Предмет физики и ее связь Стр 1 из 3Следующая ⇒ ВВЕДЕНИЕ Предмет физики и ее связь С другими науками   Материя — Движение — Поле — Физика —   Формы движения материи — Физические законы — ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН Физические величины ФИзическая величина — Скалярные и векторные величины   Скалярная — Векторная — Коллинеарные векторы — орт-векторЫ —. Аксиальные (псевдо-векторы) — Основные, дополнительные и производные величины Таблица 1 -	Основные величины, их обозначение И единицы величин
	Величина		Размерность	Единица
				Наименование	Обозначение
					Межд.	Русск.
1	Длина		L	метр	m	м
2	Время		T	секунда	s	с
3	Масса		M	килограмм	kg	кг
4	Сила электрического тока		I	ампер	A	А
5	Термодинамическая Температура		θ	кельвин	K	К
6	Количество вещества		N	моль	mol	моль
7	Сила тока		J	канделла	cd	кд

Основные величины —

(Система Интернациональная - СИ)

Метр                                 килограмм

Секунда                            ампер

Кельвин                           моль

Кандела

Дополнительные величины —

Радиан    и     стерадиан

Метр (м) — длина пути, проходимого плоской электромагнитной волной в вакууме за 1/299792458 c.

Стерадиан (ср) — телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы

Производные величины —

Размерность —

v = s / t

dim v  = L × T ^-1, [ v ] = 1м× с ^-1

 

 

Таблица 2 -	Производные единицы СИ, имеющие наименование
Величина		Единица
		Наимено-вание	Обозна-чение	Выражение через основные единицы СИ
Частота		герц	Гц	с-1
Сила		ньютон	Н	м·кг·с-2
Давление		паскаль	Па	м-1·кг·с-2
Энергия, работа, количество теплоты		джоуль	Дж	м2·кг·с-2
Мощность, поток энергии		ватт	Вт	м2·кг·с-3
Электрический заря		кулон	Кл	А·с
Напряжение, потенциал, ЭДС		вольт	В	м2·кг·с-3·А-1
Электроемкость		фарад	Ф	м-2·кг-1·с4·А2
Электрическое сопротивление		ом	Ом	м2·кг·с-3·А-2
Электрическая проводимость		сименс	См	м-2·кг-1·с3·А2
Поток магнитной индукции		вебер	Вб	м2·кг с-2·А-1
Индукция магнитного поля		тесла	Тл	кг·с-2·А-1
Индуктивность		генри	Гн	м2·кг·с-2·А-2
Световой поток		герц	лм	кд·ср
Освещенность		люкс	лк	м-2·кд·ср
Активная нуклида		беккерель	Бк	с-1
Доза облучения		грей	Гр	м2·с-2
Эквивалентная доза облучения		зиверт	Зв	м2·с-2

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

Глава 1. Элементы кинематики

Модели в механике.

Система отсчета.

Траектория, длина пути,

Вектор перемещения.

Механика —

Механическое движение —

Классическая механика —

Релятивистская механика —

Квантовая механика —

Классическая механика включает:  

Кинематика —,

Динамика —,

Статика —.

Материальная точка —

Система материальных точек —

Абсолютно твердое тело —

Поступательное движение —

Вращательное движение —

Тело отсчета —

{	x = x(t) y = y(t),                     (1.1) z = z(t) D r = r(t)             (1.2)

Число степеней свободы —

Траектория движения материальной точки —

Длина пути —

D s = D s ( t )

Перемещение —

D r = r - r ₀,

При прямолинейном движении

        | D r | = D s

 

Скорость

Пусть D t → 0, D s, D r

Вектор средней скорости á v ñ —

á v ñ = D r/ D t        (2.1)

Мгновенная скорость —

        v = lim( D r/ D t) = dr/dt

                                        ^{D t ® 0}

  u = ç v ô = ê lim( D r/ D t) ô =

                                        ^{D t ® 0}

lim( ê D r ô / D t) =lim( D s/ D t) =ds/dt

^{D t ® 0                                        D t ® 0}

                                                                    u = ds/dt          (2.2)

средняя скорость неравномерного движения:

á u ñ = d s/ dt

á u ñ > ê á v ñ ê ; D s > ê D r ê

Ускорение

И его составляющие

Ускорение —

среднее ускорение   —

á α ñ = D v / D t

Мгновенное ускорение   α —

α = lim á α ñ = lim( D v/ D t) = dv/dt

^{D t ® 0          D t ® 0}

Ускорение α  

 α = dv / dt

 

перенесем вектор v₁ в точку А

и найдем D v

разложим D v на две составляющие:

D v _t = u ₁ - u и   D v _n

Тангенциальная составляющая ускорения:

α _t = lim( D v _t / D t) = lim( D v/ D t ) =

^{D t ® 0                   D t ® 0}

= dv / dt

из подобия треугольников АОВ и ЕАD следует, что

D v _n /АВ = u ₁ / r, но   AB = u • D t

тогда D v _n / D t = u • u ₁ / r

при D t ® 0 получим

  v ₁ ® v,

 угол ЕАД ® 0,

треугольник EAD ® равнобедренному,

 угол ADE ® 90⁰.

следовательно, при D t ® 0 векторы D v _n и v оказываются взаимно перпендикулярными.

 

Классификация движения

	α t	α n	Характеристика движения
1.	0	0
2.	cons t	0
3.	var	0
4.	0	const
5.	0	var
6.	const	var
7.	var	0
8.	var	const
9.	var	var

рассмотрим случай (2) подробнее:

α _t = α = D u / D t =( u ₂ - u ₁ ) / ( t ₂ - t ₁ )

Если начальный момент времени t ₁ =0, а начальная скорость u ₁ = u ₀, то, обозначив

t ₂ = t и u ₂ = u,

получим      α = ( u - u ₀ ) / t,

откуда            u = u ₀ + α • t.

интегрируя, получим:

              _{t            t}                                             

s = ò u dt = ò ( u ₀ + α • t)dt

                ^{0         0}

= u ₀ • t + α • t ² /2

Угловая скорость и

Угловое ускорение

 

 

за D t точка переместится на D j.

Модуль вектора D j —

правило правого винта   —

Угловая скорость —

     w = lim ( D j / D t) = d j / dt

                       ^{D t ® 0}

Вектор w —

 

В векторном виде

v = [ w • R].

При w = c onst - вращение равномерное.

Период вращения Т - —

т.к.   D t = Т и D j = 2 p,

то w = 2 p / T,    и       T = 2 p / w.

Частота вращения - —

n = 1 / Т = w /(2 p ),

откуда             w = n ´ 2 p

Угловое ускорение —

       e = d w / dt

Вектор углового ускорения —

d w /dt › 0	d w /dt ‹ 0
рис. 8	рис. 9

Нормальная составляющая —  

α _n = u ² / R = w ² R²/ R = w ² R

s = R • j, u = R • w,

α _t = R • e, α _n = w ² • R

Равнопеременное движение —

( e = const ) w = w ₀ + e • t,

j = w ₀ •t + e •t²/2

Коля ловил девчонок, окунал их в лужу и старательно измерял глубину погружения каждой девчонки, а Толя только стоял рядышком и смотрел, как девчонки барахтаются. Чем отличаются Колины действия от Толиных, и как такие действия называют физики?

 

 

ОТВЕТ: И физики, и химики назовут Колины и Толины действия хулиганством и надают по шее обоим. Но надо признать, что с точки зрения бесстрастной науки Толя производил наблюдения, а Коля ставил опыты.

 

ВВЕДЕНИЕ

Предмет физики и ее связь

С другими науками

 

Материя —

Движение —

Поле —

Физика —  

Формы движения материи —

Физические законы —

123Следующая ⇒

Поделиться: