Праволинейно равномерно ускорено движение ускорение за кратко. Равномерно и равномерно ускорено движение
В тази тема ще разгледаме много специален вид неравномерно движение. Въз основа на противопоставянето на равномерното движение, неравномерното движение е движение с различна скорост по всяка траектория. Каква е характеристиката на равномерно ускореното движение? Това е неравномерно движение, но което "еднакво ускоряване". Ускорението е свързано с увеличаване на скоростта. Запомнете думата "равно", получаваме еднакво увеличение на скоростта. И как да разберем "равно увеличение на скоростта", как да преценим, че скоростта се увеличава еднакво или не? За да направим това, трябва да открием времето, да оценим скоростта през същия интервал от време. Например кола тръгва, в първите две секунди развива скорост до 10 м/с, в следващите две секунди 20 м/с, след още две секунди вече се движи със скорост 30 м/с. с. На всеки две секунди скоростта се увеличава и всеки път с 10 m/s. Това е равномерно ускорено движение.
Физическата величина, която характеризира колко всеки път се увеличава скоростта, се нарича ускорение.
Може ли движението на велосипедист да се счита за равномерно ускорено, ако след спиране скоростта му през първата минута е 7 km/h, през втората 9 km/h и през третата 12 km/h? Забранено е! Велосипедистът ускорява, но не равномерно, като първо ускорява със 7 км/ч (7-0), след това с 2 км/ч (9-7), след това с 3 км/ч (12-9).
Обикновено движението с нарастваща скорост се нарича ускорено движение. Движение с намаляваща скорост - забавен каданс. Но физиците наричат всяко движение с променяща се скорост ускорено движение. Независимо дали колата тръгва (скоростта се увеличава!) или забавя (скоростта намалява!), във всеки случай тя се движи с ускорение.
Равноускорено движение- това е движението на тялото, при което неговата скорост за всякакви равни интервали от време промени(може да се увеличава или намалява) еднакво
ускорение на тялото
Ускорението характеризира степента на промяна на скоростта. Това е числото, с което скоростта се променя всяка секунда. Ако модулното ускорение на тялото е голямо, това означава, че тялото бързо набира скорост (когато ускорява) или бързо я губи (при забавяне). Ускорение- това е физическо векторно количество, числено равно на отношението на промяната на скоростта към периода от време, през който е настъпила тази промяна.
Нека определим ускорението в следната задача. В началния момент скоростта на кораба беше 3 m/s, в края на първата секунда скоростта на кораба стана 5 m/s, в края на втората - 7 m/s, в край на трети - 9 м/с и т.н. Очевидно, . Но как да определим? Разглеждаме разликата в скоростта за една секунда. В първата секунда 5-3=2, във втората секунда 7-5=2, в третата 9-7=2. Но какво ще стане, ако скоростите не са дадени за всяка секунда? Такава задача: началната скорост на кораба е 3 m / s, в края на втората секунда - 7 m / s, в края на четвъртата 11 m / s. В този случай 11-7 = 4, тогава 4/2=2. Разделяме разликата в скоростта на интервала от време.
Тази формула най-често се използва при решаване на проблеми в модифициран вид:
Формулата не е написана във векторна форма, така че записваме знака "+", когато тялото ускорява, знака "-" - когато се забавя.
Посока на вектора на ускорението
Посоката на вектора на ускорението е показана на фигурите
На тази фигура колата се движи в положителна посока по оста Ox, векторът на скоростта винаги съвпада с посоката на движение (насочена надясно). Когато векторът на ускорението съвпада с посоката на скоростта, това означава, че автомобилът се ускорява. Ускорението е положително.
При ускорение посоката на ускорението съвпада с посоката на скоростта. Ускорението е положително.
На тази снимка колата се движи в положителна посока по оста Ox, векторът на скоростта е същият като посоката на движение (надясно), ускорението НЕ е същото като посоката на скоростта, което означава, че автомобилът се забавя. Ускорението е отрицателно.
При спиране посоката на ускорението е противоположна на посоката на скоростта. Ускорението е отрицателно.
Нека да разберем защо ускорението е отрицателно при спиране. Например през първата секунда корабът е намалил скоростта от 9m/s на 7m/s, през втората секунда до 5m/s, през третата до 3m/s. Скоростта се променя на "-2m/s". 3-5=-2; 5-7=-2; 7-9=-2m/s. Оттам идва отрицателната стойност на ускорението.
При решаване на проблеми, ако тялото се забави, ускорението във формулите се замества със знак минус!!!
Движение с равномерно ускорено движение
Допълнителна формула т.нар ненавременно
Формула в координати
Комуникация със средна скорост
При равномерно ускорено движение средната скорост може да се изчисли като средноаритметично от началната и крайната скорост
От това правило следва формула, която е много удобна за използване при решаване на много задачи
Съотношение на пътя
Ако тялото се движи равномерно ускорено, началната скорост е нула, тогава пътищата, изминати в последователни равни интервали от време, се отнасят като поредица от нечетни числа.
Основното нещо, което трябва да запомните
1) Какво е равномерно ускорено движение;
2) С какво се характеризира ускорението;
3) Ускорението е вектор. Ако тялото се ускорява, ускорението е положително, ако се забавя, ускорението е отрицателно;
3) Посока на вектора на ускорението;
4) Формули, мерни единици в SI
Упражнения
Два влака вървят един срещу друг: единият - ускорено на север, другият - бавно на юг. Как се насочват ускоренията на влака?
Същото на север. Защото първият влак има еднакво ускорение по посока на движение, а вторият има противоположно движение (забавя се).
Равноускореното движение е движение с ускорение, чийто вектор не се променя по големина и посока. Примери за такова движение: велосипед, който се търкаля по хълм; камък, хвърлен под ъгъл спрямо хоризонта.
Нека разгледаме последния случай по-подробно. Във всяка точка от траекторията върху камъка действа ускорението на свободното падане g →, което не се променя по големина и винаги е насочено в една посока.
Движението на тяло, хвърлено под ъгъл спрямо хоризонта, може да бъде представено като сума от движенията около вертикалната и хоризонталната ос.
По оста X движението е равномерно и праволинейно, а по оста Y е равномерно ускорено и праволинейно. Ще разгледаме проекциите на векторите на скоростта и ускорението върху оста.
Формула за скорост при равномерно ускорено движение:
Тук v 0 е началната скорост на тялото, a = c o n s t е ускорението.
Нека покажем на графиката, че при равномерно ускорено движение зависимостта v (t) има формата на права линия.
Ускорението може да се определи от наклона на графиката на скоростта. На фигурата по-горе модулът на ускорението е равен на отношението на страните на триъгълника ABC.
a = v - v 0 t = B C A C
Колкото по-голям е ъгълът β, толкова по-голям е наклонът (стръмността) на графиката по отношение на времевата ос. Съответно, толкова по-голямо е ускорението на тялото.
За първата графика: v 0 = - 2 m s; a \u003d 0, 5 m s 2.
За втората графика: v 0 = 3 m s; a = - 1 3 m s 2 .
От тази графика можете също да изчислите движението на тялото за време t. Как да го направим?
Нека отделим малък интервал от време ∆ t на графиката. Ще приемем, че тя е толкова малка, че движението за времето ∆ t може да се счита за равномерно движение със скорост, равна на скоростта на тялото в средата на интервала ∆ t . Тогава преместването ∆ s за времето ∆ t ще бъде равно на ∆ s = v ∆ t .
Нека разделим цялото време t на безкрайно малки интервали ∆ t . Преместването s във времето t е равно на площта на трапеца O D E F .
s = O D + E F 2 O F = v 0 + v 2 t = 2 v 0 + (v - v 0) 2 t .
Знаем, че v - v 0 = a t, така че крайната формула за движение на тялото ще бъде:
s = v 0 t + a t 2 2
За да намерите координатата на тялото в даден момент, трябва да добавите изместване към първоначалната координата на тялото. Промяната на координатите по време на равномерно ускорено движение изразява закона за равномерно ускореното движение.
Закон за равномерно ускорено движение
Закон за равномерно ускорено движениеy = y 0 + v 0 t + a t 2 2 .
Друг често срещан проблем, който възниква при анализа на равномерно ускорено движение, е намирането на преместването за дадени стойности на началната и крайната скорост и ускорение.
Елиминирайки t от горните уравнения и решавайки ги, получаваме:
s \u003d v 2 - v 0 2 2 a.
От известната начална скорост, ускорение и изместване можете да намерите крайната скорост на тялото:
v = v 0 2 + 2 a s .
За v 0 = 0 s = v 2 2 a и v = 2 a s
важно!
Стойностите v , v 0 , a , y 0 , s включени в изразите са алгебрични величини. В зависимост от характера на движението и посоката на координатните оси в конкретна задача те могат да приемат както положителни, така и отрицателни стойности.
Ако забележите грешка в текста, моля, маркирайте я и натиснете Ctrl+Enter
Това е движение, при което скоростта на тялото се променя по един и същи начин за всякакви равни интервали от време, т.е. ускорението е постоянно.
Примери за такова движение са свободното падане на тела в близост до повърхността на Земята и движение под действието на постоянна сила.
При равномерно ускорено праволинейно движение координатата на тялото се променя във времето в съответствие със закона за движение:
Където х 0 – начална координата на материална точка, 0 хе проекцията на началната скорост и а хе проекцията на ускорението на точката върху оста 0 х.
Проекция на скоростта на материална точка върху оста 0 хв този случай се променя съгласно следния закон:
В този случай проекциите на скоростта и ускорението могат да вземат различни значения, включително отрицателните.
Парцели на зависимости х (T) И х(T) са съответно права линия и парабола и, както в алгебрата, можете да прецените местоположението на графиката на функцията спрямо координатните оси по коефициентите в уравненията на правата линия и параболата.
Фигура 6 показва графики за х(T),х (T),с(T) кога х 0 > 0, 0 х > 0,а х < 0. Соответственно прямая(T) има отрицателен наклон (tg =а х < 0).
3. Ротационно движение и неговите кинематични параметри. Връзка между ъглови и линейни скорости.
Равномерно кръгово движениевъзниква при постоянна модулна скорост, т.е. = const (фиг. 7). Но посоката на скоростта при такова движение постоянно се променя, така че равномерното движение на тялото в кръг е движение с ускорение.
За да се опише равномерното движение на тяло в окръжност, се въвеждат следните физични величини: Период,честота на циркулация,скорост на линията,ъглова скоростИ центростремително ускорение.
Период на обращениеTе времето, необходимо за извършване на една пълна революция.
Честота на обращение е броят на оборотите, направени от тялото за 1 s. SI единицата за честота е s -1.
Честотата и периодът на обръщение са свързани помежду си чрез връзката .
Векторът на скоростта, когато една точка се движи по окръжност, постоянно променя посоката си (фиг. 8).
При равномерно движение на тялото по окръжност отсечката от пътя спреминали през определен период от време T, е дължината на дъгата на окръжността. Релацията е постоянна във времето и се нарича модул за линейна скорост.За време, равно на периода на обръщение T, точката изминава разстояние, равно на обиколката на окръжност 2 Р, Ето защо
Скорост на въртене твърди веществаобичайно е да се характеризира с физическо количество, наречено ъглова скорост , чийто модул е равен на съотношението на ъгъла на въртене на тялото към интервала от време, през който това въртене е завършено (фиг. 8):
Единицата SI за ъглова скорост е s -1.
Тъй като ориентацията на твърдото тяло е една и съща във всички референтни системи, движещи се прогресивно една спрямо друга, ъгловата скорост на твърдото тяло ще бъде една и съща във всички референтни системи, движещи се прогресивно една спрямо друга.
При равномерно въртене на твърдо тяло около определена ос всяка точка от това тяло се движи около същата ос по окръжност с радиус Рс линейна скорост, равна на
Ако началните координати на точката са ( Р; 0), тогава координатите му се променят според закона х(T) =Р cos TИ г(T) =Ргрях T.
Механично движениесе нарича промяна в положението на тялото спрямо други тела
Справочна системанаричаме референтното тяло, координатната система, свързана с него и часовника.
Референтно тялонаречено тялото, спрямо което се разглежда позицията на други тела.
материална точкасе нарича тяло, чиито размери в тази задача могат да бъдат пренебрегнати.
траекториянаречена умствена линия, която по време на движението си описва материална точка.
Според формата на траекторията движението се разделя на:
а) праволинейна- траекторията е отсечка от права линия;
б) криволинейна- траекторията е сегмент от кривата.
Пътека- това е дължината на траекторията, която материалната точка описва за даден период от време. Това е скаларна стойност.
движещ сее вектор, свързващ началната позиция на материална точка с нейната крайна позиция (виж Фиг.).
Много е важно да разберете как пътят се различава от движението. Повечето основна разликавъв факта, че движението е вектор с начало в началната точка и с край в крайната точка (няма никакво значение по какъв маршрут е извършено това движение). А пътят е, напротив, скаларна стойност, която отразява дължината на изминатата траектория.
Равномерно праволинейно движениесе нарича движение, при което материална точка прави едни и същи движения за всякакви равни интервали от време
Скоростта на равномерното праволинейно движениенаречено съотношение на движението към времето, за което е настъпило това движение:
За неравномерно движение използвайте концепцията Средната скорост.Често средната скорост се въвежда като скаларна стойност. Това е скоростта на такова равномерно движение, при което тялото изминава същия път за същото време, както при неравномерно движение:
моментна скоростнаречена скорост на тялото в дадена точка от траекторията или в даден момент.
Равноускорено праволинейно движение- това е праволинейно движение, при което моментната скорост за всякакви равни интервали от време се променя с една и съща величина
Зависимостта на координатата на тялото от времето при равномерно праволинейно движение има формата: x = x 0 + V x t, където x 0 е началната координата на тялото, V x е скоростта на движение.
свободно паданесе нарича равномерно ускорено движение с постоянно ускорение g \u003d 9,8 m / s 2независимо от масата на падащото тяло. Възниква само под въздействието на гравитацията.
Скоростта при свободно падане се изчислява по формулата:
Вертикалното изместване се изчислява по формулата:
Един от видовете движение на материална точка е движението в кръг. При такова движение скоростта на тялото е насочена по допирателна, начертана към окръжността в точката, в която се намира тялото (линейна скорост). Позицията на тяло върху окръжност може да се опише с помощта на радиус, начертан от центъра на окръжността към тялото. Движението на тялото при движение по окръжност се описва чрез завъртане на радиуса на окръжността, свързваща центъра на окръжността с тялото. Съотношението на ъгъла на въртене на радиуса към интервала от време, през който е настъпило това въртене, характеризира скоростта на движение на тялото около кръга и се нарича ъглова скорост ω:
Ъгловата скорост е свързана с линейна скоростсъотношение
където r е радиусът на окръжността.
Времето, необходимо на едно тяло да извърши един оборот, се нарича период на обръщение.Реципрочната стойност на периода - честотата на обращение - ν
Тъй като при равномерно движение по окръжност модулът на скоростта не се променя, но посоката на скоростта се променя, при такова движение има ускорение. Наричат го центростремително ускорение, тя е насочена по радиуса към центъра на окръжността:
Основни понятия и закони на динамиката
Частта от механиката, която изучава причините, предизвикали ускоряването на телата, се нарича динамика
Първи закон на Нютон:
Има такива отправни системи, по отношение на които тялото запазва скоростта си постоянна или е в покой, ако върху него не действат други тела или действието на други тела е компенсирано.
Свойството на тялото да поддържа състояние на покой или равномерно праволинейно движение с балансирани външни сили, действащи върху него, се нарича инерция.Феноменът на поддържане на скоростта на тялото с балансирани външни сили се нарича инерция. инерциални референтни системисистеми, в които е изпълнен първият закон на Нютон.
Принципът на относителността на Галилей:
във всички инерциални отправни системи за едно и също начални условиявсички механични явления протичат по един и същи начин, т.е. спазват същите закони
Теглое мярка за инерцията на тялото
Силае количествена мярка за взаимодействието на телата.
Втори закон на Нютон:
Силата, действаща върху тялото, е равна на произведението от масата на тялото и ускорението, придадено от тази сила:
$F↖(→) = m⋅a↖(→)$
Добавянето на сили е да се намери резултатната от няколко сили, която произвежда същия ефект като няколко едновременно действащи сили.
Трети закон на Нютон:
Силите, с които две тела действат едно на друго, са разположени на една и съща права линия, равни по големина и противоположни по посока:
$F_1↖(→) = -F_2↖(→) $
Третият закон на Нютон подчертава, че действието на телата едно върху друго има характер на взаимодействие. Ако тяло A действа върху тяло B, то тялото B също действа върху тяло A (виж фигурата).
Или накратко, силата на действие е равна на силата на реакцията. Често възниква въпросът: защо конят тегли шейна, ако тези тела взаимодействат с еднакви сили? Това е възможно само чрез взаимодействие с третото тяло – Земята. Силата, с която копитата опират в земята, трябва да бъде по-голяма от силата на триене на шейната в земята. В противен случай копитата ще се плъзнат и конят няма да помръдне.
Ако тялото е подложено на деформация, тогава възникват сили, които предотвратяват тази деформация. Такива сили се наричат еластични сили.
Закон на Хукнаписана във формуляра
където k е твърдостта на пружината, x е деформацията на тялото. Знакът "−" показва, че силата и деформацията са насочени в различни посоки.
Когато телата се движат едно спрямо друго, възникват сили, които възпрепятстват движението. Тези сили се наричат сили на триене.Разграничете статичното триене и триенето при плъзгане. сила на триене при плъзганеизчислено по формулата
където N е силата на реакция на опората, µ е коефициентът на триене.
Тази сила не зависи от площта на триещите се тела. Коефициентът на триене зависи от материала, от който са изработени телата и качеството на повърхностната им обработка.
Триене на покойвъзниква, когато телата не се движат едно спрямо друго. Силата на статично триене може да варира от нула до някаква максимална стойност
Гравитационни силинаричаме силите, с които всеки две тела се привличат едно към друго.
закон земно притегляне:всеки две тела се привличат едно към друго със сила, която е право пропорционална на произведението на техните маси и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.
Тук R е разстоянието между телата. Законът за всемирното притегляне в този си вид е валиден или за материални точки, или за сферични тела.
телесно теглонаречена силата, с която тялото притиска хоризонтална опора или разтяга окачването.
Земно притеглянее силата, с която всички тела се привличат към Земята:
При фиксирана опора теглото на тялото е равно по абсолютна стойност на силата на гравитацията:
Ако едно тяло се движи вертикално с ускорение, тогава теглото му ще се промени.
Когато едно тяло се движи с ускорение нагоре, теглото му
Вижда се, че теглото на тялото е по-голямо от теглото на тялото в покой.
Когато едно тяло се движи с ускорение надолу, теглото му
В този случай теглото на тялото е по-малко от теглото на тялото в покой.
безтегловностсе нарича такова движение на тялото, при което неговото ускорение е равно на ускорението на свободното падане, т.е. a = g. Това е възможно, ако върху тялото действа само една сила - силата на гравитацията.
изкуствен земен спътнике тяло със скорост V1, достатъчна за движение по кръг около Земята
Върху спътника на Земята действа само една сила – гравитацията, насочена към центъра на Земята
първа космическа скорост- това е скоростта, която трябва да се съобщи на тялото, така че да се върти около планетата по кръгова орбита.
където R е разстоянието от центъра на планетата до спътника.
За Земята, близо до нейната повърхност, първата скорост на бягство е
1.3. Основни понятия и закони на статиката и хидростатиката
Едно тяло (материална точка) е в състояние на равновесие, ако векторната сума на силите, действащи върху него, е равна на нула. Има 3 вида баланс: стабилен, нестабилен и безразличен.Ако, когато едно тяло бъде извадено от равновесие, възникнат сили, които се стремят да върнат това тяло обратно, това стабилен баланс.Ако възникнат сили, които се стремят да отдалечат тялото още повече от равновесното положение, това несигурна позиция; ако не възникнат сили - безразличен(Вижте фиг. 3).Когато говорим не за материална точка, а за тяло, което може да има ос на въртене, тогава за постигане на равновесно положение, освен равенство на нула на сумата от силите, действащи върху тялото, е необходимо че алгебричната сума на моментите на всички сили, действащи върху тялото, е равна на нула.
Тук d е рамото на силата. Рамо на силата d е разстоянието от оста на въртене до линията на действие на силата.
Условие за равновесие на лоста:
алгебричната сума на моментите на всички сили, въртящи тялото, е равна на нула.
Чрез натискте наричат физическо количество, равно на съотношението на силата, действаща върху площадката, перпендикулярна на тази сила, към площта на площадката:
За течности и газове важи Закон на Паскал:
налягането се разпределя във всички посоки без промяна.
Ако течност или газ е в полето на гравитацията, тогава всеки по-висок слой притиска долните и когато течността или газът се потапят вътре, налягането се увеличава. За течности
където ρ е плътността на течността, h е дълбочината на проникване в течността.
Хомогенната течност в комуникиращите съдове се установява на същото ниво. Ако се излее течност в колената на свързващите се съдове с различни плътности, тогава течност с по-висока плътност се монтира на по-ниска височина. В такъв случай
Височините на колоните течност са обратно пропорционални на плътностите:
Хидравлична пресае съд, пълен с масло или друга течност, в който са изрязани два отвора, затворени с бутала. Буталата имат различни размери. Ако върху едно бутало се приложи определена сила, тогава силата, приложена към второто бутало, се оказва различна.
Така хидравличната преса служи за преобразуване на величината на силата. Тъй като налягането под буталата трябва да е същото, тогава
Тогава A1 = A2.
Тяло, потопено в течност или газ, е подложено на възходяща плаваща сила от страната на тази течност или газ, която се нарича силата на Архимед
Задава се стойността на плаващата сила закон на Архимед: върху тяло, потопено в течност или газ, действа подемна сила, насочена вертикално нагоре и равна на теглото на течността или газа, изместени от тялото:
където ρ течност е плътността на течността, в която е потопено тялото; V потопен - обемът на потопената част на тялото.
Плаващо състояние на тялото- тяло плава в течност или газ, когато плаващата сила, действаща върху тялото, е равна на силата на гравитацията, действаща върху тялото.
1.4. Закони за опазване
инерция на тялотонаречено физическо количество, равно на произведението на масата на тялото и неговата скорост:Импулсът е векторна величина. [p] = kg m/s. Заедно с инерцията на тялото, те често използват импулс на сила.Това е произведението на силата по нейната продължителност.
Промяната в импулса на едно тяло е равна на импулса на силата, действаща върху това тяло. За изолирана система от тела (система, чиито тела взаимодействат само едно с друго), закон за запазване на импулса: сумата от импулсите на телата на изолирана система преди взаимодействието е равна на сумата от импулсите на същите тела след взаимодействието.
механична работанаричат физична величина, която е равна на произведението на силата, действаща върху тялото, преместването на тялото и косинуса на ъгъла между посоката на силата и преместването:
Мощносте извършената работа за единица време.
Способността на тялото да извършва работа се характеризира с величина, наречена енергия.Механичната енергия се разделя на кинетичен и потенциален.Ако едно тяло може да върши работа поради движението си, се казва, че има кинетична енергия.Кинетичната енергия на постъпателното движение на материална точка се изчислява по формулата
Ако едно тяло може да извърши работа, като промени позицията си спрямо други тела или като промени позицията на части от тялото, то го е направило потенциална енергия.Пример за потенциална енергия: тяло, повдигнато над земята, неговата енергия се изчислява по формулата
където h е височината на повдигане
Компресирана пружинна енергия:
където k е константата на пружината, x е абсолютната деформация на пружината.
Сумата от потенциалната и кинетичната енергия е механична енергия.За изолирана система от тела в механиката, закон за запазване на механичната енергия: ако силите на триене (или други сили, водещи до разсейване на енергия) не действат между телата на изолирана система, тогава сумата от механичните енергии на телата на тази система не се променя (законът за запазване на енергията в механиката) . Ако има сили на триене между телата на изолирана система, тогава по време на взаимодействието част от механичната енергия на телата се прехвърля във вътрешна енергия.
1.5. Механични вибрации и вълни
флуктуациисе наричат движения, които имат една или друга степен на повторение във времето. Колебанията се наричат периодични, ако стойностите на физическите величини, които се променят в процеса на трептене, се повтарят на редовни интервали.Хармонични вибрациинаричат се такива трептения, при които осцилиращото физическо количество x се променя според закона на синуса или косинуса, т.е.
Стойността А, равна на най-голямата абсолютна стойност на трептящата физическа величина х, се нарича амплитуда на трептене. Изразът α = ωt + ϕ определя стойността на x в даден момент и се нарича фаза на трептене. Период ТНарича се времето, за което едно трептящо тяло извършва едно пълно трептене. Честотата на периодичните трептениянарича брой пълни трептения за единица време:
Честотата се измерва в s -1 . Тази единица се нарича херц (Hz).
Математическо махалое материална точка с маса m, окачена на безтегловна неразтеглива нишка и осцилираща във вертикална равнина.
Ако единият край на пружината е фиксиран неподвижно, а към другия му край е прикрепено тяло с маса m, тогава когато тялото бъде извадено от равновесие, пружината ще се разтегне и тялото ще осцилира върху пружината хоризонтално или вертикално самолет. Такова махало се нарича пружинно махало.
Периодът на трептене на математическото махалосе определя по формулата
където l е дължината на махалото.
Периодът на колебание на товара върху пружинатасе определя по формулата
където k е твърдостта на пружината, m е масата на товара.
Разпространение на трептенията в еластични среди.
Средата се нарича еластична, ако между нейните частици съществуват сили на взаимодействие. Вълните са процес на разпространение на трептения в еластична среда.
Вълната се нарича напречен, ако частиците на средата осцилират в посоки, перпендикулярни на посоката на разпространение на вълната. Вълната се нарича надлъжно, ако трептенията на частиците на средата възникват по посока на разпространение на вълната.
Дължина на вълнатаразстоянието между две най-близки точки, осцилиращи в една и съща фаза, се нарича:
където v е скоростта на разпространение на вълната.
звукови вълнинаричани вълни, трептенията при които възникват с честоти от 20 до 20 000 Hz.
Скоростта на звука е различна различни среди. Скоростта на звука във въздуха е 340 m/s.
ултразвукови вълнинаричат вълни, чиято честота на трептене надвишава 20 000 Hz. Ултразвуковите вълни не се възприемат от човешкото ухо.
Билет 1.
Въпрос. Видове механични движения. Скорост и ускорение на тяло при равномерно ускорено праволинейно движение.
Механично движение -промяна на положението на тялото в пространството спрямо други тела с течение на времето. Движението на влака спрямо земята, движението на пътника спрямо влака и др.
Скорост- вектор физически. величина, която характеризира скоростта на движение и нейната посока на материална точка в пространството.
Траекторияе линията, по която се движи тялото.
движещ сее най-късото разстояние между началната и крайната точка.
Материална точкае тяло, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати.
Пътекае дължината на част от територията, пресечена от тялото за определен период от време.
Има няколко вида механични движения:
1) Равномерно праволинейно движениее движение, при което тялото прави едни и същи движения за всякакви равни интервали от време.
Пример: Ако водачът кара по права линия, като поддържа постоянна скорост.
2) Неравномерно праволинейно движение -това е движение с променлива скорост.
Равномерно ускорено движение -това е движение, при което скоростта на тялото се променя по един и същ начин за всякакви равни интервали от време. (скоростта и ускорението са в една и съща посока)
Пример: падане на саксия от балкон.
Равномерно забавено движение -това е движение на тяло с отрицателно ускорение, т.е. при такова движение тялото се забавя равномерно. (скоростта и ускорението са противоположни посоки)
Пример: Движението на камък, хвърлен вертикално нагоре.
3) Криволинейно движение -това е движение, чиято траектория е крива линия.
Пример: движението на планетите, края на стрелката на часовника върху циферблата.
При равномерно ускорено праволинейно движение скоростта на тялото нараства с времето.
Ускорението на тялото при равномерно ускорено движение е векторна физическа величина, равна на отношението на промяната на скоростта на тялото към интервала от време, през който е настъпила тази промяна.
Векторите на скоростта и ускорението са насочени в една и съща посока.
Въпрос. Електромагнитно излъчване от различни диапазони. Свойства и приложение на тези лъчения.
електромагнитно излъчванеса взаимосвързани и взаимосвързани променливи, които не могат да съществуват една без друга, разпространяващи се в пространството с крайна скорост, електрически и магнитни полета. Те имат вълнови и квантови свойства.
Радио вълни.
Честота: 3 kHz до 300 GHz.
Получава се с помощта на осцилаторна верига и макроскопични вибратори.
Свойства: Радиовълните с различни честоти и с различна дължина на вълната се абсорбират и отразяват от медиите по различни начини, проявяват свойствата на дифракция и интерференция.
Приложение: Радиовръзка, телевизия, радар.
Инфрачервено лъчение (топлинно).
Честота: 1.5 THz - 405 THz.
Дължина на вълната:
къс: 0,74-2,5 микрона;
среда: 2,5-50 микрона;
· дължина: 50-2000 микрона.
Излъчвано от атоми и молекули на материята. Инфрачервеното лъчение се излъчва от всички тела при всякакви температури. Човек излъчва електромагнитни вълни с дължина на вълната λ= l.9*10-6 m.
Имоти:
1. Преминава през някои непрозрачни тела, също през дъжд, мъгла, сняг.
2. Произвежда химическо действиевърху фотографски плаки.
3. Погълнат от веществото, го нагрява.
4. Предизвиква вътрешен фотоелектричен ефект в германия.
5. Невидим.
6. Възможност за интерференция и дифракционни явления.
Регистрирайте чрез термични методи, фотоелектрически и фотографски.
Приложение: Получавайте изображения на обекти в тъмното, устройства за нощно виждане (нощен бинокъл), мъгла. Използват се в криминалистиката, във физиотерапията, в промишлеността за сушене на боядисани изделия, изграждане на стени, дърво, плодове.
видима радиация.
Това е част от спектъра слънчева радиация(от червено до лилаво).
Честота: 4*1014-8*1014Hz
Свойства: Отразява се, пречупва се, засяга окото, способен на дисперсия, интерференция, дифракция.
Ултравиолетова радиация.
Честота: 10 13 -10 16 Hz.
Източници: газоразрядни лампи с кварцови тръби (кварцови лампи).
Излъчва се от всички твърди тела с t>1000ºС, както и светещи живачни пари.
Свойства: Висока реактивност (разлагане на сребърен хлорид, блясък на кристали от цинков сулфид), невидим, голяма проникваща способност, убива микроорганизми, не големи дозиима благоприятен ефект върху човешкия организъм (слънчево изгаряне), но в големи дози има отрицателен биологичен ефект: промени в развитието на клетките и метаболизма, въздействие върху очите.
Приложение: В медицината, в промишлеността.
рентгенови лъчи.
Те се излъчват при високо ускорение на електрони, например тяхното забавяне в металите. Получава се с помощта на рентгенова тръба: електроните във вакуумна тръба (p = 10-3-10-5 Pa) се ускоряват от електрическо поле с високо напрежение, достигайки анода, и рязко се забавят при удар. При спиране електроните се движат с ускорение и излъчват електромагнитни вълни с малка дължина (от 100 до 0,01 nm).
Свойства: Интерференция, рентгенова дифракция върху кристална решетка, висока проникваща способност. Облъчването във високи дози причинява лъчева болест.
Приложение: В медицината (диагностика на заболявания на вътрешните органи), в промишлеността (контрол на вътрешната структура на различни изделия, заварки).
Гама радиация (гама лъчи).
Вид електромагнитно излъчване с изключително къса дължина на вълната - по-малко от 2 10 −10 m - и в резултат на това изразени корпускулярни и слабо изразени вълнови свойства
Гама-лъчението има висока проникваща способност, тоест може да премине през голяма дебелина на материята.
Гама-лъчението се използва в инженерството (напр. за откриване на дефекти), радиационната химия (за иницииране на химически трансформации, напр. полимеризация), селското стопанство и Хранително-вкусовата промишленост(мутации за генериране на икономически полезни форми, стерилизация на продукти), в медицината (стерилизация на помещения, предмети, лъчетерапия) и т.н.
Билет 2.
Въпрос. Законите на Нютон. Тяхното проявление, отчитане и използване.
Законите на Нютон.
1) Има такива инерционни референтни системи, спрямо които тялото, при липса на външни сили, действащи върху него (или с тяхната взаимна компенсация), запазва състояние на покой или равномерно праволинейно движение.
2) Ускорението на тялото е право пропорционално на резултата от всички сили, приложени към тялото.
3) Материалните точки взаимодействат една с друга чрез сили от едно и също естество, насочени по правата линия, свързваща тези точки, равни по големина и противоположни по посока.
Цялата класическа механика се основава на тези закони.
Законите на Нютон са основните закони на механиката.От тях могат да се изведат уравненията на движението на механичните системи. Въпреки това, не всички закони на механиката могат да бъдат извлечени от законите на Нютон. Например законът за всемирното привличане или законът на Хук не са следствия от трите закона на Нютон.
Законите на Нютон позволяват да се обяснят моделите на движение на планетите, техните естествени и изкуствени спътници. Иначе позволяват предсказване на траекториите на планетите, изчисляване на траекториите Космически корабии техните координати във всеки един момент. В земни условия те позволяват да се обясни водният поток, движението на многобройни и разнообразни превозни средства (движение на автомобили, кораби, самолети, ракети). За всички тези движения, тела и сили са валидни законите на Нютон.
Въпрос. Експериментални методи за регистриране на йонизиращи лъчения.
Камера на Уилсън.
По пътя на заредените частици се образуват следи от кондензирани свръхнаситени пари върху йони. С помощта на облачна камера се определя енергия, скорост и заряд. Състои се от стъклена плоча, бутало и клапан.
Принцип на работа:Работният обем на камерата е запълнен с газ, който съдържа наситена пара. Когато буталото се движи бързо надолу, газът в обема се разширява и охлажда, като същевременно става свръхнаситен. Когато една частица лети в това пространство, създавайки йони по пътя си, върху тези йони се образуват капчици кондензирана пара. В камерата се появява следа от частици под формата на ивица мъгла.
Гайгеров брояч.Състои се от катод, опъната по оста тънка нишка и анод.
Как работи: В запечатан контейнер с два електрода, газова смес. Към електродите се прилага високо напрежение.Появата на частици, които идват отвън, води до факта, че първичните електрони, ускорени в съответното поле, започват да йонизират други молекули на газовата среда. В резултат на това под влияние електрическо поленастъпва лавинообразно създаване на нови електрони и йони, които рязко повишават проводимостта на електронно-йонния облак. В газовата среда на брояча на Гайгер възниква разряд.
С помощта на брояч на Гайгер се записва фактът, че електроните и фотоните влизат в тръбата.
балонна камера.Състои се от запечатана камера, пълна с втечнен газ.
Принцип на действие: Работният обем се запълва с течен водород, загрят почти до точка на кипене, под високо налягане. Течността се прехвърля в прегрято състояние чрез рязко намаляване на налягането. Заредената частица образува верига от йони по пътя си, което води до рязко кипене на течността. Парни мехурчета се появяват по траекторията на частиците. Според снимката на пистата се различават алфа, бета, гама частици.
Сцинтилационен брояч.
Основните елементи са: вещество, което свети под действието на заредени частици (сцинтилатор) и фотоумножителна тръба (ФЕУ)
Принцип на действие: Частицата предизвиква проблясък на светлина във луминофора, който се фиксира от фотоумножител. Откриват се тежки частици.
Билет 3.
Идеален газ.
Основните разлики между идеален газ и реален:
1) Частиците на идеалния газ са сферични тела с много малки размери, практически материални точки.
2) Между частиците няма сила на междумолекулно взаимодействие.
3) Сблъсъкът на частиците е абсолютно еластичен.
Идеален газ не съществува в природата.
Качествено обяснение на газовото налягане е, че молекулите на идеален газ, когато се сблъскват със стените на съда, взаимодействат с тях според законите на механиката като еластични тела.
Въз основа на използването на основните положения на молекулярно-кинетичната теория беше получено уравнение, което позволява да се изчисли налягането на газ, ако са известни плътността на веществото и скоростта.
Молекулярно кинетична теория -теория, възникнала през 19 век и разглежда структурата на материята, главно газовете, от гледна точка визия на триосновни приблизително правилни разпоредби:
Всички тела са изградени от частици: атоми и молекули;
частиците са в непрекъснато хаотично движение (термично);
Частиците взаимодействат една с друга чрез абсолютно еластични сблъсъци.
Началото на формирането на MKT беше теорията на М. В. Ломоносов.
Въз основа на MKT са разработени редица клонове на съвременната физика, по-специално физическата кинетика и статистическата механика.
Основното уравнение на MKT свързва макроскопичните параметри (налягане, обем, температура) на термодинамична система с микроскопичните (масата на молекулите, Средната скоросттехните движения).
температура -това е мярка за средната кинетична енергия на молекулите.
Нарича се граничната температура, при която налягането на идеален газ изчезва при фиксиран обем абсолютна нулева температура. Температура на абсолютната нула: -273̊ C. Удобно е да се отчита температурата от абсолютната нула. Така се изгражда абсолютната температурна скала.
Абсолютна температурае температурата, измерена от абсолютната нула.
Средната кинетична енергия на постъпателното движение на газовите молекули е пропорционална на температурата.Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо се движат молекулите.
Закон на Авогадро:Съдържат равни обеми газове при еднаква температура и налягане същото числомолекули.
Билет 4.
Постулатите на Бор.
1 постулат.Има специални, стационарни състояния на атома, при които атомът не излъчва енергия, докато електроните в атома се движат с ускорение. Всяко стационарно състояние отговаря на определена енергия.
2 постулат.Светлината се излъчва, когато атом преминава от стационарно състояние с по-висока енергия към стационарно състояние с по-ниска енергия. Енергията на излъчения фотон е равна на разликата между енергиите на стационарните състояния.
През 1914 г. Франк и Херц организират експеримент, потвърждаващ теорията на Бор: атомите на разреден газ са бомбардирани с бавни електрони, последвано от изследване на разпределението на електроните в абсолютни стойности на скоростите преди и след сблъсъка. По време на еластичен удар разпределението не трябва да се променя, тъй като се променя само посоката на вектора на скоростта. Резултатите показаха, че при скорости на електроните, по-малки от определена критична стойност, ударите са еластични, а при критична скорост на сблъсък стават нееластични, електроните губят енергия и газовите атоми преминават във възбудено състояние. С по-нататъшно увеличаване на скоростта, ударите отново стават еластични до достигане на нова критична скорост. Наблюдаваното явление позволи да се заключи, че атомът може или да не абсорбира енергия изобщо, или да абсорбира в количества, равни на енергийната разлика на стационарните състояния.
Билет 5.
Спектрален анализ.
Основното свойство на спектрите е, че дължините на вълните на линейния спектър на дадено вещество зависят само от свойствата на атомите на това вещество, но са напълно независими от метода на възбуждане на луминесценцията на атомите. Атомите на всеки химикал елемент дават спектър, който не е подобен на спектрите на всички други елементи. Това е, което се основава спектрален анализ- метод за определяне на хим. състав на вещество според неговия спектър. Понастоящем са определени спектрите на всички атоми и са съставени спектрални таблици. Като се използва спектрален анализбяха открити много нови елементи: рубидий, цезий и др. С помощта на спектралния анализ те научиха химичен съставСлънце и звезди. Първоначално хелият е открит в Слънцето и едва след това в земната атмосфера. С помощта на спектрален анализ се определя и химичният състав на рудите и минералите.
Билет 6.
Закон за запазване на импулса.
Силите, възникващи от взаимодействието на тяло, принадлежащо към системата, с тяло, което не принадлежи към нея, се наричат външни сили.
Наричат се сили, произтичащи от взаимодействието на телата, принадлежащи към системата вътрешни сили.
Инерцията на система от тела може да се промени само от външни сили.
Законът за запазване на импулса се формулира по следния начин: ако сумата на външните сили е нула, тогава импулсът на системата се запазва.
Импулсът се запазва и в изолирана система, тъй като в тази система външни сили изобщо не действат върху телата.
Реактивно задвижване.
Под реактивно задвижванеразбират движението на тяло, което възниква, когато определена част се отдели с определена скорост спрямо него. Това поражда Реактивна сила.
Например, можете да надуете детски гумен балон и да го пуснете. Топката ще лети бързо. Реактивната сила ще действа, докато изтичането на въздух продължава.
В момента реактивните двигатели са широко използвани. Те са оборудвани не само с ракети, но и с най-модерни самолети.
Всеки реактивен двигател трябва да има поне два компонента:
· Горивната камера – в нея се получава отделяне на химична енергия на горивото и превръщането й в топлинна енергия на газовете.
Реактивна дюза - при която топлинната енергия на газовете се преобразува в тяхната кинетична енергия, когато газовете изтичат от дюзата с висока скорост, като по този начин създават реактивна тяга.
Основният технически параметър, характеризиращ реактивния двигател, е тяга- силата, която развива двигателя в посоката на движение на устройството.
К. Е. Циолковски - основател на теорията за космическите полети. Научно доказателство за възможността за използване на ракета за полети в открития космос, извън земната атмосфера и до други планети слънчева системае подарен за първи път на руския учен и изобретател Константин Едуардович Циолковски (1857-1935). В неговия труд „Изследване на световните пространства с реактивни инструменти“, публикуван през 1903 г., е изведена формула, която установява връзката между скоростта на ракетата, скоростта на изтичане на газове, масата на ракетата и масата на горивото . Циолковски теоретично обоснова възможността за създаване на ракета, способна да ускори до скорост от 8 km / s и да лети в открития космос. Той предложи използването на течен водород като гориво за такава ракета и течен кислород като окислител. Дизайнът на течна ракета, според К. Е. Циолковски, е показан на фигура 62. През 1929 г. К. Е. Циолковски развива идеята за създаване на "космически ракетни влакове". Теоретични трудовеК. Е. Циолковски изпреварва с повече от половин век нивото на развитие на технологиите. Тези трудове послужиха като основа за създаването на съвременната теоретична и практическа космонавтика.
Успехите на СССР в изследването на космоса.Идеите на К. Е. Циолковски за създаването на "космически ракетни влакове" - многостепенни ракети - бяха осъществени от съветски учени и техници под ръководството на изключителен съветски учен, академик Сергей Павлович Королев (1907-1966).
Първият в света изкуствен спътник на Земята е изстрелян с ракета в Съветския съюз на 4 октомври 1957 г.
12.04.1961 г. гражданин съветски съюзЮрий Алексеевич Гагарин (1934-1968) на космическия кораб "Восток" извършва първия в света полет в открития космос.
Съветските космически ракети доставиха почвени проби на Земята от повърхността на Луната, извършени меко кацанеавтоматични междупланетни станции на повърхността на Венера и Марс, изстреляха дългосрочни орбитални станции в околоземна орбита.
Полети на космически кораби с космонавти на борда, автоматични междупланетни станции и изкуствени спътници на Земята се използват както за научно изследванев околоземното и междупланетното пространство и за решаване на практически проблеми на националната икономика.
С помощта на спътници и автоматични междупланетни станции съставът и структурата на земната атмосфера на голяма надморска височина, химически състав и физични свойстваатмосфери на Венера и Марс, получени са изображения на повърхността на Луната, Венера и Марс.
Комуникационните спътници "Молния" чрез наземни станции "Орбита" осъществяват излъчване на телевизионни програми и телефонни комуникации на всяко разстояние в страната ни.
Метеорологичните сателити "Метеор" се използват за изследване на процесите, протичащи в земната атмосфера, и за изготвяне на прогнози за времето.
Специални сателити помагат на корабите и самолетите да определят своите координати. Изследванията на повърхността на континентите и океаните, извършвани от астронавти по време на полети на орбитални станции, позволяват да се оцени и прецизира Природни ресурсив различни региони на света.
2 въпрос. Електрически ток във вакуум. Термионна емисия. Използването на вакуумни устройства.
ВакуумСреда, която съдържа газ при налягане значително под атмосферното.
За да се създаде ток във вакуум, е необходим специален източник на заредени частици. Действието на такъв източник обикновено се основава на термоелектронна емисия.
Термионна емисия- феноменът на издърпване на електрони от метал при висока температура.
Феноменът на термоелектронната емисия води до факта, че нагрятият метален електрод, за разлика от студения, непрекъснато излъчва електрони. Електроните образуват електронен облак около електрода. Електродът е положително зареден и под въздействието на електрическото поле на заредения облак, електроните от облака частично се връщат към електрода.
Когато електродите са свързани към източник на ток, между тях възниква електрическо поле.
Еднопосочната проводимост беше широко използвана по-рано в електронни устройства с два електрода - вакуумни диоди, които, подобно на полупроводникови диоди, служеха за коригиране на електрически ток. Въпреки това, в момента вакуумните диоди практически не се използват.
Билет 7.
Билет 8.
Развитие на средствата за комуникация.
Съвсем наскоро междуградски телефонни комуникацииизвършва се изключително по тел.
В момента кабелните и радиорелейните линии се използват все повече и повече, нивото на автоматизация на комуникацията се повишава.
Радиорелейните комуникационни линии използват ултракъси (дециметрови и сантиметрови) вълни. Тези вълни се разпространяват в рамките на зрителната линия.
Оптичните комуникационни линии стават все по-популярни, позволявайки пренос на голямо количество информация. Процесът на предаване се основава на многократно отражение лазерен лъчразпространяващи се по тънка тръба (влакно).
Напредъкът в областта на космическите радиокомуникации направи възможно създаването нова системавръзка, наречена "Орбита". Тази система използва релейни комуникационни сателити.
Създадени са мощни и надеждни системи, които осигуряват телевизионно излъчване в регионите на Сибир и Далеч на изток. Те дават възможност за осъществяване на телефонни и телеграфни комуникации с отдалечени райони на нашата страна.
Сравнително старите средства за комуникация като телеграфа и фототелеграфа също се усъвършенстват и намират нови приложения.
У нас един Юнайтед автоматизирана системавръзки. В тази връзка различни технологии се развиват, подобряват и намират нови области на приложение. технически средствавръзки.
Билет 9.
Билет 11.
Билет 12.
Билет 13.
Билет 14.
Стойността, равна на съотношението на работата, извършена от външни сили при преместване на точков положителен заряд по цялата верига, включително източника на ток, към заряда, се нарича електродвижеща сила на източника на ток.
Законът на Ом е формула, която показва зависимостта на основните характеристики на електрическа верига, а именно напрежение (електродвижеща сила), електрически ток (поток от заредени частици) и съпротивление (съпротивление на потока от електрони в твърд проводник).
Закон на Ом за пълна веригазвучи така: силата на тока в електрическа верига ще бъде право пропорционална на напрежението, приложено към тази верига, и обратно пропорционална на сумата от вътрешното съпротивление на захранването и общото съпротивление на цялата верига.
Използвайки закона на Ом за пълна верига, можете да изчислите общи ценностинапрежение на клемите на захранването, общия ток (консумиран от тази верига) и общото съпротивление на цялата верига.
I \u003d U ⁄ r + R
Билет 15.
Билет 16.
Билет 17.
Билет 18.
Билет 19.
1 въпрос. Фотоефект и неговите закони. Обяснение на фотоелектричния ефект и неговото приложение .
фотоелектричен ефект- Това е явлението излъчване на електрони от вещество под въздействието на светлина.
Законите на Столетов за фотоелектричния ефект:
Формулировка на 1-ви закон на фотоелектричния ефект: Силата на фототока е право пропорционална на плътността на светлинния поток.
Според втория закон на фотоелектричния ефект максималната кинетична енергия на електроните, изхвърлени от светлината, нараства линейно с честотата на светлината и не зависи от нейния интензитет.
3-ти закон на фотоелектричния ефект: за всяко вещество има червена граница на фотоелектричния ефект, тоест минималната честота на светлината (или максималната дължина на вълната λ0), при която фотоелектричният ефект все още е възможен, и ако , тогава фотоелектричният ефект вече не се получава.
Теоретичното обяснение на тези закони е дадено през 1905 г. от Айнщайн. Според него електромагнитното излъчване е поток от отделни кванти (фотони) с енергия чν всеки, където че константата на Планк. С фотоелектричния ефект част от падащото електромагнитно лъчение се отразява от металната повърхност, а част прониква в повърхностния слой на метала и се абсорбира там. След като абсорбира фотон, електронът получава енергия от него и, извършвайки работа φ, напуска метала: къде е максималната кинетична енергия, която един електрон има, когато напусне метала.
Приложение.
Устройства, базирани на принципа на действие на явлението фотоелектричен ефект, се наричат фотоклетки. Най-простото такова устройство е вакуумна фотоклетка. Недостатъците на такава фотоклетка са: нисък ток, ниска чувствителност към дълговълнова радиация, трудности при производството, невъзможност за използване в AC вериги. Използва се във фотометрията за измерване на светлинен интензитет, яркост, осветеност, в киното за възпроизвеждане на звук, във фототелеграфите и фототелефоните, в управлението на производствените процеси.
Има полупроводникови фотоелементи, в които под въздействието на светлината се променя концентрацията на токоносителите. Използват се при автоматично управление на електрически вериги (например в турникети на метрото), в променливотокови вериги, като невъзобновяеми източници на ток в часовници, микрокалкулатори, тестват се първите соларни коли, използват се в слънчеви панели на изкуствени спътнициЗемни, междупланетни и орбитални автоматични станции.
Феноменът на фотоелектричния ефект се свързва с фотохимични процеси, протичащи под действието на светлината във фотографските материали.
2 въпрос . Деформации на твърди тела и техните видове. Закон на Хук. Отчитане и приложение на деформацията в техниката.
Закон на Хук
Деформацията, която възниква в еластично тяло (пружина, прът, конзола, греда и т.н.), е пропорционална на силата, приложена към това тяло.
Билет номер 20.
Съставът на атомното ядро.
Ядрото на атома се състои от нуклони, които се подразделят на протони и неутрони.
А е броят на нуклоните, т.е. протони + неутрони (или атомна маса)
Z е броят на протоните (равен на броя на електроните)
N е броят на неутроните (или атомен номер)
изотопи
изотопи- разновидности на атоми (и ядра) от всякакви химичен елемент, които имат еднакъв атомен (пореден) номер, но различни масови числа. Всички изотопи на хим. елементите са радиоактивни.
Примери за водородни изотопи (H): деутерий, тритий, квадий и др.
Енергия на свързване на атомните ядра.
Ядрата на атомите са силно свързани системиот голям брой нуклони.
За пълното разделяне на ядрото на неговите съставни части и отстраняването им на големи разстояния една от друга е необходимо да се изразходва определено количество работа А.
Чрез енергията на връзкатанаречена енергия, равна на работата, която трябва да се извърши, за да се раздели ядрото на свободни нуклони.
E облигации = - A
Съгласно закона за запазване, енергията на свързване е едновременно равна на енергията, която се отделя при образуването на ядро от отделни свободни нуклони.
Билет 21.
Билет 22.
ИНДУКТИВНОСТ
Електрическият ток създава собствено магнитно поле. Магнитният поток през веригата е пропорционален на индукцията на магнитното поле (Ф ~ B), индукцията е пропорционална на силата на тока в проводника
(B ~ I), следователно магнитен потокпропорционална на силата на тока (Ф ~ I).
ЕМП на самоиндукция зависи от скоростта на промяна на силата на тока в електрическата верига, от свойствата на проводника
(размер и форма) и от относителната магнитна проницаемост на средата, в която се намира проводникът.
Физическа величина, показваща зависимостта на ЕМП на самоиндукция от размера и формата на проводника и от средата, в която се намира проводникът, се нарича коефициент на самоиндукция или индуктивност.
Индуктивност- физически. стойност, числено равна на ЕМП на самоиндукция, която възниква във веригата, когато силата на тока се промени с 1 ампер за 1 секунда.
Освен това индуктивността може да се изчисли по формулата:
където F е магнитният поток през веригата, I е силата на тока във веригата.
SI единици за индуктивност:
Индуктивността на бобината зависи от:
броя на навивките, размера и формата на намотката и относителната магнитна проницаемост на средата
(възможно ядро).
ЕМП НА САМОИНДУКЦИЯ
ЕМП на самоиндукция предотвратява увеличаването на силата на тока, когато веригата е включена, и намаляването на силата на тока, когато веригата е отворена.
ЕНЕРГИЯ НА МАГНИТНОТО ПОЛЕ НА ТОКА
Около проводник с ток има магнитно поле, което има енергия.
От къде идва? Източникът на ток, включен в електрическата верига, има енергиен резерв.
В момента на затваряне на електрическата верига източникът на ток изразходва част от енергията си, за да преодолее действието на възникващия ЕМП на самоиндукция. Тази част от енергията, наречена собствена енергия на тока, отива за образуването на магнитно поле.
Енергията на магнитното поле е равна на собствената енергия на тока.
Собствената енергия на тока е числено равна на работата, която източникът на ток трябва да извърши, за да преодолее ЕМП на самоиндукция, за да създаде ток във веригата.
Енергията на магнитното поле, създадено от тока, е право пропорционална на квадрата на силата на тока.
Къде изчезва енергията на магнитното поле след спиране на тока? - изпъква (когато веригата е отворена с достатъчно голяма силаможе да възникнат ток, искри или дъги)
Билет номер 23
СЕРИЙНА ВРЪЗКА
с последователно свързване на съпротивления:
1. силата на тока във всички последователно свързани секции на веригата е еднаква
2. напрежение във верига, състояща се от няколко последователно свързани секции,
равна на сумата от напреженията във всяко сечение
3. съпротивлението на верига, състояща се от няколко секции, свързани последователно,
равна на сумата от съпротивленията на всяка секция
4. работата на електрически ток във верига, състояща се от последователно свързани секции,
равна на сумата от работите в отделни раздели
5. мощност на електрически ток във верига, състояща се от последователно свързани секции,
равна на сумата от мощностите в отделни секции
ПАРАЛЕЛНО ВРЪЗВАНЕ
Изчисляване на параметрите на електрическата верига
с паралелно свързване на съпротивления:
1. силата на тока в неразклонен участък от веригата е равна на сумата от силите на тока
във всички успоредно свързани секции
3. когато съпротивленията са свързани паралелно, се добавят стойностите, които са обратни на съпротивлението:
(R - съпротивление на проводника,
1/R - електрическа проводимост на проводника)
Ако само два резистора са свързани паралелно във верига, тогава О:
(когато е свързан паралелно, общото съпротивление на веригата е по-малко от по-малкото от включените съпротивления)
4. работата на електрически ток във верига, състояща се от участъци, свързани паралелно,
равна на сумата от работи в отделни раздели:
5. мощността на електрическия ток във верига, състояща се от паралелно свързани секции,
равна на сумата от капацитетите в отделни секции:
За две съпротивления:
тези. колкото по-голямо е съпротивлението, толкова по-малък е токът.
Билет номер 24
Електромагнитно поле
1. Променливото магнитно поле създава вихрово електрическо поле.
Електромагнитно поле
Това е специална форма на материята - комбинация от електрически и магнитни полета.
Променливите електрически и магнитни полета съществуват едновременно и образуват едно електромагнитно поле.
електромагнитна вълна
И
образува се електромагнитно поле, което се променя във времето и се разпространява в пространството (вакуум) със скорост 3∙10 8 m/s. електромагнитна вълна.
Ограничената скорост на разпространение на електромагнитното поле води до факта, че електромагнитните трептения в пространството се разпространяват под формата на вълни.
Електромагнитната вълна е напречна.
з Посоката на скоростта на електромагнитната вълна съвпада с посоката на движение на десния винт при завъртане на дръжката на векторния гимлет към вектора .
Векторни стойности И съвпадение във фаза (далече от антената).
Свойства на вълната
1. Отражение, пречупване, интерференция, дифракция, поляризация.
2. натиск върху вещество.
3. абсорбция от средата.
4. Крайна скорост на разпространение във вакуум.
5. Предизвиква фотоелектричен ефект.
6. Скоростта в средата намалява.