Кинетическая и потенциальная энергия

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

В механике изучают движение и взаимодействие тел друг с другом. Поэтому принято различать два вида механической энергии: энергию, обусловленную движением тел, или кинетическую энергию, и энергию, обусловленную взаимодействием тел, или потенциальную энергию.В физике существует общее правило, связывающее энергию и работу. Чтобы найти энергию тела, надо найти работу, которая необходима для перевода тела в данное состояние из нулевого, то есть такого, при котором его энергия равна нулю.

Потенциальная энергия

В физике потенциальной энергией называют энергию, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. То есть, если тело поднято над землей, то оно обладает возможностью падая, произвести какую-либо работу.

И возможная величина этой работы будет равна потенциальной энергии тела на высоте h. Для потенциальной энергии формула определяется по следующей схеме:

A=Fs=Fт*h=mgh, или Eп=mgh,

где Eп потенциальная энергия тела,
m масса тела,
h - высота тела над поверхностью земли,
g ускорение свободного падения.Причем за нулевое положение тела может быть принято любое удобное нам положение в зависимости от условий проводимых опыта и измерений, не только поверхность Земли. Это может быть поверхность пола, стола и так далее. Кинетическая энергия В случае, когда тело движется под влиянием силы, оно уже не только может, но и совершает какую-то работу. В физике кинетической энергией называется энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Тело, двигаясь, расходует свою энергию и совершает работу. Для кинетической энергии формула рассчитывается следующей образом:

A = Fs = mas = m * v / t * vt / 2 = (mv^2) / 2, или Eк= (mv^2) / 2, x=v1*t+aT^2/2

где Eк кинетическая энергия тела,
m масса тела,
v скорость тела. Из формулы видно, что чем больше масса и скорость тела, тем выше его кинетическая энергия. Каждое тело обладает либо кинетической, либо потенциальной энергией, либо и той, и другой сразу, как, например, летящий самолет.Формула энергии в физике всегда показывает, какую работу совершает или может совершить тело. Соответственно, единицы измерения энергии такие же, как и работы джоуль (1 Дж). Давление газа. Каждая молекула газа, ударялась о стенки сосуда, в течение маленького промежутка времени действует на нее с определенной силой т.к. молекул очень много и ударяются они о стенку очень часто, то можно заменить их суммарное на поверхность стенки 1ой непрерывно действующей средней силой. Отношение этой силы к площади поверхности стенки равное давлению газа. Итак давление газа на стенки сосуда обусловлено ударами молекул. Давление газа – величина микроскопическая, т.к. имеет смысл только при совместном действии огромного числа молекул. На основании использования основных положений молекулярно-кинетической теории было получено основное уравнение МКТ идеального газа, которое выглядит так: , где р — давление идеального газа, m0 — масса молекулы, значение концентрация молекул, квадрата скорости молекул. Обозначив среднее значение кинетической энерги поступательного движения молекул идеального газа получим основное уравнение МКТ идеального газа в виде:

Сила Лоренца= qvBsinA q=1, 6*10^-19 kl v= 20 000 *1000 m/c b= 0, 5 tl

sin A=1 F-? F=1, 6* 2* 10^-19*10^7*0, 5= 1, 6*10^-12 N

Билет 8

Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов(нуклонов). Общее число нуклонов в ядре называется массовым числом(А) A=Z+N, где Z-число протонов в ядре N-число нейтронов. Атомы имеющие ядра с одинаковыми зарядами, но различной массы, называются изотопами. Силы воздействия нуклонов в ядре называется ядерными. Свойства ядерных сил 1 ) очень большая величина 2) короткодействующий характер3) свойства насыщения 4) зарядовая независимость. Энергия необходимая для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны, называется энергией связи(Есв). E=m*C2. Разность между суммой масс покоя нуклонов, из которых состоят ядро и массой покоя ядра называется дефектом массы (дельта m) дельта m=(Zmp+Nmn)-mя. Энергия связи приходящаяся на один нуклон ядра, называется удельной энергией связи. Электрическое поле- это вид материи по средству которой осуществляется взаимодествие заряженных частиц или тел. Напряжённость- Е – это векторная величина равная отношению силы, с которой магнитное поле действует на внесённое в него точечный эл.заряд к величине этого заряда. E=F*q => F= k*q/ r2*ε Напряжённость электрического поля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы F действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда q. E=F/q.

1)длина волны 7.5 10^(-7) м
2) e = N*t (t найдется)
3) 1.6*2.5 = 4;
4) сумма ni*Li

Билет 14

Основные положения МКТ и их опытное обоснование Молекулярно-кинетическая теория (сокращённо МКТ) — теория XIX века, рассматривавшая строение вещества, в основном газов. Положения: 1) все тела состоят из частиц, размером которых можно пренебречь: атомов, молекул и ионов; 2) частицы находятся в непрерывном хаотическом движении 3) частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений. Основными доказательствами этих положений считались: 1) Диффузия 2)Броуновское движение 3) Изменение агрегатных состояний вещества Пропуская пучок Альфа частиц через тонкую золотую фольгу, Резерфорд обнаружил, что некоторая частица отклоняется на довольно значительный угол от первоначального направления, а часть даже отражается от фольги. Этот результат был совершенно не понятен в рамках модели Томсона, так как положительный заряд атома, распределенный по всему его объёму, не мог оказать столь значительного воздействия на массивные и быстрые Альфа частицы. Атом представлен в виде миниатюрной Солнечной системе. Согласно этой модели, весь положительный заряд и почти вся масса атома (99, 4%) сосредоточены в атомном ядре. Размер ядра (~10в-15степени м) ничтожно мал по сравнению с размером атома (~10в-10степени м). Вокруг ядра по замкнутым эллиптическим орбитами, которые в первом приближении, движутся электроны, образуя электронную оболочку атома. Модель атома по Бору. Электроны могут двигаться в атоме только по определенным орбитам, находясь на которых они, несмотря на наличие у них ускорения, не излучают. Атом излучает или поглощает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое hv=E2-E1.

Билет 18

1.Источниками магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (токи). Магнитное поле возникает в пространстве, окружающем проводники с током, подобно тому, как в пространстве, окружающем неподвижные электрические заряды, возникает электрическое поле. Магнитное поле постоянных магнитов также создается электрическими микротоками, циркулирующими внутри молекул вещества (гипотеза Ампера). Магнитное поле токов принципиально отличается от электрического поля. Магнитное поле, в отличие от электрического, оказывает силовое действие только на движущиеся заряды (токи). Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную вектору напряженности электрического поля. Такой характеристикой является вектор магнитной индукции который определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле. За положительное направление вектора принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно ориентирующийся в магнитном поле. Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в каждой точке пространства определить направление вектора Такое исследование позволяет наглядно представить пространственную структуру магнитного поля. Аналогично силовым линиям в электростатике можно построить линии магнитной индукции, в каждой точке которых вектор направлен по касательной. Пример линий магнитной индукции полей постоянного магнита и катушки с токо

Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они нигде не обрываются. Это означает, что магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов. Силовые поля, обладающие этим свойством, называются вихревыми. Картину магнитной индукции можно наблюдать с помощью мелких железных опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и, подобно маленьким магнитным стрелкам, ориентируются вдоль линий индукции.

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине Δ l:

В общем случае сила Ампера выражается соотношением:

F = IBΔ l sin α.

Это соотношение принято называть законом Ампера.

В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл).

2. Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. Электрический ток в проводниках различного рода представляет собой либо направленное движение электронов в металлах (проводники первого рода), имеющих отрицательный заряд, либо направленное движение более крупных частиц вещества — ионов, имеющих как положительный, так и отрицательный заряд — в электролитах (проводники второго рода), либо направленное движение электронов и ионов обоих знаков в ионизированных газах (проводники третьего рода).За направление электрического тока условно принято направление движения положительно заряженных частиц.

Для существования электрического тока в веществе необходимо:

1. наличие заряженных частиц, способных свободно перемещаться по проводнику под действием сил электрического поля:

2. наличие источника тока, создающего и поддерживающего в проводнике в течение длительного времени электрическое поле;

⇐ Предыдущая 1 23