Εισαγωγή
Το μάθημα της φυσικής και η σχέση της με άλλες επιστήμες
«Η ύλη είναι μια φιλοσοφική κατηγορία για τον προσδιορισμό της αντικειμενικής πραγματικότητας, η οποία ... εμφανίζεται από τις αισθήσεις μας, που υπάρχουν ανεξάρτητα από αυτές» (Lenin V.I. Poli. sobr. soch. T. 18. P. 131).
Η κίνηση είναι αναπόσπαστη ιδιότητα της ύλης και της μορφής της ύπαρξής της. Η κίνηση με την ευρεία έννοια της λέξης είναι κάθε είδους αλλαγές στην ύλη - από την απλή μετατόπιση έως τις πιο σύνθετες διαδικασίες της σκέψης. «Η κίνηση, που θεωρείται με τη γενικότερη έννοια της λέξης, δηλαδή, κατανοητή ως τρόπος ύπαρξης της ύλης, ως χαρακτηριστικό εγγενές στην ύλη, περιλαμβάνει όλες τις αλλαγές και διαδικασίες που συμβαίνουν στο Σύμπαν, που κυμαίνονται από την απλή κίνηση έως τη σκέψη» Engels F. Dialectics of nature - K¦ Marx, F. Engels, Op. 2η έκδ., τ. 20, σελ. 391).
Διάφορες μορφές κίνησης της ύλης μελετώνται από διάφορες επιστήμες, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής. Το θέμα της φυσικής, όπως, μάλιστα, κάθε επιστήμης, μπορεί να αποκαλυφθεί μόνο όπως παρουσιάζεται αναλυτικά. Είναι μάλλον δύσκολο να δοθεί ένας αυστηρός ορισμός του θέματος της φυσικής, επειδή τα όρια μεταξύ της φυσικής και ορισμένων σχετικών κλάδων είναι αυθαίρετα. Σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης, είναι αδύνατο να διατηρήσουμε τον ορισμό της φυσικής μόνο ως επιστήμης της φύσης.
Ο ακαδημαϊκός A.F. Ioffe (1880 - 1960, Σοβιετικός φυσικός) όρισε τη φυσική ως επιστήμη που μελετά γενικές ιδιότητεςκαι τους νόμους της κίνησης της ύλης και του πεδίου. Είναι πλέον γενικά αποδεκτό ότι όλες οι αλληλεπιδράσεις πραγματοποιούνται μέσω πεδίων, όπως βαρυτικά, ηλεκτρομαγνητικά, πυρηνικά δυναμικά πεδία. Το πεδίο, μαζί με την ύλη, είναι μια από τις μορφές ύπαρξης της ύλης. Η άρρηκτη σύνδεση μεταξύ πεδίου και ύλης, καθώς και η διαφορά στις ιδιότητές τους, θα ληφθούν υπόψη καθώς προχωρά η πορεία.
Η φυσική είναι η επιστήμη των απλούστερων και ταυτόχρονα των πιο γενικών μορφών κίνησης της ύλης και των αμοιβαίων μετασχηματισμών τους. Οι μορφές κίνησης της ύλης που μελετά η φυσική (μηχανικές, θερμικές κ.λπ.) υπάρχουν σε όλες τις ανώτερες και πιο σύνθετες μορφές κίνησης της ύλης (χημικές, βιολογικές κ.λπ.). Επομένως, όντας οι απλούστερες, είναι ταυτόχρονα και οι πιο γενικές μορφές κίνησης της ύλης. Οι ανώτερες και πιο σύνθετες μορφές της κίνησης της ύλης αποτελούν αντικείμενο μελέτης άλλων επιστημών (χημεία, βιολογία κ.λπ.).
Η φυσική είναι στενά συνδεδεμένη με τις φυσικές επιστήμες. Όπως είπε ο ακαδημαϊκός S.I. Vavilov (1891-1955· Σοβιετικός φυσικός και δημόσιο πρόσωπο), αυτή η στενή σύνδεση μεταξύ της φυσικής και άλλων κλάδων της φυσικής επιστήμης έχει οδηγήσει στο γεγονός ότι η φυσική έχει εξελιχθεί σε αστρονομία, γεωλογία, χημεία, βιολογία και άλλες φυσικές επιστήμες. τις βαθύτερες ρίζες. Ως αποτέλεσμα, διαμορφώθηκαν μια σειρά από νέους σχετικούς κλάδους, όπως η αστροφυσική, η γεωφυσική, η φυσική χημεία, η βιοφυσική κ.λπ.
Η φυσική είναι στενά συνδεδεμένη με την τεχνολογία και αυτή η σύνδεση είναι αμφίδρομη. Η φυσική αναπτύχθηκε από τις ανάγκες της τεχνολογίας (η ανάπτυξη της μηχανικής μεταξύ των αρχαίων Ελλήνων, για παράδειγμα, προκλήθηκε από τις απαιτήσεις της κατασκευής και του στρατιωτικού εξοπλισμού εκείνης της εποχής) και η τεχνολογία, με τη σειρά της, καθορίζει την κατεύθυνση της φυσικής έρευνας (για για παράδειγμα, κάποτε το έργο της δημιουργίας των πιο οικονομικών θερμικών μηχανών προκάλεσε μια θυελλώδη εξέλιξη της θερμοδυναμικής). Από την άλλη πλευρά, το τεχνικό επίπεδο παραγωγής εξαρτάται από την ανάπτυξη της φυσικής. Η φυσική είναι η βάση για τη δημιουργία νέων κλάδων της τεχνολογίας (ηλεκτρονική τεχνολογία, πυρηνική τεχνολογία κ.λπ.).
Η φυσική είναι στενά συνδεδεμένη με τη φιλοσοφία. Τέτοιες σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της φυσικής όπως ο νόμος της διατήρησης και του μετασχηματισμού της ενέργειας, η σχέση αβεβαιότητας στην ατομική φυσική κ.λπ., ήταν και είναι το σκηνικό μιας οξείας πάλης μεταξύ υλισμού και ιδεαλισμού. Σωστά φιλοσοφικά συμπεράσματα από επιστημονικές ανακαλύψειςστον τομέα της φυσικής πάντα επιβεβαίωναν τις βασικές διατάξεις του διαλεκτικού υλισμού, επομένως η μελέτη αυτών των ανακαλύψεων και η φιλοσοφική τους γενίκευση παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της επιστημονικής κοσμοθεωρίας.
Ο γρήγορος ρυθμός ανάπτυξης της φυσικής, οι αυξανόμενοι δεσμοί της με την τεχνολογία υποδεικνύουν τον διττό ρόλο του μαθήματος της φυσικής στο ανώτατο εκπαιδευτικό ίδρυμα, «από τη μια πλευρά, αυτή είναι μια θεμελιώδης βάση για τη θεωρητική κατάρτιση ενός μηχανικού, χωρίς την οποία Η επιτυχής δραστηριότητα είναι αδύνατη, από την άλλη, πρόκειται για τη διαμόρφωση μιας διαλεκτικής-υλιστικής και επιστημονικής-αθεϊστικής αντίληψης.
Μονάδες φυσικών μεγεθών
Η κύρια μέθοδος έρευνας στη φυσική είναι η εμπειρία - η αισθητηριακή-εμπειρική γνώση της αντικειμενικής πραγματικότητας με βάση την πρακτική, δηλαδή η παρατήρηση των υπό μελέτη φαινομένων υπό επακριβώς συνεκτιμημένες συνθήκες που καθιστούν δυνατή την παρακολούθηση της πορείας των φαινομένων και την επανειλημμένη αναπαραγωγή της όταν αυτές οι συνθήκες επαναλαμβάνονται.
Προβάλλονται υποθέσεις για να εξηγήσουν τα πειραματικά γεγονότα. Μια υπόθεση είναι μια επιστημονική υπόθεση που διατυπώνεται για να εξηγήσει ένα φαινόμενο και απαιτεί πειραματική επαλήθευση και θεωρητική αιτιολόγηση προκειμένου να γίνει μια αξιόπιστη επιστημονική θεωρία.
Ως αποτέλεσμα της γενίκευσης των πειραματικών γεγονότων, καθώς και των αποτελεσμάτων των δραστηριοτήτων των ανθρώπων, σωματική
cal νόμοι - σταθερά επαναλαμβανόμενα αντικειμενικά μοτίβα που υπάρχουν στη φύση. Οι πιο σημαντικοί νόμοι καθιερώνουν μια σχέση μεταξύ φυσικών μεγεθών, για την οποία είναι απαραίτητο να μετρηθούν αυτά τα μεγέθη. Η μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους είναι μια ενέργεια που εκτελείται με τη βοήθεια οργάνων μέτρησης για να βρεθεί η τιμή ενός φυσικού μεγέθους σε αποδεκτές μονάδες. Οι μονάδες φυσικών μεγεθών μπορούν να επιλεγούν αυθαίρετα, αλλά τότε θα υπάρξουν δυσκολίες στη σύγκριση τους. Επομένως, συνιστάται η εισαγωγή ενός συστήματος μονάδων που καλύπτει τις μονάδες όλων των φυσικών μεγεθών και σας επιτρέπει να λειτουργείτε με αυτές.
Για την κατασκευή ενός συστήματος μονάδων, οι μονάδες επιλέγονται αυθαίρετα για πολλά ανεξάρτητα φυσικά μεγέθη. Αυτές οι μονάδες ονομάζονται βασικές. Οι υπόλοιπες ποσότητες και οι μονάδες τους προέρχονται από τους νόμους που συνδέουν αυτές τις ποσότητες με τις κύριες. Ονομάζονται παράγωγα.
Στην ΕΣΣΔ, σύμφωνα με το Κρατικό Πρότυπο (GOST 8.417 - 81), το Διεθνές Σύστημα (SI) είναι υποχρεωτικό για χρήση, το οποίο βασίζεται σε επτά βασικές μονάδες - μέτρο, χιλιόγραμμο, δευτερόλεπτο, αμπέρ, kelvin, mole, candela - και δύο επιπλέον - ακτίνια και στεράδια.
Ένα μέτρο (m) είναι το μήκος της διαδρομής που διανύει το φως στο κενό σε 1/299.792.458 s.
Το κιλό (kg) είναι μάζα ίση με τη μάζα του διεθνούς πρωτοτύπου του κιλού (κύλινδρος πλατίνας-ιριδίου που φυλάσσεται στο Διεθνές Γραφείο Βαρών και Μετρών στις Σεβρές, κοντά στο Παρίσι).
Ένα δευτερόλεπτο (α) είναι ένας χρόνος ίσος με 9.192.631.770 περιόδους ακτινοβολίας που αντιστοιχεί στη μετάβαση μεταξύ δύο υπερλεπτών επιπέδων της θεμελιώδους κατάστασης του ατόμου καισίου-133.
Ampere (A) - η ισχύς ενός αμετάβλητου ρεύματος, το οποίο, όταν διέρχεται από δύο παράλληλους ευθύγραμμους αγωγούς άπειρου μήκους και αμελητέας διατομής, που βρίσκονται στο κενό σε απόσταση 1 m ο ένας από τον άλλο, δημιουργεί μια δύναμη μεταξύ αυτών των αγωγών ίση έως 2 10-7 N για κάθε μέτρο μήκος.
Kelvin (K) - 1/273,16 της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας του τριπλού σημείου του νερού.
Mole (mol) - η ποσότητα της ουσίας ενός συστήματος που περιέχει τόσα δομικά στοιχεία όσα άτομα υπάρχουν στο νουκλίδιο | 2C με μάζα 0,012 kg.
Candela (cd) - φωτεινή ένταση σε μια δεδομένη κατεύθυνση μιας πηγής που εκπέμπει μονοχρωματική ακτινοβολία με συχνότητα 540-1012 Hz, η φωτεινή ένταση ενέργειας της οποίας σε αυτή την κατεύθυνση είναι 1/683 W / sr.
Ακτίνιο (rad) - η γωνία μεταξύ δύο ακτίνων ενός κύκλου, το μήκος του τόξου μεταξύ του οποίου είναι ίσο με την ακτίνα.
Steradian (sr) - μια συμπαγής γωνία με μια κορυφή στο κέντρο της σφαίρας, που κόβει στην επιφάνεια της σφαίρας μια περιοχή ίση με την περιοχή ενός τετραγώνου με μια πλευρά ίση με την ακτίνα της σφαίρας.
Για τη δημιουργία παράγωγων μονάδων, χρησιμοποιούνται φυσικοί νόμοι που τις συνδέουν με βασικές μονάδες. Για παράδειγμα, από τον τύπο για ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση v \u003d s / t (s είναι η απόσταση που διανύθηκε, i είναι χρόνος), η προκύπτουσα μονάδα ταχύτητας είναι 1 m / s.
Η διάσταση ενός φυσικού μεγέθους είναι η έκφρασή του σε βασικές μονάδες. Προχωρώντας, για παράδειγμα, από τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα, λαμβάνουμε ότι η διάσταση της δύναμης
όπου M είναι η διάσταση της μάζας. L είναι η διάσταση του μήκους. T είναι η διάσταση του χρόνου.
Οι διαστάσεις και των δύο μερών των φυσικών ισοτήτων πρέπει να είναι ίδιες, αφού οι φυσικοί νόμοι δεν μπορούν να εξαρτώνται από την επιλογή των μονάδων φυσικών μεγεθών.
Συνεχίζοντας από αυτό, είναι δυνατό να ελεγχθεί η ορθότητα των ληφθέντων φυσικών τύπων (για παράδειγμα, κατά την επίλυση προβλημάτων), καθώς και να καθοριστούν οι διαστάσεις των φυσικών μεγεθών.
Φυσικά θεμέλια της μηχανικής
Η μηχανική είναι ένα μέρος της φυσικής που μελετά τα μοτίβα της μηχανικής κίνησης και τις αιτίες που προκαλούν ή αλλάζουν αυτή την κίνηση. Η μηχανική κίνηση αλλάζει με την πάροδο του χρόνου σχετική θέσησώματα ή μέρη τους.
Η ανάπτυξη της μηχανικής ως επιστήμης ξεκινά τον 3ο αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ ε., όταν ο αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αρχιμήδης (287 - 212 π.Χ.) διατύπωσε το νόμο της ισορροπίας του μοχλού και τους νόμους της ισορροπίας των αιωρούμενων σωμάτων. Οι βασικοί νόμοι της μηχανικής θεσπίστηκαν από τον Ιταλό φυσικό και αστρονόμο G. Galileo (1564 - 1642) και τελικά διατυπώθηκαν από τον Άγγλο επιστήμονα I. Newton (1643 - 1727).
Η μηχανική του Γαλιλαίου - Νεύτωνα ονομάζεται κλασική μηχανική. Μελετά τους νόμους της κίνησης των μακροσκοπικών σωμάτων των οποίων οι ταχύτητες είναι μικρές σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός στο κενό. Οι νόμοι της κίνησης των μακροσκοπικών σωμάτων με ταχύτητες συγκρίσιμες με το c μελετώνται από τη σχετικιστική μηχανική που βασίζεται στην ειδική θεωρία της σχετικότητας που διατύπωσε ο A. Einstein (1879 - 1955). Για να περιγράψουμε την κίνηση των μικροσκοπικών σωμάτων (μεμονωμένα άτομα και στοιχειώδη σωματίδια), οι νόμοι της κλασικής μηχανικής είναι ανεφάρμοστοι - αντικαθίστανται από τους νόμους της κβαντικής μηχανικής.
Στο πρώτο μέρος της πορείας μας, θα ασχοληθούμε με τη μηχανική του Γαλιλαίου - Νεύτωνα, δηλαδή θα εξετάσουμε την κίνηση μακροσκοπικών σωμάτων με ταχύτητες πολύ μικρότερες από την ταχύτητα c. ΣΤΟ κλασική μηχανικήη γενικά αποδεκτή έννοια του χώρου και του χρόνου, που αναπτύχθηκε από τον I. Newton και κυριαρχούσε στη φυσική επιστήμη κατά τον 17ο - 19ο αιώνα. Η μηχανική του Γαλιλαίου - Νεύτωνα θεωρεί τον χώρο και τον χρόνο ως αντικειμενικές μορφές ύπαρξης της ύλης, αλλά σε απομόνωση μεταξύ τους και από την κίνηση των υλικών σωμάτων, που αντιστοιχούσε στο επίπεδο γνώσης εκείνης της εποχής.
Δεδομένου ότι η μηχανική περιγραφή είναι οπτική και οικεία, και με τη βοήθειά της είναι δυνατόν να εξηγηθούν πολλά φυσικά φαινόμενα, τον 19ο αιώνα. ορισμένοι φυσικοί άρχισαν να ανάγουν όλα τα φαινόμενα σε μηχανικά. Αυτή η άποψη ήταν σύμφωνη με τον φιλοσοφικό μηχανιστικό υλισμό. Περαιτέρω ανάπτυξηΗ φυσική έχει δείξει, ωστόσο, ότι πολλά φυσικά φαινόμενα δεν μπορούν να αναχθούν στην απλούστερη μορφή κίνησης - τη μηχανική. Ο μηχανιστικός υλισμός έπρεπε να δώσει τη θέση του στον διαλεκτικό υλισμό, ο οποίος εξετάζει γενικότερους τύπους κίνησης της ύλης και λαμβάνει υπόψη όλη την ποικιλομορφία του πραγματικού κόσμου.
Η μηχανική χωρίζεται σε τρεις ενότητες: 1) κινηματική. 2) δυναμική? 3) στατικό.
Η κινηματική μελετά την κίνηση των σωμάτων χωρίς να εξετάζει τα αίτια που καθορίζουν αυτή την κίνηση.
Η δυναμική μελετά τους νόμους της κίνησης των σωμάτων και τις αιτίες που προκαλούν ή αλλάζουν αυτή την κίνηση.
Η στατική μελετά τους νόμους της ισορροπίας ενός συστήματος σωμάτων. Εάν οι νόμοι της κίνησης των σωμάτων είναι γνωστοί, τότε μπορούν να καθοριστούν και οι νόμοι της ισορροπίας από αυτούς. Επομένως, η φυσική δεν εξετάζει τους νόμους της στατικής χωριστά από τους νόμους της δυναμικής.
11η έκδ., στερ. - Μ.: 2006.- 560 σελ.
Το εγχειρίδιο (9η έκδοση, αναθεωρημένη και διευρυμένη, 2004) αποτελείται από επτά μέρη, τα οποία θέτουν τα φυσικά θεμέλια της μηχανικής, μοριακή φυσικήκαι θερμοδυναμική, ηλεκτρισμός και μαγνητισμός, οπτική, κβαντική φυσική ατόμων, μορίων και στερεών, φυσική του ατομικού πυρήνα και στοιχειωδών σωματιδίων. Το ζήτημα του συνδυασμού μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων έχει λυθεί ορθολογικά. Διαπιστώνεται η λογική συνέχεια και η σύνδεση μεταξύ της κλασικής και της σύγχρονης φυσικής. Δίνονται ερωτήσεις ελέγχου και εργασίες για ανεξάρτητη λύση.
Για φοιτητές μηχανικών και τεχνικών ειδικοτήτων ανώτερων Εκπαιδευτικά ιδρύματα.
Μορφή: pdf/zip (11- εκδ., 2006, 560s.)
Το μέγεθος: 6 MB
Κατεβάστε:
RGhost
1. Φυσικά θεμέλια της μηχανικής.
Κεφάλαιο 1. Στοιχεία κινηματικής
§ 1. Μοντέλα στη μηχανική. Σύστημα αναφοράς. Τροχιά, μήκος διαδρομής, διάνυσμα μετατόπισης
§ 2. Ταχύτητα
§ 3. Η επιτάχυνση και τα συστατικά της
§ 4. Γωνιακή ταχύτητα και γωνιακή επιτάχυνση
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 2. Δυναμική υλικού σημείου και μεταφορική κίνηση άκαμπτου σώματος Δύναμη
§ 6. Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα
§ 7. Τρίτος νόμος του Νεύτωνα
§ 8. Δυνάμεις τριβής
§ 9. Νόμος διατήρησης της ορμής. Κέντρο μάζας
§ 10. Εξίσωση κίνησης σώματος μεταβλητής μάζας
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 3. Εργασία και Ενέργεια
§ 11. Ενέργεια, εργασία, δύναμη
§ 12. Κινητικές και δυνητικές ενέργειες
§ 13. Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας
§ 14. Γραφική παράσταση ενέργειας
§ 15. Κρούση απολύτως ελαστικών και ανελαστικών σωμάτων
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 4
§ 16. Ροπή αδράνειας
§ 17. Κινητική ενέργειαπεριστροφή
§ 18. Στιγμή δύναμης. Εξίσωση δυναμικής περιστροφικής κίνησης άκαμπτου σώματος.
§ 19. Η γωνιακή ορμή και ο νόμος της διατήρησής της
§ 20. Ελεύθεροι άξονες. Γυροσκόπιο
§ 21. Παραμορφώσεις άκαμπτου σώματος
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 5 Στοιχεία θεωρίας πεδίου
§ 22. Νόμοι του Κέπλερ. Ο νόμος της βαρύτητας
§ 23. Βαρύτητα και βάρος. Αβαρυτητα.. 48 y 24. Το βαρυτικό πεδίο και η έντασή του
§ 25. Εργασία στο βαρυτικό πεδίο. Δυναμικό βαρυτικού πεδίου
§ 26. Κοσμικές ταχύτητες
§ 27. Μη αδρανειακά πλαίσια αναφοράς. Δυνάμεις αδράνειας
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 6
§ 28. Πίεση σε υγρό και αέριο
§ 29. Εξίσωση συνέχειας
§ 30. Η εξίσωση του Bernoull και οι συνέπειες από αυτήν
§ 31. Ιξώδες (εσωτερική τριβή). Στρωτά και τυρβώδη καθεστώτα ροής ρευστού
§ 32. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό του ιξώδους
§ 33. Κίνηση σωμάτων σε υγρά και αέρια
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 7
§ 35. Αξιώματα της ειδικής (ιδιωτικής) θεωρίας της σχετικότητας
§ 36. Μετασχηματισμοί Lorentz
§ 37. Συνέπειες των μετασχηματισμών Lorentz
§ 38. Διάστημα μεταξύ γεγονότων
§ 39. Βασικός νόμος της σχετικιστικής δυναμικής ενός υλικού σημείου
§ 40. Ο νόμος της σχέσης μάζας και ενέργειας
Καθήκοντα
2. Βασικές αρχές μοριακής φυσικής και θερμοδυναμικής
Κεφάλαιο 8
§ 41. Μέθοδοι έρευνας. Έμπειροι νόμοι ιδανικών αερίων
§ 42. Εξίσωση Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Βασική εξίσωση της μοριακής-κινητικής θεωρίας των ιδανικών αερίων
§ 44. Ο νόμος του Maxwell για την κατανομή των μορίων ενός ιδανικού αερίου σύμφωνα με τις ταχύτητες και τις ενέργειες της θερμικής κίνησης
§ 45. Βαρομετρικός τύπος. Διανομή Boltzmann
§ 46. Μέσος αριθμός συγκρούσεων και Μέσο μήκοςελεύθερη διαδρομή μορίων
§ 47. Πειραματική τεκμηρίωση της μοριακής-κινητικής θεωρίας
§ 48. Φαινόμενα μεταφοράς σε θερμοδυναμικά μη ισορροπημένα συστήματα
§ 49. Κενό και μέθοδοι απόκτησής του. Ιδιότητες εξαιρετικά σπάνιας αερίων
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 9. Βασικές αρχές της θερμοδυναμικής.
§ 50. Αριθμός βαθμών ελευθερίας ενός μορίου. Ο νόμος της ομοιόμορφης κατανομής της ενέργειας στους βαθμούς ελευθερίας των μορίων
§ 51. Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής
§ 52. Το έργο ενός αερίου με μεταβολή του όγκου του
§ 53. Θερμοχωρητικότητα
§ 54. Εφαρμογή του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου στις ισοδιεργασίες
§ 55. Αδιαβατική διεργασία. Πολυτροπική διαδικασία
§ 57. Εντροπία, στατιστική ερμηνεία και σύνδεση της με θερμοδυναμική πιθανότητα
§ 58. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής
§ 59. Θερμικοί κινητήρες και ψυγεία Κύκλος Carnot και η απόδοσή του για ένα ιδανικό αέριο
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 10
§ 61. Εξίσωση Van der Waals
§ 62. Οι ισόθερμες Van der Waals και η ανάλυσή τους
§ 63. Εσωτερική ενέργεια πραγματικού αερίου
§ 64. Εφέ Joule-Thomson
§ 65. Υγροποίηση αερίων
§ 66. Ιδιότητες υγρών. Επιφανειακή τάση
§ 67. Διαβροχή
§ 68. Πίεση κάτω από την καμπύλη επιφάνεια ενός υγρού
§ 69. Τριχοειδή φαινόμενα
§ 70. Στερεά σώματα. Μονο- και πολυκρύσταλλα
§ 71. Είδη κρυσταλλικών στερεών
§ 72. Ελαττώματα κρυστάλλων
§ 75. Μεταπτώσεις φάσεων πρώτου και δεύτερου είδους
§ 76. Διάγραμμα κατάστασης. τριπλό σημείο
Καθήκοντα
3. Ηλεκτρισμός και μαγνητισμός
Κεφάλαιο 11
§ 77. Ο νόμος διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου
§ 78. Νόμος του Coulomb
§ 79. Ηλεκτροστατικό πεδίο. Ένταση ηλεκτροστατικού πεδίου
§ 80. Η αρχή της υπέρθεσης ηλεκτροστατικών πεδίων. δίπολο πεδίο
§ 81. Θεώρημα Gauss για ηλεκτροστατικό πεδίο στο κενό
§ 82. Εφαρμογή του θεωρήματος Gauss στον υπολογισμό ορισμένων ηλεκτροστατικών πεδίων στο κενό
§ 83. Κυκλοφορία του διανύσματος έντασης ηλεκτροστατικού πεδίου
§ 84. Δυνατότητα ηλεκτροστατικού πεδίου
§ 85. Η τάση ως δυναμική κλίση. Ισοδυναμικές επιφάνειες
§ 86. Υπολογισμός της διαφοράς δυναμικού από την ένταση του πεδίου
§ 87. Είδη διηλεκτρικών. Πόλωση διηλεκτρικών
§ 88. Πόλωση. Ένταση πεδίου σε διηλεκτρικό
§ 89. Ηλεκτρική ανάμιξη. Θεώρημα Gauss για ηλεκτροστατικό πεδίο σε διηλεκτρικό
§ 90. Συνθήκες στη διεπαφή μεταξύ δύο διηλεκτρικών μέσων
§ 91. Σιδηροηλεκτρικά
§ 92. Αγωγοί σε ηλεκτροστατικό πεδίο
§ 93. Ηλεκτρική χωρητικότητα μονήρους αγωγού
§ 94. Πυκνωτές
§ 95. Ενέργεια συστήματος φορτίων, μονήρους αγωγού και πυκνωτή. Ενέργεια ηλεκτροστατικού πεδίου
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 12 ηλεκτρική ενέργεια
§ 96. Ηλεκτρικό ρεύμα, αντοχή και πυκνότητα ρεύματος
§ 97. Εξωτερικές δυνάμεις. Ηλεκτροκινητική δύναμηκαι ένταση
§ 98. Νόμος του Ohm. Αντίσταση αγωγού
§ 99. Εργασία και δύναμη. Νόμος Joule-Lenz
§ 100. Νόμος του Ohm για μια ανομοιογενή τομή μιας αλυσίδας
§ 101. Κανόνες Kirchhoff για διακλαδισμένα κυκλώματα
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 13
§ 104. Συνάρτηση εργασίας ηλεκτρονίων από μέταλλο
§ 105. Φαινόμενα εκπομπής και εφαρμογή τους
§ 106. Ιονισμός αερίων. Μη αυτοσυντηρούμενη εκκένωση αερίου
§ 107. Ανεξάρτητη εκκένωση αερίου και τα είδη της
§ 108. Το πλάσμα και οι ιδιότητές του
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 14
§ 109. Το μαγνητικό πεδίο και τα χαρακτηριστικά του
§ 110. Law Biot - Savart - Laplace και η εφαρμογή του στον υπολογισμό του μαγνητικού πεδίου
§ 111. νόμος Ampère. Αλληλεπίδραση παράλληλων ρευμάτων
§ 112. Μαγνητική σταθερά. Μονάδες μαγνητικής επαγωγής και έντασης μαγνητικού πεδίου
§ 113. Μαγνητικό πεδίο κινούμενου φορτίου
§ 114. Η δράση ενός μαγνητικού πεδίου σε κινούμενο φορτίο
§ 115. Κίνηση φορτισμένων σωματιδίων σε μαγνητικό πεδίο
§ 117. Hall effect
§ 118. Κυκλοφορία του διανύσματος Β μαγνητικού πεδίου στο κενό
§ 119. Μαγνητικά πεδίαηλεκτρομαγνητική βαλβίδα και τοροειδές
§ 121. Εργαστείτε για τη μετακίνηση ενός αγωγού και ενός κυκλώματος μεταφοράς ρεύματος σε μαγνητικό πεδίο
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 15
§ 122. Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής (πειράματα του Faraday
§ 123. Ο νόμος του Faraday και η προέλευσή του από το νόμο της διατήρησης της ενέργειας
§ 125. Δινορεύματα (Ρεύματα Foucault
§ 126. Επαγωγή του κυκλώματος. αυτοεπαγωγή
§ 127. Ρεύματα κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο του κυκλώματος
§ 128. Αμοιβαία επαγωγή
§ 129. Μετασχηματιστές
§130. Ενέργεια μαγνητικού πεδίου
ντάκες
Κεφάλαιο 16
§ 131. Μαγνητικές ροπές ηλεκτρονίων και ατόμων
§ 132. Δνα- και παραμαγνητισμός
§ 133. Μαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο στην ύλη
§ 134. Συνθήκες στη διεπαφή μεταξύ δύο μαγνητών
§ 135. Οι σιδηρομαγνήτες και οι ιδιότητές τους
§ 136. Η φύση του σιδηρομαγνητισμού
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 17
§ 137. Δίνη ηλεκτρικό πεδίο
§ 138. Ρεύμα μετατόπισης
§ 139. Εξισώσεις Maxwell για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο
4. Ταλαντώσεις και κύματα.
Κεφάλαιο 18
§ 140. Οι αρμονικές ταλαντώσεις και τα χαρακτηριστικά τους
§ 141. Μηχανικές αρμονικές δονήσεις
§ 142. Αρμονικός ταλαντωτής. Ελατήριο, φυσικά και μαθηματικά εκκρεμή
§ 144. Πρόσθεση αρμονικών ταλαντώσεων ίδιας κατεύθυνσης και ίδιας συχνότητας. κτυπά
§ 145. Πρόσθεση αμοιβαίων κάθετων ταλαντώσεων
§ 146. Διαφορική εξίσωσηελεύθερες αποσβεσμένες ταλαντώσεις (μηχανικές και ηλεκτρομαγνητικές) και η λύση της. Αυτοταλαντώσεις
§ 147. Διαφορική εξίσωση εξαναγκασμένων ταλαντώσεων (μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών) και η λύση της
§ 148. Πλάτος και φάση εξαναγκασμένων ταλαντώσεων (μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών). Απήχηση
§ 149. Εναλλασσόμενο ρεύμα
§ 150. Αντήχηση στρες
§ 151. Συντονισμός ρευμάτων
§ 152. Απελευθερώνεται ισχύς στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 19 ελαστικά κύματα.
§ 153. Κυματικές διεργασίες. Διαμήκη και εγκάρσια κύματα
§ 154. Η εξίσωση ενός κινούμενου κύματος. ταχύτητα φάσης. κυματική εξίσωση
§ 155. Η αρχή της υπέρθεσης. ταχύτητα ομάδας
§ 156. Παρεμβολή κυμάτων
§ 157. στάσιμα κύματα
§ 158. Ηχητικά κύματα
§ 159. Φαινόμενο Doppler στην ακουστική
§ 160. Ο υπέρηχος και η εφαρμογή του
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 20
§ 161. Πειραματική παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
§ 162. Διαφορική εξίσωση ηλεκτρομαγνητικού κύματος
§ 163. Ενέργεια ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. παλμός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου
§ 164. Ακτινοβολία διπόλου. Εφαρμογή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
Καθήκοντα
5. Οπτική. Η κβαντική φύση της ακτινοβολίας.
Κεφάλαιο 21. Στοιχεία γεωμετρικής και ηλεκτρονικής οπτικής.
§ 165. Βασικοί νόμοι της οπτικής. πλήρης αντανάκλαση
§ 166. Λεπτοί φακοί. Εικόνα αντικειμένων που χρησιμοποιούν φακούς
§ 167. Εκτροπές (λάθη) οπτικών συστημάτων
§ 168. Βασικά φωτομετρικά μεγέθη και οι μονάδες τους
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 22
§ 170. Ανάπτυξη ιδεών για τη φύση του φωτός
§ 171. Συνοχή και μονοχρωματικότητα των κυμάτων φωτός
§ 172. Παρεμβολή φωτός
§ 173. Μέθοδοι παρατήρησης της παρεμβολής φωτός
§ 174. Παρεμβολή φωτός σε λεπτές μεμβράνες
§ 175. Εφαρμογή παρεμβολής φωτός
Κεφάλαιο 23
§ 177. Μέθοδος ζωνών Fresnel. Ευθύγραμμη διάδοση του φωτός
§ 178. Περίθλαση Fresnel από στρογγυλή οπή και δίσκο
§ 179. Περίθλαση Fraunhofer κατά μία σχισμή
§ 180. Περίθλαση Fraunhofer σε πλέγμα περίθλασης
§ 181. Χωρικό πλέγμα. σκέδαση φωτός
§ 182. Περίθλαση σε χωρικό πλέγμα. Φόρμουλα Wolfe-Braggs
§ 183. Ανάλυση οπτικών οργάνων
§ 184. Η έννοια της ολογραφίας
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 24. Αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με την ύλη.
§ 185. Διασπορά φωτός
§ 186. Ηλεκτρονική θεωρία διασποράς φωτός
§ 188. Φαινόμενο Doppler
§ 189. Ακτινοβολία Vavilov-Cherenkov
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 25
§ 190. Φυσικό και πολωμένο φως
§ 191. Πόλωση φωτός κατά την ανάκλαση και διάθλαση στο όριο δύο διηλεκτρικών
§ 192. Διπλή διάθλαση
§ 193. Πολωτικά πρίσματα και πολαροΐδες
§ 194. Ανάλυση πολωμένου φωτός
§ 195. Τεχνητή οπτική ανισοτροπία
§ 196. Περιστροφή του επιπέδου πόλωσης
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 26. Κβαντική φύση της ακτινοβολίας.
§ 197. Η θερμική ακτινοβολία και τα χαρακτηριστικά της.
§ 198. νόμος Kirchhoff
§ 199. Νόμοι Stefan-Boltzmann και μετατοπίσεις Wien
§ 200. Formulas of Rayleigh-Jeans and Planck.
§ 201. Οπτική πυρομετρία. Πηγές θερμικού φωτός
§ 203. Η εξίσωση του Αϊνστάιν για το εξωτερικό φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Πειραματική επιβεβαίωση των κβαντικών ιδιοτήτων του φωτός
§ 204. Εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού φαινομένου
§ 205. Μάζα και ορμή φωτονίου. ελαφριά πίεση
§ 206. Το φαινόμενο Compton και η στοιχειώδης θεωρία του
§ 207. Ενότητα σωματικών και κυματικών ιδιοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας
Καθήκοντα
6. Στοιχεία κβαντικής φυσικής
Κεφάλαιο 27. Η θεωρία του Bohr για το άτομο του υδρογόνου.
§ 208. Μοντέλα του ατόμου των Thomson και Rutherford
§ 209. Γραμμικό φάσμα του ατόμου υδρογόνου
§ 210. Τα αξιώματα του Bohr
§ 211. Τα πειράματα του Frank στο Hertz
§ 212. Το φάσμα του ατόμου υδρογόνου κατά τον Bohr
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 28
§ 213. Σωματοκυματικός δυϊσμός των ιδιοτήτων της ύλης
§ 214. Μερικές ιδιότητες των κυμάτων de Broglie
§ 215. Σχέση αβεβαιότητας
§ 216. Κυματική συνάρτηση και η στατιστική της σημασία
§ 217. Η γενική εξίσωση Schrödinger. Εξίσωση Schrödinger για στατικές καταστάσεις
§ 218. Η αρχή της αιτιότητας στην κβαντομηχανική
§ 219. Κίνηση ελεύθερου σωματιδίου
§ 222. Γραμμικός αρμονικός ταλαντωτής στην κβαντομηχανική
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 29
§ 223. Άτομο υδρογόνου στην κβαντομηχανική
§ 224. L-κατάσταση ηλεκτρονίου σε άτομο υδρογόνου
§ 225. Σπιν ηλεκτρονίων. Spin κβαντικός αριθμός
§ 226. Η αρχή της δυσδιάκρισης των όμοιων σωματιδίων. Φερμιόνια και μποζόνια
Μεντελέεφ
§ 229. Φάσματα ακτίνων Χ
§ 231. Μοριακά φάσματα. Raman σκέδαση φωτός
§ 232. Απορρόφηση, αυθόρμητη και διεγερμένη εκπομπή
(λέιζερ
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 30
§ 234. Κβαντική στατιστική. χώρος φάσης. συνάρτηση διανομής
§ 235. Η έννοια της κβαντικής στατιστικής Bose-Einstein και Fermi-Dirac
§ 236. Εκφυλισμένο αέριο ηλεκτρονίων σε μέταλλα
§ 237. Η έννοια της κβαντικής θεωρίας της θερμοχωρητικότητας. Φωνόλες
§ 238. Συμπεράσματα της κβαντικής θεωρίας της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των μετάλλων
! Εφέ Joseph
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 31
§ 240. Η έννοια της ζώνης θεωρίας των στερεών
§ 241. Μέταλλα, διηλεκτρικά και ημιαγωγοί κατά τη θεωρία ζωνών
§ 242. Εγγενής αγωγιμότητα ημιαγωγών
§ 243. Αγωγιμότητα προσμίξεων ημιαγωγών
§ 244. Φωτοαγωγιμότητα ημιαγωγών
§ 245. Φωτεινότητα στερεών
§ 246. Επαφή δύο μετάλλων κατά τη θεωρία ταινιών
§ 247. Θερμοηλεκτρικά φαινόμενα και εφαρμογή τους
§ 248. Ανόρθωση σε επαφή μετάλλου-ημιαγωγού
§ 250. Δίοδοι και τρίοδοι ημιαγωγών (τρανζίστορ
Καθήκοντα
7. Στοιχεία της φυσικής του ατομικού πυρήνα και στοιχειωδών σωματιδίων.
Κεφάλαιο 32
§ 252. Ελάττωμα μάζας και ενέργεια δέσμευσης, πυρήνες
§ 253. Σπιν του πυρήνα και η μαγνητική ροπή του
§ 254. Πυρηνικές δυνάμεις. Μοντέλα πυρήνα
§ 255. Η ραδιενεργή ακτινοβολία και τα είδη της Κανόνες μετατόπισης
§ 257. Κανονισμοί α-φθοράς
§ 259. Η ακτινοβολία γάμμα και οι ιδιότητές της.
§ 260. Συντονιστική απορρόφηση της ακτινοβολίας y (φαινόμενο Mössbauer
§ 261. Μέθοδοι παρατήρησης και καταγραφής ραδιενεργών ακτινοβολιών και σωματιδίων
§ 262. Πυρηνικές αντιδράσεις και τα κύρια είδη τους
§ 263. Ποζιτρόνιο. /> -Αποσύνθεση. Ηλεκτρονική λήψη
§ 265. Αντίδραση πυρηνικής σχάσης
Άρθρο 266 Αλυσιδωτή αντίδρασηδιαίρεση
§ 267. Η έννοια της πυρηνικής ενέργειας
§ 268. Η αντίδραση της σύντηξης των ατομικών πυρήνων. Το πρόβλημα των ελεγχόμενων θερμοπυρηνικών αντιδράσεων
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 33
§ 269. Κοσμική ακτινοβολία
§ 270. Τα μιόνια και οι ιδιότητές τους
§ 271. Τα μεσόνια και οι ιδιότητές τους
§ 272. Είδη αλληλεπιδράσεων στοιχειωδών σωματιδίων
§ 273. Σωματίδια και αντισωματίδια
§ 274. Υπερών. Παράξενο και ισοτιμία στοιχειωδών σωματιδίων
§ 275. Ταξινόμηση στοιχειωδών σωματιδίων. Κουάρκς
Καθήκοντα
Βασικοί νόμοι και τύποι
1. Φυσικά θεμέλια της μηχανικής
2. Βασικές αρχές μοριακής φυσικής και θερμοδυναμικής
4. Ταλαντώσεις και κύματα
5. Οπτική. Η κβαντική φύση της ακτινοβολίας
6. Στοιχεία κβαντικής φυσικής ατόμων, μορίων και στερεών
7. Στοιχεία της φυσικής του ατομικού πυρήνα και στοιχειωδών σωματιδίων
Ευρετήριο θεμάτων
11η έκδ., στερ. - Μ.: 2006.- 560 σελ.
Το εγχειρίδιο (9η έκδοση, αναθεωρημένη και διευρυμένη, 2004) αποτελείται από επτά μέρη, τα οποία σκιαγραφούν τα φυσικά θεμέλια της μηχανικής, της μοριακής φυσικής και θερμοδυναμικής, του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού, της οπτικής, της κβαντικής φυσικής των ατόμων, των μορίων και των στερεών, του πυρήνα της ατομικής φυσικής και του στοιχειώδους σωματίδια. Το ζήτημα του συνδυασμού μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων έχει λυθεί ορθολογικά. Διαπιστώνεται η λογική συνέχεια και η σύνδεση μεταξύ της κλασικής και της σύγχρονης φυσικής. Δίνονται ερωτήσεις ελέγχου και εργασίες για ανεξάρτητη λύση.
Για φοιτητές μηχανικών και τεχνικών ειδικοτήτων ανώτατων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων.
Μορφή: pdf/zip (11- εκδ., 2006, 560s.)
Το μέγεθος: 6 MB
Κατεβάστε:
RGhost
1. Φυσικά θεμέλια της μηχανικής.
Κεφάλαιο 1. Στοιχεία κινηματικής
§ 1. Μοντέλα στη μηχανική. Σύστημα αναφοράς. Τροχιά, μήκος διαδρομής, διάνυσμα μετατόπισης
§ 2. Ταχύτητα
§ 3. Η επιτάχυνση και τα συστατικά της
§ 4. Γωνιακή ταχύτητα και γωνιακή επιτάχυνση
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 2. Δυναμική υλικού σημείου και μεταφορική κίνηση άκαμπτου σώματος Δύναμη
§ 6. Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα
§ 7. Τρίτος νόμος του Νεύτωνα
§ 8. Δυνάμεις τριβής
§ 9. Νόμος διατήρησης της ορμής. Κέντρο μάζας
§ 10. Εξίσωση κίνησης σώματος μεταβλητής μάζας
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 3. Εργασία και Ενέργεια
§ 11. Ενέργεια, εργασία, δύναμη
§ 12. Κινητικές και δυνητικές ενέργειες
§ 13. Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας
§ 14. Γραφική παράσταση ενέργειας
§ 15. Κρούση απολύτως ελαστικών και ανελαστικών σωμάτων
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 4
§ 16. Ροπή αδράνειας
§ 17. Κινητική ενέργεια περιστροφής
§ 18. Στιγμή δύναμης. Εξίσωση δυναμικής περιστροφικής κίνησης άκαμπτου σώματος.
§ 19. Η γωνιακή ορμή και ο νόμος της διατήρησής της
§ 20. Ελεύθεροι άξονες. Γυροσκόπιο
§ 21. Παραμορφώσεις άκαμπτου σώματος
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 5 Στοιχεία θεωρίας πεδίου
§ 22. Νόμοι του Κέπλερ. Ο νόμος της βαρύτητας
§ 23. Βαρύτητα και βάρος. Αβαρυτητα.. 48 y 24. Το βαρυτικό πεδίο και η έντασή του
§ 25. Εργασία στο βαρυτικό πεδίο. Δυναμικό βαρυτικού πεδίου
§ 26. Κοσμικές ταχύτητες
§ 27. Μη αδρανειακά πλαίσια αναφοράς. Δυνάμεις αδράνειας
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 6
§ 28. Πίεση σε υγρό και αέριο
§ 29. Εξίσωση συνέχειας
§ 30. Η εξίσωση του Bernoull και οι συνέπειες από αυτήν
§ 31. Ιξώδες (εσωτερική τριβή). Στρωτά και τυρβώδη καθεστώτα ροής ρευστού
§ 32. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό του ιξώδους
§ 33. Κίνηση σωμάτων σε υγρά και αέρια
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 7
§ 35. Αξιώματα της ειδικής (ιδιωτικής) θεωρίας της σχετικότητας
§ 36. Μετασχηματισμοί Lorentz
§ 37. Συνέπειες των μετασχηματισμών Lorentz
§ 38. Διάστημα μεταξύ γεγονότων
§ 39. Βασικός νόμος της σχετικιστικής δυναμικής ενός υλικού σημείου
§ 40. Ο νόμος της σχέσης μάζας και ενέργειας
Καθήκοντα
2. Βασικές αρχές μοριακής φυσικής και θερμοδυναμικής
Κεφάλαιο 8
§ 41. Μέθοδοι έρευνας. Έμπειροι νόμοι ιδανικών αερίων
§ 42. Εξίσωση Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Βασική εξίσωση της μοριακής-κινητικής θεωρίας των ιδανικών αερίων
§ 44. Ο νόμος του Maxwell για την κατανομή των μορίων ενός ιδανικού αερίου σύμφωνα με τις ταχύτητες και τις ενέργειες της θερμικής κίνησης
§ 45. Βαρομετρικός τύπος. Διανομή Boltzmann
§ 46. Μέσος αριθμός συγκρούσεων και μέση ελεύθερη διαδρομή μορίων
§ 47. Πειραματική τεκμηρίωση της μοριακής-κινητικής θεωρίας
§ 48. Φαινόμενα μεταφοράς σε θερμοδυναμικά μη ισορροπημένα συστήματα
§ 49. Κενό και μέθοδοι απόκτησής του. Ιδιότητες εξαιρετικά σπάνιας αερίων
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 9. Βασικές αρχές της θερμοδυναμικής.
§ 50. Αριθμός βαθμών ελευθερίας ενός μορίου. Ο νόμος της ομοιόμορφης κατανομής της ενέργειας στους βαθμούς ελευθερίας των μορίων
§ 51. Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής
§ 52. Το έργο ενός αερίου με μεταβολή του όγκου του
§ 53. Θερμοχωρητικότητα
§ 54. Εφαρμογή του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου στις ισοδιεργασίες
§ 55. Αδιαβατική διεργασία. Πολυτροπική διαδικασία
§ 57. Εντροπία, στατιστική ερμηνεία και σύνδεση της με θερμοδυναμική πιθανότητα
§ 58. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής
§ 59. Θερμικοί κινητήρες και ψυγεία Κύκλος Carnot και η απόδοσή του για ένα ιδανικό αέριο
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 10
§ 61. Εξίσωση Van der Waals
§ 62. Οι ισόθερμες Van der Waals και η ανάλυσή τους
§ 63. Εσωτερική ενέργεια πραγματικού αερίου
§ 64. Εφέ Joule-Thomson
§ 65. Υγροποίηση αερίων
§ 66. Ιδιότητες υγρών. Επιφανειακή τάση
§ 67. Διαβροχή
§ 68. Πίεση κάτω από την καμπύλη επιφάνεια ενός υγρού
§ 69. Τριχοειδή φαινόμενα
§ 70. Στερεά σώματα. Μονο- και πολυκρύσταλλα
§ 71. Είδη κρυσταλλικών στερεών
§ 72. Ελαττώματα κρυστάλλων
§ 75. Μεταπτώσεις φάσεων πρώτου και δεύτερου είδους
§ 76. Διάγραμμα κατάστασης. τριπλό σημείο
Καθήκοντα
3. Ηλεκτρισμός και μαγνητισμός
Κεφάλαιο 11
§ 77. Ο νόμος διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου
§ 78. Νόμος του Coulomb
§ 79. Ηλεκτροστατικό πεδίο. Ένταση ηλεκτροστατικού πεδίου
§ 80. Η αρχή της υπέρθεσης ηλεκτροστατικών πεδίων. δίπολο πεδίο
§ 81. Θεώρημα Gauss για ηλεκτροστατικό πεδίο στο κενό
§ 82. Εφαρμογή του θεωρήματος Gauss στον υπολογισμό ορισμένων ηλεκτροστατικών πεδίων στο κενό
§ 83. Κυκλοφορία του διανύσματος έντασης ηλεκτροστατικού πεδίου
§ 84. Δυνατότητα ηλεκτροστατικού πεδίου
§ 85. Η τάση ως δυναμική κλίση. Ισοδυναμικές επιφάνειες
§ 86. Υπολογισμός της διαφοράς δυναμικού από την ένταση του πεδίου
§ 87. Είδη διηλεκτρικών. Πόλωση διηλεκτρικών
§ 88. Πόλωση. Ένταση πεδίου σε διηλεκτρικό
§ 89. Ηλεκτρική ανάμιξη. Θεώρημα Gauss για ηλεκτροστατικό πεδίο σε διηλεκτρικό
§ 90. Συνθήκες στη διεπαφή μεταξύ δύο διηλεκτρικών μέσων
§ 91. Σιδηροηλεκτρικά
§ 92. Αγωγοί σε ηλεκτροστατικό πεδίο
§ 93. Ηλεκτρική χωρητικότητα μονήρους αγωγού
§ 94. Πυκνωτές
§ 95. Ενέργεια συστήματος φορτίων, μονήρους αγωγού και πυκνωτή. Ενέργεια ηλεκτροστατικού πεδίου
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 12
§ 96. Ηλεκτρικό ρεύμα, αντοχή και πυκνότητα ρεύματος
§ 97. Εξωτερικές δυνάμεις. Ηλεκτροκινητική δύναμη και τάση
§ 98. Νόμος του Ohm. Αντίσταση αγωγού
§ 99. Εργασία και δύναμη. Νόμος Joule-Lenz
§ 100. Νόμος του Ohm για μια ανομοιογενή τομή μιας αλυσίδας
§ 101. Κανόνες Kirchhoff για διακλαδισμένα κυκλώματα
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 13
§ 104. Συνάρτηση εργασίας ηλεκτρονίων από μέταλλο
§ 105. Φαινόμενα εκπομπής και εφαρμογή τους
§ 106. Ιονισμός αερίων. Μη αυτοσυντηρούμενη εκκένωση αερίου
§ 107. Ανεξάρτητη εκκένωση αερίου και τα είδη της
§ 108. Το πλάσμα και οι ιδιότητές του
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 14
§ 109. Το μαγνητικό πεδίο και τα χαρακτηριστικά του
§ 110. Law Biot - Savart - Laplace και η εφαρμογή του στον υπολογισμό του μαγνητικού πεδίου
§ 111. νόμος Ampère. Αλληλεπίδραση παράλληλων ρευμάτων
§ 112. Μαγνητική σταθερά. Μονάδες μαγνητικής επαγωγής και έντασης μαγνητικού πεδίου
§ 113. Μαγνητικό πεδίο κινούμενου φορτίου
§ 114. Η δράση ενός μαγνητικού πεδίου σε κινούμενο φορτίο
§ 115. Κίνηση φορτισμένων σωματιδίων σε μαγνητικό πεδίο
§ 117. Hall effect
§ 118. Κυκλοφορία του διανύσματος Β μαγνητικού πεδίου στο κενό
§ 119. Μαγνητικά πεδία σωληνοειδούς και δακτύλιου
§ 121. Εργαστείτε για τη μετακίνηση ενός αγωγού και ενός κυκλώματος μεταφοράς ρεύματος σε μαγνητικό πεδίο
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 15
§ 122. Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής (πειράματα του Faraday
§ 123. Ο νόμος του Faraday και η προέλευσή του από το νόμο της διατήρησης της ενέργειας
§ 125. Δινορεύματα (Ρεύματα Foucault
§ 126. Επαγωγή του κυκλώματος. αυτοεπαγωγή
§ 127. Ρεύματα κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο του κυκλώματος
§ 128. Αμοιβαία επαγωγή
§ 129. Μετασχηματιστές
§130. Ενέργεια μαγνητικού πεδίου
ντάκες
Κεφάλαιο 16
§ 131. Μαγνητικές ροπές ηλεκτρονίων και ατόμων
§ 132. Δνα- και παραμαγνητισμός
§ 133. Μαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο στην ύλη
§ 134. Συνθήκες στη διεπαφή μεταξύ δύο μαγνητών
§ 135. Οι σιδηρομαγνήτες και οι ιδιότητές τους
§ 136. Η φύση του σιδηρομαγνητισμού
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 17
§ 137. Ηλεκτρικό πεδίο δίνης
§ 138. Ρεύμα μετατόπισης
§ 139. Εξισώσεις Maxwell για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο
4. Ταλαντώσεις και κύματα.
Κεφάλαιο 18
§ 140. Οι αρμονικές ταλαντώσεις και τα χαρακτηριστικά τους
§ 141. Μηχανικές αρμονικές δονήσεις
§ 142. Αρμονικός ταλαντωτής. Ελατήριο, φυσικά και μαθηματικά εκκρεμή
§ 144. Πρόσθεση αρμονικών ταλαντώσεων ίδιας κατεύθυνσης και ίδιας συχνότητας. κτυπά
§ 145. Πρόσθεση αμοιβαίων κάθετων ταλαντώσεων
§ 146. Διαφορική εξίσωση ελεύθερων αποσβεσμένων ταλαντώσεων (μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών) και η λύση της. Αυτοταλαντώσεις
§ 147. Διαφορική εξίσωση εξαναγκασμένων ταλαντώσεων (μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών) και η λύση της
§ 148. Πλάτος και φάση εξαναγκασμένων ταλαντώσεων (μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών). Απήχηση
§ 149. Εναλλασσόμενο ρεύμα
§ 150. Αντήχηση στρες
§ 151. Συντονισμός ρευμάτων
§ 152. Απελευθερώνεται ισχύς στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 19
§ 153. Κυματικές διεργασίες. Διαμήκη και εγκάρσια κύματα
§ 154. Η εξίσωση ενός κινούμενου κύματος. ταχύτητα φάσης. κυματική εξίσωση
§ 155. Η αρχή της υπέρθεσης. ταχύτητα ομάδας
§ 156. Παρεμβολή κυμάτων
§ 157. στάσιμα κύματα
§ 158. Ηχητικά κύματα
§ 159. Φαινόμενο Doppler στην ακουστική
§ 160. Ο υπέρηχος και η εφαρμογή του
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 20
§ 161. Πειραματική παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
§ 162. Διαφορική εξίσωση ηλεκτρομαγνητικού κύματος
§ 163. Ενέργεια ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. παλμός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου
§ 164. Ακτινοβολία διπόλου. Εφαρμογή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
Καθήκοντα
5. Οπτική. Η κβαντική φύση της ακτινοβολίας.
Κεφάλαιο 21. Στοιχεία γεωμετρικής και ηλεκτρονικής οπτικής.
§ 165. Βασικοί νόμοι της οπτικής. πλήρης αντανάκλαση
§ 166. Λεπτοί φακοί. Εικόνα αντικειμένων που χρησιμοποιούν φακούς
§ 167. Εκτροπές (λάθη) οπτικών συστημάτων
§ 168. Βασικά φωτομετρικά μεγέθη και οι μονάδες τους
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 22
§ 170. Ανάπτυξη ιδεών για τη φύση του φωτός
§ 171. Συνοχή και μονοχρωματικότητα των κυμάτων φωτός
§ 172. Παρεμβολή φωτός
§ 173. Μέθοδοι παρατήρησης της παρεμβολής φωτός
§ 174. Παρεμβολή φωτός σε λεπτές μεμβράνες
§ 175. Εφαρμογή παρεμβολής φωτός
Κεφάλαιο 23
§ 177. Μέθοδος ζωνών Fresnel. Ευθύγραμμη διάδοση του φωτός
§ 178. Περίθλαση Fresnel από στρογγυλή οπή και δίσκο
§ 179. Περίθλαση Fraunhofer κατά μία σχισμή
§ 180. Περίθλαση Fraunhofer σε πλέγμα περίθλασης
§ 181. Χωρικό πλέγμα. σκέδαση φωτός
§ 182. Περίθλαση σε χωρικό πλέγμα. Φόρμουλα Wolfe-Braggs
§ 183. Ανάλυση οπτικών οργάνων
§ 184. Η έννοια της ολογραφίας
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 24. Αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με την ύλη.
§ 185. Διασπορά φωτός
§ 186. Ηλεκτρονική θεωρία διασποράς φωτός
§ 188. Φαινόμενο Doppler
§ 189. Ακτινοβολία Vavilov-Cherenkov
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 25
§ 190. Φυσικό και πολωμένο φως
§ 191. Πόλωση φωτός κατά την ανάκλαση και διάθλαση στο όριο δύο διηλεκτρικών
§ 192. Διπλή διάθλαση
§ 193. Πολωτικά πρίσματα και πολαροΐδες
§ 194. Ανάλυση πολωμένου φωτός
§ 195. Τεχνητή οπτική ανισοτροπία
§ 196. Περιστροφή του επιπέδου πόλωσης
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 26. Κβαντική φύση της ακτινοβολίας.
§ 197. Η θερμική ακτινοβολία και τα χαρακτηριστικά της.
§ 198. νόμος Kirchhoff
§ 199. Νόμοι Stefan-Boltzmann και μετατοπίσεις Wien
§ 200. Formulas of Rayleigh-Jeans and Planck.
§ 201. Οπτική πυρομετρία. Πηγές θερμικού φωτός
§ 203. Η εξίσωση του Αϊνστάιν για το εξωτερικό φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Πειραματική επιβεβαίωση των κβαντικών ιδιοτήτων του φωτός
§ 204. Εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού φαινομένου
§ 205. Μάζα και ορμή φωτονίου. ελαφριά πίεση
§ 206. Το φαινόμενο Compton και η στοιχειώδης θεωρία του
§ 207. Ενότητα σωματικών και κυματικών ιδιοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας
Καθήκοντα
6. Στοιχεία κβαντικής φυσικής
Κεφάλαιο 27. Η θεωρία του Bohr για το άτομο του υδρογόνου.
§ 208. Μοντέλα του ατόμου των Thomson και Rutherford
§ 209. Γραμμικό φάσμα του ατόμου υδρογόνου
§ 210. Τα αξιώματα του Bohr
§ 211. Τα πειράματα του Frank στο Hertz
§ 212. Το φάσμα του ατόμου υδρογόνου κατά τον Bohr
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 28
§ 213. Σωματοκυματικός δυϊσμός των ιδιοτήτων της ύλης
§ 214. Μερικές ιδιότητες των κυμάτων de Broglie
§ 215. Σχέση αβεβαιότητας
§ 216. Κυματική συνάρτηση και η στατιστική της σημασία
§ 217. Η γενική εξίσωση Schrödinger. Εξίσωση Schrödinger για στατικές καταστάσεις
§ 218. Η αρχή της αιτιότητας στην κβαντομηχανική
§ 219. Κίνηση ελεύθερου σωματιδίου
§ 222. Γραμμικός αρμονικός ταλαντωτής στην κβαντομηχανική
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 29
§ 223. Άτομο υδρογόνου στην κβαντομηχανική
§ 224. L-κατάσταση ηλεκτρονίου σε άτομο υδρογόνου
§ 225. Σπιν ηλεκτρονίων. Spin κβαντικός αριθμός
§ 226. Η αρχή της δυσδιάκρισης των όμοιων σωματιδίων. Φερμιόνια και μποζόνια
Μεντελέεφ
§ 229. Φάσματα ακτίνων Χ
§ 231. Μοριακά φάσματα. Raman σκέδαση φωτός
§ 232. Απορρόφηση, αυθόρμητη και διεγερμένη εκπομπή
(λέιζερ
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 30
§ 234. Κβαντική στατιστική. χώρος φάσης. συνάρτηση διανομής
§ 235. Η έννοια της κβαντικής στατιστικής Bose-Einstein και Fermi-Dirac
§ 236. Εκφυλισμένο αέριο ηλεκτρονίων σε μέταλλα
§ 237. Η έννοια της κβαντικής θεωρίας της θερμοχωρητικότητας. Φωνόλες
§ 238. Συμπεράσματα της κβαντικής θεωρίας της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των μετάλλων
! Εφέ Joseph
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 31
§ 240. Η έννοια της ζώνης θεωρίας των στερεών
§ 241. Μέταλλα, διηλεκτρικά και ημιαγωγοί κατά τη θεωρία ζωνών
§ 242. Εγγενής αγωγιμότητα ημιαγωγών
§ 243. Αγωγιμότητα προσμίξεων ημιαγωγών
§ 244. Φωτοαγωγιμότητα ημιαγωγών
§ 245. Φωτεινότητα στερεών
§ 246. Επαφή δύο μετάλλων κατά τη θεωρία ταινιών
§ 247. Θερμοηλεκτρικά φαινόμενα και εφαρμογή τους
§ 248. Ανόρθωση σε επαφή μετάλλου-ημιαγωγού
§ 250. Δίοδοι και τρίοδοι ημιαγωγών (τρανζίστορ
Καθήκοντα
7. Στοιχεία της φυσικής του ατομικού πυρήνα και στοιχειωδών σωματιδίων.
Κεφάλαιο 32
§ 252. Ελάττωμα μάζας και ενέργεια δέσμευσης, πυρήνες
§ 253. Σπιν του πυρήνα και η μαγνητική ροπή του
§ 254. Πυρηνικές δυνάμεις. Μοντέλα πυρήνα
§ 255. Η ραδιενεργή ακτινοβολία και τα είδη της Κανόνες μετατόπισης
§ 257. Κανονισμοί α-φθοράς
§ 259. Η ακτινοβολία γάμμα και οι ιδιότητές της.
§ 260. Συντονιστική απορρόφηση της ακτινοβολίας y (φαινόμενο Mössbauer
§ 261. Μέθοδοι παρατήρησης και καταγραφής ραδιενεργών ακτινοβολιών και σωματιδίων
§ 262. Πυρηνικές αντιδράσεις και τα κύρια είδη τους
§ 263. Ποζιτρόνιο. /> -Αποσύνθεση. Ηλεκτρονική λήψη
§ 265. Αντίδραση πυρηνικής σχάσης
§ 266. Αλυσιδωτή αντίδραση σχάσης
§ 267. Η έννοια της πυρηνικής ενέργειας
§ 268. Η αντίδραση της σύντηξης των ατομικών πυρήνων. Το πρόβλημα των ελεγχόμενων θερμοπυρηνικών αντιδράσεων
Καθήκοντα
Κεφάλαιο 33
§ 269. Κοσμική ακτινοβολία
§ 270. Τα μιόνια και οι ιδιότητές τους
§ 271. Τα μεσόνια και οι ιδιότητές τους
§ 272. Είδη αλληλεπιδράσεων στοιχειωδών σωματιδίων
§ 273. Σωματίδια και αντισωματίδια
§ 274. Υπερών. Παράξενο και ισοτιμία στοιχειωδών σωματιδίων
§ 275. Ταξινόμηση στοιχειωδών σωματιδίων. Κουάρκς
Καθήκοντα
Βασικοί νόμοι και τύποι
1. Φυσικά θεμέλια της μηχανικής
2. Βασικές αρχές μοριακής φυσικής και θερμοδυναμικής
4. Ταλαντώσεις και κύματα
5. Οπτική. Η κβαντική φύση της ακτινοβολίας
6. Στοιχεία κβαντικής φυσικής ατόμων, μορίων και στερεών
7. Στοιχεία της φυσικής του ατομικού πυρήνα και στοιχειωδών σωματιδίων
Ευρετήριο θεμάτων
Κριτής: Καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του A. M. Fabrikant του Ινστιτούτου Ηλεκτρομηχανικής της Μόσχας (Τεχνικό Πανεπιστήμιο) V. A. Kasyanov
ISBN 5-06-003634-0 Κρατική Ενιαία Επιχείρηση "Εκδοτικός Οίκος" μεταπτυχιακό σχολείο", 2001
Η αρχική διάταξη αυτής της έκδοσης είναι ιδιοκτησία του εκδοτικού οίκου Vysshaya Shkola και η αναπαραγωγή (αναπαραγωγή) της με οποιονδήποτε τρόπο χωρίς τη συγκατάθεση του εκδότη απαγορεύεται.
Πρόλογος
Το εγχειρίδιο είναι γραμμένο σύμφωνα με το τρέχον πρόγραμμα του μαθήματος της φυσικής Γιαμηχανικών και τεχνικών ειδικοτήτων ανώτατων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων και προορίζεται για σπουδαστές ανώτατων τεχνικών εκπαιδευτικών ιδρυμάτων πλήρους φοίτησης με περιορισμένο αριθμό ωρών φυσικής, με δυνατότητα χρήσης του σε βραδινές και εκπαιδευτικές μορφές αλληλογραφίας.
Ο μικρός όγκος του σχολικού βιβλίου επιτυγχάνεται με προσεκτική επιλογή και συνοπτική παρουσίαση της ύλης.
Το βιβλίο αποτελείται από επτά μέρη. Το πρώτο μέρος παρέχει μια συστηματική παρουσίαση φυσικά θεμέλιακλασική μηχανική, καθώς και στοιχεία της ειδικής (ιδιωτικής) θεωρίας της σχετικότητας. Το δεύτερο μέρος είναι αφιερωμένο στα βασικά της μοριακής φυσικής και της θερμοδυναμικής. Το τρίτο μέρος ασχολείται με την ηλεκτροστατική, το συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα και τον ηλεκτρομαγνητισμό. Στο τέταρτο μέρος, αφιερωμένο στην έκθεση της θεωρίας των ταλαντώσεων και της βούλησης, εξετάζονται παράλληλα οι μηχανικές και ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις, υποδεικνύονται οι ομοιότητες και οι διαφορές τους και συγκρίνονται οι φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν κατά τις αντίστοιχες ταλαντώσεις. Το πέμπτο μέρος ασχολείται με τα στοιχεία της γεωμετρικής και ηλεκτρονικής οπτικής, την κυματική οπτική και την κβαντική φύση της ακτινοβολίας. Το έκτο μέρος είναι αφιερωμένο στα στοιχεία της κβαντικής φυσικής των ατόμων, των μορίων και των στερεών. Το έβδομο μέρος περιγράφει τα στοιχεία της φυσικής του ατομικού πυρήνα και των στοιχειωδών σωματιδίων.
Η παρουσίαση του υλικού πραγματοποιείται χωρίς δυσκίνητους μαθηματικούς υπολογισμούς, δίνεται η δέουσα προσοχή στη φυσική ουσία των φαινομένων και στις έννοιες και τους νόμους που τα περιγράφουν, καθώς και στη συνέχεια της σύγχρονης και κλασικής φυσικής. Όλα τα βιογραφικά δεδομένα δίνονται σύμφωνα με το βιβλίο του Yu. A. Khramov "Physics" (M .: Nauka, 1983).
Για τον προσδιορισμό των διανυσματικών ποσοτήτων σε όλα τα σχήματα και στο κείμενο, χρησιμοποιείται έντονη γραφή, εκτός από τις ποσότητες που υποδεικνύονται με ελληνικά γράμματα, οι οποίες, για τεχνικούς λόγους, πληκτρολογούνται στο κείμενο με ανοιχτό τύπο με βέλος.
Ο συγγραφέας εκφράζει τη βαθιά του ευγνωμοσύνη στους συναδέλφους και τους αναγνώστες, των οποίων οι ευγενικές παρατηρήσεις και προτάσεις συνέβαλαν στη βελτίωση του βιβλίου. Είμαι ιδιαίτερα ευγνώμων στον καθηγητή V. A. Kasyanov για την κριτική του βιβλίου και για τα σχόλιά του.
Εισαγωγή
Το μάθημα της φυσικής και η σχέση της με άλλες επιστήμες
Ο κόσμος γύρω σου, ό,τι υπάρχει γύρω σου και που ανακαλύπτουμε μέσα από τις αισθήσεις, είναι ύλη.
Η κίνηση είναι αναπόσπαστη ιδιότητα της ύλης και της μορφής της ύπαρξής της. Η κίνηση με την ευρεία έννοια της λέξης είναι κάθε είδους αλλαγές στην ύλη - από την απλή μετατόπιση έως τις πιο σύνθετες διαδικασίες της σκέψης.
Διάφορες μορφές κίνησης της ύλης μελετώνται από διάφορες επιστήμες, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής. Το θέμα της φυσικής, όπως, μάλιστα, κάθε επιστήμης, μπορεί να αποκαλυφθεί μόνο όπως παρουσιάζεται αναλυτικά. Είναι μάλλον δύσκολο να δοθεί ένας αυστηρός ορισμός του θέματος της φυσικής, επειδή τα όρια μεταξύ της φυσικής και ορισμένων σχετικών κλάδων είναι αυθαίρετα. Σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης, είναι αδύνατο να διατηρήσουμε τον ορισμό της φυσικής μόνο ως επιστήμης της φύσης.
Ο ακαδημαϊκός A.F. Ioffe (1880-1960, Ρώσος φυσικός)* όρισε τη φυσική ως μια επιστήμη που μελετά τις γενικές ιδιότητες και τους νόμους της κίνησης της ύλης και του πεδίου. Είναι πλέον γενικά αποδεκτό ότι όλες οι αλληλεπιδράσεις πραγματοποιούνται μέσω πεδίων, όπως βαρυτικά, ηλεκτρομαγνητικά, πυρηνικά δυναμικά πεδία. Το πεδίο, μαζί με την ύλη, είναι μια από τις μορφές ύπαρξης της ύλης. Η άρρηκτη σύνδεση μεταξύ πεδίου και ύλης, καθώς και η διαφορά στις ιδιότητές τους, θα ληφθούν υπόψη καθώς προχωρά η πορεία.
*Όλα τα δεδομένα δίνονται σύμφωνα με τον βιογραφικό οδηγό «Φυσική» του Yu. A. Khramov (M.: Nauka, 1983).
Η φυσική είναι η επιστήμη των απλούστερων και ταυτόχρονα των πιο γενικών μορφών κίνησης της ύλης και των αμοιβαίων μετασχηματισμών τους. Οι μορφές κίνησης της ύλης που μελετά η φυσική (μηχανικές, θερμικές κ.λπ.) υπάρχουν σε όλες τις ανώτερες και πιο σύνθετες μορφές κίνησης της ύλης (χημικές, βιολογικές κ.λπ.). Επομένως, όντας οι απλούστερες, είναι ταυτόχρονα και οι πιο γενικές μορφές κίνησης της ύλης. Οι ανώτερες και πιο σύνθετες μορφές της κίνησης της ύλης αποτελούν αντικείμενο μελέτης άλλων επιστημών (χημεία, βιολογία κ.λπ.).
Η φυσική είναι στενά συνδεδεμένη με τις φυσικές επιστήμες. Αυτή η στενή σύνδεση της φυσικής με άλλους κλάδους της φυσικής επιστήμης, όπως σημείωσε ο ακαδημαϊκός S. I. Vavilov (1891-1955, Ρώσος φυσικός και δημόσιο πρόσωπο), οδήγησε στο γεγονός ότι η φυσική έχει εξελιχθεί στην αστρονομία, τη γεωλογία, τη χημεία, τη βιολογία και άλλες φυσικές επιστήμες. οι πιο βαθιές ρίζες.. Ως αποτέλεσμα, διαμορφώθηκαν μια σειρά από νέους σχετικούς κλάδους, όπως η αστροφυσική, η βιοφυσική κ.λπ.
Η φυσική είναι επίσης στενά συνδεδεμένη με την τεχνολογία και αυτή η σύνδεση έχει αμφίδρομο χαρακτήρα. Η φυσική αναπτύχθηκε από τις ανάγκες της τεχνολογίας (η ανάπτυξη της μηχανικής μεταξύ των αρχαίων Ελλήνων, για παράδειγμα, προκλήθηκε από τις απαιτήσεις της κατασκευής και του στρατιωτικού εξοπλισμού εκείνης της εποχής) και η τεχνολογία, με τη σειρά της, καθορίζει την κατεύθυνση της φυσικής έρευνας (για για παράδειγμα, κάποτε το έργο της δημιουργίας των πιο οικονομικών θερμικών μηχανών προκάλεσε μια θυελλώδη εξέλιξη της θερμοδυναμικής). Από την άλλη πλευρά, το τεχνικό επίπεδο παραγωγής εξαρτάται από την ανάπτυξη της φυσικής. Η φυσική είναι η βάση για τη δημιουργία νέων κλάδων της τεχνολογίας (ηλεκτρονική τεχνολογία, πυρηνική τεχνολογία κ.λπ.).
Ο γρήγορος ρυθμός ανάπτυξης της φυσικής, οι αυξανόμενοι δεσμοί της με την τεχνολογία υποδεικνύουν τον σημαντικό ρόλο του μαθήματος της φυσικής στο τεχνικό κολέγιο: αυτή είναι η θεμελιώδης βάση για τη θεωρητική εκπαίδευση ενός μηχανικού, χωρίς την οποία η επιτυχής δραστηριότητά του είναι αδύνατη.
Μονάδες φυσικών μεγεθών
Η κύρια μέθοδος έρευνας στη φυσική είναι η εμπειρία - βασισμένη στην πρακτική, η αισθητηριακή-εμπειρική γνώση της αντικειμενικής πραγματικότητας, δηλαδή η παρατήρηση των μελετημένων φαινομένων υπό επακριβώς λαμβανόμενες υπόψη συνθήκες που καθιστούν δυνατή την παρακολούθηση της πορείας των φαινομένων και την επανειλημμένη αναπαραγωγή της όταν αυτές οι συνθήκες επαναλαμβάνονται.
Προβάλλονται υποθέσεις για να εξηγήσουν τα πειραματικά γεγονότα. Υπόθεση- αυτή είναι μια επιστημονική υπόθεση που διατυπώνεται για να εξηγήσει ένα φαινόμενο και απαιτεί πειραματική επαλήθευση και θεωρητική αιτιολόγηση προκειμένου να γίνει μια αξιόπιστη επιστημονική θεωρία.
Ως αποτέλεσμα της γενίκευσης των πειραματικών γεγονότων, καθώς και των αποτελεσμάτων των δραστηριοτήτων των ανθρώπων, φυσικοί νόμοι- σταθερά επαναλαμβανόμενα αντικειμενικά μοτίβα που υπάρχουν στη φύση. Οι πιο σημαντικοί νόμοι καθιερώνουν μια σχέση μεταξύ φυσικών μεγεθών, για την οποία είναι απαραίτητο να μετρηθούν αυτά τα μεγέθη. Η μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους είναι μια ενέργεια που εκτελείται με τη βοήθεια οργάνων μέτρησης για να βρεθεί η τιμή ενός φυσικού μεγέθους σε αποδεκτές μονάδες. Οι μονάδες φυσικών μεγεθών μπορούν να επιλεγούν αυθαίρετα, αλλά τότε θα υπάρξουν δυσκολίες στη σύγκριση τους. Επομένως, είναι σκόπιμο να εισαχθεί ένα σύστημα μονάδων που να καλύπτει τις μονάδες όλων των φυσικών μεγεθών.
Για την κατασκευή ενός συστήματος μονάδων, οι μονάδες επιλέγονται αυθαίρετα για πολλά ανεξάρτητα φυσικά μεγέθη. Αυτές οι μονάδες ονομάζονται βασικός.Οι υπόλοιπες ποσότητες και οι μονάδες τους προέρχονται από τους νόμους που συνδέουν αυτές τις ποσότητες και τις μονάδες τους με τις κύριες. Καλούνται παράγωγα.
Προς το παρόν, το Διεθνές Σύστημα (SI) είναι υποχρεωτικό για χρήση στην επιστημονική και εκπαιδευτική βιβλιογραφία, το οποίο βασίζεται σε επτά βασικές μονάδες - μέτρο, χιλιόγραμμο, δευτερόλεπτο, αμπέρ, kelvin, mole, candela - και δύο επιπλέον - ραδιάνια και στεράδια.
Μετρητής(m) είναι το μήκος της διαδρομής που διανύει το φως στο κενό σε 1/299792458 s.
Χιλιόγραμμο(kg) - μάζα ίση με τη μάζα του διεθνούς πρωτοτύπου του κιλού (κύλινδρος πλατίνας-ιριδίου που φυλάσσεται στο Διεθνές Γραφείο Βαρών και Μετρών στις Σεβρές, κοντά στο Παρίσι).
Δεύτερος(s) - χρόνος ίσος με 9192631770 περιόδους ακτινοβολίας που αντιστοιχούν στη μετάβαση μεταξύ δύο υπερλεπτών επιπέδων της βασικής κατάστασης του ατόμου καισίου-133.
Αμπέρ(Α) - η ισχύς ενός αμετάβλητου ρεύματος, το οποίο, όταν διέρχεται από δύο παράλληλους ευθύγραμμους αγωγούς άπειρου μήκους και αμελητέας διατομής, που βρίσκονται στο κενό σε απόσταση 1 m ο ένας από τον άλλο, θα δημιουργήσει μια δύναμη μεταξύ αυτών των αγωγών ίση με 210 - 7 N για κάθε μέτρο μήκος.
Κέλβιν(Κ) - 1/273,16 μέρος της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας του τριπλού σημείου του νερού.
ΕΛΙΑ δερματος(mol) - η ποσότητα της ουσίας ενός συστήματος που περιέχει τόσα δομικά στοιχεία όσα άτομα υπάρχουν στο νουκλίδιο των 12 C με μάζα 0,012 kg.
Καντέλα(cd) - φωτεινή ένταση σε δεδομένη κατεύθυνση πηγής που εκπέμπει μονοχρωματική ακτινοβολία με συχνότητα 54010 12 Hz, της οποίας η φωτεινή ένταση ενέργειας προς αυτή την κατεύθυνση είναι 1/683 W/sr.
Ακτίνιο(rad) - η γωνία μεταξύ δύο ακτίνων ενός κύκλου, το μήκος του τόξου μεταξύ των οποίων είναι ίσο με την ακτίνα.
Στεραδιανός(cp) - μια συμπαγής γωνία με μια κορυφή στο κέντρο της σφαίρας, που κόβει στην επιφάνεια της σφαίρας μια περιοχή ίση με την περιοχή ενός τετραγώνου με μια πλευρά ίση με την ακτίνα της σφαίρας.
Για τη δημιουργία παράγωγων μονάδων, χρησιμοποιούνται φυσικοί νόμοι που τις συνδέουν με βασικές μονάδες. Για παράδειγμα, από τον τύπο για ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση v= μικρό/ t (μικρό – απόσταση που διανύθηκε, t - χρόνος) η παραγόμενη μονάδα ταχύτητας είναι 1 m/s.
1 ΦΥΣΙΚΑ ΘΕΜΕΛΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ
Κεφάλαιο 1 Στοιχεία κινηματικής
§ 1. Μοντέλα στη μηχανική. Σύστημα αναφοράς. Τροχιά, μήκος διαδρομής, διάνυσμα μετατόπισης
Μηχανική- ένα μέρος της φυσικής που μελετά τους νόμους της μηχανικής κίνησης και τις αιτίες που προκαλούν ή αλλάζουν αυτή την κίνηση. μηχανική κίνηση- πρόκειται για αλλαγή με την πάροδο του χρόνου στη σχετική θέση των σωμάτων ή των μερών τους.
Η ανάπτυξη της μηχανικής ως επιστήμης ξεκινά τον 3ο αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ ε., όταν ο αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αρχιμήδης (287-212 π.Χ.) διατύπωσε το νόμο της ισορροπίας του μοχλού και τους νόμους της ισορροπίας των αιωρούμενων σωμάτων. Οι βασικοί νόμοι της μηχανικής θεσπίστηκαν από τον Ιταλό φυσικό και αστρονόμο G. Galileo (1564-1642) και τελικά διατυπώθηκαν από τον Άγγλο επιστήμονα I. Newton (1643-1727).
Γαλιλαιο-νευτώνεια μηχανική ονομάζεται κλασική μηχανική.Μελετά τους νόμους της κίνησης των μακροσκοπικών σωμάτων των οποίων οι ταχύτητες είναι μικρές σε σύγκριση με την ταχύτητα του φωτός c στο κενό. Μελετώνται οι νόμοι της κίνησης μακροσκοπικών σωμάτων με ταχύτητες συγκρίσιμες με την ταχύτητα c σχετικιστική μηχανική,βασισμένο στο ειδική θεωρία της σχετικότητας,διατύπωσε ο Α. Αϊνστάιν (1879-1955). Για να περιγράψουμε την κίνηση των μικροσκοπικών σωμάτων (μεμονωμένα άτομα και στοιχειώδη σωματίδια), οι νόμοι της κλασικής μηχανικής δεν εφαρμόζονται - αντικαθίστανται από τους νόμους μηχανική φαλαινών.
Στο πρώτο μέρος του μαθήματός μας, θα μελετήσουμε τη μηχανική Galileo-Newton, δηλ. θεωρήστε την κίνηση μακροσκοπικών σωμάτων με ταχύτητες πολύ μικρότερες από την ταχύτητα c. Στην κλασική μηχανική, η έννοια του χώρου και του χρόνου, που αναπτύχθηκε από τον I. Newton και κυριαρχούσε στη φυσική επιστήμη κατά τον 17ο-19ο αιώνα, είναι γενικά αποδεκτή. Η μηχανική του Γαλιλαίου-Νεύτωνα θεωρεί τον χώρο και τον χρόνο ως αντικειμενικές μορφές της ύπαρξης της ύλης, αλλά σε απομόνωση μεταξύ τους και από την κίνηση των υλικών σωμάτων, που αντιστοιχούσε στο επίπεδο γνώσης εκείνης της εποχής.
Η μηχανική χωρίζεται σε τρεις ενότητες: I) κινηματική. 2) δυναμική? 3) στατικό.
Η κινηματική μελετά την κίνηση των σωμάτων χωρίς να εξετάζει τα αίτια που καθορίζουν αυτή την κίνηση.
Δυναμικήμελετά τους νόμους της κίνησης των σωμάτων και τις αιτίες που προκαλούν ή αλλάζουν αυτή την κίνηση.
Στατικήμελετά τους νόμους της ισορροπίας ενός συστήματος σωμάτων. Εάν οι νόμοι της κίνησης των σωμάτων είναι γνωστοί, τότε μπορούν να καθοριστούν και οι νόμοι της ισορροπίας από αυτούς. Επομένως, η φυσική δεν εξετάζει τους νόμους της στατικής χωριστά από τους νόμους της δυναμικής.
Η μηχανική για να περιγράψει την κίνηση των σωμάτων, ανάλογα με τις συνθήκες συγκεκριμένων εργασιών, χρησιμοποιεί διαφορετικά φυσικά μοντέλα.Το πιο απλό μοντέλο είναι υλικό σημείο- ένα σώμα με μάζα, οι διαστάσεις του οποίου σε αυτό το πρόβλημα μπορούν να παραμεληθούν. Η έννοια του υλικού σημείου είναι αφηρημένη, αλλά η εισαγωγή του διευκολύνει την επίλυση πρακτικών προβλημάτων. Για παράδειγμα, όταν μελετάμε την κίνηση των πλανητών σε τροχιές γύρω από τον Ήλιο, μπορεί κανείς να τους πάρει για υλικά σημεία.
Ένα αυθαίρετο μακροσκοπικό σώμα ή σύστημα σωμάτων μπορεί να χωριστεί διανοητικά σε μικρά αλληλεπιδρώντα μέρη, καθένα από τα οποία θεωρείται ως υλικό σημείο. Τότε η μελέτη της κίνησης ενός αυθαίρετου συστήματος σωμάτων ανάγεται στη μελέτη ενός συστήματος υλικών σημείων. Στη μηχανική, κάποιος μελετά πρώτα την κίνηση ενός υλικού σημείου και στη συνέχεια προχωρά στη μελέτη της κίνησης ενός συστήματος υλικών σημείων.
Υπό την επίδραση των σωμάτων το ένα στο άλλο, τα σώματα μπορούν να παραμορφωθούν, δηλαδή να αλλάξουν το σχήμα και το μέγεθός τους. Ως εκ τούτου, ένα άλλο μοντέλο εισάγεται στη μηχανική - ένα απολύτως άκαμπτο σώμα. Ένα απολύτως άκαμπτο σώμα είναι ένα σώμα που σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να παραμορφωθεί και υπό οποιεσδήποτε συνθήκες η απόσταση μεταξύ δύο σημείων (ή ακριβέστερα μεταξύ δύο σωματιδίων) αυτού του σώματος παραμένει σταθερή.
Οποιαδήποτε κίνηση ενός άκαμπτου σώματος μπορεί να αναπαρασταθεί ως συνδυασμός μεταφορικών και περιστροφικών κινήσεων. Η μεταγραφική κίνηση είναι μια κίνηση κατά την οποία κάθε ευθεία γραμμή που συνδέεται σταθερά με το κινούμενο σώμα παραμένει παράλληλη στην αρχική του θέση. Η περιστροφική κίνηση είναι μια κίνηση κατά την οποία όλα τα σημεία του σώματος κινούνται κατά μήκος κύκλων των οποίων τα κέντρα βρίσκονται στην ίδια ευθεία γραμμή, που ονομάζεται άξονας περιστροφής.
Η κίνηση των σωμάτων συμβαίνει στο χώρο και στο χρόνο. Επομένως, για να περιγράψουμε την κίνηση ενός υλικού σημείου, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε σε ποια σημεία του χώρου βρισκόταν αυτό το σημείο και σε ποιες χρονικές στιγμές πέρασε τη μία ή την άλλη θέση.
Η θέση ενός υλικού σημείου προσδιορίζεται σε σχέση με κάποιο άλλο, αυθαίρετα επιλεγμένο σώμα, που ονομάζεται σώμα αναφοράς. Ένα σύστημα αναφοράς συνδέεται με αυτό - ένα σύνολο συστημάτων συντεταγμένων και ρολογιών που σχετίζονται με το σώμα αναφοράς. Στο πιο συχνά χρησιμοποιούμενο καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων, η θέση ενός σημείου ΑΛΛΑσε μια δεδομένη χρονική στιγμή σε σχέση με αυτό το σύστημα χαρακτηρίζεται από τρεις συντεταγμένες Χ, y και zή διάνυσμα ακτίνας rπροέρχεται από την αρχή του συστήματος συντεταγμένων έως δεδομένο σημείο(Εικ. 1).
Όταν ένα υλικό σημείο μετακινείται, οι συντεταγμένες του αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Στη γενική περίπτωση, η κίνησή του καθορίζεται από τις βαθμωτές εξισώσεις
x = x(t), y = y(t), z = z(t), (1.1)
ισοδύναμο με τη διανυσματική εξίσωση
r = r(t). (1.2)
Καλούνται οι εξισώσεις (1.1) και, κατά συνέπεια, (1.2). κινηματικές εξισώσειςκινήσεις υλικό σημείο.
Ο αριθμός των ανεξάρτητων συντεταγμένων που καθορίζουν πλήρως τη θέση ενός σημείου στο χώρο ονομάζεται αριθμός βαθμών ελευθερίας. Εάν ένα υλικό σημείο κινείται ελεύθερα στο χώρο, τότε, όπως ήδη αναφέρθηκε, έχει τρεις βαθμούς ελευθερίας (συντεταγμένες x, yκαι z), αν κινείται κατά μήκος κάποιας επιφάνειας, τότε κατά δύο βαθμούς ελευθερίας, εάν κατά μήκος κάποιας γραμμής, τότε κατά έναν βαθμό ελευθερίας.
Εξαιρώντας tστις εξισώσεις (1.1) και (1.2), παίρνουμε την εξίσωση για την τροχιά του υλικού σημείου. Τροχιάκίνηση ενός υλικού σημείου - μια γραμμή που περιγράφεται από αυτό το σημείο στο χώρο. Ανάλογα με το σχήμα της τροχιάς, η κίνηση μπορεί να είναι ευθύγραμμη ή καμπυλόγραμμη.
Εξετάστε την κίνηση ενός υλικού σημείου κατά μήκος μιας αυθαίρετης τροχιάς (Εικ. 2). Ας αρχίσουμε να μετράμε το χρόνο από τη στιγμή που το σημείο ήταν στη θέση ΑΛΛΑ.Μήκος διατομής τροχιάς AB,διέρχεται από ένα υλικό σημείο από τη στιγμή που άρχισε ο χρόνος, καλείται μήκος διαδρομής μικρόκαι είναι βαθμωτή συνάρτησηχρόνος: μικρό = μικρό(t) .Διάνυσμα r = r -r 0 , που σύρεται από την αρχική θέση του κινούμενου σημείου στη θέση του σε μια δεδομένη χρονική στιγμή (αύξηση της ακτίνας-διανύσματος του σημείου στο εξεταζόμενο χρονικό διάστημα), λέγεται κίνηση.
Με την ευθύγραμμη κίνηση, το διάνυσμα μετατόπισης συμπίπτει με το αντίστοιχο τμήμα της τροχιάς και το μέτρο μετατόπισης | r| ίση με την απόσταση που διανύθηκε μικρό.
§ 2. Ταχύτητα
Για να χαρακτηριστεί η κίνηση ενός υλικού σημείου, εισάγεται μια διανυσματική ποσότητα - η ταχύτητα, η οποία ορίζεται ως ταχύτητακίνηση, καθώς και κατεύθυνσησε αυτό το χρονικό σημείο.
Αφήστε το υλικό σημείο να κινηθεί κατά μήκος κάποιας καμπυλόγραμμης τροχιάς έτσι ώστε τη στιγμή του χρόνου tαντιστοιχεί στο διάνυσμα ακτίνας r 0 (Εικ. 3). Για μικρό χρονικό διάστημα tσημείο θα περάσει το μονοπάτι μικρόκαι θα λάβει στοιχειώδη (άπειρα μικρή) μετατόπιση r.
Διάνυσμα μέσης ταχύτηταςείναι ο λόγος της αύξησης r της ακτίνας-διανύσματος του σημείου προς το χρονικό διάστημα t:
(2.1)
Η κατεύθυνση του διανύσματος μέσης ταχύτητας συμπίπτει με την κατεύθυνση του r. Με απεριόριστη μείωση στο tη μέση ταχύτητα τείνει σε μια οριακή τιμή, η οποία ονομάζεται στιγμιαία ταχύτητα v:
Η στιγμιαία ταχύτητα v, επομένως, είναι μια διανυσματική ποσότητα ίση με την πρώτη παράγωγο της ακτίνας-διανύσματος του κινούμενου σημείου ως προς το χρόνο. Εφόσον η τομή συμπίπτει με την εφαπτομένη στο όριο, το διάνυσμα ταχύτητας v κατευθύνεται εφαπτομενικά στην τροχιά προς την κατεύθυνση της κίνησης (Εικ. 3). Καθώς το μειώνεται tδιαδρομή μικρόθα πλησιάζει όλο και περισσότερο το |r|, άρα το δομοστοιχείο της στιγμιαίας ταχύτητας
Έτσι, η μονάδα της στιγμιαίας ταχύτητας είναι ίση με την πρώτη παράγωγο της διαδρομής ως προς το χρόνο:
(2.2)
Στο άνιση κίνηση -ο συντελεστής στιγμιαίας ταχύτητας αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιήστε τη βαθμωτή τιμή v - μέση ταχύτηταάνιση κίνηση:
Από το σχ. 3 προκύπτει ότι v> |v|, επειδή μικρό> |r|, και μόνο στην περίπτωση ευθύγραμμης κίνησης
Αν η έκφραση δ μικρό = vρε t (βλ. τύπο (2.2)) ενσωματώνονται με την πάροδο του χρόνου εντός του εύρους των tπριν t + t, τότε βρίσκουμε το μήκος της διαδρομής που διανύθηκε από το χρονικό σημείο t:
(2.3)
Πότε ομοιόμορφη κίνησηη αριθμητική τιμή της στιγμιαίας ταχύτητας είναι σταθερή. τότε η έκφραση (2.3) παίρνει τη μορφή
Το μήκος της διαδρομής που διανύθηκε κατά ένα σημείο στο χρονικό διάστημα από t 1 έως tΤο 2 δίνεται από το ολοκλήρωμα
§ 3. Η επιτάχυνση και τα συστατικά της
Στην περίπτωση ανομοιόμορφης κίνησης, είναι σημαντικό να γνωρίζετε πόσο γρήγορα αλλάζει η ταχύτητα με την πάροδο του χρόνου. Το φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει τον ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας σε απόλυτη τιμή και κατεύθυνση είναι επιτάχυνση.
Σκεφτείτε επίπεδη κίνηση,εκείνοι. κίνηση στην οποία όλα τα μέρη της τροχιάς ενός σημείου βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Αφήστε το διάνυσμα v να ορίσει την ταχύτητα του σημείου ΑΛΛΑτην εποχή εκείνη t. Κατά το χρόνο tτο κινούμενο σημείο μετακινήθηκε στη θέση ΣΤΟκαι απέκτησε ταχύτητα διαφορετική από την v τόσο σε συντελεστή όσο και σε διεύθυνση και ίση με v 1 = v + v. Μετακινήστε το διάνυσμα v 1 στο σημείο ΑΛΛΑκαι βρείτε το v (Εικ. 4).
Μέση επιτάχυνσηανομοιόμορφη κίνηση στο διάστημα από tπριν t + tονομάζεται διανυσματική ποσότητα ίση με το λόγο της μεταβολής της ταχύτητας v προς το χρονικό διάστημα t
Στιγμιαία επιτάχυνσημια (επιτάχυνση) μιας υλικής στιγμής tθα υπάρχει ένα όριο μέσης επιτάχυνσης:
Έτσι, η επιτάχυνση a είναι ένα διανυσματικό μέγεθος ίσο με την πρώτη παράγωγο της ταχύτητας ως προς το χρόνο.
Αποσυνθέτουμε το διάνυσμα v σε δύο συνιστώσες. Για αυτό, από το σημείο ΑΛΛΑ(Εικ. 4) προς την κατεύθυνση της ταχύτητας v, σχεδιάζουμε το διάνυσμα 
, modulo ίσο με v 1 . Είναι προφανές ότι το διάνυσμα 
,
ίσος 
, καθορίζει τη μεταβολή της ταχύτητας με την πάροδο του χρόνου t
modulo:
. Το δεύτερο συστατικό 
Το διάνυσμα v χαρακτηρίζει τη μεταβολή της ταχύτητας με την πάροδο του χρόνου t
προς.
Εφαπτομενική συνιστώσα της επιτάχυνσης
δηλ. ίση με την πρώτη χρονική παράγωγο του συντελεστή ταχύτητας, καθορίζοντας έτσι τον ρυθμό μεταβολής του συντελεστή ταχύτητας.
Ας βρούμε τη δεύτερη συνιστώσα της επιτάχυνσης. Ας πούμε την ουσία ΣΤΟαρκετά κοντά στο σημείο ΑΛΛΑ,άρα μικρόμπορεί να θεωρηθεί τόξο κύκλου κάποιας ακτίνας r, που δεν διαφέρει πολύ από μια χορδή ΑΒ.Στη συνέχεια από την ομοιότητα τριγώνων AOBκαι EAD ακολουθεί v n /ΑΒ = v 1 /r, αλλά αφού ΑΒ = vt, έπειτα
Στο όριο στο 
παίρνουμε 
.
Αφού , η γωνία EADτείνει στο μηδέν, και αφού το τρίγωνο EADισοσκελές, μετά η γωνία ΑΔΕμεταξύ v και v nτείνει να είναι ευθεία. Επομένως, για τα διανύσματα v nκαι v είναι αμοιβαία κάθετα. Ο φόρος καθώς το διάνυσμα της ταχύτητας κατευθύνεται εφαπτομενικά στην τροχιά, τότε το διάνυσμα v n, κάθετα στο διάνυσμα της ταχύτητας, κατευθύνεται στο κέντρο της καμπυλότητάς του. Η δεύτερη συνιστώσα της επιτάχυνσης, ίση με
που ονομάζεται κανονικό συστατικό της επιτάχυνσηςκαι κατευθύνεται κατά μήκος της κανονικής προς την τροχιά προς το κέντρο της καμπυλότητάς της (γι' αυτό ονομάζεται και κεντρομόλος επιτάχυνση).
Πλήρης επιτάχυνσησώμα είναι το γεωμετρικό άθροισμα των εφαπτομενικών και των κανονικών συστατικών (Εικ. 5):
Ετσι, εφαπτομένηςσυνιστώσα επιτάχυνσης χαρακτηρίζει ρυθμός αλλαγής του modulo ταχύτητας(κατευθύνεται εφαπτομενικά στην τροχιά), και κανονικόςσυνιστώσα επιτάχυνσης - ρυθμός αλλαγής ταχύτητας στην κατεύθυνση(κατευθύνεται προς το κέντρο καμπυλότητας της τροχιάς).
Ανάλογα με την εφαπτομενική και την κανονική συνιστώσα της επιτάχυνσης, η κίνηση μπορεί να ταξινομηθεί ως εξής:
1)
,
ένα n
=
0 -
ευθύγραμμη ομοιόμορφη κίνηση.
2)
,
ένα n
=
0 -
ευθύγραμμη ομοιόμορφη κίνηση. Με αυτό το είδος κίνησης
Αν ο αρχικός χρόνος t 1 =0 και η αρχική ταχύτητα v = v T.I. Καλά η φυσικη: [φροντιστήριογια μηχανική...
Οδηγία Νο. 1 για φοιτητές του 1ου έτους της Ιατρικής και Βιολογίας, εξάμηνο Νο. 1
Εγγραφο... (2,1m; l=10m; 1,3s) Λογοτεχνία: Τροφίμοβα T.I. Καλά η φυσικη: Proc. επίδομα λυκείων.-18 ... ταχύτητα. (0,43) Λογοτεχνία: Τροφίμοβα T.I. Καλά η φυσικη: Proc. επίδομα λυκείων.- ... επί αντίκτυπου. () Βιβλιογραφία: Τροφίμοβα T.I. Καλά η φυσικη: Proc. επίδομα για τα πανεπιστήμια.- ...
