Fizyka dla szkół średnich notatki z wykładów. Przebieg wykładów z fizyki ogólnej w MIPT (15 wykładów wideo)

Zwracamy uwagę na kurs wykładów z fizyki ogólnej wygłoszony w Moskiewskim Instytucie Fizyki i Technologii ( Uniwersytet stanowy). MIPT jest jedną z wiodących rosyjskich uczelni kształcących specjalistów w dziedzinie fizyki teoretycznej i stosowanej oraz matematyki. MIPT znajduje się w mieście Dolgoprudny (obwód moskiewski), podczas gdy część budynków uniwersyteckich znajduje się geograficznie w Moskwie i Żukowskim. Jedna z 29 krajowych uczelni badawczych.

piętno proces edukacyjny MIPT posiada tzw. „system Phystech”, którego celem jest szkolenie naukowców i inżynierów do pracy w najnowszych dziedzinach nauki. Większość studentów studiuje na kierunku „Matematyka Stosowana i Fizyka”

Wykład 1. Podstawowe pojęcia mechaniki

Na tym wykładzie omówimy podstawowe pojęcia kinematyki, a także ruchu krzywoliniowego.

Wykład 2. Prawa Newtona. Napęd odrzutowy. Praca i energia

Prawa Newtona. Waga. Siła. Puls. Napęd odrzutowy. Równanie Meshchersky'ego. Równanie Ciołkowskiego. praca i energia. Pole siłowe.

Wykład 3. Ruch w polu sił centralnych. moment pędu

Pole siłowe (kontynuacja poprzedniego wykładu). Ruch w polu sił centralnych. Ruch w polu sił potencjalnych. Potencjał. Energia potencjalna. Ruch skończony i nieskończony. Korpus sztywny (początek). środek bezwładności. Moment mocy. moment impulsu.

Wykład 4. Twierdzenie Koeniga. Kolizje. Podstawowe pojęcia szczególnej teorii względności

Twierdzenie Königa. środek bezwładności. Zredukowana masa. Absolutnie odporne uderzenie. Nieelastyczne uderzenie. energia progowa. Szczególna teoria względności (początek). Podstawy szczególnej teorii względności. Wydarzenie. Interwał. Niezmienność interwału.

Wykład 5. Efekty relatywistyczne. Mechanika relatywistyczna

Szczególna teoria względności (ciąg dalszy). Transformacje Lorentza. Mechanika relatywistyczna. Równanie ruchu w przypadku relatywistycznym.

Wykład 6. Zasada względności Einsteina.

Szczególna teoria względności (ciąg dalszy). Zasada. ruch obrotowy ciało stałe. Pole grawitacyjne (początek). Twierdzenie Gaussa w polu grawitacyjnym.

Wykład 7. Prawa Keplera. Moment bezwładności wokół osi

Pole grawitacyjne (ciąg dalszy). Pole centralnie symetryczne. Problem dwóch ciał. Prawa Keplera. Ruch skończony i nieskończony. Korpus sztywny (ciąg dalszy). Moment bezwładności wokół osi.

Wykład 8

Korpus sztywny (ciąg dalszy). Moment bezwładności. Twierdzenie Eulera o ruchu ogólnym ciała sztywnego. Twierdzenie Huygensa-Steinera. Obrót ciała sztywnego wokół stałej osi. Prędkość kątowa. walcowanie.

Wykład 9. Tensor i elipsoida bezwładności. Żyroskopy

Korpus sztywny (ciąg dalszy). Ciała toczne. Tensor bezwładności. Elipsoida bezwładności. Główne osie bezwładności. Żyroskopy (początek). Żyroskop trójstopniowy. Góra ze stałym punktem. Podstawowy stosunek żyroskopii.

Wykład 10. Podstawowe proporcje żyroskopii. fizyczne wahadło

Żyroskop (ciąg dalszy). Nutacja. Wahania (początek). wahadło fizyczne. płaszczyzna fazy. Logarytmiczny dekrement tłumienia. współczynnik jakości

Wykład 11

Wahania (ciąg dalszy). tłumione wibracje. Tarcie suche. Wibracje wymuszone. System oscylacyjny. Rezonans. Drgania parametryczne.

Wykład 12. Drgania tłumione i nietłumione. Nieinercyjne układy odniesienia

Wahania (ciąg dalszy). Nietłumione wibracje. tłumione wibracje. Portret fazowy. Opis fali. Nieinercyjne układy odniesienia (początek). Siły bezwładności. Obrotowe systemy odniesienia.

Wykład 13 Teoria sprężystości

Nieinercyjne układy odniesienia (kontynuacja). Wyrażenie na bezwzględne przyspieszenie dowolnie poruszającego się układu. Wahadło Foucaulta. Teoria sprężystości (początek). Prawo Hooke'a. Moduł Younga. Energia odkształcenia sprężystego pręta. Współczynnik Poissona.

Wykład 14. Teoria sprężystości (kontynuacja). Hydrodynamika płynu idealnego

Teoria sprężystości (ciąg dalszy). Wszechstronny rozciągliwość. Wszechstronna kompresja. Jednostronna kompresja. Prędkość propagacji dźwięku. Hydrodynamika (początek). Równanie Bernoulliego dla płynu idealnego. Lepkość.

Wykład 15. Ruch płynu lepkiego. Efekt Magnusa

Hydrodynamika (ciąg dalszy). Ruch lepkiego płynu. Siła tarcia lepkiego. Przepływ płynu w okrągła rura. Moc przepływu. Kryterium przepływu laminarnego. Numer Reynoldsa. Formuła Stokesa. Przepływ powietrza na skrzydłach. Efekt Magnusa.

Mamy nadzieję, że doceniłeś wykłady Władimira Aleksandrowicza Ovchinkina, kandydata nauk technicznych, profesora nadzwyczajnego Wydziału Fizyki Ogólnej Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii.

Dla porównania, w maju 2016 r. MIPT znalazła się w pierwszej setce najbardziej prestiżowych uczelni na świecie przez brytyjski magazyn Times Higher Education.

PROGRAM

nowatorskiego kursu fizyki ogólnej dla studentów Wydziału Fizyki (1 semestr, dział „MECHANIKA”)

Komentarze do poszczególnych tematów kursu podane są w formacie pdf - do czytania i drukowania wersji papierowej za pomocą programu Acrobat Reader. Modelowanie komputerowe(Aplety Java) działa bezpośrednio w przeglądarce.

Temat 1: Wprowadzenie. Zasady fizyki klasycznej

Wstęp. Miejsce fizyki wśród nauki przyrodnicze. Korelacja między eksperymentem a teorią w fizyce. Doświadczenie jako źródło wiedzy i kryterium prawdy. Heurystyczna moc teorii fizycznych. Granice stosowalności teorii fizycznych. Zasada zgodności. Abstrakcje mechaniki klasycznej. Absolutyzowanie proces fizyczny(niezależność od środków obserwacji) oraz możliwość nieograniczonego uszczegóławiania jej opisu. Relacje niepewności i granice zastosowania klasyczny opis. Rola matematyki w fizyce. Różnica między pojęciami, którymi zajmuje się czysta matematyka i nauki eksperymentalne. Modele fizyczne i abstrakcje.

Komentarz do tematu „Wprowadzenie. Zasady fizyki klasycznej” (7 stron)

Temat 2: Przestrzeń i czas. Układy odniesienia i układy współrzędnych

Pomiary odstępów czasu i odległości przestrzennych. Nowoczesne standardy czasu i długości. Klasyczne (nierelatywistyczne) wyobrażenia o przestrzeni i czasie to założenia o absolutnej naturze jednoczesności zdarzeń, interwałów czasowych i odległości przestrzennych. własności przestrzeni i czasu. jednolitość czasu. Jednorodność i izotropia przestrzeni. Korelacja geometrii euklidesowej z geometrią rzeczywistej przestrzeni fizycznej. System odniesienia.

(5 stron)

Układy współrzędnych. Połączenie współrzędnych cylindrycznych i sferycznych z kartezjańskimi. Element długości we współrzędnych krzywoliniowych. Wektory jednostkowe (ortowe) dla współrzędnych kartezjańskich, cylindrycznych i sferycznych. Transformacja współrzędnych punktu podczas przechodzenia z jednego układu współrzędnych do drugiego.

Temat 3: Kinematyka punktu materialnego.

modele fizyczne. Przykłady wyidealizowanych obiektów i abstrakcji stosowanych w fizyce. Punkt materialny jako model fizyczny. Mechanizm mechaniczny i jego opis. Przedmiot kinematyki. Podstawowe pojęcia kinematyki punktu materialnego. Wektor promienia. Przenosić. Trajektoria. Sposób. Średnia prędkość. Prędkość. Wektor prędkości jako pochodna wektora promienia. Kierunek wektora prędkości i trajektorii. Hodograf wektor prędkości. Przyśpieszenie. Przyspieszenie podczas ruchu krzywoliniowego. Środek krzywizny i promień krzywizny ścieżki. Rozkład przyspieszenia na składowe normalne i styczne.

Komentarz do tematu „Przestrzeń i czas. Kinematyka punktu materialnego” (5 stron)

Forma współrzędnych opisu ruchu. Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia według zadanej zależności współrzędnych od czasu. Wyznaczanie współrzędnych według podanej zależności prędkości od czasu. Ruch w obecności połączeń. jednowymiarowy ruch krzywoliniowy. Liczba stopni swobody układu mechanicznego.

Temat 4: Podstawy klasycznej dynamiki punktu materialnego

Podstawy dynamiki. Pierwsze prawo Newtona i jego zawartość fizyczna. Dynamiczna równoważność stanu spoczynku i ruchu ze stałą prędkością. Związek prawa bezwładności z zasadą względności. Drugie prawo Newtona. siła i ruch mechaniczny. Fizyczna istota pojęcia siły w mechanice. Siły o różnej naturze fizycznej i oddziaływania fundamentalne w fizyce. Własności sił i metody pomiaru sił. Pojęcie masy bezwładności. Metody pomiaru masy. Fizyczna treść drugiego prawa Newtona. Jednoczesne działanie kilku sił i zasada superpozycji. Oddziaływanie ciał i trzecie prawo Newtona. Schemat logiczny praw Newtona i różne możliwości jego konstrukcji.

Komentarz na temat „Podstawy dynamiki klasycznej” (7 stron)

Temat 5: Bezpośrednie i odwrotne problemy dynamiki. Całkowanie równań ruchu

Drugie prawo Newtona jako podstawowe równanie dynamiki punktu materialnego. Pojęcie stanu mechanicznego. Bezpośrednim zadaniem dynamiki jest wyznaczenie sił ze znanego ruchu. Znajdowanie prawa grawitacji z praw Keplera. Odwrotnym problemem dynamiki jest określenie ruchu znanymi siłami i stanem początkowym. Przykłady całkowania równań ruchu (ruch cząstki w stałym i zależnym od czasu polu jednorodnym, ruch w ośrodku lepkim, ruch naładowanej cząstki w jednorodnym polu magnetycznym oraz w skrzyżowanym polu elektrycznym i pola magnetyczne, ruch pod działaniem sił zależnych od położenia cząstki - oscylator przestrzenny i pole kulombowskie).

Algorytmy numerycznego całkowania równań ruchu. Ruch punktu materialnego w obecności połączeń. Siły reakcji połączeń idealnych.

Temat 6: Wielkości fizyczne i układy jednostek. Analiza wymiarowa

Pomiary w fizyce. Standardowe wymagania wielkość fizyczna. Jednostki wielkości fizycznych. Systemy jednostek w mechanice. Zasady konstruowania układów jednostek. Jednostki podstawowe i pochodne. Normy. Wymiar wielkości fizycznej. Metoda analizy wymiarowej i jej zastosowanie w problemach fizycznych.

Komentarz do tematu „Wielkości fizyczne i układy jednostek. Analiza wymiarowa” (8 stron)

Temat 7: Temat: Warunki wstępne i postulaty prywatna teoria względność

Inercyjne układy odniesienia. Równoważność fizyczna układy inercyjne odniesienie (zasada względności). Transformacje Galileusza i transformacje prędkości. Ograniczony charakter klasycznych wyobrażeń o przestrzeni i czasie. Zasada względności i elektrodynamika. Fakty eksperymentalne świadczące o uniwersalnym charakterze prędkości światła w próżni. Szczególna teoria względności to fizyczna teoria przestrzeni i czasu. Postulaty teorii względności i ich treść fizyczna.

Komentarz do tematu „Przesłanki i postulaty prywatnej teorii względności” (4 strony)

Temat 8: Kinematyka relatywistyczna

Pomiar odstępów czasowych i odległości przestrzennych z punktu widzenia teorii względności. Pojęcie wydarzenia. Względność jednoczesności zdarzeń. Synchronizacja zegara. Transformacja odstępów czasowych między zdarzeniami podczas przejścia do innego układu odniesienia. Własny czas. Eksperymentalne potwierdzenie relatywistycznego prawa transformacji przedziałów czasu. Względność odległości przestrzennych między zdarzeniami. własna długość. Skrócenie Lorentza jako konsekwencja postulatów teorii względności. Relatywistyczny efekt Dopplera.

Komentarz na temat „Kinematyka relatywistyczna” (8 stron)

Temat 9: Transformacje Lorentza i ich konsekwencje

Transformacje Lorentza. Relatywistyczne prawo transformacji prędkości. Względna prędkość i prędkość podejścia. aberracja światła. Konsekwencje kinematyczne przekształceń Lorentza.

Komentarz do tematu „Transformacje Lorentza i ich konsekwencje” (7 stron)

Temat 10: Geometria czasoprzestrzeni

Odstęp między wydarzeniami. Interpretacja geometryczna przekształceń Lorentza. Czterowymiarowa czasoprzestrzeń Minkowskiego. Lekki stożek. linie świata. Czasowe i przestrzenne odstępy między wydarzeniami. Przyczynowość i klasyfikacja przedziałów. Absolutna przeszłość, absolutna przyszłość i absolutnie odległa. Interpretacja względności jednoczesności zdarzeń, względności odstępów czasu i odległości za pomocą diagramów Minkowskiego. Cztery wektory w przestrzeni Minkowskiego. Wektor promienia 4D zdarzenia.

Komentarz na temat „Geometria czasoprzestrzenna” (11 stron)

Temat 11: Podstawy dynamiki relatywistycznej

Relatywistyczny pęd cząstki. energia relatywistyczna. Energia kinetyczna i energia spoczynkowa. Masa i energia. Równoważność energii i masy relatywistycznej. Energia wiązania jądra atomowe. Przekształcenie energii spoczynkowej w reakcje jądrowe. Reakcje rozszczepienia jąder ciężkich i synteza jąder lekkich. Związek między energią a pędem cząstki. Transformacja energii i pędu cząstki po przejściu do innego układu odniesienia. Czterowektorowy pęd energii cząstki. Proste zadania dynamika relatywistyczna. Ruch cząstki w jednorodnym stałym polu, ruch naładowanej cząstki w jednorodnym polu magnetycznym.

Komentarz na temat „Podstawy dynamiki relatywistycznej” (10 stron)

Temat 12: Pęd, moment pędu, energia. Prawa konserwatorskie

Impuls punktu materialnego i prawo jego zmiany. Impuls siły. Moment kątowy punktu materialnego. Moment mocy. Prawo zmiany momentu pędu. Zachowanie momentu pędu, gdy cząstka porusza się w centralnym polu siłowym. Prędkość sektorowa i prawo pola powierzchni (drugie prawo Keplera).

Komentarz do tematu „Pręd pędu i prędkość sektorowa” (2 strony)

Pojęcie pracy siły w mechanice. Właściwości pracy jako wielkość fizyczna. Moc siły. Energia kinetyczna cząstki. Praca siły całkowitej i zmiana energii kinetycznej cząstki. Potencjalne pole siłowe. Energia potencjalna cząstki. Linie sił i powierzchnie ekwipotencjalne. Związek między siłą a energią potencjalną. Przykłady potencjalnych pól siłowych.

Energia mechaniczna punktu materialnego. Prawo zmiany energii mechanicznej cząstki, gdy porusza się ona w potencjalnym polu sił. Systemy mechaniczne rozpraszające i konserwatywne. Praca sił reakcji wiązań idealnych. Związek między zachowaniem energii mechanicznej układu zachowawczego a odwracalnością jego ruchu w czasie iz jednorodnością czasu. Przykłady zastosowania prawa zachowania energii mechanicznej w zagadnieniach fizycznych.

Temat 13: Dynamika systemu punktów materialnych

Środek masy układu. Pęd układu cząstek. Związek między pędem układu a prędkością środka masy. Zewnętrzne i siły wewnętrzne. Prawo zmiany pędu układu. Zasada zachowania pędu zamkniętego układu ciał oddziałujących. Prawo ruchu środka masy. Ruch ciała o zmiennej masie. Równanie Meshchersky'ego. Napęd odrzutowy. Formuła Ciołkowskiego. Idea rakiet wielostopniowych. Problem dwóch ciał. Zredukowana masa.

Moment pędu układu tel. Związek momentu pędu układu w różnych układach odniesienia i relatywnych różne punkty. Prawo zmiany momentu pędu układu ciał oddziałujących. Momenty sił wewnętrznych i zewnętrznych. Równanie momentów względem poruszającego się bieguna. Zasada zachowania momentu pędu układu zamkniętego.

Prawa zachowania i zasady symetrii w fizyce. Związek praw zachowania dla zamkniętego układu ciał z własnościami symetrii przestrzeni fizycznej. Zasada zachowania pędu i jednorodności przestrzeni. Zasada zachowania momentu pędu i izotropia przestrzeni.

Temat 14: Energia układu mechanicznego. Zderzenia cząstek

Energia kinetyczna układu cząstek. Rozkład energii kinetycznej układu na sumę energii kinetycznej układu jako całości i energii kinetycznej ruchu względem środka masy. Zderzenia niesprężyste i energia kinetyczna ruchu względnego. Zmiana energii kinetycznej układu i pracy wszystkich sił działających na zawarte w nim cząstki.

Potencjalne siły oddziaływania między cząsteczkami układu. Praca sił potencjału zewnętrznego i wewnętrznego przy zmianie konfiguracji układu. Energia potencjalna cząstek w polu zewnętrznym i energia potencjalna oddziaływania cząstek układu. Energia mechaniczna układu ciał oddziałujących na siebie i prawo jej zmiany. Konserwatywne i dyssypatywne systemy ciał oddziałujących. Zachowanie energii i odwracalność ruchu.

Symulacja komputerowa („Niezwykłe ruchy w układach trójciałowych”)

Zderzenia sprężyste cząstek. Zastosowanie zasad zachowania energii i pędu do procesów zderzeniowych. Zderzenia ciał makroskopowych i zderzenia atomów. Laboratoryjny układ odniesienia i układ środka masy. Graniczny kąt rozpraszania padającej cząstki na lżejszej stacjonarnej cząstce. Kąt rozproszenia i kąt rozproszenia cząstek po zderzeniu. Przenoszenie energii w zderzeniach sprężystych. Spowolnienie neutronowe. Rola zderzeń w procesach relaksacji i ustalenia równowagi termicznej. Ograniczenia możliwości przenoszenia energii przy dużej różnicy mas zderzających się cząstek.

Temat 15: Grawitacja. Ruch pod akcją siły grawitacyjne. Dynamika przestrzeni

Oddziaływanie grawitacyjne. Prawo powaga. masa grawitacyjna. Natężenie pola grawitacyjnego. Zasada superpozycji. Linie siły i przepływu natężenia pola grawitacyjnego. Ciągłość linie siły. Twierdzenie Gaussa. Pole grawitacyjne kulistej powłoki i kuli stałej. Oddziaływanie grawitacyjne ciał kulistych. Definicja eksperymentalna stała grawitacyjna. Doświadczenie Cavendisha. Energia potencjalna punktu w polu grawitacyjnym. Energia grawitacyjna ciała kulistego.

Ruch w polu grawitacyjnym. Prawa ruchu planet, komet i sztucznych satelitów. Prawa Keplera. Hodograf wektor prędkości. Zastosowanie praw zachowania energii i momentu pędu do badania ruchu Keplera. prędkości kosmiczne. prędkość kołowa. prędkość uwalniania.

Komentarz do tematu „Ruch w polu grawitacyjnym. Dynamika przestrzeni” (13 stron)

Zaburzone ruchy Keplera. Wpływ hamowania atmosferycznego i kształtu planety na orbicie sztuczny satelita. precesja orbity równikowej.

Problem trzech ciał – dokładne rozwiązania szczegółowe i przybliżone (sprzężone przekroje stożkowe). Sfera grawitacyjnego działania planety. Podstawy dynamiki przestrzeni. Trzecia i czwarta prędkość kosmiczna.

Symulacja komputerowa („Niezwykłe ruchy w układach trójciałowych”)

Temat 16: Kinematyka doskonale sztywnego ciała

Liczba stopni swobody bryły sztywnej. Translacja równoległa i rotacja. Twierdzenie Eulera. Kąty Eulera. Poszczególne rodzaje ruchu ciała sztywnego. Ruch progresywny. Obrót wokół stałej osi. Ruch śrubowy. Ruch płaski ciała sztywnego. Rozkład ruchu płaskiego na ruch postępowy i obrót. Wektor prędkości kątowej. Chwilowa oś obrotu. Wyrażenie prędkości liniowej punktów ciała sztywnego za pomocą wektora promienia i wektora prędkości kątowej. Przyspieszenie punktów bryły sztywnej. Obrót wokół stałego punktu. Dodanie obrotów. Rozkład prędkości kątowej na składowe. Ogólny przypadek ruchu ciała sztywnego.

Temat 17: Podstawy dynamiki ciała sztywnego

Momenty sił zewnętrznych i warunki równowagi (statyka). Znajdowanie sił reakcji i układów statycznie niewyznaczalnych. Zasada ruchów wirtualnych.

Dynamika obrotu wokół osi stałej. Moment bezwładności. Momenty bezwładności ciał jednorodnych (pręt, dysk, kula, stożek, pręt itp.). Momenty bezwładności względem osi równoległych (twierdzenie Huygensa-Steinera). Energia kinetyczna wirującego ciała sztywnego. wahadło fizyczne. Zredukowana długość i środek huśtawki. właściwość odwracalności.

Dynamika ruchu płaskiego ciała sztywnego. Zastosowanie równania momentów względem poruszającego się bieguna. Toczenie cylindra po pochyłej płaszczyźnie. Wahadło Maxwella. Energia kinetyczna ciała sztywnego w ruchu płaskim.

Temat 18: Swobodny obrót symetrycznego blatu

Pęd ciała absolutnie sztywnego i jego związek z wektorem prędkości kątowej. Tensor bezwładności. Główne osie bezwładności. Swobodny obrót wokół głównych osi bezwładności. Stabilność swobodnego obrotu wokół głównych osi bezwładności. Swobodny obrót symetrycznego blatu. Regularna precesja (nutacja). Interpretacja geometryczna swobodnej precesji dla wysuniętego i spłaszczonego symetrycznego wierzchołka. Aksoidy ruchome i nieruchome.

Prawa ruchu w nieinercjalnych układach odniesienia. Siły bezwładności w progresywnie poruszających się układach bezwładnościowych. Zasada względności, pierwsze prawo Newtona i pochodzenie sił bezwładności. Układy odniesienia swobodnie opadające w polu grawitacyjnym. Nieważkość. Zasada równoważności. Proporcjonalność mas bezwładnościowych i grawitacyjnych. Doświadczenia Galileusza, Newtona, Bessela, Eötvösa i Dicke'a. Lokalny charakter zasady równoważności. Siły pływowe w niejednorodnym polu grawitacyjnym.

Komentarz do tematu „Siły bezwładności i grawitacji. Zasada równoważności. (6 stron)

Temat 21: Obracanie ramek odniesienia

Prawa ruchu w wirujących układach odniesienia. Przyspieszenia agresywne i Coriolisa. Siły bezwładności odśrodkowe i Coriolisa. Odchylenie pionu od kierunku do środka Ziemi. Dynamika ruchu punktu materialnego w pobliżu powierzchni Ziemi z uwzględnieniem obrotu Ziemi. Całkowanie równań wolny ruch metoda kolejnych przybliżeń. Odchylenie ciała swobodnie opadającego od pionu. Wahadło Foucaulta. Prędkość kątowa obrotu płaszczyzny kołysania na biegunie iw dowolnym punkcie na Ziemi.

Temat 22: Podstawy mechaniki ciał odkształcalnych

Deformacje kontinuum. Odkształcenie jednorodne i niejednorodne. Odkształcenie sprężyste i plastyczne. Granica sprężystości i odkształcenie szczątkowe. Odkształcenia i naprężenia mechaniczne. Stałe sprężystości. Prawo Hooke'a.

Rodzaje odkształceń sprężystych. Jednoosiowe rozciąganie i ściskanie. Moduł Younga i współczynnik Poissona. odkształcenie gięcia. Energia ciała odkształconego sprężyście. Superpozycja deformacji. Odkształcenie ścinające. Zależność modułu sprężystości poprzecznej materiału od modułu Younga i współczynnika Poissona.

Odkształcenie skrętne pręta cylindrycznego (gwint elastyczny). Moduł skręcania. Deformacja kompresji wszechstronnej (hydrostatycznej). Wyrażenie modułu ściskania w postaci modułu Younga i współczynnika Poissona.

Temat 23: Mechanika cieczy i gazów

Prawa hydrostatyki. Ciśnienie w cieczy i gazie. Siły masowe i powierzchniowe. Hydrostatyka płynu nieściśliwego. Równowaga cieczy i gazu w polu grawitacyjnym. wzór barometryczny. Równowaga ciała w cieczy i gazie. Stabilność równowagi. Pływanie tel. Stabilność pływania. Metacentrum.

Stacjonarny przepływ płynu. Pole prędkości poruszającego się płynu. Linie i rury prądowe. Równanie ciągłości. Idealny płyn. Prawo Bernoulliego. ciśnienie dynamiczne. Płyn wypływa z otworu. Formuła Torricellego. Lepkość cieczy. Stacjonarny przepływ laminarny lepkiego płynu przez rurę. Formuła Poiseuille'a. Przepływ laminarny i turbulentny. Numer Reynoldsa. podobieństwo hydrodynamiczne. Opływaj ciała z cieczą i gazem. Siła przeciągania i podnoszenia. Paradoks d'Alemberta. Separacja przepływu i tworzenie wirów. Podnoszenie skrzydeł samolotu. Efekt Magnusa.

Temat 24: Podstawy fizyki drgań

Wahania. Przedmiot teorii oscylacji. Klasyfikacja oscylacji według cech kinematycznych. Klasyfikacja według fizycznej natury procesów. Klasyfikacja według metody wzbudzenia (oscylacje naturalne, wymuszone, parametryczne i samoistne). Kinematyka oscylacji harmonicznych. Diagramy wektorowe. Związek oscylacji harmonicznych i ruch jednostajny na całym obwodzie. Dodatek drgania harmoniczne. bije. Postacie z Lissajous.

Drgania naturalne oscylatora harmonicznego. Przemiany energii podczas drgań. Portret fazowy oscylatora liniowego. Izochronizm oscylatora liniowego. Tłumienie drgań podczas tarcia wiskotycznego. Spadek tłumienia. Współczynnik Q. Krytyczne tłumienie. tryb aperiodyczny. Tłumienie drgań przy tarciu suchym. Strefa stagnacji. Błędy przyrządów wskaźnikowych.

Federalna Państwowa Budżetowa Instytucja Oświatowa

wyższe wykształcenie zawodowe

„Państwowy Uniwersytet Budownictwa w Rostowie”

Zatwierdzony

Głowa Wydział Fizyki

__________________/N.N. Charabajew/

Pomoc nauczania

STRESZCZENIE WYKŁADU z fizyki

(dla wszystkich specjalności)

Rostów nad Donem

Pomoc nauczania. Streszczenie wykładów z fizyki (dla wszystkich specjalności). – Rostów b.d.: Rost. stan buduje. un-t, 2012. - 103 s.

Zawiera notatki z wykładów z fizyki na podstawie przewodnik do nauki TI Trofimova „Kurs Fizyki” (Wydawnictwo Wysszaja Szkoła).

Składa się z czterech części:

I. Mechanika.

II. Fizyka molekularna i termodynamika.

III. elektryczność i magnetyzm.

IV. Optyka falowa i kwantowa.

Przeznaczony jest dla nauczycieli i studentów jako teoretyczne wsparcie wykładów, zajęć praktycznych i laboratoryjnych w celu głębszego przyswojenia podstawowych pojęć i praw fizyki.

Kompilatorzy: prof. N.N.Kharabaev

dr hab. E.V. Chebanova

prof. JAKIŚ. Pawłow

Redaktor N.E. Gladkikh

Templan 2012, poz. Podpisano do druku

Format 60x84 1/16. Papier do pisania. Risograf. Uch.-wyd. 4.0.

Nakład 100 egzemplarzy. Zamówienie

_________________________________________________________

Centrum wydawnicze i wydawnicze

Rostowski Państwowy Uniwersytet Budowlany

334022, Rostów nad Donem, ul. socjalista, 162

uniwersytet budowlany, 2012

Część I. Mechanika

Temat 1. Kinematyka ruchu postępowego i obrotowego. Kinematyka ruchu postępowego

Pozycja punktu materialnego ALE w kartezjańskim układzie współrzędnych w określonym czasie wyznaczają trzy współrzędne x, tak oraz z lub wektor promienia- wektor narysowany od początku układu współrzędnych do danego punktu (rys. 1).

Ruch punktu materialnego jest określany w postaci skalarnej za pomocą równań kinematycznych: x = x(t),r = r(t),z = z(t),

lub w postaci wektorowej równaniem: .

Trajektoria ruch punktu materialnego - linia opisana przez ten punkt, gdy porusza się w przestrzeni. W zależności od kształtu trajektorii ruch może być prostoliniowy lub krzywoliniowy.

Punkt materialny poruszający się po dowolnej trajektorii przez krótki okres czasu D t zejść z pozycji ALE na pozycję W, przechodząc wzdłuż ścieżki D s, równa długości odcinka trajektorii AB(rys. 2).

Ryż. 1 Rys. 2

Wektor narysowany z początkowej pozycji poruszającego się punktu w czasie t do pozycji końcowej punktu w czasie (t+ D t), jest nazywany poruszający, tj .

Wektor średniej prędkości nazywamy stosunkiem przemieszczenia do przedziału czasu D t , dla których nastąpił ten ruch:

Kierunek wektora średniej prędkości pokrywa się z kierunkiem wektora przemieszczenia.

chwilowa prędkość(prędkość ruchu w czasie) t) nazywamy granicą stosunku przemieszczenia do przedziału czasu D t, dla którego ten ruch wystąpił, gdy D t do zera: = ℓim Δt →0 Δ/Δt = d/dt =

Wektor prędkości chwilowej jest skierowany wzdłuż stycznej rysowanej w danym punkcie do trajektorii w kierunku ruchu. Dążąc do przedziału czasowego D t do zera, moduł wektora przemieszczenia dąży do wartości ścieżki D s, czyli moduł wektora v można wyznaczyć drogą D s: v = ℓim Δt →0 Δs/Δt = ds/dt =

Jeżeli prędkość punktu zmienia się w czasie, to tempo zmian prędkości punktu charakteryzuje się przyśpieszenie.

Średnie przyspieszenie‹a› w przedziale czasowym od t zanim ( t+ D t) jest wielkością wektorową równą stosunkowi zmiany prędkości () do przedziału czasu D t, dla którego nastąpiła ta zmiana: =Δ/Δt

Natychmiastowe przyspieszenie lub przyśpieszenie ruch punktu na raz t nazywamy granicą stosunku zmiany prędkości do przedziału czasu D t, dla którego nastąpiła ta zmiana, jako D t do zera: