| ВОПРОС
|
| ОТВЕТ
|
| Относительная частота события
где п — число независимых испытаний, в которых случайное событие А происходит m раз.
|
|
|
| Вероятность случайного события
|
|
|
| Вероятность появления одного (безразлично какого) из нескольких несовместных событий (теорема сложения вероятностей). Для двух событий
|
| P( А и В) = Р(А) + Р(В).
|
| Вероятность совместного появления независимых событий (теорема умножения вероятностей) Для двух событий
|
| P(А и В) = Р(А)Р(В].
|
| Вероятность того, что событие А произойдет L раз при п испытаниях (биномиальное распределение)
|
|
где Р — вероятность наступления события А.
|
| Распределением дискретной случайной величины называют
|
| совокупность ее значений: х1, х2, ... и соответствующих вероятностей:
p(x1)=p1, p(x2)=p2 ….
|
| Условие нормировки для дискретной случайной величины, имеющей п значений
|
|
|
| Среднее значение дискретной случайной величины
|
|
где тi, — число дискретных случайных величин, имеющих значение xi.
|
| Математическое ожидание дискретной случайной величины
|
|
|
| Дисперсия дискретной случайной величины
|
| D(X) = M{[X-M(X)]2},
D(X) = M(X2)-[M(X)]2,
|
| Среднее квадратическое отклонение
|
|
|
| Вероятность того, что непрерывная случайная величина принимает какое-либо значение в интервале (а, b)
|
|
где f(x) — плотность вероятности (функции распределения вероятностей)
|
| Условие нормировки для непрерывной случайной величины
|
|
|
| Функция распределения случайной величины
|
|
|
| Математическое ожидание непрерывной случайной величины
|
|
|
| Дисперсия непрерывной случайной величины
|
|
|
| Нормальный закон распределения (закон Гаусса)
|
|
где а — математическое ожидание случайной величины,
σ - среднее квадратическое отклонение.
|
| Функция распределения по нормальному закону
|
| Значения функции Ф даны в табл
|
| Плотность вероятности для проекции скорости молекул газа
на ось Ох при тепловом движении (распределение Максвелла по скоростям)
|
| где то — масса молекулы, Т — термодинамическая температура газа, k — постоянная Больцмана.
|
| Плотность вероятности для модуля скорости молекул газа (распределение Максвелла по скоростям)
|
|
|
| Средняя, средняя квадратичная и навероятнейшая скорости молекул
|
|
где R — молярная газовая постоянная, М — молярная масса
|
| Плотность вероятности нахождения молекулы газа в однородном гравитационном поле (пример распределения Больцмана)
|
|
|
| Давление газа (воздуха), находящегося в однородном гравитационном поле, на высоте h (барометрическая формула)
|
| где рh— давление на высоте h=0
|
| Концентрация молекул газа (воздуха), находящегося в однородном гравитационном поле, на высоте h
|
|
где nо — концентрация молекул газа на высоте h = О
|
| Интервальная оценка генеральной средней (среднее значение генеральной совокупности)
|
| ‹ xв› -ε < μ < ‹ xв› + ε,
где ‹ xв› — выборочная средняя Эти неравенства выполняются с доверительной вероятностью Р Положительное число ε характеризует точность оценки и называется доверительным интервалом
|
| При большой выборке (n> 30)
|
|
где σ — генеральное среднее квадратическое отклонение Обычно в расчетах берется выборочное среднее квадратическое отклонение
|
| Связь между τ и P
|
|
Значения функции Ф(τ ) даны в табл
|
| Интервальная оценка генеральной средней при малой выборке
n≤ 30
|
|
Здесь — исправленная выборочная дисперсия,
где σ b2 — выборочная дисперсия
Параметр t (коэффициент Стьюдента) для заданных п и Р находят по табл
|
| ВОПРОС
|
| ОТВЕТ
|
| Средняя скорость точки
|
| определяется отношением пути, пройденного точкой, ко времени, в течение которого этот путь пройден:
|
| Физическая величина, характеризующая изменение скорости за единицу времени
|
| называется средним ускорением:
,
где V и V0 — конечная и начальная скорости движения.
|
| В общем случае мгновенная скорость прямолинейного движения
|
|
|
| В общем случае мгновенное ускорение прямолинейного движения
|
|
|
| В случае прямолинейного равнопеременного движения скорость равна
|
|
где V и V0 — конечная и начальная скорости движения.
|
| Путь, пройденный точкой при равнопеременном движении равен
|
|
|
| При криволинейном движении точки абсолютная величина полного ускорения равна
|
|
где тангенциальное (касательное) ускорение; нормальное (центростремительное) ускорение, где V0 - скорость движения; R — радиус кривизны траектории.
|
| Простейшим видом криволинейного движения является
|
| равномерное движение точки по окружности.
При таком движении тангенциальное ускорение aτ = 0, нормальное ускорение, называемое в этом случае центростремительным,
аn = const.
|
| Если точка движется по кругу радиуса R с линейной скоростью V, делая за время t n оборотов, то скорость равна
|
|
,
где - угловая скорость
|
| Кинематическими характеристиками вращательного движения тел служат
|
| угловое перемещение, угловая скорость и угловое ускорение
|
| Угловым перемещением φ
|
| называется центральный угол, соответствующий дуге, пройденной движущейся точкой.
|
| Средняя угловая скорость ω ср и среднее угловое ускорение ε ср определяются
|
| аналогично средней скорости и среднему ускорению прямолинейного движения, т. е.
и
где ω и ω 0 — конечная и начальная скорости углового движения.
|
| В общем случае угловая скорость криволинейного движения равна
|
|
|
| В общем случае угловое ускорение криволинейного движения равна
|
|
|
| В случае вращательного равнопеременного движения угловая скорость равна
|
|
|
| Угловое перемещение, пройденное точкой при равнопеременном вращательном движении равно
|
|
|
| тангенциальное (касательное) ускорение; нормальное (центростремительное) ускорение, где V0 - скорость движения; R — радиус кривизны траектории связаны с угловыми характеристиками соотношениями
|
|
|
| Изменение количества движения тела за определенный промежуток времени равно
|
| Импульсу действующей силы (второй закон Ньютона):
dk = Fdt,
где dk — изменение количества движения. F — равнодействующая всех сил, приложенных к телу массой т; dt — промежуток времени, в течение которого на тело действовала сила
|
| Количество движения равно
|
| произведению массы тела на скорость его движения v, т. е. k = mv
|
| Если масса тела постоянна, то второй закон динамики можно представить в виде
|
|
где а — ускорение, приобретаемое телом массой m под действием силы F.
|
| Тело массой m, движущееся поступательно со скоростью V, обладает кинетической энергией
|
|
|
| Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли (потенциальная энергия тела, находящегося на поверхности Земли, принимается равной нулю)
|
| ,
где h — высота поднятия тела над поверхностью Земли; g - ускорение свободного падения.
|
| Работу силы F при перемещении тела на пути s определяют по формуле
|
|
|
| Работа постоянной силы выражается произведением силы, действующей в направлении перемещения, на величину этого перемещения s:
|
|
А = Fs cos a,
где а — угол между направлением действия силы и направлением перемещения
|
| Если тело массой m изменило свою скорость под действием силы от V1 до V2, то работа силы равна
|
|
|
| Мощность определяется по формуле
|
|
|
| в случае постоянной мощности, мощность определяется по формуле
|
|
где А — работа, совершаемая за время t
|
| Центростремительная сила, действующая на тело, движущееся по кривой равна
|
|
где R — радиус кривизны. В случае движения тела по окружности он равен радиусу этой окружности.
|
| Момент силы относительно оси вращения равен
|
| произведению силы F на
плечо I:
,
где l— кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.
|
| Момент инерции J материальной точки равен
|
| произведению массы m материальной точки на квадрат расстояния r этой точки от оси вращения:
J=mr2
|
| Момент инерции твердого тела равен
|
|
где интегрирование должно проводиться по всему объему тела
|
| Если для какого-либо тела известен его момент инерции J0 относительно оси, проходящей через центр тяжести, то момент инерции J относительно любой оси, параллельной первой, может быть найден по формуле
|
|
J = J0 + mа2,
где а — расстояние от центра тяжести тела до оси вращения; m — масса тела.
|
| Момент инерции однородного шара радиусом R, массой m относительно оси, проходящей через центр массы:
|
|
|
| Момент инерции однородного цилиндра с внутренним радиусом r и внешним R (ось враще ния совпадает с геометрической осью цилиндра), массой m относительно оси, проходящей через центр массы:
|
|
|
|
|
|
|
| момент инерции: тонкостенного цилиндра (R≈ г)
|
| J=mR2
|
| момент инерции: сплошного цилиндра (г=0)
|
|
|
| момент инерции: тонкого стержня длиной l (ось вращения проходит перпендикулярно стержню через его середину)
|
|
|
| Изменение момента количества движения dL
|
| пропорционально величине приложенного момента силы и времени его действия (основное уравнение динамики вращательного движения):
dL = Mdt,
где dL — изменение момента количества движения. М — момент силы, приложенной к телу; dt — промежуток времени, в течение которого на тело действовала сила.
|
| Момент количества движения L равен
|
| произведению момента инерции / на угловую скорость вращения ω 0, т. е.
L = Jω 0
|
| Момент импульса (момент количества движения) материальной точки
|
| Li=miviri
|
| Момент импульса тела
|
|
|
| Если момент инерции тела постоянен, то основное уравнение динамики вращательного движения можно записать в виде
|
| Jdω 0 = Mdt или М =Jε,
где ε — угловое ускорение.
|
| Для изолированного тела, способного изменять момент инерции при вращении, закон сохранения момента количества движения можно записать так
|
| L = const или Jω 0 = const
|
| Кинетическая энергия вращающегося тела
|
|
|
| Кинетическая энергия тела, вращающегося с угловой скоростью ω вокруг оси, при поступательном движении оси со скоростью v равно
|
|
|
| Элементарная работа во вращательном движении равна
|
| dA=Mdφ
где М — момент силы, приложенной к телу.
|
| Работа силы при вращательном движении равна
|
|
где углы φ 1 и φ 2 соответствуют начальному и конечному положениям радиуса-вектора любой точки твердого тела.
|
| Сила, действующая на частицу со стороны окружающей жидкости, при центрифугировании равна
|
| F1 = ρ 0Vω 2r,
где ρ 0 — плотность жидкости, V — объем частицы, ω — угловая скорость вращения, r — расстояние частицы от оси вращения.
|
| Сила, действующая на частицу при ее движении по окружности при центрифугировании равна
|
| F = ρ 1Vω 2r,
где ρ 1 — плотность вещества частицы.
|
| При центрифугировании если сила, действующая на частицу со стороны окружающей жидкости F1 не равна силе, действующей на частицу при ее движении по окружности F, т.е. F1> F то
|
| происходит перемещение частицы в направлении к оси вращения
|
| При центрифугировании если сила, действующая на частицу со стороны окружающей жидкости F1 не равна силе, действующей на частицу при ее движении по окружности F, т.е. F1<.F то
|
| происходит перемещение частицы в направлении от оси вращения
|