Физика в МГУ (билеты-вопросы-ответы) по лекциям Ремезовой Н.И. и лекторов из МГУ
Программа по физике в МГУ.
Механика.
1.1.Кинематика.
Механическое движение.
Механическое движение тела- изменение его положения в пространстве
относительно других тел. Основная задача механики- определять положение
тела в любой момент времени. Для этого надо найти математическое описание
движения и установить связь между величинами, характеризующими движение.
Движение тела, при котором все его точки движутся одинаково (то есть тело
не вращается и не поворачивается), называется поступательным.
Относительность механического движения.
Каждое тело в любой момент времени занимает определенное положение в
пространстве относительно других тел. Если движение происходит относительно
двух систем координат (неподвижной и подвижной), то скорость тела
относительно неподвижной системы координат равна геометрической сумме
скорости тела относительно подвижной системы координат и скорости подвижной
системы координат относительно неподвижной.
Материальная точка.
Материальная точка- тело, размерами которого в данных условиях движения
можно пренебречь.
Система отсчета.
Положение тела можно задать только относительно какого-нибудь другого тела,
которое называют телом отсчета. Его можно выбирать произвольно. Когда тело
отсчета уже выбрано, через какую-нибудь его точку проводят оси координат, и
положение любого объекта в пространстве описывают ее координатами. Система
отсчета: тело отсчета, система координат, связанная с ним, и прибор для
измерения времени.
Траектория.
Траектория- линия, описываемая телом при движении.
Вектор перемещения.
Перемещение- направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение
тела с его последующим. Проекции вектора перемещения на оси координат равны
изменениям координат тела.
Путь.
Путь- скалярная величина, равная расстоянию от начального пункта движения
до конечного, измеренному вдоль траектории.
Скорость.
Скорость- векторная величина, равная отношению перемещения тела ко времени,
за которое это перемещение произошло. При неравномерном движении скорость
тела изменяется с течением времени. При таком движении скорость
определяется мгновенной скоростью тела. Мгновенная скорость- скорость тела
в данный момент времени или в данной точке траектории.
Сложение скоростей.
Скорость- векторная величина, и над ней можно производить действия
сложения. Если движение происходит относительно двух систем координат
(неподвижной и подвижной), то скорость тела относительно неподвижной
системы координат равна геометрической сумме скорости тела относительно
подвижной системы координат и скорости подвижной системы координат
относительно неподвижной.
Ускорение.
При неравномерном движении скорость изменяется и по модулю и по
направлению. Ускорение- это скорость изменения скорости. Оно равно
отношению изменения скорости тела к промежутку времени, за которое это
перемещение произошло.
Прямолинейное равномерное и равнопеременное движение.
Равномерное прямолинейное движение - движение, при котором тело (точка) за
любые равные промежутки времени совершает одинаковое перемещение. При таком
движении не изменяется ни модуль ни направление скорости. (X =(x-x0)/t;
x=x0+(Xt. Равнопеременное движение- движение с равномерно изменяющейся
скоростью, то есть с постоянным по модулю ускорением. Ускорение- векторная
величина, равная отношению изменения скорости тела к промежутку времени, за
который это перемещение произошло. Движение с возрастающей по модулю
скоростью называют равноускоренным, с убывающей- равнозамедленным. a=((-
(0)/t; (=(0+at.
Зависимости скорости, координат и пути от времени.
Равномерное прямолинейное движение: (=(x-x0)/t; x=x0+(t; S=x-x0.
Прямолинейное равнопеременное движение: (=(0+at; x=x0+(0t+at2/2; S=((2-
(02)/2a, S=(0t+at2/2.
Криволинейное движение.
Криволинейное движение- движение, траектория которого представляет собой не
прямые, а кривые линии. При таком движении изменяется направления векторов
скорости и ускорения. Могут изменятся и их модули.
Равномерное движение по окружности.
Движение тела по окружности- криволинейное, при нем изменяется две
координаты и направление движения. Мгновенная скорость тела в любой точке
криволинейной траектории направлена по касательной к траектории в этой
точке. Движение по любой криволинейной траектории можно представить как
движение по дугам некоторых окружностей. Равномерное движение по окружности-
движение с ускорением, хотя по модулю скорость не изменяется. Равномерное
движение по окружности- периодическое движение.
Линейная и угловая скорости.
Линейная скорость- величина, измеряемая отношением длины дуги окружности ко
времени, за которое эта дуга пройдена. Она направлена в любой момент
времени по касательной к окружности, в данной ее точке. (=2(R/T. Угловая
скорость- величина, измеряемая отношением угла поворота тела ко времени, за
которое произошел этот поворот. (=2(/R ( (=(R.
Период и частота обращения.
Период обращения- величина, равная промежутку времени, за который тело
совершило полный оборот при равномерном движении по окружности. v=2(R/T.
Частота обращения- число оборотов по окружности в единицу времени. n=1/T.
v=2(Rn. a=4(2n2R.
Ускорение при равномерном движении тела по окружности.
Ускорение тела центростремительно, то есть направлено по радиусу окружности
к ее центру. Модуль ускорения зависит от квадрата скорости тела и от
радиуса соответствующей окружности. a=(2/r. T=(r; (=1/T ( v=2(r/T=2(r( (
a=4(2r2/T2=4(2r2(2
Свободное падение тел.
Свободное падение тел- (векторная величина) падение тела из состояния покоя
без учета сопротивления воздуха. Такое движение является равноускоренным.
S=at2/2; h=gt2/2; (=gt. Закон движения тела при свободном падении:(
y(t)=y0+(Y0t-gt2/2
(
x(t)=x0+(X0t
Ускорение свободно падающего тела.
Тело, падая, движется с ускорением, так как на него действует сила тяжести.
Ускорение одинаково для всех тел и равно (в нашей полосе) g=9,8 м/с2.
Движение тела, брошенного под углом к горизонту.
Это движение можно разложить на два независимых движения, одновременно
совершаемых телом: равномерное прямолинейное, происходящее в горизонтальном
направлении с начальной скоростью (0X=(0cos(,и свободное падение с
начальной скоростью (0Y=(0sin(, где (- угол между направлениями вектора
скорости (0 и осью Х. Тогда: x=x0+(0Xt; y=y0+(0Yt+gt2/2. Скорость тела в
любой точке траектории (=((Х2+(У2(, где (Х=(0Х, (У=(0У+gt и направлена по
касательной к траектории в данной точке.
Дальность и высота полета.
Время всего полета t=2(0sin(/g=2(. Высота подъема
Н=у(t)=(02sin2(/g((02sin2(/2g=(02sin2(/2g. Дальность полета определяется
формулой L=x(2()=2(02sin(cos(/g=(02sin2(/g.
Поступательное и вращательное движение твердого тела.
Твердое тело- система материальных точек, расстояния между любой парой
которых всегда остается неизменной. Произвольное движение твердого тела
можно представить как сумму поступательного и вращательного движений.
Поступательное движение- движение, при котором все точки тела движутся с
одинаковыми скоростями (тело сохраняет постоянный ориентир в пространстве).
Вращательное движение- движение, при котором каждая точка тела движется по
окружности, а центры всех окружностей лежат на одной прямой, называемой
осью вращения.
1.2.Динамика.
Взаимодействие тел.
Причина ускорения движения тел- действие на них других тел. Тела влияют и
подвергаются влиянию (тела взаимодействуют. Взаимодействие тел приводит к
ускорению тел. Для двух данных взаимодействующих тел отношение модулей их
ускорений всегда одно и то же.
Первый закон Ньютона.
Всякое тело продолжает оставаться в своем состоянии покоя или равномерного
прямолинейного движения, пока приложенные силы не заставят его изменить это
состояние. Само явление сохранения скорости постоянной называется инерцией.
Понятие об инерциальных и неинерциальных системах отсчета.
Инерциальная система отсчета- система, в которой всякое тело бесконечно
удалено от других тел и не испытывает ускорения. Она должна быть условно
неподвижной или движущейся равномерно и прямолинейно. Неинерциальная
система отсчета- система отсчета, которая движется ускоренно относительно
какой-то другой, инерциальной системы.
Принцип относительности Галилея.
Никакими механическими опытами, проведенными внутри данной системы отсчета,
нельзя установить, находится ли данная система в покое или равномерно
прямолинейно движется.
Принцип относительности Эйнштейна.
Никакими физическими опытами, проведенными внутри данной системы отсчета,
нельзя установить, находится ли данная система в покое или равномерно
прямолинейно движется.
Сила.
Сила- мера действия на данное тело других тел. Для того, чтобы измерить
силу, надо приложить ее к эталонной массе и измерить ускорение. 1 Н- сила,
вызывающая единичное ускорение единичной массы. [Н]=[кг м/с2]
Силы в механике.
Они бывают трех видов: сила упругости, возникающая при деформациях опоры
(N) или нити (T); сила тяжести Р=mg; сила трения F=(N. Все силы считаются
приложенными к центру тяжести тела. Если в движении находится несколько
тел, то необходимо рассматривать каждое тело в отдельности.
Сложение сил.
Силы складываются по правилу сложения векторов (следствие опыта). Сила,
равная геометрической сумме всех приложенных к телу сил, называется
равнодействующей или результирующей.
Инертность тел.
Когда тело движется без ускорения, оно движется по инерции. Свойство
инертности, присущее всем телам, состоит в том, что для изменения скорости
тела требуется некоторое время. Из двух взаимодействующих тел то тело более
и инертно, которое медленнее изменяет свою скорость. Свойство инертности
характеризуется особой величиной- массой.
Масса.
Масса тела- величина, характеризующая его инертность. Масса- мера отклика
тела на действие силы. Масса тела всегда остается постоянной. Для того
чтобы измерить массу тела, надо подействовать на данное тело силой 1 Н и
измерить ускорение. 1 кг- масса эталонного тела.
Плотность.
Плотность- величина, показывающая какая масса единицы объема вещества.
Плотность- отношение массы тела к его объему. (=m/V; (((((кг/м3((
Второй закон Ньютона.
Ускорение, сообщенное телу, прямо пропорционально силе, действующей на
тело, и обратно пропорционально массе тела.
Единицы измерения силы и массы.
Для того, чтобы измерить силу, надо приложить ее к эталонной массе и
измерить ускорение. 1 Н- сила, вызывающая единичное ускорение единичной
массы. [Н]=[кг м/с2]. Для того чтобы измерить массу тела, надо
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
