Кинетической энергией системы называется скалярная величина W, равная арифметической сумме кинетических энергий всех точек системы

Развитие философии в России началось с принятием христианства, с распространением культурных и научных достижений других стран. В 19 веке русская философия достигла своего развития. В 19 веке на первое место выдвигаются социально-политические проблемы (выбор вектора развития России). Проявляется борьба между западниками и славянофилами. Представители западничества: Радищев, Писарев, Добролюбов, Белинский, Герцен. Представители славянофильства: братья Киреевские, Хомяков, Аксаков, Данилевский, Леонтьев.

Западники считали, что история России - тупиковая линия, т.к. Россия пошла за Византией (т.е по негативному пути развития). Славянофилы считали, что лучшее в России– это итог принятия православия. Славянофилы отвергали западный эгоизм и индивидуализм. Идея соборности: соборность-начало жизни общества, противопостовляемое индивудуализму и эгоизму не ущемляющее личностное начало каждого человека. Славянофилы выдвинули идею реформирования государственного устройства в направлении соблюдения принципов соборности. Россия выработала свой уникальный, самобытный путь своего развития и не должна с этого пути сворачивать. В 20 веке западничество представлено Н.Бердяевым, а славянофильство– Ильином и Солоневичем. В 20 веке был естественнонаучный материализм (Сеченов, Павлов, Бехтерев). Для русской философии характерен гнесеологический реализм и оптимизм (вера в существование внешнего мира). В русской философии обозначились материалистическое и идеалистическое направление. Материалисты: Добролюбов, Герцен. Во второй половине 19 века в Россию проник марксизм, который вскоре стал доминантом. Идеализм также занимал свою нишу (представители– Соловьев, Федоров, Бердяев, Флоренский, Л.Шестов, С.Булгаков). Развивалась также идея камизма (Соловьев): идея всеединства, идея целостного человека, в котором наряду с рациональным началом (техническая мысль) присутствует духовное начало (вера), космос, как творение божье, представляет собой живое единое целое и человек– звено космоса. В рамках русского космизма выдвигается идея ответственности человека за судьбу космоса.

Федоров развивал философию доброго дела: человечество должно объединить свои усилия для решения главной проблемы – победы над смертью, которая должна обеспечить вечное существование и обеспечить воскрешение всех умерших людей. Федоров первым обосновывает неизбежность космической экспансии человека. Все это должно базироваться на этическом отношении к космосу. Нравственность должна распространяться не только на всю природу, в том числе и на неорганическую. Федоров сначала работал учителем в гимназии, затем– библиотекарем. Особенность русской философии – интуитивизм (Флоренский, Лопатин). В русской философии была выдвинута идея транссубъективности чувственных данных

Кинетической энергией системы называется скалярная величина W, равная арифметической сумме кинетических энергий всех точек системы

, где V_i-скорость i-й материальной точки массой m_i

Найдем формулы для вычисления кинетической энергии тела в разных случаях движения.

1. Поступательное движение. В этом случае все точки тела движутся с одинаковыми скоростями, равными скорости дви­жения центра масс. То есть, для любой точки V_i=V_C

или

Таким образом, кинетическая энергия тела при поступательном движении равна половине произведения массы тела на квадрат скорости центра масс. От направления движения значение W не зависит.

2. Вращательное движение. Если тело вращается вокруг какой-нибудь оси Оz (см. рис.1), то скорость любой его точки где - расстояние точки от оси вращения, а - угловая скорость тела. Подставляя это значение и вынося общие множители за скобку, получим:

Величина, стоящая в скобке, представляет собою момент инерции тела относительно оси z. Таким образом, окончательно найдем:

т.е. кинетическая энергия тела при вращательном движении равна половине произведения момента инерции тела относительно оси вращения на квадрат его угловой скорости. От направления вращения значение W не зависит.

изменение (приращение) кинетической энергии материальной точки равно работе всех сил, приложенных к этой точке:

19. Потенциальная энергия (определение, единицы измерения). Консервативная система, потенциальные силы.

Потенц.энергия -механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними. Это энергия взаимодействия тела с Землей. Так как начало отсчета определяется произвольно, то потенц энергия может иметь отрицат.значение.

Консервативная система –механическая система, при движении которой сумма ее кинетической и потенциальной энергии остается величиной постоянной, т.е. имеет место закон сохранения механической энергии.

Кинетическая энергия может переходить в потенциальную и обратно в равных количествах Сохранение механической энергии является следствием однородности времени.

Однородность времени означает, что одинаковые физические эксперименты, поставленные в различные моменты времени, дают одинаковые результаты

Потенциальная сила — сила, работа которой при перемещении тела зависит только от начального и конечного положений тела в пространстве. Для непотенциальной силы работа зависит от траектории движения тела между начальным и конечным положениями тела

20. Закон сохранения полной механической энергии системы материальных точек

Механической энергией или полной механической энергией называется энергия механического движения и взаимодействия. Механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергии.

Если в системе действуют лишь консервативные силы, то полная механическая энергия такой системы остается постоянной. W = const.

+

21. Вынужденные колебания. Каноническое уравнение вынужденных колебаний.

Вынужденные колебания, колебания, возникающие в какой-либо системе под действием переменной внешней силы.

F_o/m - отношение амплитудного значения внешней вынуждающей силы

22. Момент силы (определение, единицы измерения), плечо силы (определение, единицы измерения).

Плечо силы – это перпендикуляр, проведённый из точки опоры на линию действия силы.

Моментом силы относительно неподвижной точки О называется физическая величина М, определяемая векторным произведением радиус-вектора r, проведенного из точки О в точку А приложения силы, на силы F.

23. Каноническое уравнение гармонических колебаний.

X’’+w²x=0, где w- частота гармонических колебаний.

Пример: движение математического маятника. - решение кан.ур.

24. Момент импульса вращающегося тела (определение, единицы измерения). Закон сохранения момента импульса.

Моментом импульса вращающегося тела называют физическую величину, равную произведению момента инерции тела I на угловую скорость ω его вращения. Момент импульса обозначается буквой L:

Поскольку уравнение вращательного движения можно представить в виде:

Окончательно будем иметь: Это уравнение, полученное здесь для случая, когда I = const, справедливо и в общем случае, когда момент инерции тела изменяется в процессе движения.

Если суммарный момент M внешних сил, действующих на тело, равен нулю, то момент импульса L = I ω относительно данной оси сохраняется:

Следовательно,

Это и есть закон сохранения момента импульса

25. Математический маятник. Частота колебаний математического маятника (формула).

Математический маятник - материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити, и совершавшая колебания в вертикальной плоскости под действием силы тяжести. Если отклонить маятник от положения равновесия, то сила тяжести и сила упругости будут направлены под углом. Равнодействующая сила уже не будет равна нулю. Под воздействием этой силы маятник устремится к положению равновесия, но по инерции движение продолжится и маятник отклоняется в другую сторону. Равнодействующая сила его снова возвращает.

Частота математического маятника — Чем больше период колебаний математического маятника, тем меньше частота.

Важно где происходят колебания! На Луне и на Земле один и тот же математический маятник при одинаковых начальных условиях колебаться будет по-разному. Так как ускорение свободного падения на Луне отличается от ускорения свободного падения на Земле.

26. Линейная скорость материальной точки, линейное ускорение материальной точки, единицы измерения. Сложение скоростей.

линейная скорость - это производная от пройденного пути по времени.

Отдельные точки вращающегося тела имеют различные линейные скорости (метр/сек). Скорость каждой точки, будучи направлена по касательной к соответствующей окружности, непрерывно изменяет свое направление. Величина скорости определяется скоростью вращения тела и расстоянием R рассматриваемой точки от оси вращения. Пусть за малый промежуток времени тело повернулось на угол Точка, находящаяся на расстоянии R от оси проходит при этом путь, равный:

Линейная скорость точки по определению:

линейное ускорение - это производная от скорости по времени.

Формула линейного ускорения:

a = dv/dt = d²s/dt², где s – путь,пройденный телом.

Сложение скоростей — с помощью данного закона определяется скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчёта. Она равна векторной сумме скорости этого тела относительно подвижной системы отсчета и скорости самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы

Для того, чтоб было более понятно, как работает закон сложения скоростей, рассмотрим такой пример. Вагон движется со скоростью 50 км\ч (это будет ), в вагоне идет человек со скоростью 3 км\ч (это будет ), найти скорость человека относительно Земли.

У данной задачи будет два решения. Если человек будет идти по направлению движения вагона, то скорость человека относительно Земли будет 53 км\ч.

А если человек будет идти против движения вагона, то скорость человека относительно Земли будет 47 км\ч.

В Формуле мы использовали:

— Конечная скорость тела

— Скорость тел в различных инерциальных системах отчета

 

27. Свободные колебания. Пружинный маятник. Частота колебаний пружинного маятника (формула).

Колебания называются свободными (или собственными), если они совершаются за счет первоначальной сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на колебательную систему (систему, совершающую колебания).

Пружинный маятник — это груз массой т, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием упругой силы F = –kx, где k — жесткость пружины.

Частота пружинного маятника — Чем больше период колебаний пружинного маятника, тем меньше частота

— Частота Пружинного маятника, — Период колебаний маятника

— Масса груза, или масса маятника, — Жесткость пружины

 

28. Угловая скорость, частота вращения, период вращения (определение, единицы измерения, связь между величинами). Связь между линейной и угловой скоростями.

Угловая скорость численно равна углу поворота радиуса за единицу времени.

Период и частота

Период вращения T - это время, за которое тело совершает один оборот.

Частота вращение - это количество оборотов за одну секунду.

Частота и период взаимосвязаны соотношением

Связь с угловой скоростью

Линейная скорость точки. Направление вектора линейной скорости всегда совпадает с касательной к окружности
Точка, лежащая на окружности радиусом R, за один оборот пройдет путь . Поскольку время одного оборота тела есть период T, то модуль линейной скорости точки можно найти так:

Так как , то

29. Условия возникновения затухающих колебаний (соотношение между собственной частотой и коэффициентом затухания). Амплитуда затухающих колебаний (формула).

Соотношение: β - коэффициент затухания. Этот коэффициент характеризует скорость затухания колебаний, При наличии сил сопротивления энергия колеблющейся системы будет постепенно убывать, колебания будут затухать.

Амплитуда колебаний - это максимальное расстояние, на которое удаляется колеблющееся тело от своего положения равновесия. Амплитуда затухающих колебаний изменяется по закону , где А₀ – начальная амплитуда. Зависимость амплитуды показана на рис. 8.3.

Рис. 8.3. График затухающих колебаний

 

30. Механическая работа (определение, единицы измерения). Мощность силы (определение, единицы измерения).

Механическая рабоат - то скалярная физическая величина, которая характеризует процесс перемещения тела под действием силы и равна произведению модуля силы F на модуль перемещения S и на косинус угла между ними

Если тело под действием силы совершает перемещение , работа А этой силы равна скалярному произведению силы на вектор перемещения. Работа силы есть скалярная величинаА=

А=

мощность силы — скалярная физическая величина N, равная отношению работы А, совершаемой силой, к промежутку времени , в течение которого она совершается:

Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:

В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время 1 с.

Если тело движется прямолинейно и на него действует постоянная сила, то она совершает работу . Поэтому мощность этой силы

 

31. Первый закон термодинамики для изобарного процесса.

В изобарном процессе (P=const). При изобарном расширении газа подведенное к нему количество теплоты расходуется как на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы газом:

В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением

A = p (V 2 – V 1) = p Δ V.

Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:

Q = U (T 2) – U (T 1) + p (V 2 – V 1) = Δ U + p Δ V.

При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T ₂ < T ₁; внутренняя энергия убывает, Δ U < 0.

 

32. Период колебательного процесса, частота колебательного процесса, единицы измерения.

Промежуток времени, в течение которого тело совершает одно полное колебание, называется периодом колебаний. (в СИ-с)- Т=1/

Число колебаний в единицу времени называется частотой колебаний(в СИ-Гц)- =1/Т

33. Первый закон термодинамики для изохорного процесса. Внутренняя энергия идеального газа.

первый закон термодинамики, часто записывают так:

В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно,

Здесь U (T ₁) и U (T ₂) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).

При изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами.

Внутренняя энергия — это кинетическая энергия хаотического (теплового) движения частиц системы (молекул, атомов, ядер, электронов) и потенциальная энергия взаимодействия этих частиц.

Внутренняя энергия газа, содержащего частиц, количеством молей и массой :

Внутренняя энергия зависит от температуры. Если изменяется температура, значит изменяется внутренняя энергия.

34. Функция распределения физической величины. Распределение Максвелла для скоростей молекул газа.

Функция распределения-вероятность того, что величина x находится в промежутке от х₀ до дельта х.

Закон распределения молекул идеального газа по скоростям, теоретически полученный Максвеллом в 1860 г. определяет, какое число dN молекул однородного (p = const) одноатомного идеального газа из общего числа N его молекул в единице объёма имеет при данной температуре Т скорости, заключенные в интервале от v до v + dv.

Если разбить диапазон скоростей молекул на малые интервалы, которые равны dν, то на каждый интервал скорости приходится число молекул dN(ν), имеющих скорость, которая заключена в этом интервале. Функция f(ν) задает относительное число молекул dN(ν), скорости которых находятся в интервале от ν до ν +d ν, т. е.

откуда

f (v) - закон распределения молекул идеального газа по скоростям:

f (v) зависит от рода газа (от массы молекулы) и от параметра состояния (от температуры Т)

f(v) зависит от отношения кинетической энергии молекулы, отвечающей рассматриваемой скорости к величине kT характеризующей среднюю тепловую энергию молекул газа.

Скорости, характеризующие состояние газа:

35. Уравнение изохорного процесса. Его график в координатах PV, PT, VT.

при этих условиях давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T или

Экспериментально зависимость давления газа от температуры исследовал французский физик Ж. Шарль (1787 г.). Поэтому уравнение изохорного процесса называется законом Шарля.

Уравнение изохорного процесса может быть записано в виде:

где p ₀ – давление газа при T = T ₀ = 273,15 К (т. е. при температуре 0 °С). Коэффициент α, равный (1/273,15) К^–1, называют температурным коэффициентом давления.

36. Амплитудные характеристики вынужденных колебаний. Резонанс. Формула резонансной частоты.

Колебания, совершающиеся под воздействием внешней периодической силы, называются вынужденными.

Поиск по сайту: