Закон сохранения импульса следует из однородности пространства, т.е. одинаковости свойств пространства во всех точках.

Что называется ускорением материальной точки? Ускорение – характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Ускорение равно производной скорости по времени: a=dV\dt

Релятивистское выражение для кинетической энергии

Что называется давлением? Давле́ние в физике — отношение силы, нормальной к поверхности взаимодействия между телами, к площади этой поверхности или в виде формулы: P = F/S.

Закон Паскаля. "Давление, производимое на жидкость (или газ), передаётся без изменения в каждую точку объёма этой жидкости (или газа)".

Закон Архимеда. На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила (называемая силой Архимеда) Fa=-ρgV

Дайте определение идеальной жидкости. Идеальная жидкость — в гидродинамике — воображаемая (идеализированная) жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствуют вязкость и теплопроводность. В идеальной жидкости отсутствует внутреннее трение, то есть, нет касательных напряжений между двумя соседними слоями.

Гидростатическое давление. Гидростатическое давление - давление столба воды над условным уровнем. Измеряется высотой столба воды в единицах длины или в атмосферах.

Уравнение неразрывности. У равнение неразрывности является математическим описанием закона сохранения материи для струйки идеального сжимаемого газа. dp\dt +div(ρv)=0

Что называют линиями тока, трубкой тока? Дифференциальные уравнения Линии тока имеют вид:dx/p1 = dy/p2 = dz/p3, где p1, p2, p3 — координаты вектора поля, а х, у, z — координаты точки. Трубка тока в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости

Уравнение Бернулли. Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:ρv2/2 + ρgH + P = const ρgh + P0 = ρv2/2 + P0,

В чем состоит отличие ламинарного течения от турбулентного? Ламинарное течение (от лат. lamina — пластинка), упорядоченное течение жидкости или газа, при котором жидкость (газ) перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения.Форма течения жидкости или газа, при которой их элементы совершают неупорядоченные, неустановившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущихся жидкости или газа

Физический смысл числа Рейнольдса. бычно принимается что переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при достижении критического числа Рейнольдса (Re).

Формула Стокса.

Физический смысл коэффициента вязкости. От чего зависит коэффициент вязкости жидкостей и газов? Физический смысл коэффициента вязкости: Если положить градиент скорости = 1 и = 1, то, т.е. коэффициент динамической вязкости численно равен силе внутреннего трения, действующей на единицу площади соприкосновения слоев при градиенте скорости, равном единице. Из уравнения (1) следует, что коэффициент вязкости в единицах СИ измеряется в Паскаль - секундах (1 Па·с = 1 Н· с / м2).

Волны

Отличительная черта колебаний – периодичность (повторяемость). Основные типы колебаний:

· Свободные (затухающие и незатухающие)

· Вынужденные (под действием вынуждающей периодической силы)

· Автоколебания

Колебания называются гармоническими, если происходят по закону sin или cos:

.

Условия возникновения гармонических колебаний:

· Действие возвращающей силы, упругой или квазиупругой.

· Трение мало.

Основные характеристики колебаний:

· Амплитуда – максимальное отклонение от положения равновесия.

· Частота – количество колебаний за единицу времени.

· Круговая (циклическая) частота – .

· Период – время, за которое совершается одно полное колебание

.

Пружинный маятник – это груз массой m, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий колебания под действием упругой силы. Возвращающая упругая сила сообщает ускорение ,

, или

Введем обозначение , тогда уравнение примет вид:

.

Это – дифференциальное уравнение собственных гармонических колебаний.

Решением такого дифференциального уравнения является функция

,

где А и j ₀ зависят от начальных условий.

Для пружинного маятника циклическая частота , период колебаний

.

Скорость и ускорение при колебательном процессе:

, .

, .

В реальной колебательной системе есть силы сопротивления:

.

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний:

,

,

, ,

где b – коэффициент затухания.

,

.

Установившиеся вынужденные колебания - это гармонические колебания с частотой, равной частоте вынуждающей силы.

.

Резонанс – это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к резонансной частоте.

Волна – процесс распространения в пространстве возмущения состояния вещества или поля. Длина волны – расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе. Длина волны связана со скоростью распространения:

.

Уравнение волны – это зависимость смещения колеблющейся частицы от координаты и времени. Уравнение бегущей волны

.

Предположим, что две плоские волны распространяются навстречу друг другу вдоль оси х в среде без затухания, причем обе волны характеризуются одинаковыми амплитудами и частотами. Кроме того, начало координат выберем в точке, в которой обе волны имеют одинаковую фазу, а отсчет времени начнем с момента, когда фазы обеих волн равны нулю. Тогда соответственно уравнения волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси х, и волны,

распространяющейся ей навстречу, будут иметь вид

МКТ.

Основные положения МКТ 1. Все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул и атомов). Молекулы разделены промежутками. 2. Молекулы находятся в беспрерывном хаотическом движении. 3. Между молекулами существуют силы взаимодействия (притяжение и отталкивание).

Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа. W=mv²/2=3/2кт

Молекулярно-кинетический смысл температуры. Таким образом, оказывается, что средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и является мерой интенсивности теплового движения молекул при заданной температуре

Основное уравнение МКТ Ek=3\2RT; P=2/3n<E₀>

Модель идеального газа. Идеа́льный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

Закон Авогадро. Закон Авога́дро — одно из важных основных положений химии, гласящее, что «в одинаковых объёмах различных паров и газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) находится одинаковое число частиц».

Закон Дальтона. Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений.При постоянной температуре растворимость в данной жидкости каждого из компонентов газовой смеси, находящейся над жидкостью, пропорциональна их парциальному давлению.

Распределение Максвелла. Распределение Ма́ксвелла — распределение вероятности, встречающееся в физике и химии. Средняя квадратичная скорость

где u_i – скорость i –той молекулы, N – число молекул.

Из этих уравнений следует

В состоянии термодинамического равновесия в газе устанавливается некоторое стационарное равновесное состояние, когда число молекул в заданном интервале скоростей сохраняется постоянным. Функция распределения молекул по скоростям

,

где dN – число молекул, скорости которых заключены в интервале du (от u до u + du), N – общее число молекул.

Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям

.

Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле

,

где n – концентрация частиц в точках поля, где потенциальная энергия частицы равна E_p, n ₀– концентрация частиц в точках поля, где E_p =0.

Закон Видемана-Франца

Правило Киргхрофа

для постоянных напряжений

;

- полная мощность

Магнитное поле

Вектор магнитной индукции численно равен отношению максимального механического момента, действующего на контур с током, к его магнитному моменту:

,

- магнитный момент.

Графически магнитное поле изображается с помощью силовых линий: касательная в каждой точке силовой линии совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Силовые линии магнитного поля являются замкнутыми и направлены от северного полюса к южному. Силовые линии прямолинейного проводника с током – концентрические окружности с центром на оси, совпадающей с проводником. Направление силовой линии связано с направлением тока в проводнике правилом правого винта (буравчика).

Закон Био-Савара-Лапласа:

.

Индукция магнитного поля прямолинейного бесконечно длинного проводника с током в точке, расположенной на расстоянии R от него:

.

Для индукции магнитного поля в центре кругового витка:

.

На элемент тока в магнитном поле действует сила Ампера:

.

Сила, действующая на прямолинейный проводник в однородном магнитном поле:

Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции магнитного поля:

.

На движущийся заряд в магнитном поле действует сила Лоренца:

или в скалярном виде

Элементарный поток магнитной индукции через площадь определяется по формуле:

,

а поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность:

.

В случае плоского контура, находящегося в однородном магнитном поле, магнитный поток равен:

Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной форме: поток вектора магнитной индукции через произвольную замкнутую поверхность равен нулю.

Магнитное поле в веществе

Магнетики – тела, обладающие магнитными свойствами. Все материальные тела в той или иной степени обладают магнитными свойствами, поэтому термин «магнетики» имеет отношение ко всем тела без исключения. Магнитными свойствами обладают не только макроскопические тела, но и отдельные молекулы, атомы, атомные ядра. Магнитные свойства вещества зависят от структуры их атомов и атомных ядер, а также характера взаимодействия между ними. Характеристикой магнитных свойств вещества является магнитная проницаемость.

,

,

.

Магнитная проницаемость показывает, во сколько раз индукция магнитного поля в веществе больше, чем в вакууме. Кроме магнитной проницаемости магнитные свойства характеризует магнитная восприимчивость.

,

,

.

В зависимости от значения магнитной проницаемости все вещества делятся на 3 типа магнетиков:

		диамагнетики
		парамагнетики
		ферромагнетики

Гипотеза Ампера: в любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах. Движение электронов по орбите эквивалентно круговому току:

, .

.

- орбитальный магнитный момент электрона.

Кроме того, электрон обладает собственным механическим моментом, которому соответствует собственный магнитный момент

.

При наложении внешнего магнитного поля происходит упорядочение направлений магнитных моментов отдельных атомов, в результате чего макроскопический объем приобретает определенный суммарный магнитный момент. Намагниченность – векторная величина, равная суммарному магнитному моменту атомов единицы объема вещества:

.

Количество ориентированных в пространстве молекул магнетика, а также степень их ориентированности относительно поля ~ Н, поэтому

.

Природа диа- и парамагнетизма.

Тип магнетика
Диамагнетик	Магнитные моменты молекул равны нулю (вследствие конфигурации)
Парамагнетик	Магнитные моменты молекул отличны от нуля

Диамагнетизм присущ всем без исключения веществам, включая парамагнетики, но в парамагнетиках его превышает эффект, обусловленный ориентацией магнитных моментов отдельных молекул.

· Диамагнитный эффект не зависит от температуры.

· Парамагнитный эффект зависит от температуры, т.к. тепловое движение атомов и молекул разрушает ориентацию их магнитных моментов во внешнем магнитном поле.

Кинематика

Движение материальной точки определяется тремя скалярными уравнениям

или одним векторным уравнением

.

Cкорость – это производная радиус-вектора по времени:

.

Средним ускорением в промежутке времени Dt = t₂– t₁ называется вектор, равный отношению приращения скорости к промежутку времени Dt:

Динамика

Импульс материальной точки – произведение массы материальной точки на ее скорость

.

Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы остается постоянным

.

Закон сохранения импульса следует из однородности пространства, т.е. одинаковости свойств пространства во всех точках.

Энергияявляется универсальной количественной мерой различных форм движения и взаимодействия.

Величина

называется кинетической энергией частицы. Кинетическая энергия определяется массами и скоростями рассматриваемых тел и зависит от выбора системы отсчета.