Законом инерции


НазваниеЗаконом инерции
страница2/6
Дата публикации29.03.2013
Размер0.59 Mb.
ТипЗакон
userdocs.ru > Физика > Закон
1   2   3   4   5   6

Вынужденными называется такие колебания, в процессе кот колеблющаяся система подвергается воздействию внешней периодически изменяющейся силы(колебания моста).Период вын.кол.равен периоду действующей силы.(они незатухающие)

Резонанс–явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды - это лишь следствие резонанса, а причина - совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания. Резонанс — явление, заключающееся в том, что при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы. В основе работы механических резонаторов лежит преобразование кинетической энергии в потенциальную и обратно. В случае простого маятника, вся его энергия содержится в потенциальной форме, когда он неподвижен и находится в верхних точках траектории, а при прохождении нижней точки на максимальной скорости, она преобразуется в кинетическую. Потенциальная энергия пропорциональна массе маятника и высоте подъёма относительно нижней точки, кинетическая — массе и квадрату скорости в точке измерения.

8.Колебания в среде. Энергия, переносимая упругой волной

Если в каком-нибудь месте твердой, жидкой или газообразной среды возбуждены колебания частиц, то вследствие взаимодействия атомов и молекул среды колебания начинают передаваться от одной точки к другой с конечной скоростью. Процесс распространения колебаний в среде называется волной. Мех-ские волны бывают разных видов. Если в волне частицы среды испытывают смещение в направлении, перпендикулярном направлению распространения, то волна называется поперечной. Примером волны такого рода могут служить волны, бегущие по натянутому резиновому жгуту или по струне. Если смещение частиц среды происходит в направлении распространения волны, то волна называется продольной. Волны в упругом стержне или звуковые волны в газе являются примерами таких волн. Волны на поверхности жидкости имеют как поперечную, так и продольную компоненты. Как в поперечных, так и в продольных волнах переноса вещества в направлении распространения волны не происходит.Длина волны-физ.вел.,определяемая расстоянием между двумя ближайшими точками волны,совершающими колеб.в одинаковых фазаз,она равна ню умн. На период.

9.Уравнение волны. Звуковые волны. Стоячие волны.

Уравнение волны-выражение, кот.даёт смещение колкбл.точки как функцию её координат(x,y,z) и врем.t.. Эта функция должна быть периодич.как относительно времени, так и координат. Пусть колеб.точек леж.в плоскости х=0, имеет вид (f0=0).

Звуковыми волнами, или просто звуком, принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектром частот Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц. Волны с частотой < 20 Гц называются инфразвуком, а с частотой > 20 кГц – ультразвуком. Могут распространяться в любой среде. Волны звукового диапазона могут распространяться в газе, в жидкости (продольные волны) и в твердом теле (продольные и поперечные волны). Для гармонической звуковой волны длина волны λ определяется соотношением λ = νT,где ν - скорость звуковых волн в среде, а Т - период волны. Скорость ν зависит от свойств среды: она тем больше, чем больше упругость среды и чем меньше её плотность. Значение ν достигает для упругих твердых тел 5000 м/с, а для газов - сотен метров в секунду, в частности для воздуха ν = 330 м/с. Следовательно, длины звуковых волн в воздухе лежат в пределах от 16 м до 2 см и соответствуют диапазону звуковых частот от 20 Гц до 15 кГц.

Стоя́чая волна́колебания в распределённых колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды.В отличие от бегущих волн, стоячие волны не переносят энергии, а точки колеблющейся системы (тела, среды) находятся в одинаковой фазе колебания, но с разными амплитудами. Образующиеся пучности и узлы разделены расстоянием, равным 1/2 длине волны.

10.Давление идеального газа(ИГ) с точки зрения молекулярно-кинетической теории

В молекулярно-кинетич теории элементарным объектом явл молекула-мельчайшая частица в-ва, определяющая его физ-хим св-ва. Проведем рассмотрение св-в ИГ с использованием молекулярно-кинетич теории.С точки зрения этой теории ИГ называется газ,молекулы кот являются мат точками,т.е. расстояния между молекулами намного превосходят их размеры,а единственный вид их взаимодействий между собой-упругие мех столкновения.При этом считается,что молекулы ИГ гораздо чаще сталкиваются между собой,чем со стенками сосуда.Давление,создаваемое ИГ,не зависит от физ-хим св-в молекул,образующих газ.Считая газы находящимися в равновесном состоянии,концентрация молекул в смеси мб представлена как сумма концентраций молекул всех газов,входящих в смесь.В равновесном состоянии на характер взаимодействия одного газа из смеси со стенками сосуда не оказывает влияние присутствие др газов. До сих пор мы рассматривали модель ИГ,молекулы кот считались мат точками,т.е. одноатомный газ.Для таких молекул число их степеней свободы, в соответствии с классической механикой, равняется кол-ву координат, необходимому для задания их положения в пространстве.Очевидно,что число координат в трехмерном пространстве,а следовательно и число степеней свободы одноатомного газа,равно трем.Однако молекула газа не обязательно должна состоять из одного атома,кот считается мат точкой.Газ может быть двухатомным,трёхатомным и т. д.Для молекул таких газов характерно наличие внутр структуры и доп степеней свободы.Если атомы в молекуле жестко связаны между собой,в кач-ве доп степеней свободы выступают вращат степени, характеризующие угловое положение молекулы в пространстве.В этом случае 2ухатомные молекулы имеют доп две вращательные степени свободы,т.к. учет вращения вокруг оси,соединяющей атомы,считающиеся материальными точками,не имеет смысла.Следовательно,для такой молекулы общее число её степеней свободы равно 5.Для молекул, состоящих из трех и > жестко связанных атомов,число доп вращательных степеней свободы равно 3ем,а суммарное число степеней свободы-6и.Если атомы в молекуле связаны не жесткой,а упругой связью,то кроме вращательных,появляются еще и колебательные степени свободы,наличие кот необходимо учитывать при описании св-в многоатомного газа, состоящего из таких молекул. Давление газа равно 2/3 кинетич энергии поступательного движения молекул, заключенных в единице V.

11.Молекулярно-кинетический смысл температуры

Температура–это средняя кинетич энергия движения молекул (выраженная в др.единицах). В этом определении очень важным является слово «средняя». Если изъять из газа наиболее медленные молекулы, полная кинетическая энергия всех молекул уменьшится, но температура повысится,т.к. увеличится средняя энергия. Весьма важным является то обстоятельство,что в условиях т. д. р, кот рассматриваются, средняя кинетическая энергия молекулы не зависит от массы молекулы. Если мешать несколько газов, например Н2, О2 и газ с молекулами, в сотни раз > тяжелыми,чем молекулы водорода,то при условии,что смесь будет находиться в состоянии т. д. р,средняя кинетичя энергия молекул всех газов будет одинакова.Тяжелые молекулы будут двигаться с малыми скоростями, такими,чтобы их средняя кинетич энергия как раз равнялась энергии легких молекул.Средняя кинетич энергия броуновых частиц в жидкости, несмотря на огромную(по сравнению с молекулами массу этих частиц,такая же,как у молекул.Можно рассматривать тяжелый и легкий газ как две системы,находящиеся в т. д. р. друг с другом.Термодинамическое равновесие предполагает равенство температур этих систем.Иначе тепло будет передаваться от более горячей системы к более холодной.

12.Явление переноса в идеальном газе. Вязкость

Беспорядочное тепловое движение молекул,непрерывные столкновения между ними приводят к тому,что молекулы,хотя и сравнительно медленно,перемещаются из одной точки пространства в другую.В рез-те столкновения изм величины и направления скоростей молекул,что приводит к передаче импульса и энергии. Если данные неоднородности вызваны посторонним источником и носят постоянный характер,то хаотическое движение молекул стремится ликвидировать эти неоднородности.При этом в газе возникают особые процессы, кот носят название явлений переноса.К ним относятся диффузия, теплопроводность и внутреннее трение. Процесс выравнивания концентрации газовых молекул называется диффузией.В случае неодинаковых температур в различных частях газа те молекулы,кот находятся в более теплых областях, в среднем обладают большей кинетической энергией,чем молекулы в более холодных областях. И здесь молекулярное движение сопровождается суммарным переносом энергии в направлении более холодных частей газа,вследствие чего происходит выравнивание температуры.Этот процесс-теплопроводность.Явление теплопроводности заключается в переносе теплоты дельта Q от более горячего слоя с температурой T1 к более холодному, температура которого T2.Внутреннее трение(вязкость). Если два соприкасающихся слоя движутся с различными скоростями,то может происходить выравнивание скоростей слоев газов.В среднем импульсы молекул таких слоев различны - молекулы более быстрых слоев имеют большие значения импульсов.Переход молекул из быстрых слоев в более медленный сопровождается переносом импульса упорядоченного движения. Противоположное по хар-ру действие оказывают молекулы медленного слоя,перешедшие в быстрый слой-в этом слое возникают тормозящие силы. Суммарный эффект при этом-выравнивание скоростей слоев. Это явление называется внутренним трением. Fтр= -k1v(знак минус означает, что сила направлена противоположно скорости).Величина к зависит от формы и размеров тела, состояния его пов-ти и от св-в среды.для глицерина этот коэффиц > чем для воды.

13.Первое и второе начала термодинамики

Первый закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии.Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое рано сумме работы внешних сил и коли.теплоты,переданного системе,и не зависит от способа,которым осуществляется этот переход. Если сообщить телу кол-во тепла ΔQ ,тело может за счет этого тепла увеличить свою внутр энергию на величину ΔU и,кроме того,выполнить работу ΔA,причем в силу закона сохранения энергии: ΔQ=ΔU+ΔA.Первый закон термодинамики формулируется следующим образом: теплота,переданная системе,расходуется на изменение ее внутр энергии и на совершение работы. Второе начало термодинамики:Выражая всеобщий закон сохр и превращения энергии, первое начало термодинамики не позволяет определить направление протекания процесса.В самом деле, процесс самопроизвольной передачи энергии в форм равно суммее теплоты от холодного тела к горячему ни в какой мере не противоречит первому закону термодинамики.(невозможен самопроизвольный переход тепла от тела,менее нагретого,к телу,более нагретому)Однако при опускании раскаленного куска железа в холодную воду никогда не наблюдается явление дальнейшего нагревания железа за счет соответствующего охлаждения воды.Далее,первое начало не исключает возможности такого процесса,единственным резу-том кот было бы превращение теплоты,полученной от нагревателя в эквивалентную ей работу.Так, например основываясь на первом начале,можно было бы попытаться построить периодически действующий двигатель,совершающий работу за счет одного источника тепла (например за счет внутренней энергии океана).Такой двигатель называется вечным двигателем второго рода.Обобщение огромного экспериментального материала привело к выводу о невозможности построения вечного двигателя второго рода.Этот вывод получил название второго начала термодинамики. Существует ряд различных по форме,одинаковых по существу формулировок второго начала: Невозможен процесс, единственным рез-том кот явл превращение всей теплоты,полученной от нагревателя,в эквивалентную ей работу.Формулировка Клаузиуса:теплота сама собой не может переходить от < нагретого тела к > нагретому.

14.Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины

Анализируя работу тепловых двигателей,французский инженер Сади Карно в 1824г.пришел к выводу, что наивыгоднейшим круговым процессом явл обратимый круговой процесс,состоящий из 2ух изотермических и 2ух адиабатических процессов,т.к. он хар-тся наибольшим коэффициентом полезного действия. Такой цикл получил название цикла Карно. В прямом цикле Карно рабочее тело изотермически,а затем адиабатически расширяется,после чего снова изотермически (при более низкой температуре)и потом адиабатически сжимается. Отношение полезной работы к затраченной энергии нагревателя определяет коэффициент полезного действия (к.п.д.) тепловой машины:

^ КПД тепловой машины Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника. Кроме того, из него следует, что КПД может составлять 100 % только в том случае,если температура холодильника равна абсолютному нулю.Это невозможно,но не из-за недостижимости абсолютного нуля,а из-за того,что такой цикл или нельзя замкнуть,или он вырождается в совокупность двух совпадающих адиабат и изотерм.Тепловая машина Карно,работающая по этому циклу,обладает максимальным КПД из всех машин,у кот max и min температуры осуществляемого цикла совпадают соответственно с max и min температурами цикла Карно.

15.Понятие электрического заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона

Электри́ческий заря́д-это связанное с телом св-во,позволяющее ему быть источником эл поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях.Заряд является количественной хар-кой.Наличие у тела эл заряда проявляется в том,что такое тело взаимодействует с др заряженными телами. Тела,несущие заряды одинакового знака,отталкиваются друг от друга.Тела,заряженные разноименно, притягиваются друг к другу. Закон,кот подчиняются силы взаимодействия так называемых точечных зарядов, был установлен в 1775 году Кулоном, согласно кот сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов прямопропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними , где - электрическая постоянная, - относительная диэлектрическая проницаемость.

16.Элестрическое поле, его напряженность

Взаимодействие между зарядами осуществляется через эл.поле.Эл поле покоящихся зарядов называется электростатическим.Электростатическое поле отдельного заряда можно обнаружить,если внести в это поле др заряд,на кот в соответствии с законом Кулона будет действовать определенная сила. Внесем в эле поле, созданное зарядом q,точечный положительный заряд,называемый пробным. На этот заряд, по закону Кулона, будет действовать сила



Если в одну и ту же точку помещать разные пробные заряды,то на них будут действовать различные силы, пропорциональные этим зарядам.Величина,кто явл силовой хар-кой эл поля и называется напряженностью (E)

т.е. напряженность данной точки эл поля -сила действующая на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку.

Учитывая закон Кулона,нетрудно получить выражение для напряженности поля создаваемого точечным зарядом q . За единицу напряженности принимается напряженность в такой точке поля, в кот на ед-цу заряда действует ед-ца силы.

17.Работа электрического поля

При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу.

Работа сил электростатического поля при перемещении заряда из одной точки поля в другую не зависит от формы траектории, а определяется только положением начальной и конечной точек и величиной заряда. Работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любой замкнутой траектории равна нулю. Силовые поля, обладающие этим свойством, называют потенциальными или консервативными.

18.Понятие потенциала эл поля. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля

Внося в данную точку поля различные пробные заряды мы будем,соответственно,изменять потенциальную энергию,т.е. получим различные W1,W2,W3.Но отношение потенциальной энергии к заряду остается величиной постоянной. Следовательно,для хар-ки поля можем использовать это отношение.
1   2   3   4   5   6

Похожие:

Законом инерции iconМетодические указания к лабораторной работе №2 определение момента инерции физического
Цель работы: определить момент инерции физического маятника и исследовать зависимость момента инерции от положения центра масс маятника...
Законом инерции iconОтчет По лабораторной работе № м-2 Определение момента инерции
Чему равны моменты инерции материальной точки массой m, сплошного цилиндра и диска, вычисленные относительно оси симметрии, проходящей...
Законом инерции iconЛабораторная работа №3 исследование зависимости момента инерции системы от расспределения масс
Цель работы: проверить характер зависимости момента инерции вращающейся системы от распределения в ней масс
Законом инерции iconРеспублики казахстан
Законом рк от 22. 07. 11 г. №478-iv; внесены изменения в соответствии с Законом рк от 17. 02. 12 г. №564-iv (см стар ред.); Законом...
Законом инерции iconЭту энциклопедию в полном варианте можно просмотреть на сайте
Весь текст, содержавшийся здесь защищен законом об авторских правах, и основана на информации, которая также защищена законом об...
Законом инерции iconВычисление главных центральных моментов инерции с использованием элементов программирования
При изучении технической механики приходится производить сложные, трудоемкие расчеты на прочность, жесткость и устойчивость. Облегчить...
Законом инерции icon1«Закон не может быть законом, если за ним нет силы, могущей принудить»(Джеймс Абрам Гарфилд)
Сказывание Абрама Гарфилда, президента США в 1881году, о том, что «закон не может быть законом, если за ним нет силы, могущей принудить»...
Законом инерции iconДля того чтобы сохранить положение оси вращения твердого тела с течением...
Главными осями инерции шара являются любые три взаимно перпендикулярные оси, проходящие через центр масс
Законом инерции iconВнесен Правительством Российской Федерации российская федерация федеральный закон
Органами опеки и попечительства являются также органы местного самоуправления в случае, если законом субъекта Российской Федерации...
Законом инерции icon3 динамический анализ машин и механизмов 1 задачи динамики машин
Динамика изучает движение с учетом действия сил инерции и инерционных свойств тел. В этом ее отличие от кинематики, которая занимается...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница