Закон сохранения энергии - физический закон, в соответствии с которым:
Полная механическая энергия системы тел сохраняется в процессе их движения, если внешние и внутренние силы, действующие на систему тел, являются потенциальными.Если перефразировать ,то полная механическая энергия системы материальных точек , находящихся под действием только консервативных сил , остаётся постоянной.А если система замкнута и силы силы взаимодействия между частицами консервативны , то полная энергия содержит лишь два слагаемых E=Ek+Ep , где Ер – взаимная потенциальная энергия частиц.В этом случае полная механическая энергия замкнутой системы материальных точек , между которыми действуют только консервативные силы , остаётся постоянной.
Момент силы - произведение модуля силы на плечо этой силы относительно заданной оси. Момент силы характеризует вращательный эффект силы при действии ее на твердое тело.
Момент импульса - мера механического движения тела или системы тел относительно какой-либо точки (центра) или оси.
Момент импульса равен векторному импульса тела на плечо этого импульса относительно оси.
Закон сохранения момента импульса - физический закон, в соответствии с которым момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем.
Центр масс тела – точка:
1) характеризующая распределение масс в механической системе;
2) движущаяся как материальная точка, в которой сосредоточена вся масса перемещающейся механической системы.
Момент инерции - скалярная величина:
1) характеризующая распределение масс в теле;
2) являющаяся мерой инертности тела при вращательном движении.
Момент инерции тела относительно заданной оси вращения равен сумме произведений элементарных масс всех малых частей (материальных точек) тела на квадраты их расстояний до рассматриваемой оси.
Теорема Штейнера – гласит , что момент инерции относительно произвольной оси равен сумме момента инерции относительно оси , параллельно данной и проходящей через центр масс тела , и произведения массы тела на квадрат растояния между осями.Теорема Штейнера сводит вычисление момента инерции относительно произвольной оси к вычислению момента инерции относительно оси , проходящей через центр масс тела.
Математический маятник - механическая система, состоящая из материальной точки, подвешенной на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в поле тяжести.
Период малых колебаний математического маятника не зависит от амплитуды.
Частота́ - физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершенных за единицу времени.
Частота колебаний - количественная характеристика периодического колебательного процесса, равная числу полных колебаний, совершаемых в единицу времени.
Частота колебаний:
- обратно пропорциональна периоду колебаний;
- измеряется в герцах.
Величина w называется круговой, или
циклической, частотой, равна числу колебаний за единицу времени.
Период колебаний - время одного полного колебания.
Гормонические колебания - колебания, при которых величина, вызывающая отклонение системы от устойчивого состояния, изменяется по закону синуса или косинуса.
Гармонические колебания являются частным случаем периодических колебаний.
Гармонические колебания являются удобной абстракцией, облегчающей изучение колебательных процессов.
Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний пружинного маятника - описывает затухающие колебания всех линейных систем.
(d*d*x) / (d*t*t ) + 2β*(d*x / d*t) + ω*ω*x = 0
Физический маятник - абсолютно твердое тело с одной закрепленной точкой, неспособное вращаться и помещенное в поле тяжести.
Физический маятник способен совершать колебания около положения равновесия, при этом массу системы нельзя считать сосредоточенной в одной точке.
Период малых колебаний математического маятника не зависит от амплитуды.
Т = 2¶√L/g.
L – длина нити.
G – ускорение свободного падения.
Период колебаний физического маятника:
Т = 2¶√l/mgL.
I – момент инерции тела.
m – масса тела.
L – расстояние центра тяжести тела от оси вращения.
Период колебания пружинного маятника (зависит от массы груза и жёсткости пружины , не зависит от амплитуды колебаний.)
ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ - колебания с постоянно убывающей со временем амплитудой.Свободные колебания реальных систем всегда затухают. Затухание обусловлено в основном трением (механические системы) и сопротивлением ( в электромагнитных колебательных контурах).
Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний пружинного маятника. Его, однако, принято записывать в следующем, так называемом каноническом виде:
- коэффициент затухания, - собственная частота свободных (незатухающих) колебаний пружинного маятника, то, что раньше мы обозначали просто w. Уравнение затухающих колебаний в таком (каноническом) виде описывает затухающие колебания всех линейных систем; конкретная колебательная система отличается только выражениями для и .
Логарифмический декремент затухания - безразмерная характеристика затухающих колебаний, измеряемая натуральным логарифмом отношения двух последовательных максимальных отклонений колеблющейся величины в одну и ту же сторону.
Вынужденные колебания - колебания, возникающие под влиянием переменного внешнего воздействия.
Резонанс - резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающего воздействия к некоторой фиксированной частоте (к резонансной частоте).
Молекулярно-кинетическая теория базируется на трех положениях:
1- все тела состоят из мельчайших частиц: атомов, молекул и ионов;
2- частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении (тепловом движении);
3- частицы вещества взаимодействуют друг с другом.
В твердом теле атомы находятся в кристаллической решетке и колеблятся относительно своего положения.
В жидкости атомы двигаются свободно, связи между ними не столь устойчивы как в твердом теле.
В газе молекулы движутся хаотично с разными скоростями.
Теорема Больцмана – Тепло переходит от более теплого тела к менее теплому.
Теплопередача - самопроизвольный необратимый процесс переноса энергии от более нагретых тел или участков тела к менее нагретым.
Теплопередача является способом изменения внутренней энергии тела или системы тел.
Теплопередача определяет и сопровождает процессы в природе, в технике и в быту.
Идеальный газ - модель газа, в которой:
- между молекулами отсутствуют силы взаимного притяжения;
- сами молекулы принимаются за материальные точки; а
- взаимодействия между молекулами сводится к их абсолютно упругим ударам.
Уравнение Клайперона-Менделеева - уравнение Клайперона для одного моля идеального газа: p * V = R * T, где:
- R -универсальная газовая постоянная.
Уравнение состояния идеального газа – p = n*k*T- где , n – концентрация , k – постоянная Больцмана , Т – температура.
Изопроцессы - в термодинамике - процессы, протекающие в системе с неизменным количеством вещества при постоянном значении одного из параметров состояния системы.
Внутрення энергия идеального газа - суммарная кинетическая энергия теплового движения его молекул.
Внутрення энергия идеального газа зависит от термодинамического состояния газа.
Первое начало термодинамики -
один из двух основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для систем, в которых существенное значение имеют тепловые процессы.
Термодинамическая система (например, пар в тепловой машине) может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии.
Теплоемкость - свойство материала при нагревании поглощать теплоту, а при охлаждении - отдавать ее. Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость.
Удельная теплоемкость - физическая величина, равная отношению теплоемкости вещества к его массе.
Удельная теплоемкость - количество теплоты, которое получает или отдает 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 К.
Теплоёмкость при постоянном давлении – бывает больше, чем Сv, потому что при р=const нагреваемое тело расширяется и часть подводимой теплоты расходуется на совершение работы над внешними телами.
Теплоёмкость при постоянном обьёме – если нагревание производится при постоянном объёме, то тело не совершает работы над внешними телами и, следовательно, вся теплота идёт на приращение внутренней энергии тела.
Закон Авогадро - закон идеальных газов, согласно которому в равных объемах различных газов при одинаковой температуре и давлении содержится одинаковое число молекул.
Майера уравнение - соотношение, устанавливающее связь между молярными теплоемкостями идеального газа при постоянном давлении и при постоянном объеме.
Адиабатический процесс - термодинамический процесс, который осуществляется в системе без теплообмена с внешним миром.
Процесс можно считать адиабатическим, если он протекает настолько быстро, что теплообмен между системой и окружающей средой практически не происходит.
Уравнение адиабаты - имеет вид pV n = const, где р - давление газа, V - его объём, (n =g, где g - показатель адиабаты).
Работа при изменении объема газа - работа, совершаемая газом при расширении или сжатии. Работа при изобарном изменении объема газа пропорциональна изменению его объема.
Уравнение Ван-дер-Ваальса - уравнение состояния реального газа, учитывающее химическую природу газа и собственный объем молекул.
И.Ван-дер-Ваальс - нидерландский физик; 1837-1923.
, где а и b - постоянные, зависящие от природы газа и учитывающие влияние сил притяжения между молекулами и конечность из объёма.
Критические параметры: температура, давление и удельный объем.
Критическая состояние - состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкостью и паром.
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением. Обратный процесс называется отвердеванием. Температура, при которой вещество плавится (отвердевает), называется температурой плавления (отвердевания) вещества. Температура плавления и отвердевания для данного вещества при одинаковых условиях одинакова.При плавлении (отвердевании) температура вещества не меняется. Однако это не значит, что в процессе плавления к телу не надо подводить энергию.
Испарение - это парообразование, происходящее с поверхности жидкости. Разные молекулы жидкости при одной и той же температуре движутся с разными скоростями.
Явление превращения пара в жидкость называется конденсацией.Если нет притока энергии к жидкости извне, то испаряющаяся жидкость охлаждается. Конденсация пара сопровождается выделением энергии.Скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости и от ее температуры, от площади ее поверхности, от движения воздушных масс (ветра) над поверхностью жидкости.
Кипение - это испарение изнутри и с поверхности жидкости.
Кристаллизация - процесс образования кристаллов из паров, растворов, расплавов, из вещества в другом кристаллическом или аморфном состоянии. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, напр., переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов - центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости или пара. Рост граней кристалла происходит послойно, края незавершенных атомных слоев (ступени) при росте движутся вдоль грани. Зависимость скорости роста от условий кристаллизации приводит к разнообразию форм роста и структуры кристаллов
Относительная влажность воздуха показывает выраженную в процентах долю, которую составляет плотность пара, содержащегося в данный момент в воздухе, от плотности насыщенного пара для этой же температуры.
Абсолютная влажность воздуха, р. Скалярная физическая величина, введенная для количественного оценивания содержания водяного пара в атмосфере и равная его парциальному давлению или его плотности.
