механика Ньютона Механическая энергия Реактивное движение Механическая энергия Законы Кеплера Вынужденные колебания Стоячие волны Молекулярная физика и термодинамика

Классическая механика

Физические основы классической механики

Классическая механика или механика Ньютона изучает движение тел, которое состоит в перемещении тел или их частей друг относительно друга. Механику можно разделить на два раздела: кинематику и динамику.

Кинематика изучает движение тел, не интересуясь причинами, обуславливающими это движение.

Динамика изучает движение тел в связи с теми причинами ( взаимодействиями между телами), которые обуславливают тот или иной характер движения.

Если мы собираемся изучить движение какого-либо тела, то обязательно нужно указать, по отношению к каким другим телам происходит данное движение. Кроме того, для описания движения необходимо также определять время. Это делается с помощью часов.

Совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение, и отсчитывающих время часов образует систему отсчета.

Для того, чтобы получить возможность описывать движение количественно, приходится связывать с телами, образующими систему отсчета, какую-либо (например, декартову) систему координат.

Кинематика материальной точки

Материальная точка – это тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Материальная точка при своем движении описывает некоторую линию, которая называется траекторией. В зависимости от формы траектории различают прямолинейное движение, движение по окружности, криволинейное движение.

Путь - это расстояние между точками 1 и 2, отсчитанное вдоль траектории.

Перемещение - это прямолинейный отрезок, проведенный из точки 1 в точку 2.

Существуют три способа описания движения материальной точки: координатный, векторный и естественный.

1) Координатный способ:

Если с системой отсчета связать декартову систему координат (X, Y, Z) , то положение материальной точки А можно задать с помощью координат (x, y, z). Траекторию движения мы определим, если будем знать функцию x(t), y(t), z(t).

Молекулярная физика и термодинамика

Теоретические сведения и методические указания

 Молекулярная физика и термодинамика - разделы физики, в которых изучаются макроскопические

процессы в телах, связанные с огромным числом содержащихся в телах атомов и молекул. Для исследования этих процессов применяют два качественно различных и взаимно дополняющих друг друга метода: статистический (молекулярно-кинетический) и термодинамический. Первый лежит в основе молекулярной физики, второй -термодинамики.

 Молекулярная физика - раздел физики, изучающий строение и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений, основывающихся на том, что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении. Процессы, изучаемые молекулярной физикой, являются результатом совокупного действия огромного числа молекул. Законы поведения огромного числа молекул, являясь статистическими закономерностями, изучаются с помощью статистического метода. Этот метод основан натом, что свойства макроскопической системы в конечном счете определяются свойствами частиц системы, особенностями их движения и усредненными значениями динамических характеристик этих частиц. Термодинамика — раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями. Термодинамика не рассматривает микропроцессы, которые лежат в основе этих превращений. Этим термодинамический метод отличается от статистического. Термодинамическая система - совокупностью макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой, так и с другими телами (внешней средой). Состояние системы задается термодинамическими параметрами (параметрами состояния) — совокупностью физических величин, характеризующих свойства термодинамической системы. Обычно в качестве параметров состояния выбирают температуру, давление и удельный объем. Температура — физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Любое изменение в термодинамической системе, связанное с изменением хотя бы одного из ее термодинамических параметров, называется термодинамическим процессом. Макроскопическая система находится в термодинамическом равновесии, если ее состояние с течением времени не меняется.

Векторый способ: В этом случае достаточно выбрать в системе отсчета точку О начала отсчета.

Ускорение при криволинейном движении материальной точки В механике вводится еще одна важная характеристика движения – ускорение, т.е. скорость изменения вектора скорости  во времени.

Прямолинейное движение материальной точки: В этом случае радиус кривизны траектории равен бесконечности и нормальное ускорение равно нулю.

Моментом силы  относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением радиуса-вектора , проведенного из точки О в точку А приложения силы, на силу : . Моментом силы относительно неподвижной оси  называется скалярная величина , равная проекции на эту ось вектора   момента силы, определенного относительно произвольной точки О данной оси. Работа, совершаемая при повороте тела на бесконечно малый угол : .

 Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси: . Если ось вращения совпадает с главной осью инерции, проходящей через центр масс, то имеет место векторное равенство .


Основы термодинамики