Установочная сессия для специальности «СОДП». Курс физики

1. Установочная сессия для специальности «СОДП»

К р а в цо в а Н а т а л ь я А н а тол ь е в н а
к . ф и з - м а т. н . , до це н т ка ф . « Ф и з и ка »

2.

ЛИТЕРАТУРА
1.Трофимова Т.И. Курс физики. –
М.: Высшая школа, 2001 (2002,
2003 и т.д.)
2.Детлаф А .А ., Яворский Б.М.,
Милковская Л.Б. Курс физики. –
М.: Высшая школа, 2001 (2002,
2003 и т.д.)
3.Трофимова Т.И., Павлова З.Г.
Сборник задач по курсу физики с
решениями. – М.: Высшая школа,
2003.

3.

4.Чертов А.Г., Воробьёв А .А .
Задачник по физике. – М.: Высшая
школа, 2009.
5.Фирганг Е.В. Руководство к
решению задач по курсу общей
физики. – М.: Высшая школа, 2009

4.

КО Н Т Р ОЛ Ь Н А Я РА Б ОТА 1
« О с н о в ы к л а с с и ч е с ко й м ех а н и к и .
М ол е к ул я р н а я ф и з и ка .
Те р м од и н а м и ка »
Таблица 1, № 1, 2, 3, 5, 8
Таблица 2, № 1, 3, 6

5.

1 0 1 – 1 1 0 . О с н о в ы к и н ем а т и к и
п о с т у п а т ел ь н о го и в р а щ а т ел ь н о го
д в и же н и й
МЕХАНИКА
К И Н Е М АТ И К А
ДИНАМИКА
С ТАТ И К А

6.

МЕХАНИКА
к л а с с и ч е с ка я
р ел я т и в и с тс ка я
к в а н то в а я

7.

МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА - э то т ел о ,
размеры, форма и внутренняя
с т ру к т у р а кото р о го в д а н н о й з а д а ч е
н е с у ще с т в е н н ы
АБСОЛЮТНО ТВЕРДОЕ ТЕЛО - т ел о ,
де ф о р м а ц и я м и ко то р о го в ус л о в и я х
д а н н о й з а д а ч и м ож н о п р е н е б р е ч ь

8.

СИСТЕМА ОТСЧЕТА
ТЕЛО ОТСЧЕТА
СИСТЕМА КООРДИНАТ
ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВРЕМЕНИ

9.

r = ix+jy+kz.

10.

z
Î
1 r12
r1 2
r2
x
r 12 = r 2 – r 1
y

11.

Вектор средней скорости
r
t
Мгновенная скорость

12.

dS
dt
м одул ь м г н о в е н н о й
с ко р о с т и
КО М П О Н Е Н Т Ы В Е КТО РА С КО Р О С Т И
i x j y k z
r i x j y kz
x x , y y , z z

13.

y
y
Î
x
x
x
x y , , x cos , y sin , tg
y
2
x
2
y

14.

СРЕДНЯЯ ПУТЕВАЯ СКОРОСТЬ
S
t
СРЕДНЕЕ УСКОРЕНИЕ
a
t

15.

М Г Н О В Е Н Н О Е УС КО Р Е Н И Е
d d r
a im
2 r
t 0
t
dt
dt
d
an
a
2
a
a
a a an
dt
an
2
r
a a a
2
2
n

16.

вектор
угловой
скорости
d
Î
- угловое
ускорение
d
tim
0
t
dt
d
tim
0
t
dt

17.

r
a r
a r
an
an r
r
2

18.

1 1 1 – 1 2 0 . И м п ул ь с . З а ко н с ох р а н е н и я
и м п ул ь с а
и м п ул ь с т ел а
F 0
dP
0 P const
dt
суммарный импульс замкнутой
системы частиц остается
постоянным

19.

20.

1 2 1 - 1 3 0 . М ех а н и ч е с ка я р а б о т а .
К и н е т и ч е с ка я и п о т е н ц и а л ь н а я э н е р г и я .
З а ко н с ох р а н е н и я м ех а н и ч е с ко й э н е р г и и .
З а ко н с ох р а н е н и я и м п ул ь с а .

21.

кинетическая
энергия
потенциальная
энергия
деформированного
тела
потенциальная
энергия тела,
поднятого над
Землей

22.

полная
механическая
энергия
ЗА КО Н С ОХ РА Н Е Н И Я М Е Х А Н И Ч ЕС КО Й
ЭНЕРГИИ
Ес л и н а т ел о де й с т ву ют тол ь ко
ко н с е р в а т и в н ы е с и л ы , п ол н а я э н е р г и я
с и с т ем ы с ох р а н я е тс я

23.

1 4 1 – 1 5 0 . Д и н а м и ка т в е рдо го т ел а .
Момент инерции. Момент силы.
О с н о в н о е у р а в н е н и е в р а щ а т ел ь н о го
д в и же н и я
момент силы
Ì
0
M F r sin F
F
r
À

24.

n
J mi ri
m1
r
r3 1
r2
i 1
m2
m3
J r dm r dV
2
V
2
V
2

25.

Т ЕО Р Е М А Ш Т Е Й Н Е РА
J Z J C ma
2

26.

П р и м е р п р и м е н е н и я т е о р ем ы
Штейнера
2
m
m
J
m
12
3
2
2
УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ
2

27.

1 7 1 - 1 8 0 . Кол е б а н и я . М а т ем а т и ч е с к и й ,
п ру ж и н н ы й и ф и з и ч е с к и й м а я т н и к и .
П е р и од кол е б а н и й . Ур а в н е н и е
г а р м о н и ч е с к и х кол е б а н и й

28.

У РА В Н Е Н И Е ГА Р М О Н И Ч ЕС К И Х
КОЛ Е БА Н И Й
фаза колебаний
период колебаний

29.

30.

201 – 210. Основные физические
в ел и ч и н ы , х а р а к т е р и з у ю щ и е м ол е к ул ы .
количество вещества
концентрация молекул

31.

плотность вещества
масса молекулы

32.

О с н о в н о е у р а в н е н и е М КТ
средняя кинетическая
энергия поступательного
д в и ж е н и я м о л е к ул

33.

постоянная
Больцмана

34.

2 2 1 – 2 3 0 . О с н о в ы т е р м од и н а м и к и .
В н у т р е н н я я э н е р г и я и де а л ь н о го г а з а .
К и н е т и ч е с ка я э н е р г и я п о с т у п а т ел ь н о го и
в р а щ а т ел ь н о го д в и же н и я м ол е к ул .
ч и с л о с т е п е н е й с в о б од ы
ч и с л о н е з а в и с и м ы х п е р ем е н н ы х ,
п ол н о с т ь ю о п р едел я ю щ и х п ол оже н и е
с и с т ем ы в п р о с т р а н с т в е
О Д Н О АТ О М Н А Я
Д В У Х АТ О М Н А Я
Т Р Е Х АТ О М Н А Я

35.

э н е р г и я , п р и ход я щ а я с я н а од н у с т е п е н ь
с в о б од ы
с р ед н я я к и н е т и ч е с ка я э н е р г и я
м ол е к ул ы

36.

в н у т р е н н я я э н е р г и я 1 м ол ь и д е а л ь н о го
газа
в н у т р е н н я я э н е р г и я п р о и з в ол ь н о й
массы газа

37.

251 – 260. Первое начало
т е р м од и н а м и к и и е го п р и м е н е н и е к
и з о п р о це с с а м
ЭЛ Е М Е Н ТА Р Н А Я РА Б ОТА
РА Б ОТА П Р И
ИЗМЕНЕНИИ
О БЪ Е М А

38.

Изотермический процесс
m = const
T = const
Закон Бойля -Мариотта
РV = const

39.

Изобарический процесс
Закон Гей -Люссака

40.

Изохорический процесс
Закон Шарля

41.

Адиабатический процесс
У РА В Н Е Н И Е
П УАСС О Н А
показатель адиабаты
одноатомный
двухатомный
трехатомный

42.

Ко н т р ол ь н а я р а б о т а 2
Ч . 2 . « Эл е к т р о с т а т и ка . П о с то я н н ы й то к »
Та бл и ц а 1 . № 1 - 8

43.

301 - 310
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД
Ф и з и ч е с ка я в ел и ч и н а ,
х а р а к т е р и зу ю щ а я с в о й с т в о т ел и л и
ч а с т и ц в с т у п а т ь в эл е к т р о м а г н и т н ы е
в з а и м оде й с т в и я и о п р едел я ю щ а я
значения сил и энергий при таких
в з а и м оде й с т в и я х
Электрический заряд – фундаментальное
неотъемлемое свойство элементарных частиц
П О Л О Ж И Т Е Л Ь Н Ы Е И О Т Р И Ц АТ Е Л Ь Н Ы Е

44.

НАИМЕНЬШАЯ ВЕЛИЧИНА ЗАРЯДА
е =1,60219·10 -19 Кл
–
эл ем е н т а р н ы й з а р я д
П Р ОТО Н – эл ем е н т а р н а я ч а с т и ц а ,
в ход я щ а я в с о с т а в а то м а и и м е ю щ а я
заряд + е
ЭЛ Е КТ Р О Н – эл ем е н т а р н а я ч а с т и ц а ,
имеющая заряд – е
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД КВАНТ УЕТСЯ
( П Р И Н И М А Е Т О П Р Е Д Е Л Е Н Н Ы Е Д И С К Р Е Т Н Ы Е З Н АЧ Е Н И Я ) :
q = Ne ,
ГД Е
N
– ЦЕЛОЕ ЧИСЛО

45.

ЗА КО Н С ОХ РА Н Е Н И Я ЭЛ Е КТ Р И Ч ЕС КО ГО
ЗА Р Я Д А
А Л Г Е Б РА И Ч Е С К А Я С У М М А ЭЛ Е К Т Р И Ч Е С К И Х
ЗАРЯДОВ В ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ ЕСТЬ
ВЕЛИЧИНА ПОСТОЯННАЯ
n
q
i 1
i
const

46.

1 7 8 5 г . Ш . КУЛ О Н
З А К О Н В З А И М ОД Е Й С Т В И Я Т О Ч Е Ч Н Ы Х
З А РЯ Д О В В ВА К У У М Е :
q1q2
F k 2
r
k
1
4 0
9 10 м Ф
9
0 8,85 10 Ф м
12

47.

q1
F1
q1
r
r
q2
F2
q2

48.

ЭЛ Е КТ Р И Ч ЕС КО Е П ОЛ Е –
С и л о в о е п ол е , п о с р едс т в о м
кото р о го в з а и м оде й с т ву ют
эл е к т р и ч е с к и е з а р я д ы
ЭЛ Е КТ Р О С ТАТ И Ч ЕС КО Е П ОЛ Е
п ол е , с о зд а в а ем о е
н е п од в и ж н ы м и з а р я д а м и
–
П Р О Б Н Ы Й Т О Ч Е Ч Н Ы Й П ОЛ О Ж И Т Е Л Ь Н Ы Й
ЗАРЯД –ТОЧЕЧНЫЙ ЗАРЯД , НЕ ИСКАЖАЮЩИЙ СВОИМ
ПРИСУТСТВИЕМ САМОГО ПОЛЯ

49.

Н АП РЯ Ж Е Н Н О С Т Ь
Е
F
Е
Q0
Н АП РЯ Ж Е Н Н О С Т Ь П ОЛ Я Т О Ч Е Ч Н О ГО
З А РЯ Д А
q
Е k 2
r

50.

51.

на заряд q , находящийся в поле с
напряженностью Е , действует
сила:
F qE

52.

принцип суперпозиции
электрических полей
Е Еi
i

53.

Пример расчета электрических полей
E E1 E 2
А
E1
q
4 r
q
E2
2
4 0 r2
E E E 2 E1 E 2 cos
2
1
2
2
l r r 2r1r2 cos
2
2
1
2
2
2
0 1

54.

311 - 320
линейная плотность заряда –
физиче ская величина,
определяемая зарядом,
приходящимся на единицу длины
dQ
d

55.

П О В Е РХ Н О С Т Н А Я П Л О Т Н О С Т Ь З А РЯ Д А
ф и з и ч е с ка я в е л и ч и н а , о п р ед е л я е ма я
з а р я д ом , п р и ход я щ е м с я н а ед и н и ц у
п ов е р х н о с т и
dQ
dS

56.

321 - 330
П О ТО К В Е К ТО РА Н АП РЯ Ж Е Н Н О С Т И
ЭЛ Е К Т РО С ТАТ И Ч Е С КО ГО П ОЛ Я
*ПОТОК ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ СКВОЗЬ
ПЛОЩАДКУ dS
dS
dФЕ Е dS En dS
dS dS n
Е
n

57.

*ПОТОК ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ
СКВОЗЬ ЗАМКНУТУЮ ПОВЕРХНОСТЬ
ФЕ Еn dS E dS
S
1В·м
S

58.

Е
dS
r
Е
q
n
Е
Е
1 q
q
2
ФЕ Е dS Еn dS
4 r
2
4 0 r
0
S
S

59.

Т ЕО Р Е М А О С Т Р О Г РА ДС КО ГО – ГАУСС А
1
ФЕ Е dS
0
n
q
i
i 1

60.

П ОЛ Е РА В Н О М Е Р Н О З А РЯ Ж Е Н Н О Й ,
Б Е С К О Н Е Ч Н О П Р О ТЯ Ж Е Н Н О Й П Л О С КО С Т И
q
ФЕ Е dS Е dS БОК 2 Е dSОСН
S
S
S
ФЕ 2 ЕS Е
0
2 0 S 2 0
q
q
0

61.

П ОЛ Е М Е Ж Д У Д ВУ М Я Б Е С КО Н Е Ч Н О
П Р О ТЯ Ж Е Н Н Ы М И РАЗ Н О И М Е Н Н О
З А РЯ Ж Е Н Н Ы М И П А РА Л Л Е Л Ь Н Ы М И
П Л О С КО С ТЯ М И
Е
Е
Е 0
Е
Е
Е Е Е
Е
Е
Е 0
Е
0

62.

П ОЛ Е РА В Н О М Е Р Н О З А РЯ Ж Е Н Н О ГО
Б Е С КО Н Е Ч Н О П Р О ТЯ Ж Е Н Н О ГО Ц И Л И Н Д РА
R
Е
r
n
Е
h
Е
2 r 0

63.

П ОЛ Е РА В Н О М Е Р Н О З А РЯ Ж Е Н Н О Й С Ф Е Р Ы
R
r
Е
Q
Е
, r R
2
4 0 r
Е 0, r R
1
Е
r
Е

64.

F
331 – 340
341 – 350
1
r1
q
r
2
dS
r2
q0
1 q q0 q q0
A
4 0 r1
r2

65.

п от е н ц и а л ь н а я э н е р г и я точ еч н о го
з а р я д а в эл е к т р о с т ат и ч е с ком п ол е
q q0
U
4 0 r
1

66.

п от е н ц и а л эл е к т р о с т ат и ч е с ко го
п ол я
U
q
1 В = 1 Дж / Кл
потенциал электростатического
поля – энергетическая
характеристика поля

67.

п от е н ц и а л п ол я точ еч н о го з а р я д а
принцип суперпозиции элект риче ских
полей

68.

Электроемкость уединенного
проводника
351 -360
С=Q/φ
Электроемкость уединенного шара в
однородной изотропной
диэлектрической среде:
С=4πRε 0 ε
1 Ф = 1 К Л /В
1 мкФ = 10-6 Ф
1 пФ = 10-12 Ф
1 нФ = 10-9 Ф

69.

ПЛОСКИЙ КОНДЕНСАТОР
S
d
Q 0 S
С
d

70.

П О СЛ Е Д О ВАТ Е Л Ь Н О Е С О Е Д И Н Е Н И Е
КО Н Д Е Н САТ О Р О В
С1
С2
СN
1 2
N
Δφ = Δφ 1 + Δφ 2 + … + Δφ N
q = const
1/Cпосл =1/С1 + 1/С2 + … + 1/СN
C посл = С 1 С 2 /(С 1 + С 2 )

71.

П А РА Л Л ЕЛ Ь Н О Е С О Е Д И Н Е Н И Е
КО Н Д Е Н С АТО Р О В
С1
С2
СN
Δφ = Δφ 1 = Δφ 2 = … = Δφ N
q = q1 + q2 + … + qN
C пар = С 1 + С 2 + … + С N

72.

Энергия системы заряженных тел
1
W qi i
2 i
Э Н Е Р Г И Я ЗА Р Я Ж Е Н Н О ГО П Р О В ОД Н И К А
q
q С
W
2С 2
2
2
2

73.

Э Н Е Р Г И Я ЗА Р Я Ж Е Н Н О ГО КО Н Д Е Н С АТО РА
Q
QU СU
W
2С
2
2
2
2
Э Н Е Р Г И Я ЭЛ Е КТ Р И Ч ЕС КО ГО П ОЛ Я
ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
РАС П Р О С Т РА Н Е Н А В
П Р О С Т РА Н С Т В Е С П Л ОТ Н О С Т Ь Ю
W 0Е2
w
V
2

74.

361 - 370
С И Л А ТО К А
dQ
I
dt
1А
П Л О Т Н О С Т Ь ТО К А
dI
j
dS
1 А/м2

75.

напряжение на участке
элект риче ской цепи (падение
напряжения на участке цепи)
U12 1 2 12

76.

З А КО Н О М А Д Л Я ОД Н О Р ОД Н О ГО
У Ч АС Т К А Ц Е П И
U
I
R
З А КО Н О М А В
Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц И А Л Ь Н О Й Ф О РМ Е
j E

77.

закон ома для замкнутой цепи
I
R
S
R r
сопротивление
ц и л и н д р и ч е с ко го
п р о в од н и ка
[R] = 1 Ом; [ρ] = 1 Ом · м

78.

удельная элект риче ская
проводимость
1
[G] = 1 См (сименс)
[γ] = 1 См / м

79.

РА Б О ТА Т О К А
d A = U I dt
М О Щ Н О С Т Ь , РА З В И ВА Е М А Я Т О К О М Н А
У Ч АС Т К Е Ц Е П И
P = U I = (φ1 – φ2) I + ε12I
МОЩНОСТЬ, ВЫДЕЛЯЕМАЯ ВО
ВНЕШНЕЙ ЦЕПИ
P = U I = I2R = U2/R

80.

КО Э Ф Ф И Ц И Е Н Т П ОЛ Е З Н О ГО Д Е Й С Т В И Я
(КПД) ИСТОЧНИКА ТОКА – ОТНОШЕНИЕ
П О Л Е З Н О Й РА Б О Т Ы К З АТ РАЧ Е Н Н О Й
РА Б О Т Е
η = АПОЛ / АЗАТР
η = UВН / ε
η = RВН /(RВН + r)

81.

КО Э Ф Ф И Ц И Е Н Т П ОЛ Е З Н О ГО Д Е Й С Т В И Я
(КПД) ИСТОЧНИКА ТОКА – ОТНОШЕНИЕ
П О Л Е З Н О Й РА Б О Т Ы К З АТ РАЧ Е Н Н О Й
РА Б О Т Е
η = АПОЛ / АЗАТР
η = UВН / ε
η = RВН /(RВН + r)

82.

371 - 380
З А КО Н Д ЖОУЛ Я – Л Е Н Ц А
dQ = I U dt = I2R dt = (U2/R)dt
З А КО Н Д ЖОУЛ Я – Л Е Н Ц А В
Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц И А Л Ь Н О Й Ф О РМ Е
w = j E = γ E2
W – УД Е Л Ь Н А Я Т Е П Л О ВА Я М О Щ Н О С Т Ь
ТОКА
КО Л И Ч Е С Т ВО Т Е П Л О Т Ы , В Ы Д Е Л Я Ю Щ Е Е С Я З А
ЕДИНИЦУ ВРЕМЕНИ В ЕДИНИЦЕ ОБЪЕМА
П Р О ВО Д Н И К А