Механика. Конспекты по физике для 10-11 класса. Знаете ли вы? Гравитация :: Класс!ная физика
Для тех, кто хочет хорошо знать физику!
Тесты – задачи по кинематике для 10-11 класса
Здесь представлены конспекты по теме “Механика” для 10-11 классов.
!!! Конспекты с одинаковыми названиями различаются по степени сложности.
1. Гидростатика ( повторение 7-8 класса)
2. Гидростатика и гидродинамика
3. Законы Ньютона – Механика.
4. Законы сохранения в механике – Механика.
5. Законы сохранения в механике – Механика.
6. Кинематика материальной точки – Механика.
7. Кинематика материальной точки – Механика.
8. Механические колебания
9. Механические колебания
10. Основные понятия кинематики (повторение 8-9 класса)
11. Основные понятия кинематики
12. Работа и энергия
13.
14. Силы в механике
15. Силы в механике
16. Статика
Механика, законы, конспекты, конспекты по физике, законы сохранения, работа, энергия, силы.
ГРАВИТАЦИЯ. ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Знаете ли Вы, что Кеплер задолго до Ньютона склонялся к мысли о «тяжести», действующей между небесными телами, и именно ею объяснил приливы, приписывая их притяжению вод океана Луной.
… до сих пор существуют сомнения в реальности опытов Галилея по бросанию тел с вершины Пизанской падающей башни. Однако известно, что еще при его жизни эту башню использовал один из сторонников Аристотеля для демонстрации различия в падении тел. Как бы то ни было, Галилею удалось установить независимость ускорения свободного падения от природы падающих тел.
… по Аристотелю, сила тяготения по мере приближения к центру Земли сохраняет численное значение, но при его прохождении скачком изменяет направление на противоположное. Именно так описывал Данте свое путешествие через самое глубокое место ада (центр Земли). По теории же Ньютона, сила притяжения должна там обратиться в ноль, поскольку им было показано, что помещенное в тонкую сферическую оболочку тело не испытывает на себе действия сил.
… почти 200 лет назад, в 1801 году, немецкий астроном И.Зольднер рассчитал, опираясь на теорию Ньютона, как должны отклоняться световые лучи в поле тяготения Солнца. Более чем через 100 лет английский астроном О.Лодж ввел термин «гравитационная линза», предсказав, что протяженные космические тела, например галактики, отклоняя лучи от далеких объектов, могут создавать несколько их изображений. В 1979 году такая «линза» была впервые обнаружена.
… на поверхности внутренних спутников Юпитера кратеров намного меньше, чем на поверхности внешних. Объясняется это тем, что из-за приливного влияния и магнитного поля гигантской планеты у ближайших спутников выше тектоническая активность, поэтому их поверхность активно «перерабатывается» и старые кратеры исчезают.
… несмотря на то, что на Землю ежесуточно выпадает примерно десять тысяч тонн космического вещества в виде метеоритов и пыли, такой прирост массы за все время эволюции нашей планеты практически не отразился на периоде ее оборота вокруг своей оси.
… под действием приливного «трения» Земля замедляет свое суточное вращение и через миллиарды лет будет смотреть на Луну все время одной стороной, как смотрит Плутон на свой спутник Харон. Луна к тому времени уйдет, по расчетам, на 553 тысячи километров от Земли, а новый месяц станет равным 47,2 суток.
… по теории относительности, переменное движение тел должно приводить к излучению гравитационных волн. Однако из-за слабости гравитационного взаимодействия зарегистрировать эти волны даже от мощных космических источников пока еще не удалось. Кстати, действие их приемников основано на приливном эффекте.
… к черным дырам — объектам, удерживающим своим чудовищным гравитационным полем даже свет, — теория тяготения Ньютона не применима, хотя сама возможность их существования вытекает из этой теории.
… при свободном падении, ногами вниз, на черную дыру гипотетический наблюдатель растягивался бы в длинную тонкую нить, так как его ноги двигались бы несравненно быстрее, чем голова, и в конце концов он был бы разорван приливными силами невероятной мощи.
… разрушающее действие приливных сил было «продемонстрировано» Юпитером, развалившим в июле 1992 года проходившую в опасной для себя близости к нему комету.
… в 1932 году будущий академик Лев Ландау предсказал, что при смерти (гибели) массивной звезды ее центральная часть сжимается в одно гигантское атомное ядро — нейтронную звезду, удерживаемую силами гравитации. Плотность такого образования должна достигать 100 миллионов тонн на кубический сантиметр! 35 лет спустя нейтронные звезды были открыты английскими радиоастрономами.
… долгие годы астрономы безуспешно искали так называемую скрытую массу Вселенной, предотвращающую своим гравитационным полем разлет галактик из их скоплений и тормозящую расширение Вселенной. Однако, по последним данным, никакая сила тяготения не заставит повернуть назад стремительно разбегающиеся галактики. Вселенная ускоренно расширяется, и этот процесс продлится вечно.
Источник: журнал “Квант”
Открытое образование – Механика
- Russian
- 11 weeks
- 6 credit points
About
Общий курс «Механика» является частью курса общей физики. Слушатели ознакомятся с основными механическими явлениями и методами их теоретического описания. В лекции включены видеозаписи физических демонстраций, изучаемых механических явлений.
Построение курса традиционно.
Курс ориентирован на бакалавров, специализирующихся по естественнонаучным дисциплинам, а также на учителей физики средних школ и на преподавателей вузов. Будет также полезен школьникам, углублённо занимающимся физикой.
Format
Форма обучения заочная (дистанционная).
Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видеолекций, включающих видеозаписи лекционных экспериментов и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов. Важным элементом изучения дисциплины является самостоятельное решение физических задач. Решение должно будет содержать строгие и логически верные рассуждения, приводящие к верному ответу.
Requirements
Курс рассчитан на бакалавров 1 года обучения. Требуется знание физики и математики в объёме средней школы (11 классов).
Course program
Введение
В.1 Пространство и время в механике Ньютона
В.2 Система отсчета
Глава 1. Кинематика и динамика простейших систем
П.1.1. Кинематика материальной точки и простейших систем
П.1.2. Законы Ньютона
П.1.3. Законы, описывающие индивидуальные свойства сил
Глава 2. Законы сохранения в простейших системах
П.2.1. Закон сохранения импульса
П.2.2. Механическая энергия
П.2.3. Связь законов сохранения с однородностью пространства и времени
Глава 3.
П.3.1. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции
П.3.2. Проявление сил инерции на Земле
П.3.3. Принцип эквивалентности
Глава 4. Основы релятивистской механики
П.4.1. Пространство и время в теории относительности
П.4.2. Преобразования Лоренца
П.4.3. Следствия преобразований Лоренца
П.4.4. Интервал
П.4.5. Сложение скоростей
П.4.6. Уравнение движения
П.4.7. Импульс, энергия и масса в теории относительности
Глава 5. Кинематика и динамика твердого тела
П.5.1. Кинематика твердого тела
П.5.2. Динамика твердого тела
П.5.3. Кинетическая энергия твердого тела
Глава 6. Основы механики деформируемых тел
П.6.1. Деформации и напряжения в твердых телах
П.6.2. Коэффициент Пуассона
П.6.3. Связь между модулем Юнга и модулем сдвига
П.6.4. Энергия упругих деформаций
Глава 7. Колебания
П. 7.1. Свободные колебания систем с одной степенью свободы
П.7.2. Вынужденные колебания
П.7.3. Сложение колебаний
П.7.4. Колебания в связанных системах
П.7.5. Нелинейные колебания
П.7.6. Параметрические колебания
П.7.7. Автоколебания
Глава 8. Волны
П.8.1. Распространение импульса в среде. Волновое уравнение
П.8.2. Плотность и поток энергии в бегущей волне. Вектор Умова
П.8.3. Отражение волн, моды колебаний
П.8.4. Элементы акустики
П.8.5. Ударные волны
Глава 9. Основы гидро и аэромеханики
П.9.1. Основы гидро- и аэростатики
П.9.2. Стационарное течение несжимаемой жидкости
П.9.3. Ламинарное и турбулентное течение. Обтекание тел жидкостью или газом
Education results
В результате освоения дисциплины студент должен знать основные механические явления, методы их теоретического описания и способы их использования в физических приборах; уметь решать задачи из раздела «Механика» курса общей физики.
Formed competencies
Компетенции, необходимые для освоения дисциплины: ОНК-1, ПК-1.
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины: ПК-2; ОНК-5.
1 | 1 | Равномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, движение по окружности | ||
2 | 1 | Законы Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука, сила трения | ||
3 | 1 | Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии | ||
4 | 1 | Условие равновесия твердого тела, закон Паскаля, сила Архимеда, математический и пружинный маятники, механические волны, звук | ||
5 | 2 | Механика | ||
6 | 2 | Механика | ||
7 | 2 | Механика | ||
8 | 1 | Связь между давлением и средней кинетической энергией, абсолютная температура, связь температуры со средней кинетической энергией, уравнение Менделеева—Клапейрона, изопроцессы | ||
9 | 1 | Работа в термодинамике, первый закон термодинамики, КПД тепловой машины | ||
10 | 1 | Относительная влажность воздуха, количество теплоты | ||
11 | 2 | МКТ, термодинамика | ||
12 | 2 | МКТ, термодинамика | ||
13 | 1 | Принцип суперпозиции электрических полей, магнитное поле проводника с током, сила Ампера, сила Лоренца, правило Ленца | ||
14 | 1 | Закон сохранения электрического заряда, закон Кулона, конденсатор, сила тока, закон Ома для участка цепи, последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца | ||
15 | 1 | Поток вектора магнитной индукции, закон электромагнитной индукции Фарадея, индуктивность, энергия магнитного поля катушки с током, колебательный контур, законы отражения и преломления света, ход лучей в линзе | ||
16 | 2 | Электродинамика | ||
17 | 2 | Электродинамика | ||
18 | 2 | Электродинамика и основы специальной теории относительности | ||
19 | 1 | Планетарная модель атома.![]() | ||
20 | 1 | Фотоны, линейчатые спектры, закон радиоактивного распада | ||
21 | 2 | Квантовая физика | ||
22 | 1 | Механика — квантовая физика | ||
23 | 1 | Механика — квантовая физика | ||
24 | 2 | Элементы астрофизики: Солнечная система, звезды, галактики |
Физика: механика | The Department of Physics and Engineering. ITMO University
Course content
Лекция 1 Введение
“Современная картина мира. Микро- и макромир. Задачи современной физики.
Понятия пространства и времени. Классическое представление. Эталоны длины и времени. Способы измерения промежутков времени и длины. Границы применимости классической нерелятивистской механики. Система отсчета. Различные системы координат и связь между ними.”
Лекция 2 Нерелятивистская кинематика материальной точки
Основные понятия кинематики материальной точки: радиус-вектор, траектория, перемещение, путь, скорость, ускорение. Выражение скорости и ускорения в различных системах координат. Естественная параметризация движения. Ускорение материальной точки при криволинейном движении, его тангенциальная и нормальная составляющие. Вращательное движение. Циклоида, брахистрона и таутохрона. Баллистическое движение. Кривизная траектории.
Лекция 3 Нерелятивистская динамика материальной точки
Основные понятия динамики материальной точки. Понятие инерции. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Импульс. Масса как мера инертности. Сила. Импульс. Второй закон Ньютона. Закон сохранения импульса материальной точки. Третий закон Ньютона. Импульс системы материальных точек. Сохранение импульса замкнутой системы. Центр масс системы материальных точек. Система центра масс. Закон движения центра масс. Приведенная масса. Аддитивность и сохранение массы. Уравнение движения. Закон движения. Начальные условия. Прямая и обратная задача динамики.
Лекция 4 Нерелятивистская динамика материальной точки
Интегрирование уравнений движения. Трение. Пример задачи: баллистическое движение с учетом сопротивления воздуха. Движение тел переменной массы. Реактивное движение. Уравнение Мещерского, формула Циолковского. Поворот ракеты.
Лекция 5 Нерелятивистская динамика системы материальных точек
Работа силы. Мощность. Понятие кинетической энергии. Кинетическая энергия системы материальных точек. Преобразование энергии при переходе от одной ИСО к другой и теорема Кенига. Консервативные силы. Потенциальная энергия. Связь потенциальной энергии и силы. Градиент. Закон сохранения полной механической энергии.
Лекция 6 Нерелятивистская динамика
“Эквипотенциальные поверхности и смысл градиента. Примеры потенциалов, встречающихся в физике. Финитное и инфинитное движение.
Столкновения частиц. Упругие столкновения. Векторные диаграммы. Неупругие столкновения. Каналы реакции. Порог реакции.”
Лекция 7 Нерелятивистская динамика
Момент силы и момент импульса материальной точки и системы материальных точек. Уравнение динамики вращательного движения для материальной точки и системы материальных точек. Закон сохранения момента импульса. Момент импульса относительно оси. Вращение относительно движущегося центра. Рассеяние частиц. Формула Резерфорда. Дифференциальное сечение рассеяния.
Лекция 8 Нерелятивистская динамика
Секториальная скорость. Закон всемирного тяготения. Опыт Кавендиша. Потенциальная и полная энергия гравитационного взаимодействия. Вывод законов Кеплера.
Лекция 9 Гравитационное взаимодействие
“Типы орбит и их связь с полной энергией. Космические скорости. Межпланетные полеты. Приливные силы.
Теорема Гаусса для гравитационного поля, примеры ее применения.”
Лекция 10 Элементы космологии
Элементы космологии. Космологический постулат. Закон Хаббла. Критическая плотность.
Лекция 11 Нерелятивистская динамика в неинерциальных системах отсчета
Неинерциальные системы отсчета. Принцип относительности для НИСО. Силы инерции. Закон движения в НИСО. Частные случаи: поступательное движение НИСО и движение с вращением. Ускорение д’Аламбера, Кориолиса, центробежное. Маятник Фуко.
Лекция 12 Нерелятивистская динамика в неинерциальных системах отсчета, введение в СТО
“Динамика движения материальной точки в окрестности поверхности Земли. Отклонение отвеса от направления на центр Земли. Связь инертной и гравитационной масс.
Экспериментальные обоснования СТО”
Лекция 13 Релятивистская кинематика материальной точки
Постулаты специальной теории относительности. Относительность одновременности событий. Способы синхронизации часов. Вывод преобразований Лоренца. Интервал. Причинность. Собственное время. Распад мю-мезонов. Лоренцево сокращение продольных размеров объекта и фотосъемка быстро движущихся объектов.
Лекция 14 Релятивистская кинематика материальной точки
Диаграммы Минковского. Парадокс “пенала”. Экспериментальная проверка замедления времени. Релятивистский закон преобразования скоростей. Аберрация света. Продольный и поперечный эффект Доплера для периодической последовательности сигналов. Парадокс близнецов, связь с эффектом Доплера.
Лекция 15 Релятивистская динамика
Релятивистский импульс и релятивистская энергия. Четырехвектор энергии-импульса. Энергия покоя. Преобразование энергии и импульса при переходе между инерциальными системами отсчета. Релятивистский закон сохранения энергии. Связь энергии и массы.
Лекция 16 Релятивистская динамика
Столкновения и распад релятивистских частиц. Порог реакции. Ускорители частиц.
Лекция 17 Кинематика АТТ
“Понятие абсолютно твердого тела (АТТ). Элементы кинематики АТТ. Независимость угловой скорости от начала отчета в ТТ. Сложение вращений. Разложение плоского движения на поступательное и вращательное. Мгновенная ось вращения.
Момент импульса и момент инерции твердого тела. Теорема Гюйгенса-Штайнера. Вычисление моментов инерции. Понятие о тензоре инерции.”
Лекция 18 Динамика АТТ
Динамика вращательного движения АТТ вокруг фиксированной оси. Движение относительно центра масс. Маятник Максвелла. Скатывание тел с наклонной плоскости. Кинетическая энергия вращения. Аналогия между вращательным и поступательным движением.
Лекция 19 Нерелятивистсткая динамика абсолютно твердого тела
Свободный гироскоп. Приближенная теория движения гироскопа под действием внешних сил. Симметричный волчок. Нутация. Тензор и эллипсоид инерции
Лекция 20 Основы теории колебаний
Гармонические колебания материальной точки. Уравнение колебаний. Общее решение и начальные условия. Понятия фазы, частоты, амплитуды. Энергия коллебаний гармонического осциллятора. Метод комплексных амплитуд. Связь колебательного движения с движением по окружности. Сложение колебаний. Фигуры Лиссажу. Фазовое пространство.
Лекция 21 Основы теории колебаний
Затухающие колебания материальной точки при вязком трении, понятие декремента затухания. Вынужденные колебания затухающего осциллятора: различные режимы. Добротность системы. Понятие резонанса. Лоренцева форма резонанса.
Лекция 22 Основы теории колебаний
Установление колебаний. Биения. Связанные осцилляторы. Резонанс Фано. Колебания со многими степенями свободы. Нормальные колебания. Цепочка связанных осцилляторов. Оптические аналогии.
Лекция 23 Основы теории колебаний
Физический маятник. Приведенная длина и центр качания. Адиабатические инварианты. Нелинейные колебания.
Лекция 24 Элементы теории упругости
Деформация простого растяжения. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Плотность энергии упругой деформации. Всестороннее гидростатическое сжатие. Деформация сдвига. Модуль сдвига. Деформация кручения. Модуль кручения.
Лекция 25 Элементы механики сплошных сред
Гидростатика несжимаемой жидкости. Закон Архимеда. Стационарное течение жидкости. Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли, примеры. Кинематика вязкой жидкости. Вязкость. Внутреннее трение. Ламинарное течение вязкой жидкости по трубке. Формула Пуазейля.
Лекция 26 Элементы механики сплошных сред
Обтекание тел жидкостью и газом. Лобовое сопротивление. Турбулентное движение. Число Рейнольдса. Подъемная сила. Эффект Магнуса. Элементы теории размерности.
Лекция 27 Элементы теории волн
Кинематика волнового движения. Уравнение плоской и сферической волны. Поляризация механических волн. Волновое уравнение, скорость распространения волн. Волны в цепочках связанных осцилляторов.
Лекция 28 Элементы теории волн
Энергия волн в упругой среде. Поток энергии, вектор Умова. Понятие волнового пакета. Групповая скорость, дисперсия. Упругие возмущения. Динамика струны. Звук.
Основные разделы физики
Физика – наука об окружающем нас мире, которая изучает наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания.
Учёные разграничивают макроскопическую и микроскопическую физику, отдельно так же рассматривают физические разделы, которые находятся на стыке наук (астрофизика, геофизика и др. ).
Микрофизика включает разделы, которые изучают науку на микроуровне, т.е. то, что не способен уловить человеческий глаз (атомы, кварки, глюоны).
Макрофизика, наоборот, не рассматривает малые физические тела и изучает макроскопические объекты (планеты, спутники и др.).
Макроскопическая физика включает следующие разделы:
Механика (кинематика, динамика, гидродинамика, акустика) – область физики, которая изучает движение тел и изучающая взаимодействие между ними.
Основные разделы механики:
Классическая механика изучает движение тел во времени и пространстве, причины и законы движения; подразделяется на статику (равновесие тел), кинематику (движение тел без рассмотрения его причин, без учёта сил, действующих на тела) и динамику (движение тел и его причины).
Релятивистская механика – раздел физики, который рассматривает движение тел и частиц при скоростях, сравнимых со скоростью света.
Квантовая механика – теоретический раздел физики, который изучает квантовые системы и законы их движения.
Термодинамика – раздел физики, который исследует превращение теплоты в движение и движения в теплоту. Термодинамика рассматривает распространение теплоты в разных средах, физические и химические изменения с поглощением или выделением теплоты.
Оптика – раздел физики, в котором рассматривается свет и все явления, с ним связанные, включая инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
Электродинамика – раздел физики, который исследует электромагнитное поле и взаимодействие с ним тел, имеющих электрический заряд, а также связь электрических и магнитных явлений.
Микроскопическая физика включает следующие разделы:
Статистическая физика – это теоретический раздел физики, который рассматривает свойства макроскопических тел, как систем, состоящих из большого числа мелких частиц (атомов, молекул, протонов), основываясь на свойства этих частиц.
Физика конденсированных сред изучает поведение систем с сильной связью, которые нельзя разделить на более мелкие отдельные части.
Квантовая физика – теоретический раздел физики, который рассматривает квантовые системы, и законы их движения.
Ядерная физика – раздел физики, изучающий структуру и свойство атомных ядер, атомные реакции (столкновения атомов)
Физика элементарных частиц изучает структуру и свойства элементарных частиц (протонов, электронов, фотонов, кварков) пути и результаты их взаимодействия.
В данной статье рассматривались основные разделы физики. Хотелось бы отметить, что каждый раздел имеет свою структуру и требует глубоко изучения. Если Вы не нашли здесь необходимую информацию, можете обратиться за помощью к онлайн репетитору по физике. Наш сайт предлагает школьникам реальную помощь при решении задач по физике, математике, химии. Решение задач на сайте происходит в режиме онлайн. Чтобы получить помощь, Вам не придётся ждать, наши репетиторы всегда на связи.
Во время занятий онлайн преподаватель решит задачу вместе с Вами и подробно объяснит все произведённые вычисления. Решив одну задачу с нашим онлайн репетитором, Вы сможете самостоятельно решать аналогичные.
Онлайн репетиторы могут проверить Ваше решение задач. Для этого Вам необходимо поместить на интерактивную классную доску свой вариант решения, и наши профессиональные педагоги по математике, физике и химии в реальном времени ответят на все Ваши вопросы, укажут на допущенные ошибки и при необходимости расскажут, что нужно исправить.
© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Тест Механика по физике (9 класс)
Сложность: знаток.1 человек проходит прямо сейчас.
Вопрос 1 из 10
Кинематика – это:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 61% ответили правильно
- 61% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Следующий вопросПодсказка 50/50ОтветитьВопрос 2 из 10
Механическое движение происходит:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 78% ответили правильно
- 78% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 3 из 10
Механическое движение происходит:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 79% ответили правильно
- 79% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 4 из 10
Два автомобиля движутся по прямолинейному участку шоссе друг за другом с одинаковой постоянной скоростью. Движется ли шофер первого автомобиля относительно шофера второго автомобиля?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 67% ответили правильно
- 67% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 5 из 10
Из письменного стола выдвинули ящик. Движется ли в это время стол относительно ящика?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 61% ответили правильно
- 61% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 6 из 10
Тело отсчета – это:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 83% ответили правильно
- 83% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 7 из 10
Какое тело в механике может быть принято в качестве тела отсчета?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 74% ответили правильно
- 74% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 8 из 10
Существуют ли в природе абсолютно неподвижные тела?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 76% ответили правильно
- 76% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 9 из 10
Может ли тело одновременно совершать механическое движение и покоиться?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы ответили лучше 66% участников
- 34% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50ОтветитьВопрос 10 из 10
Система отсчета – это:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 66% ответили правильно
- 66% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
ТОП-3 тестакоторые проходят вместе с этимРейтинг теста
Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 296.
А какую оценку получите вы? Чтобы узнать – пройдите тест.
Механика в физике | Физика
Изучение физики, как правило, начинается с механики. И это не случайно. Физика возникла в древности из интереса к устройству окружающего мира. Наблюдая за движением небесных тел — Солнца, Луны, звезд и планет, обращаясь к движению земных предметов, люди задавались вопросом: «Чем определятся установленный в природе всеобщий порядок?», искали закономерности в изменении положения светил с течением времени. Знание этих скрытых от человека высших законов — единого механизма природы — позволило бы, как полагали в античные времена, использовать силы окружающего мира, во много раз превышающие человеческие, наконец, создать собственные механизмы. Это и стало главной целью механики во времена ее зарождения — получение самых важных, определяющих движение законов, которые лежат в основе всей природы.
Таким образом, изучение природы началось со взгляда на нее как на единый механизм, действие которого следует раскрыть.
Термин «механика» происходит от греческого слова, которое переводится дословно: «хитрость», «выдумка», «машина». Древние греки считали, что с помощью механики человек сможет перехитрить природу, используя различные приспособления — механизмы.
Появившись раньше других наук — наравне с математикой, – механика до наших дней сохранила свое значение для практической деятельности людей, а в физике оставила за собой очень важное место. Это произошло благодаря тому, что законы механики, открытые за столетия развития науки, имеют всеобщий, или, как еще говорят, универсальный, характер. Окружающему нас миру свойственны движение, изменчивость. Поэтому законы движения и взаимодействия тел лежат в основе объяснения многих явлений природы. В этом мы убедимся, когда будем изучать, например, тепловые и электрические явления, строение и свойства вещества, квантовые явления. Без знания механики понять эти разделы физики невозможно.
В наше время законы механики используют практически везде — при проектировании, создании и эксплуатации автомобилей, речных и морских судов, космических аппаратов и самолетов, водных каналов, различных сооружений, зданий и механизмов. Таким образом, механику используют во многих областях жизни. Это и строительство, и транспорт, и машиностроение. В атомной энергетике законы механики используют при создании оборудования для управления ядерными реакциями.
Самые первые и необходимые в будущем сведения по механике и содержит эта книга.
Итоги
Механика возникла в древности из интереса к устройству единого механизма природы и наблюдения за движением небесных тел. Механика стала началом физики как науки о природе и с тех пор является ее основой.
В современном понимании механика — наука о механическом движении тел, изучающая способы описания этого движения и причины его возникновения.
Механика (физика): изучение движения.
Механика – это раздел физики, связанный с движением объектов. Понимание механики имеет решающее значение для любого будущего ученого, инженера или любознательного человека, который хочет выяснить, скажем, как лучше всего держать гаечный ключ при замене шины.
Общие темы изучения механики включают законы Ньютона, силы, линейную и вращательную кинематику, импульс, энергию и волны.
Законы Ньютона
Среди других работ сэр Исаак Ньютон разработал три закона движения, которые имеют решающее значение для понимания механики.
- Каждый объект в состоянии равномерного движения будет оставаться в этом состоянии движения, если на него не действует внешняя сила. (Это также известно как закон инерции . )
- Чистая сила равна массе, умноженной на ускорение.
- На каждое действие есть равная и противоположная реакция.
Ньютон также сформулировал универсальный закон всемирного тяготения, который помогает описать притяжение между любыми двумя объектами и орбиты тел в космосе.
Законы Ньютона настолько хорошо предсказывают движение объектов, что люди часто называют его законы и предсказания, основанные на них, механикой Ньютона или классической механикой. Однако эти вычисления не точно описывают физический мир во всех условиях, в том числе когда объект движется со скоростью, близкой к скорости света или работает в невероятно малых масштабах – специальная теория относительности и квантовая механика – это области, которые позволяют физикам изучать движение в Вселенная за пределами того, что Ньютон мог исследовать.
Силы
Силы вызывают движение . Сила – это, по сути, толчок или притяжение.
Различные типы сил, с которыми обязательно столкнется старшеклассник или ученик вводного колледжа, включают: гравитационные, трение, растяжение, упругость, приложенные силы и силы пружины. Физики рисуют эти силы, действующие на объекты, на специальных диаграммах, которые называются диаграммами свободного тела или диаграммами сил . Такие диаграммы имеют решающее значение для определения чистой силы, действующей на объект, которая, в свою очередь, определяет, что происходит с его движением.
Законы Ньютона говорят нам, что результирующая сила заставит объект изменить свою скорость, что может означать, что его скорость изменится на или , его направление изменится. Отсутствие чистой силы означает, что объект остается таким, какой он есть: движется с постоянной скоростью или находится в состоянии покоя.
A Чистая сила – это сумма нескольких сил, действующих на объект, например, две команды перетягивания каната, тянущие веревку в противоположных направлениях. Команда, которая приложит больше усилий, выиграет, в результате чего на ее пути будет направлено больше сил; вот почему веревка и другая команда в конечном итоге ускоряются в этом направлении.
Линейная и вращательная кинематика
Кинематика – это раздел физики, который позволяет описывать движение, просто применяя набор уравнений. Кинематика вообще не ссылается на лежащие в основе силы, причину движения. Вот почему кинематика также считается разделом математики.
Существует четыре основных кинематических уравнения, которые иногда называют уравнениями движения.
Величины, которые могут быть выражены в кинематических уравнениях, описывают линейное движение (движение по прямой), но каждая из них также может быть выражена для вращательного движения (также называемого круговым движением) с использованием аналогичных значений.Например, шарик, катящийся по полу линейно, будет иметь линейную скорость v , а также угловую скорость ω , которая описывает скорость его вращения. И в то время как чистая сила вызывает изменение линейного движения, чистый крутящий момент вызывает изменение вращения объекта.
Импульс и энергия
Две другие темы, относящиеся к разделу физики механики, – это импульс и энергия.
Обе эти величины сохраняются на , , что означает, что в закрытой системе общее количество импульса или энергии не может измениться.Мы называем эти типы законов законами сохранения. Другой общий закон сохранения, обычно изучаемый в химии, – это сохранение массы.
Законы сохранения энергии и сохранения количества движения позволяют физикам предсказывать скорость, смещение и другие аспекты движения различных объектов, которые взаимодействуют друг с другом, например скейтборда, скатывающегося по рампе, или столкновения бильярдных шаров.
Момент инерции
Момент инерции является ключевым понятием для понимания вращательного движения различных объектов.Это величина, основанная на массе, радиусе и оси вращения объекта, которая описывает, насколько сложно изменить его угловую скорость – другими словами, , насколько сложно ускорить или замедлить его вращение .
Опять же, поскольку вращательное движение аналогично линейному движению, момент инерции аналогичен линейной концепции инерции, как указано в первом законе Ньютона. Большая масса и больший радиус дают объекту более высокий момент инерции, и наоборот.Катить по коридору очень большое пушечное ядро сложнее, чем катать волейбольный мяч!
Волны и простое гармоническое движение
Волны – это особая тема в физике. Механическая волна относится к возмущению, при котором передает энергию через материю. – водная волна или звуковая волна – оба примера.
Простое гармоническое движение – это еще один тип периодического движения, при котором частица или объект колеблются вокруг фиксированной точки. Примеры включают малоугловой маятник, раскачивающийся назад и вперед, или спиральную пружину, подпрыгивающую вверх и вниз, как описано в законе Гука .
Типичными величинами, которые физики используют для изучения волн и периодического движения, являются период, частота, скорость волны и длина волны.
Электромагнитные волны или свет – это другой тип волн, которые могут проходить через пустое пространство, потому что энергия переносится не материей, а осциллирующими полями. ( Колебание – это еще один термин для обозначения вибрации . ) Хотя свет действительно действует как волна, и его свойства могут быть измерены с теми же величинами, что и классическая волна, он также действует как частица, что требует некоторой квантовой физики для описания.Таким образом, свет не совсем подходит для изучения классической механики.
Математика в классической механике
Физика – это очень математическая наука. Для решения механических задач требуются следующие знания:
- Векторы и скаляры
- Определение системы
- Установка системы отсчета
- Сложение векторов и умножение векторов
- Алгебра и для некоторых двухмерных движений тригонометрия
- Скорость vs.скорость
- Расстояние и смещение
- Греческие буквы – они часто используются для единиц и переменных в уравнениях физики
Одномерное движение и движение в двух измерениях
Объем средней школы или вводного курса физики в колледже обычно включает два уровня сложности анализа механических ситуаций: рассмотрение одномерного движения (проще) и двухмерного движения (сложнее).
Движение в одном измерении означает, что объект движется по прямой линии.Эти типы физических задач могут быть решены с помощью алгебры.
Движение в двух измерениях описывает, когда движение объекта имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющую. То есть движется в сразу в двух направлениях . Задачи такого типа могут быть многоэтапными, и для их решения может потребоваться тригонометрия.
Движение снаряда – распространенный пример двумерного движения. Движение снаряда – это любой тип движения, при котором единственная сила, действующая на объект, – это сила тяжести.Например: мяч, подбрасываемый в воздух, машина, едущая со скалы, или стрела, выпущенная в цель. В каждом из этих случаев путь объекта в воздухе имеет форму дуги, перемещаясь как по горизонтали, так и по вертикали (либо вверх, а затем вниз, либо просто вниз).
Motion – The Physics Hypertextbook
Обсуждение
спектр механики
Общее исследование взаимосвязей между движением, силами и энергией называется механикой .Это обширная область, и ее изучение важно для понимания физики, поэтому эти главы появляются первыми. Механику можно разделить на дисциплины, комбинируя и комбинируя ее различные аспекты. Некоторым из них даны специальные имена.
Движение – это действие по изменению местоположения или положения. Изучение движения без учета сил или энергии, которые могут быть задействованы, называется кинематикой . Это простейший раздел механики.Раздел механики, который имеет дело как с движением, так и с силами вместе, называется динамикой , а изучение сил в отсутствие изменений движения или энергии называется статикой .
Термин энергия относится к абстрактной физической величине, которую люди не легко воспринимают. Он может существовать во многих формах одновременно и приобретает смысл только через расчет. Неформально система обладает энергией , если она способна выполнять работу. Энергия движения называется кинетической энергией .
Всякий раз, когда на систему воздействует внешний агент, ее полная энергия изменяется. В общем, сила – это все, что вызывает изменение (например, изменение энергии, движения или формы). Когда сила вызывает изменение энергии системы, физики говорят, что работа, была выполнена. Математическое утверждение, которое связывает силы с изменениями энергии, называется теоремой работы-энергии .
Когда общее количество всех различных форм энергии определено, мы обнаруживаем, что оно остается постоянным в системах, которые изолированы от своего окружения.Это утверждение известно как закон сохранения энергии и является одной из действительно важных концепций во всей физике, а не только в механике. Изучение того, как энергия меняет форму и местоположение во время физических процессов, называется энергетика , но это слово больше используется учеными в областях вне физики, чем внутри.
Первые несколько глав этой книги в основном посвящены этим темам в следующем порядке…
- движение (кинематика)
- сил (динамика и статика)
- энергия
виды движения
Движение можно разделить на три основных типа – поступательное, вращательное и колебательное.Разделы по механике в этой книге в основном расположены именно в таком порядке. Четвертый тип движения – случайный – рассматривается в другой книге, которую я написал.
- Поступательное движение
- Движение, которое приводит к изменению местоположения, называется поступательным. Поначалу эта категория может показаться смешной, поскольку движение подразумевает изменение местоположения, но объект может двигаться и никуда не двигаться. Я встаю утром и иду на работу (очевидная перемена места жительства), но к вечеру я возвращаюсь домой – в ту же кровать, с которой начал день.Это поступательное движение? Смотря как. Если задача состоит в том, чтобы определить, как далеко я путешествую за день, есть два возможных ответа: либо я ушел на работу и обратно (22 км в каждую сторону, всего 44 км), либо я никуда не уехал. (22 км в каждую сторону, всего 0 км). Первый ответ вызывает поступательное движение, а второй – колебательное.
- Колебательное движение
- Повторяющееся движение, которое колеблется между двумя точками, называется колебательным.В предыдущем примере перехода из дома на работу к дому на работу я переезжал, но в конце концов я никуда не поехал. Этот второй тип движения наблюдается в маятниках (например, в дедовских часах или в Биг-Бен), вибрирующих струнах (гитарная струна движется, но никуда не движется) и ящиках (открываются, закрываются, открываются, закрываются – все это движение и нечего делать показать за это). Колебательное движение интересно тем, что для возникновения колебания часто требуется фиксированное время. Этот вид движения называется периодом , а время одного полного колебания (или одного цикла) называется периодом .Периодическое движение важно при изучении звука, света и других волн. Этому типу повторяющихся движений посвящены большие куски физики. Очень важно делать одно и то же снова и снова и никуда не деться. Это подводит нас к следующему типу движения.
- Вращательное движение
- Движение, возникающее при вращении объекта, называется вращательным. Земля находится в постоянном движении, но что это за движение? Каждые сутки он совершает один полный оборот вокруг своей оси.(На самом деле, это немного меньше, но не будем увлекаться деталями.) Солнце делает то же самое, но примерно через двадцать четыре дня. То же самое со всеми планетами, астероидами и кометами; каждый со своим периодом. (Обратите внимание, что вращательное движение тоже часто бывает периодическим.) На более приземленном уровне также вращаются шары для боччи, пластинки для фонографа и колеса. Этого должно быть достаточно примеров, чтобы занять нас на некоторое время.
- Случайное движение
- Случайное движение происходит по одной из двух причин.
- Теория хаоса
- Некоторое движение предсказуемо в теории, но непредсказуемо на практике, что делает его случайным.Например, отдельная молекула в газе будет свободно перемещаться, пока не столкнется с другой молекулой или одной из стенок, содержащих ее. Направление движения молекулы после такого столкновения полностью предсказуемо в соответствии с современными теориями классической механики .
- С каждым измерением связана неопределенность. Каждый расчет, сделанный с использованием результатов измерения, будет нести эту неопределенность. Теперь представьте, что вы пытаетесь предсказать движение миллиарда атомов газа в контейнере.(Между прочим, это небольшая сумма.) После измерения положения и скорости каждого из них с максимальной точностью вы вводите данные в чудовищный компьютер и позволяете ему делать вычисления за вас. Поскольку измерения, связанные с каждой молекулой, немного отличаются, первый раунд вычислений будет немного неправильным. Эти неправильные числа затем будут использованы в следующем раунде вычислений, и результаты будут немного более неверными. После миллиарда вычислений суммарная ошибка сделает результаты бесполезными.Молекула может находиться где угодно в контейнере. Этот тип случайности называется хаосом .
- Квантовая теория
- Некоторое движение теоретически непредсказуемо и действительно случайно. Например, движение электрона в атоме принципиально непредсказуемо из-за странного заговора природы, описываемого квантовой механикой . Чем сильнее вы пытаетесь найти электрон, тем меньше вы знаете о его скорости. Чем сильнее вы пытаетесь измерить его скорость, тем меньше вы знаете о его местонахождении.Это фундаментальное качество малых объектов, таких как электроны, и его нельзя обойти. Хотя часто говорят, что электрон «вращается» вокруг ядра атома, строго говоря, это не так. Вероятность нахождения электрона в любой конкретной точке пространства предсказуема, но как он попал из первого места, где вы его наблюдали, во второе, на самом деле бессмысленный вопрос. У этого вида движения нет названия, потому что понятие движения даже не применимо.
физика
- Физика
- Физика – это изучение фундаментальной природы всех вещей.
- До эпохи Возрождения наиболее значительными трудами по механике были работы, написанные в IV веке до н.э. греческим философом Аристотелем из Стагиры (384–322 гг. До н.э.) – это были Механика , На небесах и Природа или по-гречески ηχανικά ( Mekhanika ), Περί ουρανού ( peri uranu ) и Φυσικῆς ἀκροάσεως ( Fysikes akroasis ). Хотя первый раздел каждого учебника общей физики посвящен механике, Аристотель Механика , вероятно, был написан не им и не будет здесь обсуждаться. На небесах будет обсуждаться позже в этой книге.
- Природа – это работа Аристотеля, которая имеет самое непосредственное отношение к этой книге. Это потому, что отсюда происходит слово физика. Полное название Φυσικής ακρόασις ( Fysikes akroasis ) буквально переводится как «Урок о природе», но «Урок о природе вещей», вероятно, более точен. The Nature приобрел большой авторитет в западном мире и был почти благоговейно идентифицирован академиками как Φυσικά ( Ta Fysika ) – The Physics .В этой книге Аристотель представил концепции пространства, времени и движения как элементы более широкой философии мира природы. Следовательно, человека, изучающего природу вещей, называли «натурфилософом» или «физиком», а изучаемый ими предмет назывался «натурфилософией» или «физикой». Кстати, отсюда же происходят слова «врач» (тот, кто изучает природу человеческого тела) и «телосложение» (природа или состояние человеческого тела).
движущихся слов
механика, динамика, статика, кинематика
Слова «механика», «динамика», «статика» и «кинематика» используются в этой книге и в первой трети.Каждый относится к дисциплине или разделу физики, отсюда общий суффикс -ics. Каждое слово также можно заменить существительным на прилагательное. Это дает нам такие слова, как динамический, статический, кинематический, механический, динамический и физический. Мы также можем создавать наречия динамически и физически. Вот соответствующие существительные, за каждым из которых следует краткое определение и полутяжелый рассказ о его происхождении. Многим читателям будет достаточно кратких определений.
- Механика
- Раздел физики, посвященный движению и силам.
- Происхождение этого слова можно проследить до древнегреческих слов, обозначающих машину, μηχανή ( mekhane ), умное устройство для выполнения работы; и механик μηχανικός ( mekhanikos ), специалист в области машин. Слово «механика» приобрело свое нынешнее значение только в 17 веке – вероятно, от ирландского химика Роберта Бойля (1627–1691).
- Механику можно разделить на разделы кинематики, статики и динамики. Исторически на первом месте стояла статика (античность), затем кинематика (1638 для предмета, 1834 для слова), затем механика (1663 как слово) и, наконец, динамика (1690-е как слово).Концептуально механика содержит динамику, которая пересекается со статикой и кинематикой.
- Динамика
- Изучение движения и сил вместе. (Это звучит слишком неформально.) Изучение влияния сил на движение объектов. (Так лучше.)
- Слово динамика было изобретено в конце 17 века как раз для обозначения слова, противоположного слову статика. Заслуга немецкого математика и философа Готфрида Лейбница (1646–1716).Лейбниц больше всего известен как один из создателей математического анализа вместе с английским ученым и математиком Исааком Ньютоном (1642–1727). Лейбниц и Ньютон, возможно, спорили о приоритете, но Лейбниц больше живет в расчетах, чем Ньютон. Строчная буква d ( d ) для производной и безумно длинная s (∫) для интеграла были идеями Лейбница. Он также ввел термин «оси координат» и назвал оси абсциссой и ординатой. Лейбниц адаптировал слово динамика от греческого слова для обозначения силы, силы или мощи – δύναμης ( Dynamis ), которое, в свою очередь, происходит от греческого слова, означающего «я могу» или «я могу» – δύναμαι ( Dynamai ) .Это слово не сразу вошло в английский язык, потому что Лейбниц думал по-немецки, писал по-французски и по-латыни и писал для континентальной европейской аудитории.
- Статика
- Изучение сил без учета движения. Технически статика – это изучение сил при отсутствии ускорения. Один из способов не ускоряться – не двигаться. В этом частном случае и скорость, и ускорение равны нулю. Поскольку нет возможности различить движение с постоянной скоростью (v ≠ 0, a = 0) и состояние покоя (v = 0, a = 0), статика охватывает обе ситуации.
- Происхождение слова восходит к древнегреческой фразе τέχνη στατική ( tekhne statike ), которая сейчас буквально означает «статическое искусство», но в то время означало нечто большее, чем «искусство взвешивания». По сути, эта фраза описывает навыки, которые потребуются инженеру-строителю. Знание того, как распределяется вес здания, моста или башни, чтобы оно оставалось на месте. Хотя изначально все было связано с весом, статика как раздел механики теперь охватывает все силы и статику, а часть структурной инженерии включает такие предметы, как ветровые нагрузки на высокие здания и выталкивающие силы от грунтовых вод на подвалах.Статика и строительная инженерия – это больше, чем просто вес.
- Кинематика
- Изучение движения без учета влияющих на него сил.
- Понятия расстояния, смещения и времени древние, если не примитивные. Понятия скорости, скорости и ускорения, кажется, тоже должны быть такими, но никаких формальных определений до XVI века, похоже, не существовало. Практически вся заслуга в этом принадлежит итальянскому ученому Галилео Галилею (1564–1642) и его новаторской работе по этому вопросу, известной на английском языке под кратким названием Two New Sciences.Галилей писал в форме диалога (и это было блестяще) без уравнений. Отчасти это произошло потому, что математических обозначений не существовало в том виде, в каком мы их знаем сейчас, но главным образом потому, что он хотел сделать свою книгу доступной. Всего три образованных джентльмена проводят время, рассказывая о последних достижениях науки.
- Галилей, однако, не использовал бы слово кинематика (или даже физика). Заслуга в изобретении этого слова принадлежит французскому ученому и математику Андре-Мари Амперу (1775–1836).Ампер наиболее известен своей фундаментальной работой по электродинамике (слово, которое он также изобрел), а также тем, что в его честь названа единица измерения электрического тока. Ампер почти совсем не знаменит тем, чем я занимаюсь сейчас – организацией и присвоением имен дисциплинам и субдисциплинам в физике. Ампер, однако, довел это до крайности и попытался классифицировать все человеческое знание (субдисциплины субдисциплин субдисциплин…). До работы Ампера у этой области механики не было названия.Возможно, об этом даже не думали как о ветке, нуждающейся в названии. Тем не менее, он адаптировал греческое слово «движение», κίνημα ( kinema ), во французское слово cinématique , которое стало английским словом kinematics. Он не изобрел слово «кино», поскольку кинотехника превратилась в бизнес только через 60 лет после его смерти – хотя его работа, возможно, вдохновила это слово.
энергетика
Насколько я понимаю, эта организационная схема неполная.Не хватает одного ключевого понятия, возможно, самого важного понятия во всей механике, возможно, во всей физике, возможно, во всей науке – энергии. Поскольку концепция энергии возникла после создания этой схемы, название ветви механики , связанной с энергией, так и не было присвоено. Есть слово «энергетика», но в общих учебниках физики оно, похоже, не пользуется популярностью. Эквивалентная концепция в общей физике называется термодинамикой, которая началась как изучение работы, выполняемой тепловыми процессами, но расширилась до более общего закона сохранения энергии.
- Энергетика
- Изучение преобразования и распределения энергии во время процессов внутри систем.
- Слово энергия в английском языке использовалось для обозначения таких понятий, как сила, эффективность, убедительность, действие, находчивость и умение. Свой нынешний физический смысл он приобрел только в 19 веке. Его древнегреческое происхождение происходит от приставки εν + ( en +, наделять определенным качеством) и существительного εργον ( ergon , работа).Подумайте о таких словах, как позволить (сделать возможным), enamor (вдохновить на любовь), encode (перевести в код) и endanger (подвергнуть опасности). Все эти четыре примера были глаголами, начинающимися с суффикса en +, но энергия – существительное. Это делает энергию буквально чем-то вроде «способности стать работой». Английский ученый Томас Янг (1773–1829) первым использовал слово энергия в современном смысле. Его определение почти такое же, как наше нынешнее определение кинетической энергии. Он также был первым, кто официально определил работу как физическую величину.Он также определил, что свет – это волна.
- Древнегреческий философ и ученый Аристотель из Стагиры (384–322 до н. Э.) Мог изобрести слово, которое в конечном итоге стало энергией, но его ἐνέργειά ( energeia ) был термином философии, а не науки. Смысл слова Аристотеля часто переводится как «деятельность» или «работа над». Это контрастировало с ξις ( exis ), что означало «владение» или «пребывание в состоянии». Энергия означало делать. Exis означало иметь. Аристотель утверждает, что для обеспечения счастья положительные добродетели должны реализовываться через действия, а не просто как убеждения. Однако это не имеет ничего общего с его нынешним научным значением.
- Термин «энергетика» более популярен вне физики, чем внутри нее. Вот несколько примеров энергетики из других областей науки.
- Химическая энергетика
- Изучение энергии в связи с химическими реакциями. Некоторые из вас могут быть знакомы с терминами из этой области, включая эндотермический, экзотермический, энтальпийный, энергию активации и координаты реакции.
- Биологическая энергетика (биоэнергетика)
- Исследование обмена энергией внутри клетки. Процессы из этой области, с которыми некоторые из вас могут быть знакомы, включают фотосинтез, клеточное дыхание, мембранный транспорт, сворачивание белков и передачу сигналов.
- Энергетика физиологическая (биоэнергетика животных)
- Изучение темпов расхода энергии и эффективности преобразований энергии в целых организмах. Некоторые примеры процессов, рассматриваемых в этой области, включают набор веса, потерю веса, рост, заживление и терморегуляцию.
- Экологическая энергетика
- Изучение передачи энергии с одного трофического уровня на другой. Изучение того, как энергия движется через пищевую цепочку, пищевую сеть или пищевой цикл от производителей к потребителям (сначала травоядные, затем плотоядные), затем к разложителям и обратно.
кинетика
Вот странное слово, с которым я не знаю, как обращаться.
- Кинетика
- В механике это устаревшее и излишне слово, означающее то же, что и динамика.Кинетика – это раздел механики, изучающий влияние сил на движение. Форма прилагательного kinetic сохраняется в механике в терминах кинетического трения и кинетической энергии; а в термодинамике – в терминах кинетической теории тепла, кинетической теории газов и кинетической теории молекул.
- В химии это слово могло быть устаревшим, но это не так. Кинетика – это раздел химии, изучающий скорости химических реакций. По непонятным причинам слово «химическая кинетика» предпочтительнее, чем «химическая динамика» (как я думаю, это следует называть).
- Существительное кинетика и прилагательное кинетика – это неологизмы, придуманные где-то в 19 веке, производные от греческого слова κινητικός ( kinetikos ), которое является формой существительного κίνησις ( kinesis ) с двойным суффиксом. -ικ-ός ( -ik-os ) сделать его предметом изучения.
Тема 2: Механика – IB Physics
См. Руководство по этой теме.
2.1 – ДвижениеРасстояние и перемещение
Расстояние | Рабочий объем |
Скаляр | Вектор |
Скалярная величина, которая измеряет расстояние между двумя местоположениями на определенном пути. | Векторная величина, определяемая длиной и направлением отрезка линии, соединяющего начальную и конечную позиции объекта. |
Скорость | Скорость |
Скаляр | Вектор |
Скорость изменения расстояния во времени. | Скорость изменения смещения во времени. |
Скорость – это мера, зависящая от движения наблюдателя.2.
График вытеснения-времени
Градиент наклона указывает скорость.
Прямые линии подразумевают постоянную скорость.
График скорости-времени
Градиент наклона указывает ускорение.
Прямые наклонные линии означают постоянное ускорение или замедление.
Область под линиями показывает изменение смещения.
График времени разгона
Горизонтальные линии подразумевают постоянное ускорение.
Область под линиями показывает изменение скорости.
Уравнения движения для равномерного ускорения
s = смещение | u = начальная скорость | v = конечная скорость | a = ускорение | t = затраченное время |
Если ускорение постоянное (равномерное), можно использовать следующие уравнения
Говорят, что объект подвергается движению снаряда, когда он следует по кривой траектории из-за влияния силы тяжести.2
Наличие сопротивления воздуха изменяет траекторию полета снаряда на следующие
- Максимальная высота снаряда ниже
- Дальность полета снаряда короче
- Траектория несимметричная
Сопротивление жидкости и конечная скорость
Сопротивление воздуха ограничивает максимальную скорость, которую объект может получить при свободном падении.Например:
- Если вы выпрыгнете из самолета и упадете в свободном падении, вы почувствуете восходящую силу со стороны окружающего воздуха из-за сопротивления воздуха.
- По мере того, как вы падаете все быстрее и быстрее из-за силы тяжести, эта восходящая сила, создаваемая воздухом, становится все больше и больше, пока она не уравновесит ваш вес. В этот момент результирующая сила, действующая на вас, становится равной нулю, и вы больше не ускоряетесь.
- Эта конкретная скорость, с которой вы прекращаете ускоряться во время свободного падения, называется конечной скоростью.
Объекты как точечные частицы
Силы изменяют скорость или форму объектов.
Единица силы – ньютон (Н).
Объекты представлены в виде точечной массы, чтобы можно было представить силы в виде стрелок на диаграммах свободного тела.
На схеме свободного тела силы, действующие на объект, представлены стрелками, исходящими от точечной массы.
Длина и направление стрелок соответствуют величине и направлению сил, действующих на исследуемое тело.
Определение равнодействующей силы
1. Разложите все действующие силы на горизонтальные и вертикальные составляющие |
2. Сложите горизонтальные компоненты |
3. Сложите вертикальные компоненты |
4. Объедините сумму горизонтальных компонентов и сумму вертикальных компонентов |
Трансляционное равновесие
Тело находится в поступательном равновесии, если результирующая сила, действующая на тело, равна нулю.Это означает, что тело либо находится в состоянии покоя, либо движется с постоянной скоростью. Например:
- Масса в состоянии покоя
- Лифт движется вверх с постоянной скоростью
- Парашютист достигает предельной скорости
Законы движения Ньютона
Первый закон Ньютона (Закон инерции) гласит, что тело остается в покое или движется с постоянной скоростью по прямой линии, если на него не действует внешняя сила. (Чистая сила = 0)
Второй закон Ньютона гласит, что результирующая сила прямо пропорциональна ускорению и массе.(F = ma)
Третий закон Ньютона гласит, что если тело A воздействует на тело B, то тело B прикладывает силу той же величины, но в противоположном направлении от тела A.
Эта пара сил называется парой действие-противодействие, которая должна действовать на два разных тела.
Трение – это неконсервативная сила, препятствующая движению. Если нет движения, то не будет силы, вызванной трением.
Для двух твердых поверхностей, движущихся друг по другу, на трение будет влиять природа (шероховатость и т. Д.) Этих двух поверхностей.Однако площадь поверхности и скорость объекта не влияют на трение.
Также существует два типа трения для твердых поверхностей: трение покоя и кинетическое трение. Статическое трение – это то, что останавливает движение объектов. Кинетическое трение – это то, что замедляет движущиеся объекты. Статическое трение всегда больше кинетического.
Эти два типа трения определяются индивидуально своими константами µs и µk соответственно.
Силы трения также зависят от нормальной силы, прилагаемой к поверхности, что приводит к Сила трения (статическая) = <мкс * Нормальная сила для неподвижных объектов и Сила трения (статическая) = мкс * Нормальная сила для объектов, которые движутся.
2.3 – Работа, энергия и мощностьКинетическая энергия (KE) – это энергия тела за счет его движения и определяется уравнением
Гравитационная потенциальная энергия
Гравитационная потенциальная энергия (GPE) объекта изменяется с его высотой и определяется уравнением
Упругая энергия – это потенциальная энергия, запасенная в результате деформации упругого объекта, например, растяжения пружины, и определяется уравнением
Работа, выполняемая как передача энергии
Выполненная работа измеряет передачу энергии за счет силы и является скалярной величиной.
Работа, совершаемая W силой F над объектом, определяется уравнением
На графике “сила-смещение” проделанная работа – это площадь под кривой.
Мощность как скорость передачи энергии
Мощность (P) – это выполненная работа или выход энергии за время, определяемый уравнением:
Для постоянной силы, действующей на объект с постоянной скоростью, мощность определяется уравнением: P = Fv.
Принцип сохранения энергии
Энергию нельзя ни создать, ни уничтожить; его можно только изменить из одной формы в другую. Например:
- Электрический нагреватель преобразует электрическую энергию в тепловую.
- Падающий объект преобразует потенциальную энергию в кинетическую.
Полная энергия изолированного тела остается постоянной. Другими словами, ΔKE + ΔPE = 0
Эффективность – это отношение полезной выходной энергии к вложенной энергии в процентах, определяемое уравнением
2.4 – Импульс и импульсВторой закон Ньютона, выраженный скоростью изменения количества движения
Импульс (p) задается уравнением
Линейный импульс (p) – это вектор с тем же направлением, что и скорость объекта.
Изменение количества движения объекта называется импульсом.
Преобразование формулы, описывающей второй закон Ньютона, приводит к следующему выражению
Графики импульса и силы-времени
Импульс задается областью графика силы-времени.
Сохранение количества движения
Закон сохранения количества движения гласит, что сумма начального количества движения равна сумме конечного количества движения в замкнутой системе и может быть задана уравнением
Упругие соударения, неупругие соударения и взрывы
Тип | Общий импульс | Полная кинетическая энергия г |
эластичный | Консервированный | Консервированный |
Неэластичный | Консервированный | Не сохраняется |
Взрыв | Консервированный | Не сохраняется |
Нравится:
Нравится Загрузка…
Классическая механика – документация SymPy 1.8
Механика
В физике механика описывает условия покоя (статика) или движения. (динамика). Есть несколько общих шагов для решения всех проблем с механикой. Во-первых, описывается идеализированное представление системы. Далее воспользуемся физическими законами для создания уравнений, определяющих поведение системы. Затем мы решаем эти уравнения, иногда аналитически, но обычно численно. Наконец, извлекаем информация из этих уравнений и решений.Текущий объем модуля это динамика многих тел: движение систем из множества частиц и / или твердые тела. Например, этот модуль можно использовать для понимания движения двойного маятника, планет, роботов-манипуляторов, велосипедов и любых другая система твердых тел, которая может нас заинтересовать.
Часто целью динамики множества тел является получение траектории движения система твердых тел во времени. Задача этой задачи – сначала сформулировать уравнения движения системы.Как только они сформулированы, они должны быть решены, то есть интегрированы в будущее. Когда цифровые компьютеры пришел, решение стало легкой частью проблемы. Теперь мы можем решать более сложные проблемы, что оставляет проблему формулирования уравнения.
Термин «уравнения движения» используется для описания приложения Ньютона. Второй закон для систем нескольких тел. Вид уравнений движения зависит от от метода, используемого для их создания.Этот пакет реализует два из этих методы: метод Кейна и метод Лагранжа. Этот модуль облегчает формулировка уравнений движения, которые затем могут быть решены (интегрированы) с использованием универсальные решатели обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ).
Подход к особому классу задач динамики – задачам вперед. динамика, имеет следующие ступени:
с описанием геометрии и конфигурации системы,
, определяющий способ перемещения системы, включая ограничения на ее движение
с описанием внешних сил и моментов в системе,
, комбинируя вышеуказанную информацию в соответствии со вторым законом Ньютона (\ (\ mathbf {F} = m \ mathbf {a} \)) и
, систематизирующий полученные уравнения таким образом, чтобы их можно было проинтегрировать для получения траектория системы во времени.
Вместе с остальной частью SymPy этот модуль выполняет шаги 4 и 5, при условии, что пользователь может выполнить с 1 по 3 для модуля. То есть, пользователь должен предоставить полное представление о бесплатных диаграммы тела, которые сами представляют систему, с которой этот код может предоставить уравнения движения в форме, допускающей численное интегрирование. Шаг 5 представляет собой сложную алгебру даже для довольно простых систем многих тел. Таким образом, желательно использовать символьный математический пакет, такой как Sympy, чтобы выполнить этот шаг.По этой причине этот модуль является частью Sympy. Шаг 4 представляет собой конкретный модуль sympy.physics.mechanics.
Физика (механика)
Физика (механика) Физика 180BH | H | H | Физика (механика) | H | | ||||||||||||||||||
На самом деле есть две вещи: наука и мнение; первое порождает знание, второе – невежество. Гиппократ | |||||||||||||||||||||||
Меню сайта Перейти к… Ожидания студентов Студенческие оценки Страница практики Глава 1 – Измерения и векторы Глава 2 – Движение в одном измерении Глава 3 – Движение снаряда Глава 4 – Законы Ньютона Глава 5 – Динамика движения Глава 6 – Цикулярное движение Глава 7 – Работа и энергия Глава 8 – Импульс Глава 9 – Вращательное движение Глава 10 – Вращательная динамика Глава 11 – Эластичность и периодическое движение Глава 12 – Звуковые волны Глава 13 – Жидкости Глава 14 – Температура и тепло Физика 180А Физика 180Б Физика 195 Физика 196 Физика 197 NS100 | Нажмите на проходящее изображение, чтобы узнать больше.. . |
Электронная почта:
[email protected]
Программа AP Physics
AP Physics Schedule
19 декабря 2014 г.
Ваши классные связующие должны быть сданы в понедельник.
Чтобы получить дополнительный балл, попробуйте связать свои увлечения с физикой.
Найдите тему, например, скейтбординг, серфинг, игра на гитаре, кулинарию, футбол, и свяжите ее с известными вам физическими концепциями.
Найдите интересный материал и синтезируйте его.
Мой пример
Ссылки на физику
HyperPhysics
Physics Мультики
Законы физики для мультфильмов
Ньютон Mountain
Fowler’s Анимация
Общие Физика Апплеты
Спектры
Физика Хронология
Хронология лауреатов Нобелевской премии
История Физика
Метод DRS
Определение ошибок
Шесть злых гениев I, II
Требования к классу
Механика – Кинематика и динамика
Измерение
Прямолинейное движение , II
Векторы
Движение в плоскости – 2D движение
Summer HW – 1, Fall HW – 1
Lab 1 – Измерения Word, Ex
Домашнее задание – Проф
Лаборатория 2 – Падение Галилея Word, PDF
Домашнее задание –
Лаборатория 3 – Сохранение Тельмы и Луизы Word
Ньютона
Законы движения Приложения
Работа и энергетика
Глава
6
Импульс
Заметки учителя: 1, 2, 3, 4, 5
Домашнее задание:
Лаборатория 4: Трение – наш друг, и
скольжение-скольжение На выезде
Домашнее задание:
Витрина: каждый)
Lab 6: Elastic Ngery, SlipSliding-doc-
Домашнее задание:
Витрина: 82 (по 10 точек)
Lab 9: Создание лаборатории
Циркуляр Движение Гравитация
Лаборатория 5: Round and Round, BA.doc, BA.pdf
Домашнее задание:
Жидкости
Разделы 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
Термодинамика
Разделы 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
Электрический заряд и поле
Разделы 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
Глава 17
Электрический потенциал
Электрический ток / сопротивление
Электромагнитный Индукционный
Глава Z
Специальная теория относительности
Викторина Y – пятница, 18 мая 2012 г.
Заметки для учителя теории относительности mov
страниц для учащихся.pdf Пробки
Квантовая механика
Викторина Z – пятница, 1 июня 2012 г.
Заметки учителя .mov
Требования по квантовой физике .pdf
Задачи учеников, рабочие таблицы
Ангелы, Квантовый реализм, A, B, C
Теория вероятностей, случайные процессы и статистика |
Классические теории поля |
Классическая статистическая механика |
Квантовая статистическая механика |
Флуктуационные явления, случайные процессы, шум и броуновское движение |
Теория решеток и статистика (Изинг, Поттс и др.) |
Классический транспорт |
Квантовый транспорт |
Классическая и квантовая термодинамика |
Другие разделы статистической физики, термодинамики и нелинейных динамических систем |
Прикладной классический электромагнетизм |
Теплопроводность |
Случайные явления и среды |
Кинетическая и транспортная теория газов |
Термодинамические свойства, уравнения состояния (газы) |
Механические свойства; сжимаемость (газы) |
Состав жидкостей |
Общая теория уравнений состояния и фазовых равновесий |
Общие исследования фазовых переходов |
Тепловые свойства жидкостей |
Квантовая статистическая теория (квантовые жидкости) |
Классические спиновые модели (Модели магнитного упорядочения) |
Нелинейная динамика и хаос |
Колебания, хаос и бифуркации |
Образование структуры в реакциях с диффузией, потоком и теплопередачей |
Паттерны (сложные системы) |
Самоорганизующиеся системы |
Сети |
Хемилюминесценция |
Химическая кинетика и динамика |
Специфические химические реакции; механизмы реакции |
Химия атмосферы |
Фотохимия |
Химическая термодинамика |
Нейронные сети (электроника) |
Транспорт |
Социально-экономические системы |
Системы, подчиняющиеся законам масштабирования |
Структуры и организация в сложных системах |
Сети и генеалогические деревья |
Другие темы, представляющие общий интерес для физиков |
Физиологическая оптика |
Физиологическая акустика |
Производство речи |
Восприятие речи |
Биоакустика |
Транспортные процессы и доставка лекарств |
Манипуляции с отдельными молекулами белков и других биологических молекул |
Химическая кинетика в биологических системах |
Фемтосекундное зондирование биологических молекул |
ЯМР биомолекул |
Физиологические материалы (e.г., кровь, коллаген и др.) |
Общая теория и математические аспекты |
Биомолекулы: типы |
Биомолекулы: структура и физические свойства |
Субклеточная структура и процессы |
Клеточные процессы |
Биологическая сложность |
Свойства высших организмов |
Экология и эволюция |
Действие электромагнитных и акустических полей на биологические системы |
Действие ионизирующего излучения на биологические системы |
Медицинская визуализация |
Рентгеновские снимки |
Магнитно-резонансная томография |
Спектроскопические и микроскопические методы в биофизике и медицинской физике |
Биофизические методы (методы исследования) |
Биомедицинская инженерия |
Другие разделы биологической и медицинской физики |
Макромолекулы и молекулы полимеров |
Растворы макромолекул и полимеров; полимерные расплавы |
Полимеры, эластомеры и пластмассы |
Полимеры, органические соединения (радиационное воздействие) |
Полимеры, органические соединения (электрические свойства тонких пленок) |
Органические соединения, полимеры (инфракрасный и рамановский спектры) |
Органические соединения и полимеры (спектры поглощения и отражения в видимой и ультрафиолетовой областях) |
Полимеры: свойства; реакции; полимеризация |
Теории репутаций и трубок (реология) |
Растворы полимеров (реология) |
Полимерные расплавы (реология) |
Смеси полимеров (реология) |
Блок-сополимеры (реология) |
Вязкоупругость, пластичность, вязкопластичность |
Сложные жидкости и коллоидные системы |
Фракталы; макроскопические агрегаты (включая агрегаты с ограниченной диффузией) |
Переходы твердое тело-жидкость |
Переходы жидкость-пар |
Переходы жидкость-жидкость |
Стеклование определенных систем |
Теория и моделирование стеклования |
Фазовые равновесия |
Диффузия и ионная проводимость в жидкостях |
Вязкость жидкостей; диффузионный перенос импульса |
Жидкости (фотолюминесценция) |
Реакции в золь-гелях, аэрогелях, пористых средах |
Электрохимия и электрофорез |
Дисперсные системы; сложные жидкости |
Основы и теоретические основы (реология) |
Деформация и текучесть (реология) |
Электро- и магнитореологические жидкости (реология) |
Суспензии, дисперсии, пасты, суспензии, коллоиды (реология) |
Эмульсии и пены (реология) |
Физические гели и микрогели (реология) |
ПАВ и мицеллярные системы, ассоциированные полимеры (реология) |
Методики и аппаратура (реология) |
Жидкие кристаллы (оптические материалы) |
Жидкие кристаллы |
Переходы в жидких кристаллах |
Жидкости, эмульсии и суспензии; жидкие кристаллы |
Жидкие кристаллы: нематические, холестерические, смектические, дискотические и др.(реология) |
Нуклеация |
Границы раздела газ-жидкость и вакуум-жидкость |
Границы раздела жидкость-жидкость |
Границы раздела жидкость-твердое тело |
Жидкие тонкие пленки |
Пленки Ленгмюра-Блоджетт на жидкостях |
Микроскопия поверхностей, границ раздела и тонких пленок |
Хемосорбция / физическая сорбция: адсорбируются на поверхностях |
Пленки Ленгмюра-Блоджетт на твердых телах, полимеры на поверхностях, биологические молекулы на поверхностях |
Вискеры и дендриты (рост, структура и неэлектронные свойства) |
Теория и модели роста пленки |
жидкофазная эпитаксия; осаждение из жидких фаз (расплавов, растворов и поверхностных слоев жидкостей) |
Термодинамика зародышеобразования |
Химия поверхности и межфазной границы; гетерогенные катализаторы на поверхности |
Гранулированные системы |
Пористые материалы; сыпучие материалы |
Твердые частицы (реология) |
Общая линейная акустика |
Нелинейная акустика |
Ультразвук, квантовая акустика и физические эффекты звука |
трансдукция; акустические устройства для генерации и воспроизведения звука |
Структурная акустика и вибрация |
Шум: его влияние и контроль |
Архитектурная акустика |
Акустические измерения и приборы |
Обработка звукового сигнала |
Другие темы в акустике |
Общая теория классической механики дискретных систем |
Формализмы в классической механике |
Управление механическими системами |
Теоретические исследования (статическая упругость) |
Колебания и механические волны |
Механика разрушения, усталость и трещины (сплошная механика твердого тела) |
Применение механики сплошных сред к конструкциям |
Другие темы механики сплошных сред |
Деформация и пластичность |
Структурное разрушение материалов (механические свойства твердых тел) |
Методы выращивания кристаллов; физика и химия роста кристаллов, морфология кристаллов и ориентация |
Трение, смазка и износ |
Канал и внутренний тепловой поток |
Тепловой поток пограничного слоя |
Естественная конвекция (теплопередача) |
Принудительная конвекция (теплопередача) |
Тепловой поток в пористой среде |
Общая теория гидродинамики |
Ламинарные потоки |
Нестабильность потока |
Турбулентные потоки |
Вихревая динамика; вращающиеся жидкости |
Гидродинамические волны |
Сжимаемые потоки; ударные волны |
Динамика разреженного газа |
Потоки неньютоновской жидкости |
Смешивание |
Хаос в гидродинамике |
Фракталы в гидродинамике |
Выбор рисунка; формирование паттернов (гидродинамика) |
Многофазные и стратифицированные потоки |
Течение через пористую среду |
Явления течений в квазиодномерных системах |
Микро- и наномасштабные явления потока |
Биологическая гидродинамика |
Магнитогидродинамика и электрогидродинамика |
Реактивные и радиационные потоки |
Релятивистская гидродинамика |
Другие темы гидродинамики |
Сонолюминесценция, триболюминесценция |
Плазменные динамо-машины |
Электрические свойства (ионизация, пробой, подвижность электронов и ионов и т. Д.) (газы) |
Магнитные свойства (газы) |
Оптические и диэлектрические свойства (газы) |
Элементарные процессы в плазме |
Свойства плазмы |
Фундаментальные исследования отдельных видов плазмы |
Динамика плазмы и поток |
Волны, колебания и неустойчивости в плазме и интенсивных пучках |
Лазерно-плазменные взаимодействия |
Плазменные взаимодействия (нелазерные) |
Производство плазмы и нагрев |
Магнитное удержание и равновесие |
Лазерное инерционное удержание |
Другие методы локализации |
Интенсивные пучки частиц и источники излучения |
Моделирование плазмы |
Методы и приборы для диагностики плазмы |
Лабораторные исследования космических и астрофизико-плазменных процессов |
Плазменные аппараты |
Электрические разряды |
Другие разделы физики плазмы и электрических разрядов |
Физика космической плазмы |
Температура и плотность плазмы (ионосфера) |
Движение плазмы; плазменная конвекция; ускорение частиц (ионосфера) |
Плазменные волны и неустойчивости (ионосфера) |
Взаимодействие плазмы с пылью и аэрозолями (ионосфера) |
МГД волны, плазменные волны и неустойчивости (магнитосфера) |
Движение плазмы; конвекция плазмы (магнитосфера) |
Плазменный лист (магнитосфера) |
Плазмосфера (магнитосфера) |
Приборы для физики космической плазмы, ионосферы и магнитосферы |
Другие темы в физике космической плазмы, физике ионосферы и магнитосферы |
Магнитогидродинамика и плазма (астрофизика) |
Взаимодействие с плазмой и полями солнечного ветра (кометы и малые тела) |
Плазма и МГД нестабильности (кометы и малые тела) |
Плазма солнечного ветра; источники солнечного ветра |
МГД волны; плазменные волны, турбулентность (межпланетная физика) |
Численное приближение и анализ |
Вычислительные методы; моделирование |
Вычислительные методы в статистической физике и нелинейной динамике |
Компьютеры в экспериментальной физике |
Вычислительные методы в классической механике |
Вычислительные методы в механике сплошных сред |
Вычислительные методы в гидродинамике |
Обработка изображений (включая извлечение источника) |
Математические процедуры и компьютерная техника |
Анализ временных рядов, изменчивость во времени |
Физика – Классическая механика
Classical Mechanics (последнее обновление: 8 февраля 2021 г.)Глава 1.Центры масс
1,1 | Введение и некоторые определения | |||
1,2 | Плоская треугольная пластина | |||
1,3 | Плоскости | |||
1,4 | Сводные данные | формул для плоских ламин и кривых | ||
1,6 | Теоремы Паппа | |||
1,7 | Однородные твердые тетраэдр, пирамида и конус | |||
1.8 | Полый конус | |||
1,9 | Полусферы | |||
1,10 | Резюме |
Глава 2. Момент инерции
2,1 | Определение момента 9019 | Значение инерции вращения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,3 | Моменты инерции некоторых простых форм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,4 | Радиус вращения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.5 | Плоские пластинки и массивные точки, распределенные на плоскости | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,6 | Трехмерные твердые фигуры. Сферы, цилиндры, конусы. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,7 | Трехмерные полые фигуры. Сферы, цилиндры, конусы. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,8 | Тор | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,9 | Линейная трехатомная молекула | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,10 | Маятники | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,11 | ПлоскостьМомент продукта. Смещение осей (теорема о параллельных осях). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,12 | Вращение осей | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,13 | Моментальный эллипс | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,14 | Собственные векторы и собственные значения | 9018 904 904 2,15 904 Размеры||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,17 | Вращение твердого тела. Тензор инерции. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.18 | Определение главных осей | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,19 | Момент инерции относительно точки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,20 | Эллипсы и эллипсоиды | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2,21 | 904 Глава 3. Частицы
3,1 | Введение |
3,2 | Момент силы |
3,3 | Момент импульса |
3.4 | Обозначение |
3,5 | Линейный импульс |
3,6 | Сила и скорость изменения импульса |
3,7 | Угловой момент | Сравнение |
3,10 | Кинетическая энергия |
3,11 | Крутящий момент и скорость изменения углового момента |
3.12 | Крутящий момент, угловой момент и точка движения |
3,13 | Теорема вириала |
Глава 4. Вращение твердого тела
4,1 | Введение | |
4,3 | Кинетическая энергия | |
4,4 | Уравнения движения Лагранжа | |
4,5 | Уравнения движения Эйлера | |
4.6 | Движение жесткой асимметричной верхней части без усилий | |
4,7 | Нежесткий вращатель | |
4,8 | Движение жесткой симметричной верхней части без усилий | |
4,9 | Центрифуги | |
4.10 | Верх |
Глава 5. Столкновения
5.1 | Введение |
5.2 | Прыгающие шары |
5.3 | Лобовое столкновение движущейся сферы с изначально неподвижной сферой |
5,4 | Наклонные столкновения |
5,5 | Косые (скользящие) упругие столкновения, альтернативная обработка Два столкновения | 5,6 Прямоугольные блоки |
Глава 6. Движение в сопротивляющейся среде
6.1 | Введение |
6.2 | Равномерно ускоренное движение |
6.3 | Движение, при котором сопротивление пропорционально скорости |
6.4 | Движение, при котором сопротивление пропорционально квадрату скорости. |
Глава 7. Снаряды
7,1 | Нет сопротивления воздуха | ||||||||||||||||||
7,2 | Сопротивление воздуха пропорционально скорости | ||||||||||||||||||
7,3 | Сопротивление воздуха 904 пропорционально скорости 904 904 Глава 8.Импульсные силы
Глава 9. Консервативные силы
Глава 10. Ракетное движение
9022 Простое гармоническое движение | ||||||||||||||||||
11,2 | Масса, прикрепленная к упругой пружине | ||||||||||||||||||
11,3 | Торсионный маятник | ||||||||||||||||||
11.4 | Обыкновенные однородные дифференциальные уравнения второго порядка | ||||||||||||||||||
11,5 | Демпфированные колебательные движения | ||||||||||||||||||
11,6 | Электрические аналоги |
Глава 12. Принудительные колебания
902
84 9022 902284 9022Глава 13.Механика Лагранжа
13,1 | Введение |
13,2 | Обобщенные координаты и обобщенные силы |
13,3 | Голономные ограничения |
Уравнения Лагранжа 904 Компоненты ускорения | |
13,6 | Скользящее мыло в коническом бассейне |
13,7 | Скользящее мыло в полусферическом бассейне |
13.8 | Дополнительные примеры |
13,9 | Вариационный принцип Гамильтона |
Глава 14. Гамильтонова механика
14,1 | Введение |
904 904 Аналоговый 14,2 | 904 Hamilton 904 Уравнения движения|
14,4 | Примеры |
14,5 | Скобки Пуассона |
Глава 15.Специальная теория относительности
15,1 | Введение | |
15,2 | Скорость света | |
15,3 | Подготовка | |
15,4 | Скорость относительна. Фундаментальный постулат специальной теории относительности. | |
15,5 | Преобразования Лоренца | |
15,6 | Но это противоречит здравому смыслу | |
15,7 | Преобразование Лоренца как вращение | |
Времяподобные и пространственноподобные 4-векторы | ||
15,9 | Сокращение Фитцджеральда-Лоренца | |
15,10 | Расширение времени | |
15,11 | ||
15,11 | 904 9019 9019 Bins4 и C||
15,13 | Одновременность | |
15,14 | Порядок событий, причинность и передача информации | |
15.15 | Производные | |
15,16 | Сложение скоростей | |
15,17 | Аберрация света | |
15,18 | Эффект Доплера | 904 9019 Отражение 9019 904 9019 Трансверсия 9019 9019 904 904 9019 Отражение Doppler 904 15,20Ускорение |
15,21 | Масса | |
15,22 | Импульс | |
15.23 | Некоторые математические результаты | |
15,24 | Кинетическая энергия | |
15,25 | Сумма кинетических энергий | |
15,26 | Энергия и масса | 904|
Единицы | ||
15,29 | Сила | |
15,30 | Электромагнетизм |
Глава 16.Гидростатика
16,1 | Введение |
16,2 | Плотность |
16,3 | Давление |
16,4 | Давление на горизонтальной поверхности. Давление на глубине z |
16,5 | Давление на вертикальной поверхности |
16,6 | Центр давления |
16,7 | Принцип Архимеда |
16.8 | Некоторые простые примеры |
16,9 | Плавающие тела |
Глава 17. Вибрационные системы
17,1 | Введение |
17,2 | 9018 Диат. Массы, две пружины и кирпичная стена |
17,4 | Маятник с двойным кручением |
17,5 | Маятник с двойным кручением |
17.6 | Линейная трехатомная молекула |
17,7 | Две массы, три пружины, две кирпичные стены |
17,8 | Поперечные колебания масс на натянутой струне |
Вода | |
17,11 | Система вибрации общего назначения |
17,12 | Система с приводом |
17.13 | Система с демпфирующим приводом |
Глава 18. Контактная сеть
18,1 | Введение |
18,2 | Внутреннее уравнение цепной линии |
в прямоугольной цепи Координаты и другие простые отношения | |
18,4 | Площадь катеноида |
Глава 19. Циклоида
19.1 | Введение | |
19,2 | Касательная к циклоиде | |
19,3 | Собственное уравнение циклоиды | |
19,4 | Вариации | Циклоида | 904 Вверх
19,6 | Движение на циклоиде, острие вниз | |
19,7 | Свойство брахистохрона циклоиды | |
19.8 | Сжатые и растянутые циклоиды | |
19,9 | Циклоидальный маятник | |
19,10 | Примеры циклоидального движения в физике |
Глава 20. Разное84
20.2
20.2.1 | Избыточное давление внутри капель и пузырьков |
20.2,2 | Угол контакта |
20.2.3 | Капиллярный подъем |
Глава 21. Центральные силы и эквивалентный потенциал
21.1 | Введение |
21,2 | Движение под центральной силой |
21,3 | Сила притяжения, обратная квадрату |
21,4 | Закон Гука |
Сила притяжения | |
214 214 | |
21,6 | A Общая центральная сила |
21,7 | Сила притяжения обратного куба |
Глава 22.Размеры
22,1 | Масса, длина и время | |
22,2 | Таблица размеров | |
22,3 | Проверка формул | |
22,4 | Величины | |
22,6 | Различные фундаментальные величины |
Приложение A. Разные проблемы
Приложение B.Решения разных проблем
.