическими.

Силы, мощность которых отрицательна, называются диссипативными.

Кинетической энергией системы, называется сумма кинетических энергий всех ее частиц.

Потенциальной энергией системы, называется сумма потенциальных энергий всех ее частиц.

Полной энергией системы, называется , тогда, где - сумма мощностей всех сил (внутренних и внешних), действующих в системе, кроме потенциальной.

Если , то полная энергия системы сохраняется.

Системы, в которых энергия сохраняется, называется консервативными.

 

Динамика твердого тела, закрепленного на оси.

Твердое тело, закрепленное на оси, обладает одной степенью свободы, то есть для определения его положения, достаточно одной независимой переменной,…   , ось Z совпадает с осью поворота.

Кинетическая энергия вращающегося тела. Теорема Штейнера - Гюйгенса.

Рассмотрим твердое тело с неподвижной осью вращения. Его кинетическая энергия будет равна: Момент инерции играет важную роль при описании движения твердого тела. Для определения момента инерции твердого тела…

Динамика твердого тела с неподвижной точкой. Уравнение Эйлера.

Рассмотрим твердое тело с неподвижной точкой. Для описания движения такого тела необходимо 3 независимых переменных (так как у него 3 степени… , где - сумма моментов внешних сил, действующих на тело.

Динамика произвольного движения твердого тела.

; , где (сумма внешних сил) и (сумма моментов внешних сил).  

Явление прецессии. Гироскопы.

Рассмотрим тело, которое вращается с угловой скоростью и =0. Пусть оси системы являются главными осями инерции твердого тела, тогда:

Глава 3. Специальная теория относительности.

Принцип относительности.

Рассмотрим две инерциальные системы отсчета: неподвижную и подвижную,которые движутся со скоростью .  

Преобразования Лоренца.

Так как преобразования Галилея оказались неверными, то приходиться предполагать, что преобразование координаты времени, могут иметь самый общий… Основным свойством пространства и времени, является их однородность и изотропность.

Преобразование интервалов длины, времени и скоростей.

В пункте 3.2. были получены преобразования Лоренца. С их помощью можно получить и обратные выражения: Рассмотрим изменение пространственного интервала вдоль оси .

Релятивистская динамика.

Уравнение движения материальной точки в классической динамике, имеет вид: (сила действующая на точку, а - ее импульс) Предполагается, что не зависит от скорости.

Четырех - векторы.

   

Преобразование силы.

В пункте 3.2. было получено, что . Проекция силы на ось :

Часть 2

Электричество и магнетизм

Глава 1

Закон Кулона. Напряжённость электрического поля.

Из опыта известно, что некоторые тела взаимодействуют на большем расстоянии либо отталкиваются, либо притягиваются. Принято считать что такие тела… 1) Заряд существует 2ух типов

Теорема Остроградского-Гаусса

Любую величину векторную или скалярную, которая зависит от координат будем называть полем этой величины. Для характеристик любого векторного поля… Для определения потока через поверхность S разобьём всю поверхность на… 90

Ое уравнение Максвелла

- следует что источником электрического поля являются электрические заряды. Диверг E это плотность источника поля, а ρ-плотность электрического заряда

Пример: окружность

 

 

 

Исходя из симметрии задачи находим, что поле Е направленно вдоль радиуса

 

Электрический потенциал.

В §2.4(механика) было сказано, что существуют потенциальные силы, которые можно представить в виде-, где V(x, y, z) называется потенциальной… Работа потенциальных сил при перемещении точки из будет : , т.е. работа потенциальных сил не зависит от формы траектории. Если мы опр работу потенциальных сил по замкнутой…

Энергия электростатического поля

Ri qi q Энергия заряда q в поле заряда qi будет q*φi, где φi потенциал… в точке где находиться заряд q, если заряд находиться в поле, создаваемым большим числом точечных зарядов qi , то его…

Электрическое поле диэлектрика

Рассмотрим систему зарядов , которая отличается оси O в небольшой области пространства. Поместим в эту область начало системы отсчёта и определим потенциал в точке.…  

Полярные диэлектрики

Отрицательные и положительные заряды атома располагаются несимметрично и каждый атом обладает дипольным моментом. Но в отсутствии внешнего поля… Если поместить диэлектрик во внешние электрическое поле, то дипольный моменты… Для определения этого вектора разобьём весь диэлектрик на вdv. Определим суммарный дипольный момент в каждом из этих…

Электрическое поле на границе двух диэлектриков

   

Проводники в электростатическом поле.

Проводниками называют тела заряды которых могут перемещаться свободно. Если внутри проводника будет электрическое поле, то на заряды будет проводника… Постоянным полем будет только в том случае, если заряды не подвижны а это возможно только если =0, таким образом в…

Мкость конденсатов

Рассмотрим заряженный проводник, на котором заряд q. Во всех проводниках потенциал один и тот же как было показано в § 1.3. Потенциал пропорционален… Рассмотрим систему проводников 1,2,I РИСУНОК  

Электрический ток в уравнении непрерывности

  Электрический заряд в проводнике могут перемещаться свободно. В отсутствии…

Закон электрического тока.

Плотность электрического тока в проводнике равна p*v будет отличаться от 0, если существует электронное поле. Только в этом случае скорость заряда… Мы будем рассматривать только такие среды где эта зависимость линейна. Пример линейной зависимости:и ускорение электронов будет = , тогда скорость электрона будет: , тогда

Глава II

Магнитостатика.

Силы Лоренца и Ампера

  Из опыта известно, что кроме электрической силы действует на заряд …..???? Для характеристики этой силы, вводят вектор магнитной индукции, обозначается в [Тл] , который характеризует магнитное…

Магнитное поле прямого проводника с током.

, общая плоскость проводника = 0  

Закон полного тока. Теорема о циркуляции.

* * * Вычислим циркуляцию произвольного вектора с по замкнутому контуру в виде… y+dx y

Плотность источника магнитного поля.

y   Как было показано в §1.2 плотность источников поля определяется его дивергенцией, поэтому для нахождения плотности…

Закон Био-Савара-Ласпласа.

  , где - векторный потенциал, так как дивергенция любого ротора всегда =0

Глава III

Электродинамика

 

Преобразование полей

  U y1 …  

Электромагнитная индукция.

2.Если рядом с неподвижным контуром передвигать магнит, то возникает ЭДС в контуре. 3.Если рядом с замкнутым контуром создается переменное магнитное поле, то в…  

Взаимная индукция. Самоиндукция. Индуктивность.

Пусть в первом контуре течёт ток , этот ток создаёт магнитное поле . Поток… Очевидно, что этот поток зависит от формы первого и второго контура и от тока

Уравнение Максвелла.

– плотность всех электрических зарядов. Из этого уравнения следует, что источниками электрического являются заряды. … . У магнитного поля нет источников.

– Конец работы –

Используемые теги: Конспект, лекций, физике, семестр, теме, Механика, магнитостатика, электродинамика0.125

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Конспект лекций по физике за 1 семестр По теме: механика, магнитостатика, электродинамика

Что будем делать с полученным материалом:

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

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Психодиагностика. Конспект лекций ЛЕКЦИЯ № 1. Истоки психодиагностики Психодиагностика: конспект лекций
Психодиагностика конспект лекций... А С Лучинин...

История мировых религий: конспект лекций История мировых религий. Конспект лекций ЛЕКЦИЯ № 1. Религия как феномен культуры Классификация религий
История мировых религий конспект лекций... С Ф Панкин...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по курсу Архитектурное материаловедение Конспект лекций по курсу Архитектурное материаловедение
ФГОУ ВПО ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... ИНСТИТУТ Архитектуры и искусств... КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНО строительных ДИСЦИПЛИН...

КОНСПЕКТ лекций по дисциплине ТМ 2206 Теоретическая механика: Введение в механику. Основные понятия и аксиомы статики
КОНСПЕКТ лекций по дисциплине... ТМ Теоретическая механика... Астана...

Психиатрия. Конспект лекций. ЛЕКЦИЯ № 1. Общая психопатология Психиатрия: конспект лекций
Психиатрия конспект лекций... Текст предоставлен литагентом http litres ru...

Конспект лекций по дисциплине Экономика недвижимости: конспект лекций
Государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уральский государственный экономический университет...

Краткий курс механики в качестве программы и методических указаний по изучению курса Физика Краткий курс механики: Программа и методические указания по изучению курса Физика / С
Федеральное агентство железнодорожного транспорта... Омский государственный университет путей сообщения...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА- краткий курс КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине Технология и организация производства продукции и услуг Тема 1. Организация производственного процесса
по дисциплине Технология и организация производства продукции и услуг... Тема Организация производственного процесса... Основные понятия...

Конспект лекций по курсу Операционные системы , 1 семестр , часть 1 ЗАГРУЗОЧНАЯ ДИСКЕТА DOS, ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ
по курсу Операционные системы семестр часть... Составитель Отрадская Т В Одесса Колледж Сервер г...

0.052
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
  • По категориям
  • По работам