Механика. На этой стадии возникают психические нарушения, вплоть до слабоумия, грубый синдром паркинсонизма, патологические рефлексы

Вопросы к экзамену по физике.

Механика.

1. Что изучает Механика – раздел физики, изучающий механическое движение тел и происходящие при этом взаимодействия между ними. Основные разделы механики – кинематикаидинамика механика?

2. Что называют механическим движением?

3. Механическое движение тел – это изменение взаимного положения тел с течением времени

4. Что такое материальная точка?

5. Материальной точкой называется тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

6. Что такое тело отсчета и система отсчета?

 

Всякое движение относительно, поэтому для описания движения необходимо условиться, относительно какого другого тела будет отсчитываться перемещение данного тела. Выбранное для этой цели тело называют телом отсчета

Система отсчета – совокупность системы координат и часов, связанных с телом, относительно которого изучается движение.

7. Что такое траектория?

Изначально траектория — физико-математическое понятие, которое обозначает путь движения точки или физического тела.

8. Что такое перемещение?

Перемещение - это действие, направленное на изменение местоположения чего-либо в пространстве

 

9. Что такое поступательное движение?

Поступательное движение — это механическое движение системы точек (абсолютно твёрдого тела), при котором отрезок прямой, связывающий две любые точки этого тела, форма и размеры которого во время движения не меняются, остается параллельным своему положению в любой предыдущий момент времени

10. Какое движение называется равномерным прямолинейным?

Равномерное прямолинейное движение - это движение, при котором тело перемещается с постоянной по модулю и направлению скоростью.

9.Запишите уравнения движения для равномерного прямолинейного движения. Равномерное движение – это движение с постоянной скоростью, то есть когда скорость не изменяется (v = const) и ускорения или замедления не происходит (а = 0).

Прямолинейное движение – это движение по прямой линии, то есть траектория прямолинейного движения – это прямая линия.

Равномерное прямолинейное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Например, если мы разобьём какой-то временной интервал на отрезки по одной секунде, то при равномерном движении тело будет перемещаться на одинаковое расстояние за каждый из этих отрезков времени.

Скорость равномерного прямолинейного движения не зависит от времени и в каждой точке траектории направлена также, как и перемещение тела. То есть вектор перемещения совпадает по направлению с вектором скорости. При этом средняя скорость за любой промежуток времени равна мгновенной скорости:

v_cp = v

Скорость равномерного прямолинейного движения – это физическая векторная величина, равная отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка t:

= / t

Таким образом, скорость равномерного прямолинейного движения показывает, какое перемещение совершает материальная точка за единицу времени.

Перемещение при равномерном прямолинейном движении определяется формулой:

= • t

Пройденный путь при прямолинейном движении равен модулю перемещения. Если положительное направление оси ОХ совпадает с направлением движения, то проекция скорости на ось ОХ равна величине скорости и положительна:

v_x = v, то есть v > 0

Проекция перемещения на ось ОХ равна:

s = vt = x – x₀

где x₀ – начальная координата тела, х – конечная координата тела (или координата тела в любой момент времени)

Уравнение движения, то есть зависимость координаты тела от времени х = х(t), принимает вид:

х = x₀ + vt

Если положительное направление оси ОХ противоположно направлению движения тела, то проекция скорости тела на ось ОХ отрицательна, скорость меньше нуля (v < 0), и тогда уравнение движения принимает вид:

х = x₀ - vt

 

11. Что такое ускорение и как его найти?

Движение тел принято делить по траектории на прямолинейное и криволинейное, а также по скорости – на равномерное и неравномерное. Даже не зная теории физики можно понять, что прямолинейное движение – это движение тела по прямой линии, а криволинейное - по траектории, являющейся частью окружности. А вот по скорости виды движения определяются более сложно. Если движение равномерное, то скорость тела не меняется, а при неравномерном движении появляется физическая величина, называемая ускорением.

Под ускорением (а) понимается физическая величина, характеризующая изменение скорости какого-либо тела в промежуток времени, за который тело меняет свое местоположение в пространстве. Ускорение может быть как положительным (например, начало движения поезда с перрона), так и отрицательным (поезд начинает тормозить у пункта назначения). Исходя из приведенного выше определения, данную величину достаточно легко найти.

12. Какое движение называется равноускоренным?

Равноускоренное движение — движение, при котором ненулевой вектор ускорения остаётся неизменным по модулю и направлению.

12.Запишите уравнения движения для равноускоренного прямолинейного движения. Равноускоренное прямолинейное движение — это движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется одинаково, т. е. это движение с постоянным по модулю и направлению ускорением.

a=const — уравнение ускорения. Т. е а имеет численное значение, которое не изменяется со временем.

По определению ускорения

 

13. Сформулируйте и запишите математически законы Ньютона.

Первый закон. Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Второй закон.

В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:

где — ускорение материальной точки;
— равнодействующая всех сил, приложенных к материальной точке;
— масса материальной точки.

Третий закон.

Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Закон утверждает, что силы возникают лишь попарно, причём любая сила, действующая на тело, имеет источник происхождения в виде другого тела. Иначе говоря, сила всегда есть результат взаимодействия тел. Существование сил, возникших самостоятельно, без взаимодействующих тел, невозможно

 

 

14. Дайте определение силы упругости.

Си́ла упру́гости — сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное состояние.

В случае упругих деформаций является потенциальной. Сила упругости имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением межмолекулярного взаимодействия. В простейшем случае растяжения/сжатия тела сила упругости направлена противоположно смещению частиц тела, перпендикулярно поверхности.

Вектор силы противоположен направлению деформации тела (смещению его молекул). Если исчезает деформация тела, то исчезает и сила упругости.

В Международной системе единиц (СИ) сила упругости так же, как и все другие силы, измеряется в ньютонах (русское обозначение: Н; международное: N).

 

15. Сформулируйте и запишите закон Гука.

В простейшем случае одномерных малых упругих деформаций формула для силы упругости имеет вид:

,

где — жёсткость тела, — величина деформации.

Жесткость тела зависит от его формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено.

В словесной формулировке закон Гука звучит следующим образом:

Сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела относительно других частиц при деформации.

 

16. Дайте определение веса тела. В каком случае вес тела равен нулю и почему?

Вес — сила воздействия тела на опору или подвес.

Удельный вес — отношение веса вещества к его объёму.

Статистический вес, в квантовой механике и квантовой статистике — число различных квантовых состояний с данной энергией, то есть кратность состояния. Если энергия принимает непрерывный ряд значений, под Статистический вес понимают число состояний в данном интервале энергий. В классической статистике Статистический вес называют величину элемента фазового объёма системы.

Состояние отсутствия веса (невесомость) наступает при удалении тела от притягивающего объекта, либо когда тело находится в свободном падении, то есть .

17. Что такое сила трения и как ее найти.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.

В первом приближении величина силы трения скольжения может быть рассчитана по формуле:

, где

— коэффициент трения скольжения,

— сила нормальной реакции опоры.

Сила трения равна коэффициенту трения, умноженному на силу реакции опоры.

 

18. Сформулируйте и запишите закон всемирного тяготения.

Класси́ческая тео́рия тяготе́ния Ньютона (Зако́н всемирного тяготе́ния Ньютона) — закон, описывающий гравитационное взаимодействие в рамках классической механики. Этот закон был открыт Ньютоном около 1666 года. Он гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы и , разделёнными расстоянием , пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними — то есть:

Здесь — гравитационная постоянная, равная 6,67384(80) * 10^-11 м³/(кг с²).

 

19. Дайте определение центростремительного ускорения и запишите формулу для его нахождения.

Центростремительное ускорение — компонента ускорения точки, характеризующая быстроту изменения направления вектора скорости для траектории с кривизной (вторая компонента, тангенциальное ускорение, характеризует изменение модуля скорости). Направлено к центру кривизны траектории, чем и обусловлен термин. По величине равно квадрату скорости, поделённому на радиус кривизны. Термин «центростремительное ускорение» эквивалентен термину «нормальное ускорение». Ту составляющую суммы сил, которая обуславливает это ускорение, называют центростремительной силой.

или

где — нормальное (центростремительное) ускорение, — (мгновенная) линейная скорость движения по траектории, — (мгновенная) угловая скорость этого движения относительно центра кривизны траектории, — радиус кривизны траектории в данной точке. (Связь между первой формулой и второй очевидна, учитывая ).

 

20. Сформулируйте и запишите математически закон сохранения импульса.

Зако́н сохране́ния и́мпульса (Зако́н сохране́ния количества движения) - векторная сумма импульсов всех тел системы есть величина постоянная, если векторная сумма внешних сил, действующих на систему, равна нулю

 

21. Запишите математическую формулу для расчета работы и мощности.

22. Дайте определение потенциальной энергии и запишите расчетные формулы. Потенциальная энергия — скалярная физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии системы, находящейся в полеконсервативных