Notes de cours de physique pour les lycées. Cours de cours de physique générale au MIPT (15 cours vidéo)

Nous portons à votre attention un cours de cours de physique générale dispensé à l'Institut de physique et de technologie de Moscou ( Université d'État). MIPT est l'une des principales universités russes qui forme des spécialistes dans le domaine de la physique et des mathématiques théoriques et appliquées. Le MIPT est situé dans la ville de Dolgoprudny (région de Moscou), tandis qu'une partie des bâtiments universitaires est géographiquement située à Moscou et Joukovski. L'une des 29 universités nationales de recherche.

poinçonner processus éducatif MIPT a le soi-disant «système Phystech», visant à former des scientifiques et des ingénieurs à travailler dans les derniers domaines scientifiques. La plupart des étudiants étudient dans la direction "Mathématiques et Physique Appliquées"

Cours 1. Concepts de base de la mécanique

Dans cette conférence, nous parlerons des concepts de base de la cinématique, ainsi que du mouvement curviligne.

Conférence 2. Les lois de Newton. Propulsion à réaction. Travail et énergie

Les lois de Newton. Masse. Force. Impulsion. Propulsion à réaction. Équation de Meshchersky. Équation de Tsiolkovski. travail et énergie. Champ de force.

Cours 3. Mouvement dans le champ des forces centrales. moment cinétique

Champ de force (suite du cours précédent). Mouvement dans le champ des forces centrales. Mouvement dans le champ des forces potentielles. Potentiel. Énergie potentielle. Mouvement fini et infini. Corps rigide (début). centre d'inertie. Moment de force. instant d'impulsion.

Conférence 4. Théorème de Koenig. Collisions. Concepts de base de la relativité restreinte

Théorème de König. centre d'inertie. Masse réduite. Coup absolument résistant. Choc inélastique. énergie de seuil. Théorie restreinte de la relativité (début). Fondements de la théorie restreinte de la relativité. Événement. Intervalle. Invariance d'intervalle.

Conférence 5. Effets relativistes. Mécanique relativiste

Relativité Restreinte (suite). Transformation de Lorentz. Mécanique relativiste. Équation du mouvement dans le cas relativiste.

Conférence 6. Le principe de relativité d'Einstein.

Relativité Restreinte (suite). Principe. mouvement de rotation corps solide. Champ gravitationnel (début). Théorème de Gauss dans un champ gravitationnel.

Conférence 7. Les lois de Kepler. Moment d'inertie autour de l'axe

Champ gravitationnel (suite). Champ à symétrie centrale. Le problème des deux corps. Les lois de Kepler. Mouvement fini et infini. Corps rigide (suite). Moment d'inertie autour de l'axe.

Conférence 8

Corps rigide (suite). Moment d'inertie. Théorème d'Euler sur le mouvement général d'un corps rigide. Théorème de Huygens-Steiner. Rotation d'un corps rigide autour d'un axe fixe. Vitesse angulaire. roulant.

Cours 9. Tenseur et ellipsoïde d'inertie. Gyroscopes

Corps rigide (suite). Corps roulants. Tenseur d'inertie. Ellipsoïde d'inertie. Axes principaux d'inertie. Gyroscopes (début). Gyroscope à trois étages. Haut avec un point fixe. Le rapport de base de la gyroscopie.

Conférence 10. Rapport de base de la gyroscopie. pendule physique

Gyroscope (suite). Nutation. Fluctuations (début). pendule physique. plan de phase. Décrément d'amortissement logarithmique. facteur de qualité

Conférence 11

Fluctuations (suite). vibrations amorties. Frottement sec. Vibrations forcées. Système oscillatoire. Résonance. Vibrations paramétriques.

Cours 12. Oscillations amorties et non amorties. Référentiels non inertiels

Fluctuations (suite). Vibrations non amorties. vibrations amorties. Portrait de phase. Description de la vague. Systèmes de référence non inertiels (début). Forces d'inertie. Systèmes de référence rotatifs.

Conférence 13 Théorie de l'élasticité

Référentiels non inertiels (suite). Expression de l'accélération absolue d'un système en mouvement arbitraire. Pendule de Foucault. Théorie de l'élasticité (début). La loi de Hooke. Module d'Young. Energie de déformation élastique de la tige. Coefficient de Poisson.

Conférence 14. Théorie de l'élasticité (suite). Hydrodynamique d'un fluide idéal

Théorie de l'élasticité (suite). Étirement intégral. Compression tous azimuts. Compression unilatérale. Vitesse de propagation du son. Hydrodynamique (début). Équation de Bernoulli pour un fluide idéal. Viscosité.

Cours 15. Mouvement d'un fluide visqueux. Effet Magnus

Hydrodynamique (suite). Mouvement d'un fluide visqueux. Force de frottement visqueux. Flux de fluide dans tuyau rond. Puissance de flux. Critère de flux laminaire. Le numéro de Reynold. Formule Stokes. Flux d'air d'aile. Effet Magnus.

Nous espérons que vous avez apprécié les conférences de Vladimir Aleksandrovich Ovchinkin, candidat en sciences techniques, professeur associé au département de physique générale de l'Institut de physique et de technologie de Moscou.

Pour référence, en mai 2016, le MIPT a été inclus dans le top 100 des universités les plus prestigieuses au monde par le magazine britannique Times Higher Education.

PROGRAMME

un cours innovant de physique générale pour les étudiants de la Faculté de Physique (1 semestre, section "MÉCANIQUE")

Les commentaires sur les différents sujets du cours sont donnés au format pdf - pour la lecture et l'impression d'une copie papier à l'aide du programme Acrobat Reader. Modélisation informatique(applets Java) s'exécute directement dans le navigateur.

Thème 1 : Introduction. Principes de la physique classique

Introduction. La place de la physique parmi sciences naturelles. Corrélation entre expérience et théorie en physique. L'expérience comme source de connaissance et critère de vérité. Pouvoir heuristique des théories physiques. Limites d'applicabilité des théories physiques. Le principe de conformité. Abstractions de la mécanique classique. Absolutisation processus physique(indépendance vis-à-vis des moyens d'observation) et la possibilité de détailler sans limite sa description. Relations d'incertitude et limites d'applicabilité description classique. Le rôle des mathématiques en physique. La différence entre les concepts dont traitent les mathématiques pures et la science expérimentale. Modèles physiques et abstractions.

Commentaire sur le thème « Introduction. Principes de la physique classique » (7 pages)

Thème 2 : Espace et temps. Systèmes de référence et systèmes de coordonnées

Mesures d'intervalles de temps et de distances spatiales. Normes modernes de temps et de longueur. Les idées classiques (non relativistes) sur l'espace et le temps sont des hypothèses sur la nature absolue de la simultanéité des événements, des intervalles de temps et des distances spatiales. propriétés de l'espace et du temps. uniformité du temps. Homogénéité et isotropie de l'espace. Corrélation de la géométrie euclidienne et de la géométrie de l'espace physique réel. Système de référence.

(5pages)

Systèmes de coordonnées. Connexion des coordonnées cylindriques et sphériques avec les coordonnées cartésiennes. Elément de longueur en coordonnées curvilignes. Vecteurs unitaires (orts) pour les coordonnées cartésiennes, cylindriques et sphériques. Transformation des coordonnées des points lors du passage d'un système de coordonnées à un autre.

Thème 3 : Cinématique d'un point matériel.

modèles physiques. Exemples d'objets idéalisés et d'abstractions utilisées en physique. Point matériel comme modèle physique. Mouvement mécanique et sa description. Le sujet de la cinématique. Concepts de base de la cinématique d'un point matériel. Vecteur de rayon. Déplacer. Trajectoire. Chemin. vitesse moyenne. La vitesse. Le vecteur vitesse en tant que dérivé du vecteur rayon. Direction du vecteur vitesse et trajectoire. Hodographe vecteur vitesse. Accélération. Accélération lors d'un mouvement curviligne. Centre de courbure et rayon de courbure de la trajectoire. Décomposition de l'accélération en composantes normale et tangentielle.

Commentaire sur le thème « Espace et temps. Cinématique d'un point matériel » (5 pages)

Forme coordonnée de la description du mouvement. Détermination de la vitesse et de l'accélération en fonction de la dépendance donnée des coordonnées au temps. Détermination des coordonnées en fonction de la dépendance donnée de la vitesse par rapport au temps. Mouvement en présence de connexions. unidimensionnel mouvement curviligne. Nombre de degrés de liberté d'un système mécanique.

Thème 4 : Bases de la dynamique classique d'un point matériel

Fondamentaux de la dynamique. La première loi de Newton et son contenu physique. Equivalence dynamique de l'état de repos et de mouvement à vitesse constante. Lien entre la loi d'inertie et le principe de relativité. Deuxième loi de Newton. force et mouvement mécanique. L'essence physique du concept de force en mécanique. Forces de nature physique différente et interactions fondamentales en physique. Propriétés de la force et méthodes de mesure des forces. Le concept de masse inertielle. Méthodes de mesure de la masse. Le contenu physique de la deuxième loi de Newton. Action simultanée de plusieurs forces et principe de superposition. Interaction des corps et troisième loi de Newton. Le schéma logique des lois de Newton et les différentes possibilités de sa construction.

Commentaire sur le thème "Fondements de la dynamique classique" (7 pages)

Thème 5 : Problèmes directs et inverses de dynamique. Intégration des équations du mouvement

La deuxième loi de Newton comme équation de base de la dynamique d'un point matériel. La notion d'état mécanique. La tâche directe de la dynamique est la détermination des forces à partir d'un mouvement connu. Trouver la loi de la gravité à partir des lois de Kepler. Le problème inverse de la dynamique est la détermination du mouvement par des forces connues et l'état initial. Exemples d'intégration des équations du mouvement (mouvement d'une particule dans un champ homogène constant et dépendant du temps, mouvement dans un milieu visqueux, mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme et dans des courants électriques et champs magnétiques, mouvement sous l'action de forces dépendant de la position de la particule - un oscillateur spatial et un champ de Coulomb).

Algorithmes d'intégration numérique des équations du mouvement. Mouvement d'un point matériel en présence de liaisons. Forces de réaction des connexions idéales.

Thème 6 : Grandeurs physiques et systèmes d'unités. Analyse dimensionnelle

Mesures en physique. Exigences standards quantité physique. Unités de grandeurs physiques. Systèmes d'unités en mécanique. Principes de construction des systèmes d'unités. Unités de base et dérivées. Normes. La dimension d'une grandeur physique. Une méthode d'analyse dimensionnelle et son application aux problèmes physiques.

Commentaire sur le thème « Grandeurs physiques et systèmes d'unités. Analyse dimensionnelle » (8 pages)

Thème 7 : Thème : Prérequis et postulats théorie privée relativité

Systèmes de référence inertiels. Équivalence physique systèmes inertiels référence (principe de relativité). Transformations galiléennes et transformations de vitesse. La nature limitée des idées classiques sur l'espace et le temps. Le principe de la relativité et de l'électrodynamique. Faits expérimentaux témoignant du caractère universel de la vitesse de la lumière dans le vide. La relativité particulière est une théorie physique de l'espace et du temps. Postulats de la théorie de la relativité et leur contenu physique.

Commentaire sur le thème "Prérequis et postulats de la théorie privée de la relativité" (4 pages)

Thème 8 : Cinématique relativiste

Mesure des intervalles de temps et des distances spatiales du point de vue de la théorie de la relativité. La notion d'événement. La relativité de la simultanéité des événements. Synchronisation d'horloge. Transformation des intervalles de temps entre événements lors du passage à un autre référentiel. Propre temps. Confirmation expérimentale de la loi relativiste de transformation des intervalles de temps. Relativité des distances spatiales entre événements. propre longueur. Contraction de Lorentz comme conséquence des postulats de la théorie de la relativité. Effet Doppler relativiste.

Commentaire sur le thème "Cinématique relativiste" (8 pages)

Sujet 9 : Transformations de Lorentz et conséquences de celles-ci

Transformation de Lorentz. Loi relativiste de transformation de la vitesse. Vitesse relative et vitesse d'approche. aberration de la lumière. Conséquences cinématiques des transformations de Lorentz.

Commentaire sur le sujet "Les transformations de Lorentz et leurs conséquences" (7 pages)

Thème 10 : Géométrie de l'espace-temps

Intervalle entre les événements. Interprétation géométrique des transformations de Lorentz. Espace-temps de Minkowski à quatre dimensions. Cône lumineux. lignes du monde. Intervalles temporels et spatiaux entre les événements. Causalité et classification des intervalles. Passé absolu, futur absolu et absolument lointain. Interprétation de la relativité de la simultanéité des événements, de la relativité des intervalles de temps et des distances à l'aide des diagrammes de Minkowski. Quatre vecteurs dans l'espace de Minkowski. Le rayon vecteur 4D de l'événement.

Commentaire sur le thème "Géométrie de l'espace-temps" (11 pages)

Thème 11 : Fondamentaux de la dynamique relativiste

Moment relativiste d'une particule. énergie relativiste. Énergie cinétique et énergie de repos. Masse et énergie. Équivalence de l'énergie et de la masse relativiste. Énergie de liaison noyaux atomiques. La transformation de l'énergie de repos en réactions nucléaires. Réactions de fission de noyaux lourds et synthèse de noyaux légers. Relation entre l'énergie et la quantité de mouvement d'une particule. Transformation de l'énergie et de la quantité de mouvement d'une particule lors du passage à un autre cadre de référence. L'énergie-impulsion à quatre vecteurs d'une particule. Tâches simples dynamique relativiste. Le mouvement d'une particule dans un champ constant uniforme, le mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme.

Commentaire sur le thème "Fondamentaux de la dynamique relativiste" (10 pages)

Thème 12 : Quantité de mouvement, moment cinétique, énergie. Lois de conservation

Impulsion d'un point matériel et loi de son changement. Impulsion de force. Moment cinétique d'un point matériel. Moment de force. La loi de variation du moment cinétique. Conservation du moment cinétique lorsqu'une particule se déplace dans un champ de force central. Vitesse sectorielle et loi d'aire (deuxième loi de Kepler).

Commentaire sur le thème "Moment angulaire et vitesse sectorielle" (2 pages)

Le concept de travail de la force en mécanique. Propriétés du travail en tant que grandeur physique. Le pouvoir de la force. Énergie cinétique d'une particule. Le travail de la force totale et la variation de l'énergie cinétique de la particule. Champ de force potentiel. Énergie potentielle d'une particule. Lignes de force et surfaces équipotentielles. Relation entre la force et l'énergie potentielle. Exemples de champs de force potentiels.

Energie mécanique d'un point matériel. Loi de variation de l'énergie mécanique d'une particule lorsqu'elle se déplace dans un champ de force potentielle. Systèmes mécaniques dissipatifs et conservateurs. Le travail des forces de réaction des liens idéaux. Relation entre la conservation de l'énergie mécanique d'un système conservateur et la réversibilité de son mouvement dans le temps et avec l'homogénéité du temps. Exemples d'application de la loi de conservation de l'énergie mécanique à des problèmes physiques.

Thème 13 : Dynamique du système de points matériels

Centre de masse du système. Momentum du système de particules. Relation entre la quantité de mouvement du système et la vitesse du centre de masse. Externe et Forces internes. La loi de changement de quantité de mouvement du système. Conservation de la quantité de mouvement d'un système fermé de corps en interaction. La loi du mouvement du centre de masse. Mouvement d'un corps de masse variable. Équation de Meshchersky. Propulsion à réaction. Formule de Tsiolkovski. L'idée des fusées à plusieurs étages. Le problème des deux corps. Masse réduite.

Le moment cinétique du système tel. Relation du moment cinétique du système dans différents référentiels et relativement points différents. La loi de changement du moment cinétique du système de corps en interaction. Moments de forces internes et externes. L'équation des moments relatifs à un pôle en mouvement. Conservation du moment cinétique d'un système fermé.

Lois de conservation et principes de symétrie en physique. Connexion des lois de conservation pour un système fermé de corps avec les propriétés de symétrie de l'espace physique. Conservation de la quantité de mouvement et homogénéité de l'espace. Conservation du moment cinétique et isotropie de l'espace.

Thème 14 : Énergie d'un système mécanique. Collisions de particules

Energie cinétique d'un système de particules. Décomposition de l'énergie cinétique du système en la somme de l'énergie cinétique du système dans son ensemble et de l'énergie cinétique du mouvement par rapport au centre de masse. Collisions inélastiques et énergie cinétique du mouvement relatif. Le changement de l'énergie cinétique du système et le travail de toutes les forces agissant sur les particules qui y sont incluses.

Forces potentielles d'interaction entre les particules du système. Le travail des forces potentielles externes et internes lors de la modification de la configuration du système. L'énergie potentielle des particules dans un champ extérieur et l'énergie potentielle d'interaction des particules du système. L'énergie mécanique d'un système de corps en interaction et la loi de son changement. Systèmes conservateurs et dissipatifs de corps en interaction. Conservation de l'énergie et réversibilité du mouvement.

Simulation informatique ("Mouvements remarquables dans les systèmes à trois corps")

Collisions élastiques de particules. Application des lois de conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement aux processus de collision. Collisions de corps macroscopiques et collisions atomiques. Système de référence de laboratoire et système de centre de masse. L'angle limite de diffusion d'une particule incidente sur une particule stationnaire plus légère. Angle de diffusion et angle de diffusion des particules après collision. Transfert d'énergie dans les collisions élastiques. Ralentissement des neutrons. Le rôle des collisions dans les processus de relaxation et d'établissement de l'équilibre thermique. Restrictions sur la possibilité de transfert d'énergie avec une grande différence dans les masses des particules en collision.

Thème 15 : Gravité. Mouvement sous l'action forces gravitationnelles. Dynamique spatiale

Interaction gravitationnelle. Droit la gravité. masse gravitationnelle. L'intensité du champ gravitationnel. Le principe de superposition. Lignes de force et flux d'intensité du champ gravitationnel. Continuité lignes de force. Théorème de Gauss. Le champ gravitationnel d'une coque sphérique et d'une boule solide. Interaction gravitationnelle des corps sphériques. Définition expérimentale constante gravitationnelle. Expérience Cavendish. Énergie potentielle d'un point dans un champ gravitationnel. L'énergie gravitationnelle d'un corps sphérique.

Mouvement dans un champ gravitationnel. Lois du mouvement des planètes, des comètes et des satellites artificiels. Les lois de Kepler. Hodographe vecteur vitesse. Application des lois de conservation de l'énergie et du moment cinétique à l'étude du mouvement képlérien. vitesses spatiales. vitesse circulaire. vitesse de libération.

Commentaire sur le sujet «Mouvement dans le champ gravitationnel. Dynamique spatiale » (13 pages)

Mouvements képlériens perturbés. Influence du freinage atmosphérique et de la forme de la planète sur l'orbite satellite artificiel. précession de l'orbite équatoriale.

Problème à trois corps - solutions particulières exactes et solutions approchées (sections coniques conjuguées). La sphère d'action gravitationnelle de la planète. Fondamentaux de la dynamique de l'espace. Troisième et quatrième vitesses cosmiques.

Simulation informatique ("Mouvements remarquables dans les systèmes à trois corps")

Sujet 16 : Cinématique d'un corps parfaitement rigide

Le nombre de degrés de liberté d'un corps rigide. Translation et rotation parallèles. Théorème d'Euler. Angles d'Euler. Types particuliers de mouvement d'un corps rigide. Mouvement progressif. Rotation autour d'un axe fixe. Mouvement à vis. Mouvement plan d'un corps rigide. Décomposition du mouvement plan en mouvement de translation et rotation. Vecteur vitesse angulaire. Axe de rotation instantané. Expression de la vitesse linéaire des points d'un corps rigide en fonction du rayon vecteur et du vecteur de la vitesse angulaire. Accélération de points d'un corps rigide. Rotation autour d'un point fixe. Ajout de rotations. Décomposition de la vitesse angulaire en composantes. Cas général du mouvement d'un corps rigide.

Sujet 17 : Fondamentaux de la dynamique des corps rigides

Moments des forces extérieures et conditions d'équilibre (statique). Trouver des forces de réaction et des systèmes statiquement indéterminés. Le principe des mouvements virtuels.

Dynamique de rotation autour d'un axe fixe. Moment d'inertie. Moments d'inertie de corps homogènes (tige, disque, boule, cône, barre, etc.). Moments d'inertie autour d'axes parallèles (théorème de Huygens-Steiner). Energie cinétique d'un corps rigide en rotation. pendule physique. Longueur et centre de rotation réduits. propriété de réversibilité.

Dynamique du mouvement plan d'un corps rigide. Application de l'équation des moments par rapport à un pôle en mouvement. Faire rouler un cylindre sur un plan incliné. Le pendule de Maxwell. Energie cinétique d'un corps rigide en mouvement plan.

Sujet 18 : Rotation libre d'un sommet symétrique

Momentum d'un corps absolument rigide et sa relation avec le vecteur vitesse angulaire. Tenseur d'inertie. Axes principaux d'inertie. Rotation libre autour des axes principaux d'inertie. Stabilité de la rotation libre autour des axes principaux d'inertie. Rotation libre d'un plateau symétrique. Précession régulière (nutation). Interprétation géométrique de la précession libre pour un sommet symétrique allongé et aplati. Axoïdes mobiles et immobiles.

Lois du mouvement dans des référentiels non inertiels. Forces d'inertie dans des systèmes non inertiels en mouvement progressif. Le principe de relativité, la première loi de Newton et l'origine des forces d'inertie. Systèmes de référence tombant librement dans un champ gravitationnel. Apesanteur. Le principe d'équivalence. Proportionnalité des masses inertielles et gravitationnelles. Expériences de Galileo, Newton, Bessel, Eötvös et Dicke. Caractère local du principe d'équivalence. Forces de marée dans un champ gravitationnel inhomogène.

Commentaire sur le thème « Forces d'inertie et de gravitation. Le principe d'équivalence. (6 p.)

Thème 21 : Rotation des référentiels

Lois du mouvement dans des référentiels tournants. Accélérations agressives et Coriolis. Forces d'inertie centrifuge et de Coriolis. Déviation d'un fil à plomb de la direction vers le centre de la Terre. Dynamique du mouvement d'un point matériel près de la surface de la Terre, en tenant compte de la rotation de la Terre. Intégration d'équations mouvement libre méthode des approximations successives. Déviation d'un corps en chute libre par rapport à la verticale. Pendule de Foucault. Vitesse angulaire de rotation du plan de rotation au pôle et en un point arbitraire sur la Terre.

Thème 22 : Fondements de la mécanique des corps déformables

Déformations d'un continuum. Déformation homogène et inhomogène. Déformation élastique et plastique. Limite d'élasticité et déformation résiduelle. Déformations et contraintes mécaniques. Constantes élastiques. La loi de Hooke.

Types de déformations élastiques. Tension et compression uniaxiales. Module de Young et coefficient de Poisson. déformation en flexion. Énergie d'un corps élastiquement déformé. Superposition de déformations. Déformation par cisaillement. Relation entre le module de cisaillement du matériau, le module de Young et le coefficient de Poisson.

Déformation en torsion d'une tige cylindrique (fil élastique). Module de torsion. Déformation de compression générale (hydrostatique). Expression du module de compression en termes de module d'Young et de coefficient de Poisson.

Thème 23 : Mécanique des liquides et des gaz

Les lois de l'hydrostatique. Pression dans le liquide et le gaz. Forces de masse et de surface. Hydrostatique d'un fluide incompressible. Équilibre du liquide et du gaz dans un champ gravitationnel. formule barométrique. Équilibre d'un corps en liquide et en gaz. Stabilité de l'équilibre. Natation tél. Stabilité de nage. Métacentre.

Écoulement de fluide stationnaire. Champ de vitesse d'un fluide en mouvement. Lignes et tubes de courant. Équation de continuité. Liquide idéal. La loi de Bernoulli. pression dynamique. Fluide sortant d'un trou. Formule de Torricelli. Viscosité d'un liquide. Écoulement laminaire stationnaire d'un fluide visqueux à travers un tuyau. formule de Poiseuille. Écoulement laminaire et turbulent. Le numéro de Reynold. similarité hydrodynamique. Écoulement autour des corps avec du liquide et du gaz. Force de traînée et de portance. Paradoxe de d'Alembert. Séparation des flux et formation de vortex. Ascenseur d'aile d'avion. Effet Magnus.

Thème 24 : Fondamentaux de la physique des vibrations

Fluctuations. Le sujet de la théorie des oscillations. Classification des oscillations selon les caractéristiques cinématiques. Classification selon la nature physique des processus. Classification selon la méthode d'excitation (naturelle, forcée, paramétrique et auto-oscillations). Cinématique de l'oscillation harmonique. Diagrammes vectoriels. Relation d'oscillation harmonique et Mouvement uniforme autour de la circonférence. Une addition vibrations harmoniques. Beats. Chiffres de Lissajous.

Vibrations naturelles d'un oscillateur harmonique. Transformations d'énergie lors des vibrations. Portrait de phase d'un oscillateur linéaire. Isochronisme d'un oscillateur linéaire. Amortissement des vibrations sous frottement visqueux. Décrément d'atténuation. Facteur Q. Amortissement critique. mode apériodique. Amortissement des oscillations en frottement sec. Zone de stagnation. Erreurs des instruments de mesure à aiguille.

Établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral

enseignement professionnel supérieur

"Université de construction d'État de Rostov"

A approuvé

Tête Département de physique

__________________/N.N. Kharabaïev/

Aide pédagogique

RÉSUMÉ DU COURS de physique

(pour toutes les spécialités)

Rostov-sur-le-Don

Aide pédagogique. Résumé des cours de physique (pour toutes les spécialités). – Rostov n/a : Rost. Etat construit. un-t, 2012. - 103 p.

Contient des notes de cours en physique basées sur guide d'étude TI Trofimova "Cours de physique" (Maison d'édition Vysshaya Shkola).

Se compose de quatre parties :

I. Mécanique.

II. Physique moléculaire et thermodynamique.

III. l'électricité et le magnétisme.

IV. Optique ondulatoire et quantique.

Il est destiné aux enseignants et aux étudiants comme support théorique pour les cours magistraux, les travaux pratiques et les travaux pratiques afin de parvenir à une assimilation plus approfondie des concepts de base et des lois de la physique.

Compilateurs : prof. NNKharabaev

Assoc. EV Chebanova

prof. UN. Pavlov

Editeur NE Gladkikh

Templan 2012, pos. Signé pour l'impression

Format 60x84 1/16. Papier à écrire. Risographie. Uch.-ed.l. 4.0.

Tirage 100 exemplaires. Commande

_________________________________________________________

Centre de rédaction et d'édition

Université de construction d'État de Rostov

334022, Rostov-sur-le-Don, st. socialiste, 162

bâtiment universitaire, 2012

Partie I. Mécanique

Sujet 1. Cinématique des mouvements de translation et de rotation. Cinématique du mouvement de translation

Position d'un point matériel MAIS dans le système de coordonnées cartésien à un instant donné est déterminé par trois coordonnées X, y et z ou alors rayon vecteur- un vecteur tracé de l'origine du repère à un point donné (Fig. 1).

Le mouvement d'un point matériel est déterminé sous forme scalaire par des équations cinématiques : x = x(t),y = y(t),z = z(t),

ou sous forme vectorielle par l'équation : .

Trajectoire mouvement d'un point matériel - une ligne décrite par ce point lorsqu'il se déplace dans l'espace. Selon la forme de la trajectoire, le mouvement peut être rectiligne ou curviligne.

Un point matériel, se déplaçant le long d'une trajectoire arbitraire, pendant une petite période de temps D t sortir de sa position MAIS en position À, en passant par le chemin D s, égale à la longueur de la section de trajectoire UN B(Fig. 2).

Riz. 1 Fig. 2

Le vecteur tiré de la position de départ du point mobile au temps tà la position finale du point dans le temps (t+ ré t), est appelé en mouvement, c'est à dire .

Vecteur vitesse moyenne est appelé le rapport du déplacement à l'intervalle de temps D t , pour lequel ce mouvement s'est produit :

La direction du vecteur vitesse moyenne coïncide avec la direction du vecteur déplacement.

Vitesse instantanée(vitesse de déplacement au moment t) est appelée la limite du rapport du déplacement à l'intervalle de temps D t, pour lequel ce mouvement s'est produit, lorsque D tà zéro : = ℓim Δt →0 Δ/Δt = d/dt =

Le vecteur vitesse instantanée est dirigé selon une tangente tracée en un point donné à la trajectoire dans la direction du mouvement. En cherchant un intervalle de temps D t vers zéro, le module du vecteur déplacement tend vers la valeur de la trajectoire D s, donc le module du vecteur v peut être déterminé via le chemin D s: v = ℓim Δt →0 Δs/Δt = ds/dt =

Si la vitesse d'un point change avec le temps, alors le taux de variation de la vitesse d'un point est caractérisé par accélération.

Accélération moyenne‹a› dans l'intervalle de temps t avant que ( t+D t) est une grandeur vectorielle égale au rapport de la variation de vitesse () sur l'intervalle de temps D t, pour lequel ce changement s'est produit : =Δ/Δt

Accélération instantanée ou alors accélération déplacement d'un point à la fois t est appelée la limite du rapport de la variation de vitesse à l'intervalle de temps D t, pour lequel ce changement s'est produit, comme D tà zéro :