Физика примеры решения задач

Физика
  • Основные типы связей в твердых телах
  • Внутренняя структура твердых тел
  • Обратная решетка
  • Дифракция в кристаллах
  • Упругие свойства кристаллов
  • Динамика решетки
  • Тепловые свойства твердых тел
  • Электроны в металлах.
  • Зонная теория твердых тел
  • Дефекты кристаллической решетки
  • Раздел «Кинематика»
  • Раздел «Динамика»
  • Механические колебания и волны. Акустика
  • Уравнение движения материальной точки
  • Молекулярная физика и термодинамика.
  • Раздел. «Электростатика»
  • Раздел «Постоянный ток»
  • Раздел «Переменный ток»
  • Электрическое поле
  • Элементы атомной и ядерной физики
  • Взаимодействие света с веществом.
  • Основные физические константы в СИ
  • Раздел «Динамика»

      - количество движения (импульс тела), измеряется в ().

      Изменение количества движения за определенный промежуток времени:

    ,

    где dP-изменение количества движения;

     F- равнодействующая всех сил, приложенных к телу, массой m; dt-промежуток времени, в течение которого на тело действовала сила.

     Закон сохранения импульса для изолированной системы:

     Если масса тела постоянна, то второй закон динамики можно представить в виде:

    ,

    где а - ускорение, приобретаемое телом массой m ( масса измеряется в килограммах (кг)), под действием силы F, которая измеряется в Ньютонах (Н).

     Сила тяжести определяется по формуле:

    .

      Сила тяжести и вес тела имеют разную природу, хотя и определяются по одной формуле для инерциальных систем:

    .

      Третий закон Ньютона:

    .

      Закон Гука:

    ,

      где k – коэффициент жесткости, измеряется в (Н/м); - смещение, измеряется в (м).

     Механическое напряжение:

    , измеряется в = Па.

     Относительное удлинение:

    - безразмерная величина.

     Закон Гука для деформации растяжения (сжатия):

    ,

    где Е-модуль Юнга, измеряется в (Па).

    Центростремительная сила, действующая на тело, движущееся по кривой:

    ,

    где R - радиус кривизны, измеряется в (м).

    Сила притяжения двух материальных точек прямо пропорциональна массам этих точек и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними (закон всемирного тяготения):

    ,

      где - гравитационная постоянная; ; m1 и m2 – массы взаимодействующих точек.

     

     Тело массой m, движущееся поступательно со скоростью , обладает кинетической энергией

    .

      Кинетическая энергия Wk измеряется в джоулях (Дж).

     Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли (потенциальная энергия тела, находящегося на поверхности Земли принимается равной нулю)

    WП=mgh,

    где g-ускорение свободного падения.

    h-высота поднятия тела над поверхностью Земли.

      Потенциальная энергия упруго-деформированного тела:

    ,

    где к- коэффициент жесткости, измеряется в (н/м).

     Работа постоянной силы F при перемещении тела на пути S определяется по формуле:

    ,

    где -угол между направлением действия силы и направлением перемещения.

     Работа переменной силы F при перемещении S:

    .

      Работа А измеряется в джоулях (Дж).

     Мощность определяется по формуле:

    - переменная мощность.

     В случае работы, совершаемой под действием постоянной силы:

    ,

     где А-работа, совершаемая за время t.

     Мощность N измеряется в ваттах (Вт).

     Момент силы относительно оси вращения:

    ,

    где l – плечо силы, кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

     Момент силы измеряется в (Н м).

     Момент инерции J материальной точки равен произведению массы m материальной точки на квадрат расстояния r этой точки от оси вращения:

    .

      J – измеряется в .

     Момент инерции твердого тела:

    ,

    где интеграл берется по всему объему тела.

     Момент инерции различных однородных тел массой m относительно оси, проходящей через центр масс:

     шара радиусом; ,

    цилиндра с внутренним радиусом r и внешним R (ось вращения совпадает с геометрической осью цилиндра):

    ,

      в частном случае момент инерции тонкостенного цилиндра:

    .

      сплошного цилиндра (r=0):

    ,

      тонкого стержня длиной l (ось вращения проходит перпендикулярно стержню через его середину):

      Теорема Штейнера (для нахождения момент инерции в случае, когда ось вращения не проходит через центр масс):

    где J0 – момент инерции относительно оси вращения, проходящей через центр масс, J – момент инерции для любой оси, параллельной первой, d – расстояние от центра масс тела до оси вращения, m – масса тела.

     Момент импульса (момент количества движения) материальной точки:

      или,

    где L – измеряется в

     Закон сохранения момента импульса:

      или , если М=0

    Основное уравнение динамики вращательного движения:

      или

    где М – равнодействующий момент сил, приложенных к телу.

     Кинетическая энергия вращающегося тела:

    .

    Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач