Основные мировые и европейские физики.
Основные мировые и европейские физики.
Ампер Андре Мари (1775—1836) — французский ученый. Один из основателей электродинамики. Открыл связь между электрическими и магнитными явлениями.
Аристотель (384—322 до н. э.) — древнегреческий философ и ученый. Оказал громадное влияние на все области знания своего времени.
Баркла Чарлз (1877—1944) — английский физик. Осуществил поляризацию рентгеновских лучей. Нобелевская премия, 1917.
Беккерель Антуан Анри (1852—1908) — французский физик. Открыл явление радиоактивности. Нобелевская премия, 1903.
Волластон Уильям Хайд (1776—1828) — английский естествоиспытатель. Открыл независимо от И. Риттера ультрафиолетовое излучение, сконструировал рефрактометр и гониометр. Открыл палладий и родий (1804).
Вольта Алессандро (1745—1827) — итальянский физик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Создал первый химический источник тока (вольтов столб, 1800).
Галилей Галилео ( 1564—1642) — итальянский физик, основоположник точного естествознания. От него берет начало физика как наука. Изложил два принципа механики: принцип относительности для прямолинейного и равномерного движения и принцип постоянства ускорения силы тяжести. Эти принципы явились основанием для последующих открытий.
Гук Роберт (1635—1703) — английский естествоиспытатель. Открыл закон, определяющий зависимость между напряжением и деформацией. Высказал гипотезу тяготения. Установил клеточное строение тканей, ввел термин «клетка».
Кулон Шарль Огюстен (1736—1806) — французский физик и инженер, один из основоположников электростатики. Открыл, независимо от Г. Кавендиша, закон взаимодействия электрических зарядов.
Ломоносов Михаил Васильевич (1711—1765) — русский естествоиспытатель. Дал общую формулировку закона сохранения вещества (1748), заложил фундамент науки об атоме; научные исследования были основаны на представлении об атомно-молекулярном строении вещества.
Ньютон Исаак ( 1643—1727) — выдающийся английский физик, ученый, заложивший основы современного естествознания. Создал физическую картину мира, которая послужила основой всех более поздних исследований.
Ом Георг Симон (1789—1854) — немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи.
Паскаль Блез (1623—1662) — французский математик, физик. Сконструировал суммирующую машину. Один из основоположников гидростатики.
Рентген Вильгельм Конрад (1845—1923) — немецкий физик. Предсказал и открыл (1895) излучение, названное им Х-лучами (рентгеновские лучи), создал первые рентгеновские трубки (конструкция в основном сохранилась до нашего времени); занимался пьезоэлектрическими и пироэлектрическими свойствами кристаллов, установил взаимосвязи электрических и оптических явлений в кристаллах; изучал удельную теплоемкость и свойства жидкостей при больших давлениях. Нобелевская премия в области физики, 1901.
Уитстон Чарлз ( 1802—1875) — английский электротехник. Создал телеграфный аппарат (1858), предложил мостовой метод электрических измерений (1844).
Фуко Жан Бернар Леон (1819—1868) — французский физик. Определил скорость света в воздухе и воде своим методом. Проделал (1851) опыт с маятником, подтвердивший суточное вращение Земли. Обнаружил вихревые электрические токи (токи Ф.).
Эйнштейн Альберт (1879—1955) — швейцарский физик-теоретик. Один из основателей современной физики. Дал формулировку специальной (1905) и общей (1916) теории относительности. Разработал принцип эквивалентности массы и энергии (1905), расширил теорию броуновского движения. Вывел закон фотоэффекта и объяснил люминесцентные и фотохимические закономерности. Создал теорию теплоемкости твердых тел. Нобелевская премия по физике, 1921.
Механика
Кинематика.
Кинема́ тика — раздел механики, изучающий математическое описание (средствами геометрии, алгебры, математического анализа…) движения идеализированных тел (материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальная жидкость), без рассмотрения причин движения (массы, сил и т. д.). Исходные понятия кинематики —пространство и время. Например, если тело движется по окружности, то кинематика предсказывает необходимость существования центростремительного ускорения без уточнения того, какую природу имеет сила, его порождающая.
Зако́ ны Ньюто́ на — три закона, лежащие в основе классической механики и позволяющие записать уравнения движения.
Ине́ рция — свойство тел оставаться в некоторых системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие или при взаимной компенсации внешних воздействий. Существование инерциальных систем отсчета в классической механике выражается в Первом законе Ньютона, который также называется Законом инерции.
Первый закон Ньютона
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения
Си́ ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.(обозначение-F)
Второй закон Ньютона.
Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки.
, где а-ускорение материальной точки, F- равнодействующая всех сил, приложенных к материальной точке; m- масса материальной точки.
Третий закон Ньютона.
Этот закон описывает, как взаимодействуют две материальные точки. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух материальных точек. Первая точка может действовать на вторую с некоторой силой, а вторая — на первую с силой. Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия.
Виды сил:
Сила всемирного тяготения( сила, с которой все тела притягиваются друг к другу. )
Сила тяжести(сила, с которой планета (например, Земля) притягивает к себе окружающие тела.)
Сила упругости( сила, которая возникает при деформациях тел, как ответная реакция на внешнее воздействие.)
Силатрения(возникает при движении тел или при попытке сдвинуть их с места.Она действует на поверхности тел и затрудняет их перемещение относительно друг друга.)
3.3 Работа, энергия.
Законы сохранения —фундаментальные физические законы, согласно которым при определённых условиях некоторые измеримые физические величины, характеризующие замкнутую физическую систему, не изменяются с течением времени.
· Закон сохранения энергии
· Закон сохранения импульса
· Закон сохранения момента импульса
· Закон сохранения массы
· Закон сохранения электрического заряда
· Закон сохранения лептонного числа
· Закон сохранения барионного числа
· Закон сохранения чётности
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек), тела или системы.
Формула работы:
А=F ∙ S
В физике механи́ ческая эне́ ргия описывает сумму потенциальной и кинетической энергий, имеющихся в компонентах механической системы. Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, способность совершать механическую работу.
Формула:
В механике различают два вида энергии: кинетическую и потенциальную. Кинетической энергией называют механическую энергию всякого свободно движущегося тела и измеряют ее той работой, которую могло бы совершить тело при его торможении до полной остановки.
Потенциальная энергия – это механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.
Полная механическая энергия W системы равна сумме ее кинетической и потенциальной энергий:
вместо первое E пишут W
3.4 Гравитационное поле
Зако́ ны Ке́ плера — три эмпирических соотношения, интуитивно подобранных Иоганном Кеплером на основе анализа астрономических наблюдений Тихо Браге. Описывают идеализированную гелиоцентрическую орбиту планеты.
Первый закон Кеплера
Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу(геометрическая плоскость, на которой равное расстояние между 2мя опр. точками), в одном из фокусов которого находится Солнце.
Второй закон Кеплера (закон площадей)
Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.
Третий закон Кеплера (гармонический закон)
Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы больших полуосей орбит планет. Справедливо не только для планет, но и для их спутников.
Класси́ ческая тео́ рия тяготе́ ния Ньютона (Зако́ н всемирного тяготе́ ния Ньютона) — закон, описывающий гравитационное взаимодействие в рамках классической механики. Этот закон был открыт Ньютоном около 1666 года. Он гласит, что сила F гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними — то есть: 
, G-гравитационная постоянная переменная(6, …….)
В ньютоновской теории каждое массивное тело порождает силовое поле притяжения к этому телу, которое называется гравитационным полем.
Гравитацио́ нное по́ ле, или по́ ле тяготе́ ния — физическое поле, через которое осуществляется гравитационное взаимодействие
Хар-ки гравитационного поля:
1)Гравитационное поле называется стационарным, если создающие его тела неподвижны относительно системы отсчета, выбранной для описания поля. Напряженность стационарного гравитационного поля не зависит от времени и является функцией только координат.
2) Поле сил называется центральным , если направление силы проходит через неподвижные центры взаимодействующих тел и величина силы зависит от расстояния между этими центрами. Сила всемирного тяготения и гравитационное поле являются центральными.
3)Поле называется однородным, если напряженность во всех точках поля одинакова по величине и по направлению.
4)Поле называется потенциальным , если работа, совершаемая действующими силами поля при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от формы траектории.
Гравитационное поле Земли — поле силы тяжести, обусловленное тяготением Земли и центробежной силой, вызванной её суточным вращением. Характеризуется пространственным распределением силы тяжести и гравитационного потенциала.
Земля создана вокруг центра гравитационного поля. Гравитационные линии силового поля направлены к центру Земли. Гравитационное поле действует на материальную силу тяжести, а сила притяжения зависит от размера и массы тела.
Силовые линии это воображаемые линии, тангенс в любой момент времени определяет направление вектора силы тяжести.
3.5 Механика твердого тела
Твёрдое тело — это одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.
Твёрдые тела могут быть в кристаллическом и аморфном состоянии. Кристаллы характеризуются пространственною периодичностью в расположении равновесных положений атомов, которая достигается наличием дальнего порядка и носит название кристаллической решётки. Естественная форма кристаллов — правильные многогранники. В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек, у них отсутствует дальний порядок, но сохраняется ближний, при котором молекулы расположены согласованно на расстоянии, сравнимом с их размерами.
Существует пять видов движения твёрдого тела, два из них простейшие, а три остальных состоят из простейших видов.
Простейшие:
1. Поступательное движение:
Движение тела считается поступательным, если любой отрезок прямой линии, жестко связанный с телом, всё время перемещается параллельно самому себе. При поступательном движении все точки тела совершают одинаковые перемещения, проходят одинаковые пути, имеют равные скорости и ускорения, описывают одинаковые траектории.
2. Вращательное движение:
Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси – движение, при котором все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной прямой, перпендикулярной плоскостям этих окружностей. Сама эта прямая является осью вращения.
И 3 других видов движения твёрдых тел:
1)плоское
2)сферическое
3)общий случай движения.
Центр тяжести- неизменно связанная с твердым телом точка, через которую проходит равнодействующая сил тяжести, действующих на частицы этого тела при любом положении тела в пространстве. У каждого предмета есть центр тяжести.
Равновесие- если тело в покое, значит оно находится в состоянии равновесия. Тогда геометрическая сумма сил, а также сумма моментов, действующих на тело, равны нулю.
Большинство тел покоится на опорах, в том числе и человек. Стоящий предмет (тело на опоре), не опрокидывается, если вертикаль, проведенная через центр тяжести, пересекает площадь опоры тела.
6.3 Жидкости
Уравнение неразрывности или сплошной жидкости основано на законе сохранения массы и исходит из положения механики сплошных сред о том, что внутрии движущейся жидкости не может произойти разрыв, т. е. установится пустота.
Уравнение неразрывности потока отражает закон сохранения массы: количество втекающей жидкости равно количеству вытекающей.
Закон (уравнение) Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:
— плотность жидкости,
— скорость потока,
— высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,
— давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,
— ускорение свободного падения.
Виды деформации твердых тел
Деформация растяжения
Деформация растяжения — вид деформации, при которой нагрузка прикладывается продольно от тела, то есть параллельно точкам крепления тела. Проще всего растяжение рассмотреть на буксировочном тросе для автомобилей. Трос имеет две точки крепления к буксиру и буксируемому объекту, по мере начала движения трос выпрямляется и начинает тянуть буксируемый объект. В натянутом состоянии трос подвергается деформации растяжения, если нагрузка меньше предельных значений, которые может он выдержать, то после снятия нагрузки трос восстановит свою форму.
В ходе приложения растягивающих напряжений определяются величины, при которых материал способен:
1. воспринимать нагрузки с дальнейшим восстановлением первоначального состояния (упругая деформация)
2. воспринимать нагрузки без восстановления первоначального состояния (пластическая деформация)
3. разрушаться на пределе прочности
Деформация сжатия
Деформация сжатия — вид деформации, аналогичный растяжению, с одним отличием в способе приложения нагрузки, ее прикладывают соосно, но по направлению к телу. Сдавливание объекта с двух сторон приводит к уменьшению его длины и одновременному упрочнению, приложение больших нагрузок образовывает в теле материала утолщения типа «бочка».
В качестве примера можно привести тот же прибор что и в деформации растяжения немного выше.
Деформация сжатия широко используется в металлургических процессах ковки металла, в ходе процесса металл получает повышенную прочность и заваривает дефекты структуры.
Деформация сдвига
Деформация сдвига — вид деформации, при котором нагрузка прикладывается параллельно основанию тела. В ходе деформации сдвига одна плоскость тела смещается в пространстве относительно другой. На предельные нагрузки сдвига испытываются все крепежные элементы — болты, шурупы, гвозди. Простейший пример деформации сдвига – расшатанный стул, где за основание можно принять пол, а за плоскость приложения нагрузки – сидение.
Деформация изгиба
Деформация изгиба — вид деформации, при котором нарушается прямолинейность главной оси тела. Деформации изгиба испытывают все тела подвешенные на одной или нескольких опорах. Каждый материал способен воспринимать определенный уровень нагрузки, твердые тела в большинстве случаев способны выдерживать не только свой вес, но и заданную нагрузку. В зависимости от способа приложения нагрузки при изгибе различают чистый и косой изгиб.
Деформация кручения
Деформация кручения – вид деформации, при котором к телу приложен крутящий момент, вызванный парой сил, действующих в перпендикулярной плоскости оси тела. На кручение работают валы машин, шнеки буровых установок и пружины.
Гармонические Колебания
Механическое гармоническое колебание - это прямолинейное неравномерное движение, при котором координаты колеблющегося тела (материальной точки) изменяются по закону косинуса или синуса в зависимости от времени.
Кинематика гармонических колебаний.
Уравнение свободных гармонических колебаний
В случае одномерного колебательного движения материальной точки (например, вдоль оси ОХ около положения равновесия, принятого за начало координат) зависимость координаты точки от времени задается уравнением вида x = Acos (wot + a), которое называется уравнением свободных гармонических колебаний. Здесь A – амплитуда; (wot + a) – фаза; a – начальная фаза; wo – собственная частота (круговая или циклическая) гармонических колебаний.
Сложение гармонических одинаково направленных колебаний с одинаковыми частотами
Когда точка участвует в нескольких колебательных движениях, одновременно ее результирующее смещение, находится как векторная сумма смещений от каждого колебательного движения в отдельности. Рассмотрим случай, когда точка участвует в двух одинаково направленных колебательных движениях, происходящих с одной и той же частотой wo, но с различной амплитудой и начальной фазой: X1 = A1cos(wot + a1); X2 = A2cos(wot + a2)
Зеркала.
Простейшим оптическим устройством, способным создавать изображение предмета, является плоское зеркало. Изображение предмета, даваемое плоским зеркалом, формируется за счет лучей, отраженных от зеркальной поверхности. Это изображение является мнимым, так как оно образуется пересечением не самих отраженных лучей, а их продолжений в «зазеркалье».
Сферическим зеркалом называют зеркально отражающую поверхность, имеющую форму сферического сегмента. Центр сферы, из которой вырезан сегмент, называют оптическим центром зеркала. Вершину сферического сегмента называют полюсом. Прямая, проходящая через оптический центр и полюс зеркала, называется главной оптической осью сферического зеркала. Главная оптическая ось выделена из всех других прямых, проходящих через оптический центр, только тем, что она является осью симметрии зеркала.
Сферические зеркала бывают вогнутыми и выпуклыми. Если на вогнутое сферическое зеркало падает пучок лучей, параллельный главной оптической оси, то после отражения от зеркала лучи пересекутся в точке, которая называется главным фокусом F зеркала.
Линза — деталь из оптически прозрачного однородного материала, ограниченная двумя полированными преломляющими поверхностями вращения, например, сферическими или плоской и сферической. (И не только, линзы также применяются в СВЧ технике, и там обычно состоят из непрозрачных диэлектриков или набора металлических пластин).
Основные мировые и европейские физики.
Ампер Андре Мари (1775—1836) — французский ученый. Один из основателей электродинамики. Открыл связь между электрическими и магнитными явлениями.
Аристотель (384—322 до н. э.) — древнегреческий философ и ученый. Оказал громадное влияние на все области знания своего времени.
Баркла Чарлз (1877—1944) — английский физик. Осуществил поляризацию рентгеновских лучей. Нобелевская премия, 1917.
Беккерель Антуан Анри (1852—1908) — французский физик. Открыл явление радиоактивности. Нобелевская премия, 1903.
Волластон Уильям Хайд (1776—1828) — английский естествоиспытатель. Открыл независимо от И. Риттера ультрафиолетовое излучение, сконструировал рефрактометр и гониометр. Открыл палладий и родий (1804).
Вольта Алессандро (1745—1827) — итальянский физик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Создал первый химический источник тока (вольтов столб, 1800).
Галилей Галилео ( 1564—1642) — итальянский физик, основоположник точного естествознания. От него берет начало физика как наука. Изложил два принципа механики: принцип относительности для прямолинейного и равномерного движения и принцип постоянства ускорения силы тяжести. Эти принципы явились основанием для последующих открытий.
Гук Роберт (1635—1703) — английский естествоиспытатель. Открыл закон, определяющий зависимость между напряжением и деформацией. Высказал гипотезу тяготения. Установил клеточное строение тканей, ввел термин «клетка».
Кулон Шарль Огюстен (1736—1806) — французский физик и инженер, один из основоположников электростатики. Открыл, независимо от Г. Кавендиша, закон взаимодействия электрических зарядов.
Ломоносов Михаил Васильевич (1711—1765) — русский естествоиспытатель. Дал общую формулировку закона сохранения вещества (1748), заложил фундамент науки об атоме; научные исследования были основаны на представлении об атомно-молекулярном строении вещества.
Ньютон Исаак ( 1643—1727) — выдающийся английский физик, ученый, заложивший основы современного естествознания. Создал физическую картину мира, которая послужила основой всех более поздних исследований.
Ом Георг Симон (1789—1854) — немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи.
Паскаль Блез (1623—1662) — французский математик, физик. Сконструировал суммирующую машину. Один из основоположников гидростатики.
Рентген Вильгельм Конрад (1845—1923) — немецкий физик. Предсказал и открыл (1895) излучение, названное им Х-лучами (рентгеновские лучи), создал первые рентгеновские трубки (конструкция в основном сохранилась до нашего времени); занимался пьезоэлектрическими и пироэлектрическими свойствами кристаллов, установил взаимосвязи электрических и оптических явлений в кристаллах; изучал удельную теплоемкость и свойства жидкостей при больших давлениях. Нобелевская премия в области физики, 1901.
Уитстон Чарлз ( 1802—1875) — английский электротехник. Создал телеграфный аппарат (1858), предложил мостовой метод электрических измерений (1844).
Фуко Жан Бернар Леон (1819—1868) — французский физик. Определил скорость света в воздухе и воде своим методом. Проделал (1851) опыт с маятником, подтвердивший суточное вращение Земли. Обнаружил вихревые электрические токи (токи Ф.).
Эйнштейн Альберт (1879—1955) — швейцарский физик-теоретик. Один из основателей современной физики. Дал формулировку специальной (1905) и общей (1916) теории относительности. Разработал принцип эквивалентности массы и энергии (1905), расширил теорию броуновского движения. Вывел закон фотоэффекта и объяснил люминесцентные и фотохимические закономерности. Создал теорию теплоемкости твердых тел. Нобелевская премия по физике, 1921.
Механика
Кинематика.
Кинема́ тика — раздел механики, изучающий математическое описание (средствами геометрии, алгебры, математического анализа…) движения идеализированных тел (материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальная жидкость), без рассмотрения причин движения (массы, сил и т. д.). Исходные понятия кинематики —пространство и время. Например, если тело движется по окружности, то кинематика предсказывает необходимость существования центростремительного ускорения без уточнения того, какую природу имеет сила, его порождающая.
Зако́ ны Ньюто́ на — три закона, лежащие в основе классической механики и позволяющие записать уравнения движения.
Ине́ рция — свойство тел оставаться в некоторых системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие или при взаимной компенсации внешних воздействий. Существование инерциальных систем отсчета в классической механике выражается в Первом законе Ньютона, который также называется Законом инерции.
Первый закон Ньютона
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения
Си́ ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.(обозначение-F)
Второй закон Ньютона.
Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки.
, где а-ускорение материальной точки, F- равнодействующая всех сил, приложенных к материальной точке; m- масса материальной точки.
Третий закон Ньютона.
Этот закон описывает, как взаимодействуют две материальные точки. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух материальных точек. Первая точка может действовать на вторую с некоторой силой, а вторая — на первую с силой. Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия.
Виды сил:
Сила всемирного тяготения( сила, с которой все тела притягиваются друг к другу. )
Сила тяжести(сила, с которой планета (например, Земля) притягивает к себе окружающие тела.)
Сила упругости( сила, которая возникает при деформациях тел, как ответная реакция на внешнее воздействие.)
Силатрения(возникает при движении тел или при попытке сдвинуть их с места.Она действует на поверхности тел и затрудняет их перемещение относительно друг друга.)
3.3 Работа, энергия.
Законы сохранения —фундаментальные физические законы, согласно которым при определённых условиях некоторые измеримые физические величины, характеризующие замкнутую физическую систему, не изменяются с течением времени.
· Закон сохранения энергии
· Закон сохранения импульса
· Закон сохранения момента импульса
· Закон сохранения массы
· Закон сохранения электрического заряда
· Закон сохранения лептонного числа
· Закон сохранения барионного числа
· Закон сохранения чётности
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек), тела или системы.
Формула работы:
А=F ∙ S
В физике механи́ ческая эне́ ргия описывает сумму потенциальной и кинетической энергий, имеющихся в компонентах механической системы. Механическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта или его положением, способность совершать механическую работу.
Формула:
В механике различают два вида энергии: кинетическую и потенциальную. Кинетической энергией называют механическую энергию всякого свободно движущегося тела и измеряют ее той работой, которую могло бы совершить тело при его торможении до полной остановки.
Потенциальная энергия – это механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.
Полная механическая энергия W системы равна сумме ее кинетической и потенциальной энергий:
вместо первое E пишут W
3.4 Гравитационное поле
Зако́ ны Ке́ плера — три эмпирических соотношения, интуитивно подобранных Иоганном Кеплером на основе анализа астрономических наблюдений Тихо Браге. Описывают идеализированную гелиоцентрическую орбиту планеты.
Первый закон Кеплера
Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу(геометрическая плоскость, на которой равное расстояние между 2мя опр. точками), в одном из фокусов которого находится Солнце.
Второй закон Кеплера (закон площадей)
Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади.
Третий закон Кеплера (гармонический закон)
Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы больших полуосей орбит планет. Справедливо не только для планет, но и для их спутников.
Класси́ ческая тео́ рия тяготе́ ния Ньютона (Зако́ н всемирного тяготе́ ния Ньютона) — закон, описывающий гравитационное взаимодействие в рамках классической механики. Этот закон был открыт Ньютоном около 1666 года. Он гласит, что сила F гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними — то есть: , G-гравитационная постоянная переменная(6, …….)
В ньютоновской теории каждое массивное тело порождает силовое поле притяжения к этому телу, которое называется гравитационным полем.
Гравитацио́ нное по́ ле, или по́ ле тяготе́ ния — физическое поле, через которое осуществляется гравитационное взаимодействие
Хар-ки гравитационного поля:
1)Гравитационное поле называется стационарным, если создающие его тела неподвижны относительно системы отсчета, выбранной для описания поля. Напряженность стационарного гравитационного поля не зависит от времени и является функцией только координат.
2) Поле сил называется центральным , если направление силы проходит через неподвижные центры взаимодействующих тел и величина силы зависит от расстояния между этими центрами. Сила всемирного тяготения и гравитационное поле являются центральными.
3)Поле называется однородным, если напряженность во всех точках поля одинакова по величине и по направлению.
4)Поле называется потенциальным , если работа, совершаемая действующими силами поля при перемещении тела из одного положения в другое, не зависит от формы траектории.
Гравитационное поле Земли — поле силы тяжести, обусловленное тяготением Земли и центробежной силой, вызванной её суточным вращением. Характеризуется пространственным распределением силы тяжести и гравитационного потенциала.
Земля создана вокруг центра гравитационного поля. Гравитационные линии силового поля направлены к центру Земли. Гравитационное поле действует на материальную силу тяжести, а сила притяжения зависит от размера и массы тела.
Силовые линии это воображаемые линии, тангенс в любой момент времени определяет направление вектора силы тяжести.
3.5 Механика твердого тела
Твёрдое тело — это одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний (жидкости, газов, плазмы) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.
Твёрдые тела могут быть в кристаллическом и аморфном состоянии. Кристаллы характеризуются пространственною периодичностью в расположении равновесных положений атомов, которая достигается наличием дальнего порядка и носит название кристаллической решётки. Естественная форма кристаллов — правильные многогранники. В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек, у них отсутствует дальний порядок, но сохраняется ближний, при котором молекулы расположены согласованно на расстоянии, сравнимом с их размерами.
Существует пять видов движения твёрдого тела, два из них простейшие, а три остальных состоят из простейших видов.
Простейшие:
1. Поступательное движение:
Движение тела считается поступательным, если любой отрезок прямой линии, жестко связанный с телом, всё время перемещается параллельно самому себе. При поступательном движении все точки тела совершают одинаковые перемещения, проходят одинаковые пути, имеют равные скорости и ускорения, описывают одинаковые траектории.
2. Вращательное движение:
Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси – движение, при котором все точки тела описывают окружности, центры которых находятся на одной прямой, перпендикулярной плоскостям этих окружностей. Сама эта прямая является осью вращения.
И 3 других видов движения твёрдых тел:
1)плоское
2)сферическое
3)общий случай движения.
Центр тяжести- неизменно связанная с твердым телом точка, через которую проходит равнодействующая сил тяжести, действующих на частицы этого тела при любом положении тела в пространстве. У каждого предмета есть центр тяжести.
Равновесие- если тело в покое, значит оно находится в состоянии равновесия. Тогда геометрическая сумма сил, а также сумма моментов, действующих на тело, равны нулю.
Большинство тел покоится на опорах, в том числе и человек. Стоящий предмет (тело на опоре), не опрокидывается, если вертикаль, проведенная через центр тяжести, пересекает площадь опоры тела.
Популярное:
