Fizică Trofimov ediția a 18-a. Instituții de învățământ superior

Nume: Curs de fizică. 1990.

Manualul este compilat în conformitate cu programul de fizică pentru studenții universitari. Se compune din șapte părți, care prezintă fundamentele fizice ale mecanicii, fizicii moleculare și termodinamicii, electricității și magnetismului, opticii, fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor, fizica nucleului atomic și a particulelor elementare. Manualul stabilește o continuitate logică și o legătură între fizica clasică și cea modernă.
În cea de-a doua ediție (prima-1985) s-au făcut modificări, sunt date întrebări de control și sarcini pentru soluție independentă.

Manualul este scris în conformitate cu actualul program de curs de fizică pentru specialitățile inginerești și tehnice ale instituțiilor de învățământ superior.
Un volum mic de manual a fost realizat prin selectarea atentă și prezentarea concisă a materialului.
Cartea este împărțită în șapte părți. În prima parte, este prezentată o prezentare sistematică a fundamentelor fizice ale mecanicii clasice și sunt luate în considerare elemente ale teoriei speciale (particulare) a relativității. A doua parte este dedicată elementelor de bază ale fizicii moleculare și termodinamicii. A treia parte se referă la electrostatice, curent continuu și electromagnetism. În partea a patra, dedicată prezentării oscilațiilor și undelor, oscilațiile mecanice și electromagnetice sunt luate în considerare în paralel, sunt indicate similitudinile și diferențele lor, iar procesele fizice care au loc în timpul oscilațiilor corespunzătoare sunt comparate. În partea a cincea, sunt luate în considerare elementele opticii geometrice și electronice, optica undelor și natura cuantică a radiației. A șasea parte este dedicată elementelor fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor. A șaptea parte prezintă elementele fizicii nucleului atomic și a particulelor elementare.

CUPRINS
cuvânt înainte
Introducere
Subiectul fizicii și relația sa cu alte științe
Unități fizice
1. Bazele fizice ale mecanicii.
Capitolul 1. Elemente de cinematică
§ 1. Modele în mecanică. Sistem de referință. Traiectoria, lungimea căii, vectorul de deplasare
§ 2. Viteza
§ 3. Accelerarea și componentele sale
§ 4. Viteza unghiulară și accelerația unghiulară
Sarcini
Capitolul 2. Dinamica unui punct material și mișcarea de translație a unui corp rigid Forța
§ 6. A doua lege a lui Newton
§ 7. A treia lege a lui Newton
§ 8. Forțele de frecare
§ 9. Legea conservării impulsului. Centrul masei
§ 10. Ecuația mișcării unui corp cu masă variabilă
Sarcini
Capitolul 3. Munca și energia
§ 11. Energie, muncă, putere
§ 12. Energiile cinetice și potențiale
§ 13. Legea conservării energiei
§ 14. Reprezentarea grafică a energiei
§ 15. Impactul corpurilor absolut elastice și inelastice
Sarcini
Capitolul 4. Mecanica corpului rigid
§ 16. Momentul de inerție
§ 17. Energia cinetică de rotație
§ 18. Momentul puterii. Ecuația dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid.
§ 19. Momentul impulsului și legea conservării acestuia
§ 20. Axe libere. Giroscop
§ 21. Deformațiile unui corp rigid
Sarcini
Capitolul 5. Gravitația. Elemente ale teoriei câmpurilor
§ 22. Legile lui Kepler. Legea gravitației universale
§ 23. Gravitația și greutatea. Greutate 48 y 24. Câmpul gravitațional și intensitatea acestuia
§ 25. Lucrați într-un câmp gravitațional. Potențialul câmpului gravitațional
§ 26. Viteza spațiului
§ 27. Cadrele de referință non-inerțiale. Forțe de inerție
Sarcini
Capitolul 6. Elementele mecanicii fluidelor
§ 28. Presiunea în lichid și gaz
§ 29. Ecuația continuității
§ 30. Ecuația lui Bernoull și consecințele acesteia
§ 31. Vâscozitatea (frecare internă). Regimuri de curgere a fluidelor laminare și turbulente
§ 32. Metode de determinare a vâscozității
§ 33. Mișcarea corpurilor în lichide și gaze
Sarcini
Capitolul 7. Elemente ale teoriei speciale (particulare) a relativității
§ 35. Postulatele teoriei speciale (particulare) a relativității
§ 36. Transformări Lorentz
§ 37. Consecințe din transformările Lorentz
Secțiunea 38. Interval între evenimente
§ 39. Legea de bază a dinamicii relativiste a unui punct material
§ 40. Legea relației dintre masă și energie
Sarcini

Capitolul 8. Teoria moleculară-cinetică a gazelor ideale

§ 41. Metode de cercetare. Legi cu privire la gazele ideale experimentate
§ 42. Ecuația Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Ecuația de bază a teoriei moleculare-cinetice a gazelor ideale
§ 44. Legea lui Maxwell privind distribuția moleculelor de gaz ideal după viteze și energii ale mișcării termice
§ 45. Formula barometrică. Distribuție Boltzmann
§ 46. Numărul mediu de coliziuni și calea medie medie liberă a moleculelor
§ 47. Fundamentarea experimentală a teoriei cinetice moleculare
§ 48. Fenomenele de transport în sistemele termodinamic fără echilibru
§ 49. Vidul și metodele de obținere a acestuia. Proprietățile gazelor ultra-rarefiate
Sarcini
Capitolul 9. Fundamentele termodinamicii.
§ 50. Numărul de grade de libertate ale moleculei. Legea distribuției uniforme a energiei peste gradele de libertate a moleculelor
§ 51. Prima lege a termodinamicii
§ 52. Lucrul gazului la schimbarea volumului acestuia
§ 53. Capacitate termică
§ 54. Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese
§ 55. Procesul adiabatic. Procesul poltropic
§ 57. Entropia, interpretarea sa statistică și conexiunea cu probabilitatea termodinamică
§ 58. A doua lege a termodinamicii
§ 59. Motoare termice și mașini frigorifice Ciclul Carnot și eficiența acestuia pentru un gaz ideal
Sarcini
Capitolul 10. Gaze reale, lichide și solide
§ 61. Ecuația Van der Waals
§ 62. Izotermele Van der Waals și analiza acestora
Secțiunea 63. Energia internă a gazului real
§ 64. Efect Joule-Thomson
Secțiunea 65. Lichefierea gazelor
§ 66. Proprietățile lichidelor. Tensiune de suprafata
Secțiunea 67. Umectarea
§ 68. Presiunea sub suprafața curbată a lichidului
§ 69. Fenomene capilare
§ 70. Solidele. Mono- și policristale
§ 71. Tipuri de solide cristaline
§ 72. Defecte în cristale
§ 75. Tranziții de fază de primul și al doilea fel
§ 76. Diagrama de stare. Punct triplu
Sarcini
3. Electricitate și magnetism
Capitolul 11. Electrostatice

Secțiunea 77. Legea conservării sarcinii electrice
Secțiunea 78. Legea lui Coulomb
§ 79. Câmp electrostatic. Intensitatea câmpului electrostatic
§ 80. Principiul suprapunerii câmpurilor electrostatice. Câmpul dipol
§ 81. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic în vid
§ 82. Aplicarea teoremei lui Gauss la calcularea unor câmpuri electrostatice în vid
§ 83. Circulația vectorului intensității câmpului electrostatic
§ 84. Potențialul câmpului electrostatic
§ 85. Tensiunea ca gradient de potențial. Suprafețe echipotențiale
§ 86. Calculul diferenței de potențial față de intensitatea câmpului
§ 87. Tipuri de dielectrice. Polarizarea dielectrică
§ 88. Polarizarea. Intensitatea câmpului în dielectric
§ 89. Amestecarea electrică. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic într-un dielectric
§ 90. Condiții la interfața dintre două medii dielectrice
§ 91. Ferroelectricitatea
§ 92. Conductori într-un câmp electrostatic
§ 93. Capacitatea electrică a unui conductor izolat
§ 94. Condensatoare
§ 95. Energia unui sistem de sarcini, a unui conductor solitar și a unui condensator. Energia câmpului electrostatic
Sarcini
Capitolul 12. Curent electric continuu
§ 96. Curent electric, putere și densitate de curent
Secțiunea 97. Forțele exterioare. Forța și tensiunea electromotivă
§ 98. Legea lui Ohm. Rezistența conductorului
Secțiunea 99 munca și puterea Legea Joule-Lenz
§ 100. Legea lui Ohm pentru o secțiune neuniformă a unui lanț
§ 101. Reguli Kirchhoff pentru lanțuri ramificate
Sarcini
Capitolul 13. Curenții electrici din metale, vid și gaze
§ 104. Funcția de lucru a electronilor din metal
§ 105. Fenomenele de emisie și aplicarea lor
§ 106. Ionizarea gazelor. Descărcare de gaz neasistentă
§ 107. Descărcare de gaz independentă și tipurile sale
§ 108. Plasma și proprietățile sale
Sarcini
Capitolul 14. Câmpul magnetic.
§ 109. Câmpul magnetic și caracteristicile acestuia
§ 110. Legea Bio - Savart - Laplace și aplicarea acesteia la calculul câmpului magnetic
Secțiunea 111. Legea lui Ampere. Interacțiunea curenților paraleli
§ 112. Constanta magnetică. Unități de inducție magnetică și intensitatea câmpului magnetic
§ 113. Câmpul magnetic al unei sarcini în mișcare
§ 114. Acțiunea unui câmp magnetic asupra unei sarcini în mișcare
§ 115. Mișcarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic
§ 117. Efect Hall
§ 118. Circulația vectorului B al câmpului magnetic în vid
§ 119. Câmpurile magnetice ale unui solenoid și al unui toroid
§ 121. Lucrați la deplasarea unui conductor și a unui circuit cu curent într-un câmp magnetic
Sarcini
Capitolul 15. Inducția electromagnetică
§ 122. Fenomenul inducției electromagnetice (experimentele lui Faraday
§ 123. Legea lui Faraday și derivarea ei din legea conservării energiei
§ 125. Curenți turbionari (curenți Foucault
§ 126. Inductanța circuitului. Autoinducția
§ 127. Curenți la deschiderea și închiderea unui circuit
§ 128. Inducerea reciprocă
§ 129. Transformatoare
§130. Energia câmpului magnetic
Sarcini
Capitolul 16. Proprietățile magnetice ale materiei
§ 131. Momente magnetice ale electronilor și atomilor
§ 132. Fundul și paramagnetismul
§ 133. Magnetizarea. Câmpul magnetic în materie
§ 134. Condiții la interfața dintre doi magneți
§ 135. Feromagnetii și proprietățile acestora
§ 136. Natura feromagnetismului
Sarcini
Capitolul 17. Fundamentele teoriei lui Maxwell pentru zero electromagnetic
§ 137. Câmp electric Vortex
Secțiunea 138. Curentul de părtinire
§ 139. Ecuațiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic
4. Oscilații și unde.
Capitolul 18. Vibrații mecanice și electromagnetice
§ 140. Vibrațiile armonice și caracteristicile acestora
§ 141. Vibrații armonice mecanice
§ 142. Oscilator armonic. Pendulele de primăvară, fizice și matematice
§ 144. Adăugarea oscilațiilor armonice de aceeași direcție și aceeași frecvență. Bătăi
§ 145. Adăugarea vibrațiilor reciproc perpendiculare
§ 146. Ecuația diferențială a oscilațiilor amortizate libere (mecanice și electromagnetice) și soluția sa. Auto-oscilații
§ 147. Ecuația diferențială a oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice) și soluția sa
§ 148. Amplitudinea și faza oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice). Rezonanţă
§ 149. Curent alternativ
§ 150. Rezonanța stresurilor
§ 151. Rezonanța curenților
§ 152. Puterea alocată în circuitul de curent alternativ
Sarcini
Capitolul 19. Undele elastice.
§ 153. Procese val. Undele longitudinale și transversale
§ 154. Ecuația unei unde călătoare. Viteza de fază. Ecuația undelor
§ 155. Principiul suprapunerii. Viteza grupului
§ 156. Interferența undelor
§ 157. Undele staționare
§ 158. Undele sonore
§ 159. Efect Doppler în acustică
Secțiunea 160. Ecografia și aplicarea acesteia
Sarcini
Capitolul 20. Undele electromagnetice.
§ 161. Producția experimentală de unde electromagnetice
§ 162. Ecuația diferențială a unei unde electromagnetice
§ 163. Energia undelor electromagnetice. Pulsul câmpului electromagnetic
§ 164. Radiația dipolului. Aplicarea undelor electromagnetice
Sarcini
5. Optică. Natura cuantică a radiațiilor.
Capitolul 21. Elemente de optică geometrică și electronică.

§ 165. Legile fundamentale ale opticii. Reflecție completă
§ 166. Lentile subțiri. Imaginea obiectelor folosind lentile
§ 167. Aberații (erori) ale sistemelor optice
§ 168. Mărimi fotometrice de bază și unitățile lor
Sarcini
Capitolul 22. Interferența luminii
§ 170. Dezvoltarea ideilor despre natura luminii
§ 171. Coerența și monocromaticitatea undelor de lumină
§ 172. Interferența luminii
§ 173. Metode de observare a interferenței luminii
§ 174. Interferența luminii în filmele subțiri
§ 175. Aplicarea interferenței luminii
Capitolul 23. Difracția luminii
§ 177. Metoda zonelor Fresnel. Propagarea luminii rectilinii
§ 178. Difracția Fresnel pe o gaură rotundă și disc
§ 179. Diferența Fraunhofer pe o singură fantă
§ 180. Difracția Fraunhofer pe o rețea de difracție
§ 181. Rețea spațială. Răspândirea luminii
§ 182. Diferența pe o rețea spațială. Formula lui Wolfe - Braggs
§ 183. Rezoluția dispozitivelor optice
§ 184. Conceptul de holografie
Sarcini
Capitolul 24. Interacțiunea undelor electromagnetice cu materia.
§ 185. Dispersia luminii
§ 186. Teoria electronică a dispersiei luminii
§ 188. Efect Doppler
§ 189. Vavilov - Radiația Cherenkov
Sarcini
Capitolul 25. Polarizarea luminii
§ 190. Lumina naturală și polarizată
§ 191. Polarizarea luminii în timpul reflectării și refracției la limita a două dielectrice
§ 192. Dublă refracție
§ 193. Prisme polarizatoare și polaroizi
§ 194. Analiza luminii polarizate
§ 195. Anizotropie optică artificială
§ 196. Rotația planului de polarizare
Sarcini
Capitolul 26. Natura cuantică a radiațiilor.
§ 197. Radiațiile termice și caracteristicile sale.
§ 198. Legea lui Kirchhoff
§ 199. Legile lui Stefan - deplasarea lui Boltzmann și Vin
§ 200. Formule Rayleigh-Jeans și Planck.
§ 201. Pirometrie optică. Surse de lumină termică
§ 203. Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Confirmarea experimentală a proprietăților cuantice ale luminii
§ 204. Aplicarea efectului fotoelectric
§ 205. Masa și impulsul unui foton. Presiune ușoară
§ 206. Efectul Compton și teoria sa elementară
§ 207. Unitatea proprietăților corpusculare și de undă ale radiațiilor electromagnetice
Sarcini
6. Elemente ale fizicii cuantice
Capitolul 27. Teoria atomului de hidrogen conform lui Bohr.

§ 208. Modele ale atomului lui Thomson și Rutherford
§ 209. Spectrul liniar al atomului de hidrogen
§ 210. Postulatele lui Bohr
§ 211. Experimentele lui Frank în Hertz
§ 212. Spectrul atomului de hidrogen conform lui Bohr
Sarcini
Capitolul 28. Elemente de mecanică cuantică
§ 213. Dualismul undelor corpusculare al proprietăților materiei
§ 214. Unele proprietăți ale undelor de Broglie
§ 215. Relația incertitudinilor
§ 216. Funcția de undă și semnificația sa statistică
§ 217. Ecuația generală Schrödinger. Ecuația Schrödinger pentru stări staționare
§ 218. Principiul cauzalității în mecanica cuantică
§ 219. Mișcarea unei particule libere
§ 222. Oscilator armonic liniar în mecanica cuantică
Sarcini
Capitolul 29. Elemente ale fizicii moderne a atomilor t molecule
§ 223. Atomul de hidrogen în mecanica cuantică
§ 224. L-arderea unui electron într-un atom de hidrogen
§ 225. Rotirea electronului. Număr cuantic de centrifugare
§ 226. Principiul indistinctibilității particulelor identice. Fermiuni și bosoni
Mendeleev
§ 229. Spectre de raze X
§ 231. Spectre moleculare. Răspândirea luminii Raman
§ 232. Absorbție, emisie spontană și stimulată
(lasere
Sarcini
Capitolul 30. Elemente ale statisticii cuantice
§ 234. Statistica cuantică. Spațiul de fază. Funcția de distribuție
§ 235. Conceptul de statistică cuantică a lui Bose - Einstein și Fermi - Dirac
§ 236. Gaz de electroni degenerat în metale
§ 237. Conceptul teoriei cuantice a capacității termice. Fonoli
§ 238. Concluziile teoriei cuantice a conductivității electrice a metalelor prin efectul Josephson
Sarcini
Capitolul 31. Elemente ale fizicii în stare solidă
§ 240. Conceptul teoriei benzilor solidelor
§ 241. Metale, dielectrici și semiconductori conform teoriei benzilor
§ 242. Conductivitatea intrinsecă a semiconductoarelor
§ 243. Conductivitatea impurității semiconductoarelor
§ 244. Fotoconductivitatea semiconductoarelor
§ 245. Luminescența solidelor
§ 246. Contactul a două metale conform teoriei benzilor
§ 247. Fenomenele termoelectrice și aplicarea lor
§ 248. Rectificarea la contactul metal-semiconductor
§ 250. Diodele și triodele semiconductoare (tranzistoare
Sarcini
7. Elemente de fizică ale nucleului atomic și ale particulelor elementare.
Capitolul 32. Elemente de fizică ale nucleului atomic.

§ 252. Defect de masă și energie de legare, nucleu
§ 253. Spinul nucleului și momentul său magnetic
§ 254. Forțele nucleare. Modele de nucleu
§ 255. Radiațiile radioactive și tipurile sale Reguli de deplasare
§ 257. Legile decăderii
§ 259. Radiațiile gamma și proprietățile sale
§ 260. Absorbția rezonantă a radiației γ (efect Mössbauer)
§ 261. Metode de observare și înregistrare a radiațiilor radioactive și a particulelor
§ 262. Reacțiile nucleare și principalele lor tipuri
§ 263. Positron. Descompunere. Captură electronică
§ 265. Reacția de fisiune nucleară
§ 266. Reacția în lanț a fisiunii
§ 267. Conceptul de energie nucleară
§ 268. Reacția de fuziune a nucleilor atomici. Problema reacțiilor termonucleare controlate
Sarcini
Capitolul 33. Elemente ale fizicii elementare a particulelor
§ 269. Radiația cosmică
§ 270. Muoni și proprietățile lor
§ 271. Mesonii și proprietățile lor
§ 272. Tipuri de interacțiuni ale particulelor elementare
§ 273. Particule și antiparticule
§ 274. Hiperoni. Stranietatea și paritatea particulelor elementare
§ 275. Clasificarea particulelor elementare. Quarks
Sarcini
Legi și formule de bază
1. Bazele fizice ale mecanicii
2. Bazele fizicii moleculare și termodinamicii
4. Oscilații și unde
5. Optică. Natura cuantică a radiațiilor
6. Elemente ale fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor
7. Elemente de fizică ale nucleului atomic și ale particulelor elementare
Indexul subiectului

Recenzent: profesor al Departamentului de Fizică numit după A.M. Fabrikant al Institutului de Energetică din Moscova (Universitatea Tehnică) V.A.Kasyanov

ISBN 5-06-003634-0  Întreprinderea Unitară de Stat Editura „Școala Superioară”, 2001

Aspectul original al acestei publicații este proprietatea editurii Vysshaya Shkola, iar reproducerea (reproducerea) acesteia în orice mod fără acordul editorului este interzisă.

cuvânt înainte

Manualul este scris în conformitate cu programul curent al cursului de fizică pentru specialități de inginerie și tehnice ale instituțiilor de învățământ superior și este destinat studenților din instituțiile de învățământ tehnic superior de învățământ cu normă întreagă, cu un număr limitat de ore în fizică, cu posibilitatea de a-l utiliza în cursuri de seară și de corespondență.

Un volum mic de manual a fost realizat prin selectarea atentă și prezentarea concisă a materialului.

Cartea este împărțită în șapte părți. În prima parte, este prezentată o prezentare sistematică a fundamentelor fizice ale mecanicii clasice și sunt luate în considerare elemente ale teoriei relativității (particulare) a relativității. A doua parte este dedicată elementelor de bază ale fizicii moleculare și termodinamicii. A treia parte se referă la electrostatice, curent continuu și electromagnetism. În partea a patra, dedicată prezentării teoriei oscilațiilor și voinței, oscilațiile mecanice și electromagnetice sunt luate în considerare în paralel, sunt indicate asemănările și diferențele lor, iar procesele fizice care au loc în timpul oscilațiilor corespunzătoare sunt comparate. În partea a cincea, sunt luate în considerare elementele opticii geometrice și electronice, optica undelor și natura cuantică a radiației. A șasea parte este dedicată elementelor fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor. A șaptea parte prezintă elementele fizicii nucleului atomic și a particulelor elementare.

Prezentarea materialului se realizează fără calcule matematice greoaie, se acordă atenția cuvenită esenței fizice a fenomenelor, conceptelor și legilor care le descriu, precum și continuității fizicii moderne și clasice. Toate datele biografice sunt date conform cărții „Fizică” de Yu. A. Khramov (Moscova: Nauka, 1983).

Pentru a desemna cantități vectoriale în toate cifrele și în text, se folosește tipul aldin, cu excepția cantităților indicate de literele grecești, care, din motive tehnice, sunt tastate în text cu tip luminos cu săgeată.

Autorul își exprimă profunda recunoștință colegilor și cititorilor, ale căror comentarii și dorințe binevoitoare au contribuit la îmbunătățirea cărții. Îi sunt deosebit de recunoscător profesorului V.A.Kasyanov pentru revizuirea manualului și a comentariilor sale.

Introducere

Subiectul fizicii și relația sa cu alte științe

Lumea din jurul tău, tot ceea ce există în jurul tău și este descoperit de noi prin senzații este materie.

O proprietate integrală a materiei și forma existenței acesteia este mișcarea. Mișcarea în sensul cel mai larg al cuvântului este tot felul de schimbări în materie - de la simpla mișcare la cele mai complexe procese de gândire.

Diferite forme de mișcare a materiei sunt studiate de diferite științe, inclusiv fizică. Subiectul fizicii, ca într-adevăr, al oricărei științe, poate fi dezvăluit numai în cursul prezentării sale detaliate. Este destul de dificil să se dea o definiție strictă a subiectului fizicii, deoarece granițele dintre fizică și o serie de discipline conexe sunt condiționate. În acest stadiu de dezvoltare, este imposibil să se păstreze definiția fizicii doar ca știință a naturii.

Academicianul A.F. Ioffe (1880-1960; fizician rus) * a definit fizica ca o știință care studiază proprietățile generale și legile mișcării materiei și câmpului. Acum este general acceptat faptul că interacțiunile de greutate sunt efectuate prin intermediul câmpurilor, de exemplu, câmpuri de forță gravitaționale, electromagnetice și nucleare. Câmpul, împreună cu materia, este una dintre formele de existență a materiei. Conexiunea inextricabilă dintre câmp și substanță, precum și diferența în proprietățile lor vor fi luate în considerare pe măsură ce studiați cursul.

* Toate datele sunt date conform cărții de referință biografice a lui Yu. A. Khramov „Fizică” (Moscova: Nauka, 1983).

Fizica este știința celor mai simple și în același timp formele cele mai generale de mișcare a materiei și transformările lor reciproce. Formele de mișcare ale materiei studiate de fizică (mecanice, termice etc.) sunt prezente în toate formele de mișcare a materiei superioare și mai complexe (chimice, biologice etc.). Prin urmare, ele, fiind cele mai simple, sunt în același timp cele mai generale forme de mișcare a materiei. Formele mai mari și mai complexe de mișcare a materiei fac obiectul studiului în alte științe (chimie, biologie etc.).

Fizica este strâns legată de științele naturii. Această strânsă relație a fizicii cu alte ramuri ale științelor naturii, așa cum a remarcat academicianul S. I. Vavilov (1891-1955; fizician rus și personalitate publică), a condus la faptul că fizica se înrădăcina profund în astronomie, geologie, chimie, biologie și alte științe ale naturii ... Ca urmare, au apărut o serie de noi discipline conexe, cum ar fi astrofizica, biofizica etc.

Fizica este strâns legată de tehnologie, iar această conexiune are un caracter bidirecțional. Fizica a luat naștere din nevoile tehnologiei (dezvoltarea mecanicii printre grecii antici, de exemplu, a fost cauzată de cerințele de construcție și echipamente militare din acea vreme), iar tehnologia, la rândul său, determină direcția cercetării fizice (pentru de exemplu, la un moment dat sarcina de a crea cele mai economice motoare termice a provocat o dezvoltare violentă a termodinamicii). Pe de altă parte, nivelul tehnic al producției depinde de dezvoltarea fizicii. Fizica este baza pentru crearea de noi ramuri ale tehnologiei (tehnologie electronică, tehnologie nucleară etc.).

Ritmul rapid de dezvoltare a fizicii, legăturile sale crescânde cu tehnologia indică rolul semnificativ al cursului de fizică la colegiul tehnic: aceasta este baza fundamentală pentru pregătirea teoretică a unui inginer, fără de care munca sa de succes este imposibilă.

Unități fizice

Principala metodă de cercetare în fizică este experiența - bazată pe practică, cunoașterea senzorial-empirică a realității obiective, adică observarea fenomenelor studiate în condiții luate în considerare cu precizie, care fac posibilă urmărirea cursului fenomenelor și reproducerea de multe ori când aceste condiții se repetă.

Ipoteze sunt prezentate pentru a explica faptele experimentale. Ipoteză- Aceasta este o presupunere științifică prezentată pentru a explica un fenomen și care necesită verificare experimentală și justificare teoretică pentru a deveni o teorie științifică de încredere.

Ca urmare a generalizării faptelor experimentale, precum și a rezultatelor activității umane, se stabilește legile fizice- legi obiective recurente stabile care există în natură. Cele mai importante legi stabilesc o relație între mărimile fizice, pentru care este necesar să se măsoare aceste mărimi. Măsurarea unei mărimi fizice este o acțiune efectuată cu ajutorul instrumentelor de măsurare pentru a găsi valoarea unei mărimi fizice în unități acceptate. Unitățile de mărimi fizice pot fi alese în mod arbitrar, dar vor exista dificultăți în compararea acestora. Prin urmare, se recomandă introducerea unui sistem de unități care să acopere unitățile tuturor mărimilor fizice.

Pentru a construi un sistem de unități, unitățile sunt alese în mod arbitrar pentru mai multe măreții fizice independente una de cealaltă. Aceste unități sunt numite de bază. Restul cantităților și unităților lor sunt derivate din legile care leagă aceste cantități și unitățile lor de cele principale. Sunt chemați derivate.

În prezent, sistemul internațional (SI), care este construit pe șapte unități de bază - metru, kilogram, al doilea, amper, kelvin, mol, candela - și două unități suplimentare - radian și steradian, este obligatoriu pentru utilizarea în literatura științifică și educațională.

Metru(m) - lungimea drumului parcurs de lumină în vid timp de 1/299792458 s.

Kilogram(kg) este masa egală cu masa prototipului internațional al kilogramului (cilindru de platină-iridiu depozitat la Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri din Sevres, lângă Paris).

Al doilea(s) - timp egal cu 9192631770 perioade de radiații corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.

Amper(A) - forța unui curent constant, care, când trece prin doi conductori rectilini paraleli cu lungime infinită și secțiune transversală neglijabilă, situate în vid la o distanță de 1 m unul de altul, va crea între acești conductori o forță egal cu 210 - 7 N pentru fiecare metru de lungime.

Kelvin(K) - 1 / 273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.

Molie(mol) - cantitatea de materie dintr-un sistem care conține același număr de elemente structurale ca atomii este conținută în nucleul 12 C, cântărind 0,012 kg.

Candela(cd) - intensitatea luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiație monocromatică cu o frecvență de 54010 12 Hz, a cărei intensitate luminoasă în această direcție este 1/683 W / sr.

Radian(rad) - unghiul dintre două raze ale unui cerc, lungimea arcului dintre care este egală cu raza.

Steradian(cf) - unghi solid cu vârful în centrul sferei, tăind pe suprafața sferei o zonă egală cu aria unui pătrat cu o latură egală cu raza sferei.

Pentru stabilirea unităților derivate, se utilizează legi fizice care le conectează cu unitățile de bază. De exemplu, din formula pentru mișcare rectilinie uniformă v= s/ t (s distanta parcursa, t - timp) unitatea de viteză derivată este egală cu 1 m / s.

1 BAZA FIZICĂ A MECANICII

Capitolul 1 Elemente ale cinematicii

§ 1. Modele în mecanică. Sistem de referință. Traiectoria, lungimea căii, vectorul de deplasare

Mecanică- o parte a fizicii care studiază legile mișcării mecanice și motivele care cauzează sau modifică această mișcare. Mișcare mecanică- aceasta este o schimbare în timp a poziției relative a corpurilor sau a părților lor.

Dezvoltarea mecanicii ca știință începe în secolul al III-lea. Î.Hr. Î.Hr., când vechiul om de știință grec Arhimede (287-212 î.Hr.) a formulat legea echilibrului pârghiei și legile echilibrului corpurilor plutitoare. Legile de bază ale mecanicii au fost stabilite de fizicianul și astronomul italian G. Galilei (1564-1642) și au fost în cele din urmă formulate de omul de știință englez I. Newton (1643-1727).

Se numește mecanica Galileo-Newton mecanica clasică. Studiază legile mișcării corpurilor macroscopice, ale căror viteze sunt mici în comparație cu viteza luminii c în vid. Sunt studiate legile mișcării corpurilor macroscopice cu viteze comparabile cu viteza c mecanica relativistă, bazat pe teoria specială a relativității, formulată de A. Einstein (1879-1955). Pentru a descrie mișcarea corpurilor microscopice (atomi individuali și particule elementare), legile mecanicii clasice nu sunt aplicabile - sunt înlocuite de legile mecanica balenelor.

În prima parte a cursului nostru, vom studia mecanica Galileo-Newton, adică ia în considerare mișcarea corpurilor macroscopice cu viteze mult mai mici decât viteza c. În mecanica clasică, conceptul de spațiu și timp, dezvoltat de I. Newton și dominant în științele naturii în secolele XVII-XIX, este în general acceptat. Mecanica lui Galileo-Newton consideră spațiul și timpul ca forme obiective ale existenței materiei, dar izolat unul de celălalt și de mișcarea corpurilor materiale, care corespundeau nivelului de cunoaștere din acea vreme.

Mecanica este împărțită în trei secțiuni: I) cinematică; 2) dinamica; 3) statică.

Cinematica studiază mișcarea corpurilor fără a lua în considerare motivele care cauzează această mișcare.

Dinamica studiază legile mișcării corpurilor și motivele care provoacă sau modifică această mișcare.

Statică studiază legile echilibrului unui sistem de corpuri. Dacă legile mișcării corpurilor sunt cunoscute, atunci legile echilibrului pot fi stabilite și din acestea. Prin urmare, fizica nu ia în considerare legile staticii separat de legile dinamicii.

Mecanica pentru a descrie mișcarea corpurilor, în funcție de condițiile problemelor specifice, utilizează diferite modele fizice. Cel mai simplu model este punct material- un corp cu masă, ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în această problemă. Conceptul de punct material este abstract, dar introducerea acestuia facilitează rezolvarea problemelor practice. De exemplu, studiind mișcarea planetelor pe orbite în jurul Soarelui, le putem lua pentru puncte materiale.

Un corp macroscopic arbitrar sau un sistem de corpuri poate fi împărțit mental în părți mici care interacționează, fiecare dintre ele fiind considerat un punct material. Apoi, studiul mișcării unui sistem arbitrar de corpuri este redus la studiul unui sistem de puncte materiale. În mecanică, se studiază mai întâi mișcarea unui punct material, apoi se trece la studiul mișcării unui sistem de puncte materiale.

Sub influența corpurilor reciproce, corpurile se pot deforma, adică își pot schimba forma și dimensiunea. Prin urmare, un alt model este introdus în mecanică - un corp absolut rigid. Un corp absolut rigid este un corp care în niciun caz nu se poate deforma și în toate condițiile distanța dintre două puncte (sau, mai exact, între două particule) a acestui corp rămâne constantă.

Orice mișcare a unui corp rigid poate fi reprezentată ca o combinație de mișcări de translație și rotație. Mișcarea de translație este o mișcare în care orice linie dreaptă conectată rigid cu un corp în mișcare rămâne paralelă cu poziția sa inițială. Mișcarea de rotație este o mișcare în care toate punctele corpului se mișcă în cercuri, ale căror centre se află pe aceeași linie dreaptă, numită axa de rotație.

Mișcarea corpurilor are loc în spațiu și timp. Prin urmare, pentru a descrie mișcarea unui punct material, este necesar să știm în ce locuri din spațiu a fost situat acest punct și în ce momente din timp a trecut de această poziție.

Poziția unui punct material este determinată în raport cu un alt corp ales în mod arbitrar, numit corp de referință. Un sistem de referință este asociat cu acesta - un set de sistem de coordonate și un ceas asociat cu un corp de referință. În cel mai frecvent utilizat sistem de coordonate carteziene, poziția unui punct DAR la un moment dat în raport cu acest sistem se caracterizează prin trei coordonate X, y și z sau vector de rază r trasă de la originea sistemului de coordonate la un punct dat (Fig. 1).

Când un punct material se mișcă, coordonatele sale se schimbă în timp. În cazul general, mișcarea sa este determinată de ecuațiile scalare

x = x (t), y = y (t), z = z (t), (1.1)

echivalent cu ecuația vectorială

r = r(t). (1.2)

Se numesc ecuațiile (1.1) și, în consecință, (1.2) ecuații cinematice circulaţie punct material.

Se numește numărul de coordonate independente care determină complet poziția unui punct în spațiu numărul de grade de libertate... Dacă un punct material se mișcă liber în spațiu, atunci, așa cum am menționat deja, are trei grade de libertate (coordonate X yși z), dacă se deplasează de-a lungul unei anumite suprafețe, atunci cu două grade de libertate, dacă de-a lungul unei anumite linii, atunci cu un grad de libertate.

Excluzând tîn ecuațiile (1.1) și (1.2), obținem ecuația traiectoriei punctului material. Traiectorie mișcarea unui punct material - o linie descrisă de acest punct în spațiu. În funcție de forma traiectoriei, mișcarea poate fi dreaptă sau curbată.

Luați în considerare mișcarea unui punct material de-a lungul unei traiectorii arbitrare (Fig. 2). Vom începe să numărăm timpul din momentul în care punctul a fost în poziție DAR. Lungimea segmentului de traiectorie AB, parcurs de un punct material de la începutul timpului este numit cale lungăs si este funcția scalară timp:  s = s(t) .Vectorr = r -r 0, tras de la poziția inițială a punctului în mișcare la poziția sa la un moment dat (creșterea vectorului de rază al punctului pe intervalul de timp considerat) se numește deplasare.

În mișcare rectilinie, vectorul de deplasare coincide cu secțiunea corespunzătoare a traiectoriei și modulul de deplasare |  r| este egal cu distanța parcursă  s.

§ 2. Viteza

Pentru a caracteriza mișcarea unui punct material, se introduce o mărime vectorială - viteza, care este definită ca rapiditate mișcarea și a lui direcţieîn acest moment al timpului.

Lăsați punctul material să se miște de-a lungul unei traiectorii curvilinee, astfel încât în ​​momentul de timp t corespunde vectorului de rază r 0 (Fig. 3). Pentru o perioadă scurtă de timp  t punctul va trece calea  sși va primi o deplasare elementară (infinitesimală) r.

Vector viteza medie este raportul dintre creșterea r a vectorului de rază a unui punct și intervalul de timp  t:

(2.1)

Direcția vectorului vitezei medii coincide cu direcția lui r. Cu o scădere nelimitată  t viteza medie tinde la o valoare limitativă, care se numește viteza instantanee v:

Viteza instantanee v, deci, este o mărime vectorială egală cu prima derivată a vectorului de rază al punctului în mișcare în raport cu timpul. Deoarece secanta din limită coincide cu tangenta, vectorul viteză v este direcționat tangențial către traiectoria în direcția mișcării (Fig. 3). Pe măsură ce scade  t calea  s va aborda | r | din ce în ce mai mult, prin urmare, modulul vitezei instantanee

Astfel, modulul vitezei instantanee este egal cu prima derivată a căii în raport cu timpul:

(2.2)

La mișcare inegală - modulul de viteză instantaneu se modifică în timp. În acest caz, valoarea scalară  v - viteza medie mișcare inegală:

Smochin. 3 rezultă că  v> | v |, din moment ce  s> | r | și numai în cazul mișcării rectilinii

Dacă expresia d s = v d t (a se vedea formula (2.2)) se integrează în timp în intervalul de la t inainte de t + t, apoi găsim lungimea căii parcurse de punctul în timp  t:

(2.3)

Cand mișcare uniformă valoarea numerică a vitezei instantanee este constantă; atunci expresia (2.3) ia forma

Lungimea căii parcurse de punct în intervalul de timp de la t 1 la t 2 este dat de integral

§ 3. Accelerarea și componentele sale

În cazul traficului neuniform, este important să știm cât de repede se schimbă viteza în timp. Cantitatea fizică care caracterizează rata de schimbare a vitezei în mărime și direcție este accelerare.

Considera mișcare plană, acestea. mișcare în care toate segmentele traiectoriei unui punct se află în același plan. Fie vectorul v să definească viteza punctului DAR pentru moment t. În timpul  t punctul de deplasare mutat în poziție ÎNși a dobândit o viteză care diferă de v atât în ​​mărime cât și în direcție și este egală cu v 1 = v + v. Mutați vectorul v 1 la punctul respectiv DARși găsiți v (Fig. 4).

Accelerație medie mișcare neuniformă în intervalul de la t inainte de t + t se numește o mărime vectorială egală cu raportul dintre modificarea vitezei v și intervalul de timp  t

Accelerare instantanee o (accelerare) a unui punct material la momentul respectiv t va exista o limită a accelerației medii:

Astfel, accelerația a este o mărime vectorială egală cu prima derivată a vitezei în raport cu timpul.

Să descompunem vectorul v în două componente. Pentru a face acest lucru, din punct de vedere DAR(Fig. 4) în direcția vitezei v amânăm vectorul
modulo v 1. Evident, vectorul
, egal
, determină modificarea vitezei în timp  t modulo:
... A doua componentă
vectorul v caracterizează schimbarea vitezei în timp время t către.

Componenta tangențială a accelerației

adică este egal cu prima derivată a modulului de viteză, determinând astfel rata de schimbare a modulului.

Să găsim a doua componentă a accelerației. Să presupunem că ideea ÎN suficient de aproape de subiect DAR, prin urmare  s poate fi considerat un arc al unui cerc cu o rază r, care diferă puțin de coardă AB. Apoi din similitudinea triunghiurilor AOBși EAD urmează  v n /AB = v 1 / r, dar de atunci AB = vt, apoi

În limita la
obține
.

Din moment ce unghiul EAD tinde la zero, iar din triunghi EAD isoscel apoi unghi ADEîntre v și v n se străduiește pentru direct. Prin urmare, pentru vectorii v nși v sunt reciproc perpendiculare. Taxa ca vector viteză este direcționată tangențial către traiectorie, apoi vectorul vectorv n perpendicular pe vectorul vitezei este îndreptat spre centrul curburii sale. A doua componentă a accelerației, egală cu

numit componentă normală a accelerațieiși este direcționat de-a lungul normalului către traiectoria către centrul curburii sale (prin urmare, se mai numește accelerație centripetă).

Accelerație completă corpul este suma geometrică a componentelor tangențiale și normale (Fig. 5):

Asa de, tangenţial componenta de accelerare caracterizează rata de schimbare a vitezei modulo(direcționat tangențial la traiectorie) și normal componentă accelerare - rata de schimbare a vitezei în direcție(îndreptată spre centrul curburii traiectoriei).

În funcție de componentele tangențiale și normale ale accelerației, mișcarea poate fi clasificată după cum urmează:

1)
, dar n = 0 - mișcare uniformă rectilinie;

2)
, dar n = 0 - mișcare egală rectilinie. Cu acest gen de mișcare

Dacă momentul inițial al timpului t 1 = 0 și viteza inițială v = v T.I. Bine fizică: [tutorial pentru inginerie și tehnică ...

  • Instrucțiune metodică nr. 1 pentru studenții din anul I al semestrului nr. 1 al Facultății de Medicină și Biologie

    Document

    ... (2,1m; l = 10m; 1,3s) Literatură: Trofimova T.I. Bine fizică: Manual. manual pentru universități -18 ... viteză. (0,43) Literatură: Trofimova T.I. Bine fizică: Manual. manual pentru universități - ... asupra impactului. () Literatură: Trofimova T.I. Bine fizică: Manual. manual pentru universități. - ...


  • Introducere
    Subiectul fizicii și relația sa cu alte științe
    „Materia este o categorie filosofică pentru desemnarea realității obiective, care ... este reflectată de senzațiile noastre, existente independent de ele” (Lenin V. I. Poli. Sobr. Soch. T. 18. S. 131).
    O proprietate integrală a materiei și forma existenței acesteia este mișcarea. Mișcarea în sensul cel mai larg al cuvântului este tot felul de schimbări în materie - de la simpla mișcare la cele mai complexe procese de gândire. „Mișcarea, considerată în sensul cel mai general al cuvântului, adică înțeleasă ca un mod de existență al materiei, ca atribut inerent materiei, îmbrățișează toate schimbările și procesele care au loc în Univers, de la simpla mișcare la gândire” (F Dialectica naturii Engels - K. Marx, F. Engels. Works, ediția a II-a T. 20, p. 391).
    Diferite forme de mișcare a materiei sunt studiate de diferite științe, inclusiv fizică. Subiectul fizicii, ca într-adevăr, al oricărei științe, poate fi dezvăluit numai în cursul prezentării sale detaliate. Este destul de dificil să se dea o definiție strictă a subiectului fizicii, deoarece granițele dintre fizică și o serie de discipline conexe sunt condiționate. În acest stadiu de dezvoltare, este imposibil să se păstreze definiția fizicii doar ca știință a naturii.
    Academicianul AF Ioffe (1880 - 1960; fizician sovietic) a definit fizica ca o știință care studiază proprietățile generale și legile mișcării materiei și câmpului. Acum este general acceptat faptul că toate interacțiunile sunt efectuate prin intermediul câmpurilor, de exemplu, câmpuri de forță gravitaționale, electromagnetice, nucleare. Câmpul, împreună cu materia, este una dintre formele de existență a materiei. Conexiunea inextricabilă dintre câmp și substanță, precum și diferența în proprietățile lor vor fi luate în considerare pe măsură ce studiați cursul.
    Fizica este știința celor mai simple și în același timp formele cele mai generale de mișcare a materiei și transformările lor reciproce. Formele de mișcare ale materiei studiate de fizică (mecanice, termice etc.) sunt prezente în toate formele de mișcare a materiei superioare și mai complexe (chimice, biologice etc.). Prin urmare, ele, fiind cele mai simple, sunt în același timp cele mai generale forme de mișcare a materiei. Formele mai mari și mai complexe de mișcare a materiei fac obiectul studiului în alte științe (chimie, biologie etc.).
    Fizica este strâns legată de științele naturii. Așa cum a spus academicianul S.I. Vavilov (1891 - 1955; fizician sovietic și personalitate publică), această cea mai strânsă legătură între fizică și alte ramuri ale științelor naturale a dus la faptul că fizica s-a înrădăcinat profund în astronomie, geologie, chimie, biologie și alte științe ale naturii. Ca urmare, au apărut o serie de noi discipline conexe, cum ar fi astrofizica, geofizica, chimia fizică, biofizica etc.
    Fizica este strâns legată de tehnologie și această conexiune este de natură bidirecțională. Fizica a luat naștere din nevoile tehnologiei (dezvoltarea mecanicii printre grecii antici, de exemplu, a fost cauzată de cerințele de construcție și echipamente militare din acea vreme), iar tehnologia, la rândul său, determină direcția cercetării fizice (pentru de exemplu, la un moment dat sarcina de a crea cele mai economice motoare termice a provocat o dezvoltare violentă a termodinamicii). Pe de altă parte, nivelul tehnic al producției depinde de dezvoltarea fizicii. Fizica este baza pentru crearea de noi ramuri ale tehnologiei (tehnologie electronică, tehnologie nucleară etc.).
    Fizica este strâns legată de filozofie. Astfel de descoperiri majore în domeniul fizicii, cum ar fi legea conservării și conversiei energiei, relația incertitudinilor din fizica atomică etc., au fost și sunt arena unei lupte acute între materialism și idealism. Concluziile filosofice corecte din descoperirile științifice din domeniul fizicii au confirmat întotdeauna principalele prevederi ale materialismului dialectic, prin urmare, studiul acestor descoperiri și generalizarea lor filosofică joacă un rol important în formarea viziunii științifice asupra lumii.
    Ritmul rapid de dezvoltare a fizicii, legăturile sale crescânde cu tehnologia indică dublul rol al cursului de fizică la colegiul tehnic ", pe de o parte, aceasta este baza fundamentală pentru pregătirea teoretică a unui inginer, fără de care activitatea sa de succes este imposibil, pe de altă parte, este formarea unei viziuni dialectice materialiste și ateiste asupra lumii.

    Unități fizice
    Principala metodă de cercetare în fizică este experiența - bazată pe practică, cunoașterea senzorial-empirică a realității obiective, adică observarea fenomenelor studiate în condiții luate în considerare cu precizie, care fac posibilă urmărirea cursului fenomenelor și reproducerea de multe ori când aceste condiții se repetă.
    Ipoteze sunt prezentate pentru a explica faptele experimentale. O ipoteză este o presupunere științifică prezentată pentru a explica un fenomen și care necesită verificare experimentală și justificare teoretică pentru a deveni o teorie științifică de încredere.
    Ca urmare a generalizării faptelor experimentale, precum și a rezultatelor activității umane, fizice
    legile icice - legi obiective stabile care se repetă care există în natură. Cele mai importante legi stabilesc o relație între mărimile fizice, pentru care este necesar să se măsoare aceste mărimi. Măsurarea unei mărimi fizice este o acțiune efectuată cu ajutorul instrumentelor de măsurare pentru a găsi valoarea unei mărimi fizice în unități acceptate. Unitățile de mărimi fizice pot fi alese în mod arbitrar, dar vor exista dificultăți în compararea acestora. Prin urmare, este recomandabil să introduceți un sistem de unități care să cuprindă unitățile tuturor mărimilor fizice și vă permite să operați cu ele.
    Pentru a construi un sistem de unități, unitățile sunt alese în mod arbitrar pentru mai multe mărimi fizice independente. Aceste unități sunt numite de bază. Restul cantităților și unităților lor sunt derivate din legile care leagă aceste cantități de cele principale. Se numesc derivate.

    În URSS, conform Standardului de Stat (GOST 8.417 - 81), sistemul internațional (SI) este obligatoriu pentru utilizare, care este construit pe șapte unități de bază - metru, kilogram, al doilea, amper, kelvin, mol, candela - și două suplimentare - radian și steradian ...
    Contor (m) - lungimea căii parcurse de lumină în vid pentru 1/299 792 458 s.
    Un kilogram (kg) este masa egală cu masa prototipului internațional al kilogramului (un cilindru de platină-iridiu stocat la Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri din Sevres, lângă Paris).
    Al doilea (s) este un timp egal cu 9 192 631 770 perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.
    Ampere (A) - forța unui curent constant, care, când trece prin doi conductori rectilini paraleli cu lungime infinită și secțiune transversală neglijabilă, situate în vid la o distanță de 1 m unul de celălalt, creează o forță între acești conductori egal cu 2 10-7 N pentru fiecare metru de lungime.
    Kelvin (K) - 1 / 273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.
    Mole (mol) - cantitatea de materie dintr-un sistem care conține același număr de elemente structurale ca atomii sunt conținute în nucleul | 2C cu o greutate de 0,012 kg.
    Candela (cd) - intensitate luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiații monocromatice cu o frecvență de 540-1012 Hz, a cărei intensitate luminoasă în această direcție este 1/683 W / sr.
    Radian (rad) - unghiul dintre două raze ale unui cerc, lungimea arcului dintre care este egală cu raza.
    Steradian (cf) - un unghi solid cu un vârf în centrul sferei, tăind pe suprafața sferei o zonă egală cu aria unui pătrat cu o latură egală cu raza sferei.
    Pentru stabilirea unităților derivate, se utilizează legi fizice care le conectează cu unitățile de bază. De exemplu, din formula mișcării rectilinii uniforme v = s / t (s este distanța parcursă, i este timpul), unitatea de viteză derivată este egală cu 1 m / s.
    Dimensiunea unei mărimi fizice este expresia acesteia în unități de bază. Pornind, de exemplu, din a doua lege a lui Newton, obținem dimensiunea forței
    unde M este dimensiunea masei; L - dimensiunea lungimii; T este dimensiunea timpului.
    Dimensiunile ambelor părți ale egalităților fizice trebuie să fie aceleași, deoarece legile fizice nu pot depinde de alegerea unităților de mărimi fizice.
    Pe baza acestui lucru, este posibil să se verifice corectitudinea formulelor fizice obținute (de exemplu, la rezolvarea problemelor), precum și să se stabilească dimensiunile mărimilor fizice.

    Bazele fizice ale mecanicii
    Mecanica este o parte a fizicii care studiază legile mișcării mecanice și motivele care cauzează sau modifică această mișcare. Mișcarea mecanică este o schimbare în timp în poziția relativă a corpurilor sau a părților lor.
    Dezvoltarea mecanicii ca știință începe în secolul al III-lea. Î.Hr. Î.Hr., când vechiul om de știință grec Arhimede (287 - 212 î.Hr.) a formulat legea echilibrului pârghiei și legile echilibrului corpurilor plutitoare. Legile de bază ale mecanicii au fost stabilite de fizicianul și astronomul italian G. Galilei (1564 - 1642) și formulate în cele din urmă de savantul englez I. Newton (1643 - 1727).
    Galileo - mecanica newtoniană se numește mecanică clasică. Studiază legile mișcării corpurilor macroscopice, ale căror viteze sunt mici în comparație cu viteza luminii în vid. Legile mișcării corpurilor macroscopice cu viteze comparabile cu viteza c sunt studiate de mecanica relativistă bazată pe teoria specială a relativității formulată de A. Einstein (1879 - 1955). Pentru a descrie mișcarea corpurilor microscopice (atomi individuali și particule elementare), legile mecanicii clasice nu sunt aplicabile - sunt înlocuite de legile mecanicii cuantice.
    În prima parte a cursului nostru, ne vom ocupa de mecanica lui Galileo - Newton, adică vom considera mișcarea corpurilor macroscopice cu viteze mult mai mici decât viteza c. În mecanica clasică, conceptul de spațiu și timp, dezvoltat de I. Newton și dominat în științele naturii în secolele XVII - XIX, este în general acceptat. Mecanica lui Galileo - Newton consideră spațiul și timpul ca forme obiective ale existenței materiei, dar izolat unul de celălalt și de mișcarea corpurilor materiale, care corespundeau nivelului de cunoaștere din acea vreme.
    Deoarece descrierea mecanică este clară și familiară și cu ajutorul ei este posibil să se explice multe fenomene fizice, în secolul al XIX-lea. unii fizicieni au început să reducă toate fenomenele la cele mecanice. Acest punct de vedere era în concordanță cu materialismul mecanicist filozofic. Dezvoltarea ulterioară a fizicii a arătat, totuși, că multe fenomene fizice nu pot fi reduse la cea mai simplă formă de mișcare - mecanică. Materialismul mecanicist a trebuit să cedeze locul materialismului dialectic, care ia în considerare tipuri mai generale de mișcare a materiei și ia în considerare toată diversitatea lumii reale.
    Mecanica este împărțită în trei secțiuni: 1) cinematică; 2) dinamica; 3) statică.
    Cinematica studiază mișcarea corpurilor fără a lua în considerare motivele care cauzează această mișcare.
    Dinamica studiază legile mișcării corpurilor și motivele care provoacă sau modifică această mișcare.
    Statica studiază legile echilibrului unui sistem de corpuri. Dacă legile mișcării corpurilor sunt cunoscute, atunci legile echilibrului pot fi stabilite și din acestea. Prin urmare, fizica nu ia în considerare legile staticii separat de legile dinamicii.

    Ediția a XI-a, Șters. - M.: 2006.- 560 p.

    Manualul (ediția a IX-a, revizuit și extins, 2004) constă din șapte părți, care prezintă fundamentele fizice ale mecanicii, fizicii moleculare și termodinamicii, electricității și magnetismului, opticii, fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor, fizica nucleului atomic și particule elementare. Problema combinării oscilațiilor mecanice și electromagnetice a fost rezolvată rațional. S-a stabilit continuitatea logică și conexiunea dintre fizica clasică și cea modernă. Sunt date întrebări de control și sarcini pentru soluția independentă.

    Pentru studenții de specialități inginerești și tehnice ale instituțiilor de învățământ superior.

    Format: pdf / zip (11- ed., 2006, anii 560.)

    Marimea: 6 Mb

    Descarca:

    RGhost

    1. Bazele fizice ale mecanicii.
    Capitolul 1. Elemente de cinematică

    § 1. Modele în mecanică. Sistem de referință. Traiectoria, lungimea căii, vectorul de deplasare

    § 2. Viteza

    § 3. Accelerarea și componentele sale

    § 4. Viteza unghiulară și accelerația unghiulară

    Sarcini

    Capitolul 2. Dinamica unui punct material și mișcarea de translație a unui corp rigid Forța

    § 6. A doua lege a lui Newton

    § 7. A treia lege a lui Newton

    § 8. Forțele de frecare

    § 9. Legea conservării impulsului. Centrul masei

    § 10. Ecuația mișcării unui corp cu masă variabilă

    Sarcini

    Capitolul 3. Munca și energia

    § 11. Energie, muncă, putere

    § 12. Energiile cinetice și potențiale

    § 13. Legea conservării energiei

    § 14. Reprezentarea grafică a energiei

    § 15. Impactul corpurilor absolut elastice și inelastice

    Sarcini

    Capitolul 4. Mecanica corpului rigid

    § 16. Momentul de inerție

    § 17. Energia cinetică de rotație

    § 18. Momentul puterii. Ecuația dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid.

    § 19. Momentul impulsului și legea conservării acestuia
    § 20. Axe libere. Giroscop
    § 21. Deformațiile unui corp rigid
    Sarcini

    Capitolul 5. Gravitația. Elemente ale teoriei câmpurilor
    § 22. Legile lui Kepler. Legea gravitației universale
    § 23. Gravitația și greutatea. Greutate .. 48 y 24. Câmpul gravitațional și intensitatea acestuia
    § 25. Lucrați într-un câmp gravitațional. Potențialul câmpului gravitațional
    § 26. Viteza spațiului

    § 27. Cadrele de referință non-inerțiale. Forțe de inerție
    Sarcini

    Capitolul 6. Elementele mecanicii fluidelor
    § 28. Presiunea în lichid și gaz
    § 29. Ecuația continuității
    § 30. Ecuația lui Bernoull și consecințele acesteia
    § 31. Vâscozitatea (frecare internă). Regimuri de curgere a fluidelor laminare și turbulente
    § 32. Metode de determinare a vâscozității
    § 33. Mișcarea corpurilor în lichide și gaze

    Sarcini
    Capitolul 7. Elemente ale teoriei speciale (particulare) a relativității
    § 35. Postulatele teoriei speciale (particulare) a relativității
    § 36. Transformări Lorentz
    § 37. Consecințe din transformările Lorentz
    Secțiunea 38. Interval între evenimente
    § 39. Legea de bază a dinamicii relativiste a unui punct material
    § 40. Legea relației dintre masă și energie
    Sarcini

    2. Bazele fizicii moleculare și termodinamicii
    Capitolul 8. Teoria moleculară-cinetică a gazelor ideale
    § 41. Metode de cercetare. Legi cu privire la gazele ideale experimentate
    § 42. Ecuația Clapeyron - Mendeleev
    § 43. Ecuația de bază a teoriei moleculare-cinetice a gazelor ideale
    § 44. Legea lui Maxwell privind distribuția moleculelor de gaz ideal după viteze și energii ale mișcării termice
    § 45. Formula barometrică. Distribuție Boltzmann
    § 46. Numărul mediu de coliziuni și calea medie medie liberă a moleculelor
    § 47. Fundamentarea experimentală a teoriei cinetice moleculare
    § 48. Fenomenele de transport în sistemele termodinamic fără echilibru
    § 49. Vidul și metodele de obținere a acestuia. Proprietățile gazelor ultra-rarefiate
    Sarcini

    Capitolul 9. Fundamentele termodinamicii.
    § 50. Numărul de grade de libertate ale moleculei. Legea distribuției uniforme a energiei peste gradele de libertate a moleculelor
    § 51. Prima lege a termodinamicii
    § 52. Lucrul gazului la schimbarea volumului acestuia
    § 53. Capacitate termică
    § 54. Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese
    § 55. Procesul adiabatic. Procesul poltropic
    § 57. Entropia, interpretarea sa statistică și conexiunea cu probabilitatea termodinamică
    § 58. A doua lege a termodinamicii
    § 59. Motoare termice și mașini frigorifice Ciclul Carnot și eficiența acestuia pentru un gaz ideal
    Sarcini
    Capitolul 10. Gaze reale, lichide și solide
    § 61. Ecuația Van der Waals
    § 62. Izotermele Van der Waals și analiza acestora
    Secțiunea 63. Energia internă a gazului real
    § 64. Efect Joule-Thomson
    Secțiunea 65. Lichefierea gazelor
    § 66. Proprietățile lichidelor. Tensiune de suprafata
    Secțiunea 67. Umectarea
    § 68. Presiunea sub suprafața curbată a lichidului
    § 69. Fenomene capilare
    § 70. Solidele. Mono- și policristale
    § 71. Tipuri de solide cristaline
    § 72. Defecte în cristale
    § 75. Tranziții de fază de primul și al doilea fel
    § 76. Diagrama de stare. Punct triplu
    Sarcini

    3. Electricitate și magnetism
    Capitolul 11. Electrostatice
    Secțiunea 77. Legea conservării sarcinii electrice
    Secțiunea 78. Legea lui Coulomb
    § 79. Câmp electrostatic. Intensitatea câmpului electrostatic
    § 80. Principiul suprapunerii câmpurilor electrostatice. Câmpul dipol
    § 81. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic în vid
    § 82. Aplicarea teoremei lui Gauss la calcularea unor câmpuri electrostatice în vid
    § 83. Circulația vectorului intensității câmpului electrostatic
    § 84. Potențialul câmpului electrostatic
    § 85. Tensiunea ca gradient de potențial. Suprafețe echipotențiale
    § 86. Calculul diferenței de potențial față de intensitatea câmpului
    § 87. Tipuri de dielectrice. Polarizarea dielectrică
    § 88. Polarizarea. Intensitatea câmpului în dielectric
    § 89. Amestecarea electrică. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic într-un dielectric
    § 90. Condiții la interfața dintre două medii dielectrice
    § 91. Ferroelectricitatea
    § 92. Conductori într-un câmp electrostatic
    § 93. Capacitatea electrică a unui conductor izolat
    § 94. Condensatoare
    § 95. Energia unui sistem de sarcini, a unui conductor solitar și a unui condensator. Energia câmpului electrostatic
    Sarcini
    Capitolul 12. Curent electric continuu
    § 96. Curent electric, putere și densitate de curent
    Secțiunea 97. Forțele exterioare. Forța și tensiunea electromotivă
    § 98. Legea lui Ohm. Rezistența conductorului

    Secțiunea 99 munca și puterea Legea Joule-Lenz
    § 100. Legea lui Ohm pentru o secțiune neuniformă a unui lanț
    § 101. Reguli Kirchhoff pentru lanțuri ramificate
    Sarcini
    Capitolul 13. Curenții electrici din metale, vid și gaze
    § 104. Funcția de lucru a electronilor din metal
    § 105. Fenomenele de emisie și aplicarea lor
    § 106. Ionizarea gazelor. Descărcare de gaz neasistentă
    § 107. Descărcare de gaz independentă și tipurile sale
    § 108. Plasma și proprietățile sale
    Sarcini

    Capitolul 14. Câmpul magnetic.
    § 109. Câmpul magnetic și caracteristicile acestuia
    § 110. Legea Bio - Savart - Laplace și aplicarea acesteia la calculul câmpului magnetic
    Secțiunea 111. Legea lui Ampere. Interacțiunea curenților paraleli
    § 112. Constanta magnetică. Unități de inducție magnetică și intensitatea câmpului magnetic
    § 113. Câmpul magnetic al unei sarcini în mișcare
    § 114. Acțiunea unui câmp magnetic asupra unei sarcini în mișcare
    § 115. Mișcarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic
    § 117. Efect Hall
    § 118. Circulația vectorului B al câmpului magnetic în vid
    § 119. Câmpurile magnetice ale unui solenoid și al unui toroid
    § 121. Lucrați la deplasarea unui conductor și a unui circuit cu curent într-un câmp magnetic
    Sarcini

    Capitolul 15. Inducția electromagnetică
    § 122. Fenomenul inducției electromagnetice (experimentele lui Faraday
    § 123. Legea lui Faraday și derivarea ei din legea conservării energiei
    § 125. Curenți turbionari (curenți Foucault
    § 126. Inductanța circuitului. Autoinducția
    § 127. Curenți la deschiderea și închiderea unui circuit
    § 128. Inducerea reciprocă
    § 129. Transformatoare
    §130. Energia câmpului magnetic
    cabane
    Capitolul 16. Proprietățile magnetice ale materiei
    § 131. Momente magnetice ale electronilor și atomilor
    § 132. Fundul și paramagnetismul
    § 133. Magnetizarea. Câmpul magnetic în materie
    § 134. Condiții la interfața dintre doi magneți
    § 135. Feromagnetii și proprietățile acestora

    § 136. Natura feromagnetismului
    Sarcini
    Capitolul 17. Fundamentele teoriei lui Maxwell pentru zero electromagnetic
    § 137. Câmp electric Vortex
    Secțiunea 138. Curentul de părtinire
    § 139. Ecuațiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic

    4. Oscilații și unde.
    Capitolul 18. Vibrații mecanice și electromagnetice
    § 140. Vibrațiile armonice și caracteristicile acestora
    § 141. Vibrații armonice mecanice
    § 142. Oscilator armonic. Pendulele de primăvară, fizice și matematice
    § 144. Adăugarea oscilațiilor armonice de aceeași direcție și aceeași frecvență. Bătăi
    § 145. Adăugarea vibrațiilor reciproc perpendiculare
    § 146. Ecuația diferențială a oscilațiilor amortizate libere (mecanice și electromagnetice) și soluția sa. Auto-oscilații
    § 147. Ecuația diferențială a oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice) și soluția sa
    § 148. Amplitudinea și faza oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice). Rezonanţă
    § 149. Curent alternativ
    § 150. Rezonanța stresurilor
    § 151. Rezonanța curenților
    § 152. Puterea alocată în circuitul de curent alternativ
    Sarcini

    Capitolul 19. Undele elastice.
    § 153. Procese val. Undele longitudinale și transversale
    § 154. Ecuația unei unde călătoare. Viteza de fază. Ecuația undelor

    § 155. Principiul suprapunerii. Viteza grupului
    § 156. Interferența undelor
    § 157. Undele staționare
    § 158. Undele sonore
    § 159. Efect Doppler în acustică
    Secțiunea 160. Ecografia și aplicarea acesteia

    Sarcini

    Capitolul 20. Undele electromagnetice.
    § 161. Producția experimentală de unde electromagnetice
    § 162. Ecuația diferențială a unei unde electromagnetice

    § 163. Energia undelor electromagnetice. Pulsul câmpului electromagnetic

    § 164. Radiația dipolului. Aplicarea undelor electromagnetice
    Sarcini

    5. Optică. Natura cuantică a radiațiilor.

    Capitolul 21. Elemente de optică geometrică și electronică.
    § 165. Legile fundamentale ale opticii. Reflecție completă
    § 166. Lentile subțiri. Imaginea obiectelor folosind lentile
    § 167. Aberații (erori) ale sistemelor optice
    § 168. Mărimi fotometrice de bază și unitățile lor
    Sarcini
    Capitolul 22. Interferența luminii
    § 170. Dezvoltarea ideilor despre natura luminii
    § 171. Coerența și monocromaticitatea undelor de lumină
    § 172. Interferența luminii
    § 173. Metode de observare a interferenței luminii
    § 174. Interferența luminii în filmele subțiri
    § 175. Aplicarea interferenței luminii
    Capitolul 23. Difracția luminii
    § 177. Metoda zonelor Fresnel. Propagarea luminii rectilinii
    § 178. Difracția Fresnel pe o gaură rotundă și disc
    § 179. Diferența Fraunhofer pe o singură fantă
    § 180. Difracția Fraunhofer pe o rețea de difracție
    § 181. Rețea spațială. Răspândirea luminii
    § 182. Diferența pe o rețea spațială. Formula lui Wolfe - Braggs
    § 183. Rezoluția dispozitivelor optice
    § 184. Conceptul de holografie
    Sarcini

    Capitolul 24. Interacțiunea undelor electromagnetice cu materia.
    § 185. Dispersia luminii
    § 186. Teoria electronică a dispersiei luminii
    § 188. Efect Doppler
    § 189. Vavilov - Radiația Cherenkov

    Sarcini
    Capitolul 25. Polarizarea luminii
    § 190. Lumina naturală și polarizată
    § 191. Polarizarea luminii în timpul reflectării și refracției la limita a două dielectrice
    § 192. Dublă refracție
    § 193. Prisme polarizatoare și polaroizi
    § 194. Analiza luminii polarizate

    § 195. Anizotropie optică artificială
    § 196. Rotația planului de polarizare

    Sarcini

    Capitolul 26. Natura cuantică a radiațiilor.
    § 197. Radiațiile termice și caracteristicile sale.

    § 198. Legea lui Kirchhoff
    § 199. Legile lui Stefan - deplasarea lui Boltzmann și Vin

    § 200. Formule Rayleigh-Jeans și Planck.
    § 201. Pirometrie optică. Surse de lumină termică
    § 203. Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Confirmarea experimentală a proprietăților cuantice ale luminii
    § 204. Aplicarea efectului fotoelectric
    § 205. Masa și impulsul unui foton. Presiune ușoară
    § 206. Efectul Compton și teoria sa elementară
    § 207. Unitatea proprietăților corpusculare și de undă ale radiațiilor electromagnetice
    Sarcini

    6. Elemente ale fizicii cuantice

    Capitolul 27. Teoria atomului de hidrogen conform lui Bohr.

    § 208. Modele ale atomului lui Thomson și Rutherford
    § 209. Spectrul liniar al atomului de hidrogen
    § 210. Postulatele lui Bohr
    § 211. Experimentele lui Frank în Hertz
    § 212. Spectrul atomului de hidrogen conform lui Bohr

    Sarcini

    Capitolul 28. Elemente de mecanică cuantică
    § 213. Dualismul undelor corpusculare al proprietăților materiei
    § 214. Unele proprietăți ale undelor de Broglie
    § 215. Relația incertitudinilor
    § 216. Funcția de undă și semnificația sa statistică
    § 217. Ecuația generală Schrödinger. Ecuația Schrödinger pentru stări staționare
    § 218. Principiul cauzalității în mecanica cuantică
    § 219. Mișcarea unei particule libere
    § 222. Oscilator armonic liniar în mecanica cuantică
    Sarcini
    Capitolul 29. Elemente ale fizicii moderne a atomilor t molecule
    § 223. Atomul de hidrogen în mecanica cuantică
    § 224. L-arderea unui electron într-un atom de hidrogen
    § 225. Rotirea electronului. Număr cuantic de centrifugare
    § 226. Principiul indistinctibilității particulelor identice. Fermiuni și bosoni
    Mendeleev
    § 229. Spectre de raze X
    § 231. Spectre moleculare. Răspândirea luminii Raman
    § 232. Absorbție, emisie spontană și stimulată
    (lasere
    Sarcini
    Capitolul 30. Elemente ale statisticii cuantice
    § 234. Statistica cuantică. Spațiul de fază. Funcția de distribuție
    § 235. Conceptul de statistică cuantică a lui Bose - Einstein și Fermi - Dirac
    § 236. Gaz de electroni degenerat în metale
    § 237. Conceptul teoriei cuantice a capacității termice. Fonoli
    § 238. Concluziile teoriei cuantice a conductivității electrice a metalelor
    ! Efectul Josephson
    Sarcini
    Capitolul 31. Elemente ale fizicii în stare solidă
    § 240. Conceptul teoriei benzilor solidelor
    § 241. Metale, dielectrici și semiconductori conform teoriei benzilor
    § 242. Conductivitatea intrinsecă a semiconductoarelor
    § 243. Conductivitatea impurității semiconductoarelor
    § 244. Fotoconductivitatea semiconductoarelor
    § 245. Luminescența solidelor
    § 246. Contactul a două metale conform teoriei benzilor
    § 247. Fenomenele termoelectrice și aplicarea lor
    § 248. Rectificarea la contactul metal-semiconductor
    § 250. Diodele și triodele semiconductoare (tranzistoare
    Sarcini

    7. Elemente de fizică ale nucleului atomic și ale particulelor elementare.

    Capitolul 32. Elemente de fizică ale nucleului atomic.

    § 252. Defect de masă și energie de legare, nucleu

    § 253. Spinul nucleului și momentul său magnetic

    § 254. Forțele nucleare. Modele de nucleu

    § 255. Radiațiile radioactive și tipurile sale Reguli de deplasare

    § 257. Legile decăderii

    § 259. Radiațiile gamma și proprietățile sale.

    § 260. Absorbția rezonantă a radiației γ (efect Mössbauer

    § 261. Metode de observare și înregistrare a radiațiilor radioactive și a particulelor

    § 262. Reacțiile nucleare și principalele lor tipuri

    § 263. Positron. /> - Decadere. Captură electronică

    § 265. Reacția de fisiune nucleară
    § 266. Reacția în lanț a fisiunii
    § 267. Conceptul de energie nucleară
    § 268. Reacția de fuziune a nucleilor atomici. Problema reacțiilor termonucleare controlate
    Sarcini
    Capitolul 33. Elemente ale fizicii elementare a particulelor
    § 269. Radiația cosmică
    § 270. Muoni și proprietățile lor
    § 271. Mesonii și proprietățile lor
    § 272. Tipuri de interacțiuni ale particulelor elementare
    § 273. Particule și antiparticule
    § 274. Hiperoni. Stranietatea și paritatea particulelor elementare
    § 275. Clasificarea particulelor elementare. Quarks
    Sarcini
    Legi și formule de bază
    1. Bazele fizice ale mecanicii
    2. Bazele fizicii moleculare și termodinamicii
    4. Oscilații și unde
    5. Optică. Natura cuantică a radiațiilor
    6. Elemente ale fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor

    7. Elemente de fizică ale nucleului atomic și ale particulelor elementare
    Indexul subiectului

    Ediția a XI-a, Șters. - M.: 2006.- 560 p.

    Manualul (ediția a IX-a, revizuit și extins, 2004) constă din șapte părți, care prezintă fundamentele fizice ale mecanicii, fizicii moleculare și termodinamicii, electricității și magnetismului, opticii, fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor, fizica nucleului atomic și particule elementare. Problema combinării oscilațiilor mecanice și electromagnetice a fost rezolvată rațional. S-a stabilit continuitatea logică și conexiunea dintre fizica clasică și cea modernă. Sunt date întrebări de control și sarcini pentru soluția independentă.

    Pentru studenții de specialități inginerești și tehnice ale instituțiilor de învățământ superior.

    Format: pdf / zip (11- ed., 2006, anii 560.)

    Marimea: 6 Mb

    Descarca:

    RGhost

    1. Bazele fizice ale mecanicii.
    Capitolul 1. Elemente de cinematică

    § 1. Modele în mecanică. Sistem de referință. Traiectoria, lungimea căii, vectorul de deplasare

    § 2. Viteza

    § 3. Accelerarea și componentele sale

    § 4. Viteza unghiulară și accelerația unghiulară

    Sarcini

    Capitolul 2. Dinamica unui punct material și mișcarea de translație a unui corp rigid Forța

    § 6. A doua lege a lui Newton

    § 7. A treia lege a lui Newton

    § 8. Forțele de frecare

    § 9. Legea conservării impulsului. Centrul masei

    § 10. Ecuația mișcării unui corp cu masă variabilă

    Sarcini

    Capitolul 3. Munca și energia

    § 11. Energie, muncă, putere

    § 12. Energiile cinetice și potențiale

    § 13. Legea conservării energiei

    § 14. Reprezentarea grafică a energiei

    § 15. Impactul corpurilor absolut elastice și inelastice

    Sarcini

    Capitolul 4. Mecanica corpului rigid

    § 16. Momentul de inerție

    § 17. Energia cinetică de rotație

    § 18. Momentul puterii. Ecuația dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid.

    § 19. Momentul impulsului și legea conservării acestuia
    § 20. Axe libere. Giroscop
    § 21. Deformațiile unui corp rigid
    Sarcini

    Capitolul 5. Gravitația. Elemente ale teoriei câmpurilor
    § 22. Legile lui Kepler. Legea gravitației universale
    § 23. Gravitația și greutatea. Greutate .. 48 y 24. Câmpul gravitațional și intensitatea acestuia
    § 25. Lucrați într-un câmp gravitațional. Potențialul câmpului gravitațional
    § 26. Viteza spațiului

    § 27. Cadrele de referință non-inerțiale. Forțe de inerție
    Sarcini

    Capitolul 6. Elementele mecanicii fluidelor
    § 28. Presiunea în lichid și gaz
    § 29. Ecuația continuității
    § 30. Ecuația lui Bernoull și consecințele acesteia
    § 31. Vâscozitatea (frecare internă). Regimuri de curgere a fluidelor laminare și turbulente
    § 32. Metode de determinare a vâscozității
    § 33. Mișcarea corpurilor în lichide și gaze

    Sarcini
    Capitolul 7. Elemente ale teoriei speciale (particulare) a relativității
    § 35. Postulatele teoriei speciale (particulare) a relativității
    § 36. Transformări Lorentz
    § 37. Consecințe din transformările Lorentz
    Secțiunea 38. Interval între evenimente
    § 39. Legea de bază a dinamicii relativiste a unui punct material
    § 40. Legea relației dintre masă și energie
    Sarcini

    2. Bazele fizicii moleculare și termodinamicii
    Capitolul 8. Teoria moleculară-cinetică a gazelor ideale
    § 41. Metode de cercetare. Legi cu privire la gazele ideale experimentate
    § 42. Ecuația Clapeyron - Mendeleev
    § 43. Ecuația de bază a teoriei moleculare-cinetice a gazelor ideale
    § 44. Legea lui Maxwell privind distribuția moleculelor de gaz ideal după viteze și energii ale mișcării termice
    § 45. Formula barometrică. Distribuție Boltzmann
    § 46. Numărul mediu de coliziuni și calea medie medie liberă a moleculelor
    § 47. Fundamentarea experimentală a teoriei cinetice moleculare
    § 48. Fenomenele de transport în sistemele termodinamic fără echilibru
    § 49. Vidul și metodele de obținere a acestuia. Proprietățile gazelor ultra-rarefiate
    Sarcini

    Capitolul 9. Fundamentele termodinamicii.
    § 50. Numărul de grade de libertate ale moleculei. Legea distribuției uniforme a energiei peste gradele de libertate a moleculelor
    § 51. Prima lege a termodinamicii
    § 52. Lucrul gazului la schimbarea volumului acestuia
    § 53. Capacitate termică
    § 54. Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese
    § 55. Procesul adiabatic. Procesul poltropic
    § 57. Entropia, interpretarea sa statistică și conexiunea cu probabilitatea termodinamică
    § 58. A doua lege a termodinamicii
    § 59. Motoare termice și mașini frigorifice Ciclul Carnot și eficiența acestuia pentru un gaz ideal
    Sarcini
    Capitolul 10. Gaze reale, lichide și solide
    § 61. Ecuația Van der Waals
    § 62. Izotermele Van der Waals și analiza acestora
    Secțiunea 63. Energia internă a gazului real
    § 64. Efect Joule-Thomson
    Secțiunea 65. Lichefierea gazelor
    § 66. Proprietățile lichidelor. Tensiune de suprafata
    Secțiunea 67. Umectarea
    § 68. Presiunea sub suprafața curbată a lichidului
    § 69. Fenomene capilare
    § 70. Solidele. Mono- și policristale
    § 71. Tipuri de solide cristaline
    § 72. Defecte în cristale
    § 75. Tranziții de fază de primul și al doilea fel
    § 76. Diagrama de stare. Punct triplu
    Sarcini

    3. Electricitate și magnetism
    Capitolul 11. Electrostatice
    Secțiunea 77. Legea conservării sarcinii electrice
    Secțiunea 78. Legea lui Coulomb
    § 79. Câmp electrostatic. Intensitatea câmpului electrostatic
    § 80. Principiul suprapunerii câmpurilor electrostatice. Câmpul dipol
    § 81. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic în vid
    § 82. Aplicarea teoremei lui Gauss la calcularea unor câmpuri electrostatice în vid
    § 83. Circulația vectorului intensității câmpului electrostatic
    § 84. Potențialul câmpului electrostatic
    § 85. Tensiunea ca gradient de potențial. Suprafețe echipotențiale
    § 86. Calculul diferenței de potențial față de intensitatea câmpului
    § 87. Tipuri de dielectrice. Polarizarea dielectrică
    § 88. Polarizarea. Intensitatea câmpului în dielectric
    § 89. Amestecarea electrică. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic într-un dielectric
    § 90. Condiții la interfața dintre două medii dielectrice
    § 91. Ferroelectricitatea
    § 92. Conductori într-un câmp electrostatic
    § 93. Capacitatea electrică a unui conductor izolat
    § 94. Condensatoare
    § 95. Energia unui sistem de sarcini, a unui conductor solitar și a unui condensator. Energia câmpului electrostatic
    Sarcini
    Capitolul 12. Curent electric continuu
    § 96. Curent electric, putere și densitate de curent
    Secțiunea 97. Forțele exterioare. Forța și tensiunea electromotivă
    § 98. Legea lui Ohm. Rezistența conductorului

    Secțiunea 99 munca și puterea Legea Joule-Lenz
    § 100. Legea lui Ohm pentru o secțiune neuniformă a unui lanț
    § 101. Reguli Kirchhoff pentru lanțuri ramificate
    Sarcini
    Capitolul 13. Curenții electrici din metale, vid și gaze
    § 104. Funcția de lucru a electronilor din metal
    § 105. Fenomenele de emisie și aplicarea lor
    § 106. Ionizarea gazelor. Descărcare de gaz neasistentă
    § 107. Descărcare de gaz independentă și tipurile sale
    § 108. Plasma și proprietățile sale
    Sarcini

    Capitolul 14. Câmpul magnetic.
    § 109. Câmpul magnetic și caracteristicile acestuia
    § 110. Legea Bio - Savart - Laplace și aplicarea acesteia la calculul câmpului magnetic
    Secțiunea 111. Legea lui Ampere. Interacțiunea curenților paraleli
    § 112. Constanta magnetică. Unități de inducție magnetică și intensitatea câmpului magnetic
    § 113. Câmpul magnetic al unei sarcini în mișcare
    § 114. Acțiunea unui câmp magnetic asupra unei sarcini în mișcare
    § 115. Mișcarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic
    § 117. Efect Hall
    § 118. Circulația vectorului B al câmpului magnetic în vid
    § 119. Câmpurile magnetice ale unui solenoid și al unui toroid
    § 121. Lucrați la deplasarea unui conductor și a unui circuit cu curent într-un câmp magnetic
    Sarcini

    Capitolul 15. Inducția electromagnetică
    § 122. Fenomenul inducției electromagnetice (experimentele lui Faraday
    § 123. Legea lui Faraday și derivarea ei din legea conservării energiei
    § 125. Curenți turbionari (curenți Foucault
    § 126. Inductanța circuitului. Autoinducția
    § 127. Curenți la deschiderea și închiderea unui circuit
    § 128. Inducerea reciprocă
    § 129. Transformatoare
    §130. Energia câmpului magnetic
    cabane
    Capitolul 16. Proprietățile magnetice ale materiei
    § 131. Momente magnetice ale electronilor și atomilor
    § 132. Fundul și paramagnetismul
    § 133. Magnetizarea. Câmpul magnetic în materie
    § 134. Condiții la interfața dintre doi magneți
    § 135. Feromagnetii și proprietățile acestora

    § 136. Natura feromagnetismului
    Sarcini
    Capitolul 17. Fundamentele teoriei lui Maxwell pentru zero electromagnetic
    § 137. Câmp electric Vortex
    Secțiunea 138. Curentul de părtinire
    § 139. Ecuațiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic

    4. Oscilații și unde.
    Capitolul 18. Vibrații mecanice și electromagnetice
    § 140. Vibrațiile armonice și caracteristicile acestora
    § 141. Vibrații armonice mecanice
    § 142. Oscilator armonic. Pendulele de primăvară, fizice și matematice
    § 144. Adăugarea oscilațiilor armonice de aceeași direcție și aceeași frecvență. Bătăi
    § 145. Adăugarea vibrațiilor reciproc perpendiculare
    § 146. Ecuația diferențială a oscilațiilor amortizate libere (mecanice și electromagnetice) și soluția sa. Auto-oscilații
    § 147. Ecuația diferențială a oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice) și soluția sa
    § 148. Amplitudinea și faza oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice). Rezonanţă
    § 149. Curent alternativ
    § 150. Rezonanța stresurilor
    § 151. Rezonanța curenților
    § 152. Puterea alocată în circuitul de curent alternativ
    Sarcini

    Capitolul 19. Undele elastice.
    § 153. Procese val. Undele longitudinale și transversale
    § 154. Ecuația unei unde călătoare. Viteza de fază. Ecuația undelor

    § 155. Principiul suprapunerii. Viteza grupului
    § 156. Interferența undelor
    § 157. Undele staționare
    § 158. Undele sonore
    § 159. Efect Doppler în acustică
    Secțiunea 160. Ecografia și aplicarea acesteia

    Sarcini

    Capitolul 20. Undele electromagnetice.
    § 161. Producția experimentală de unde electromagnetice
    § 162. Ecuația diferențială a unei unde electromagnetice

    § 163. Energia undelor electromagnetice. Pulsul câmpului electromagnetic

    § 164. Radiația dipolului. Aplicarea undelor electromagnetice
    Sarcini

    5. Optică. Natura cuantică a radiațiilor.

    Capitolul 21. Elemente de optică geometrică și electronică.
    § 165. Legile fundamentale ale opticii. Reflecție completă
    § 166. Lentile subțiri. Imaginea obiectelor folosind lentile
    § 167. Aberații (erori) ale sistemelor optice
    § 168. Mărimi fotometrice de bază și unitățile lor
    Sarcini
    Capitolul 22. Interferența luminii
    § 170. Dezvoltarea ideilor despre natura luminii
    § 171. Coerența și monocromaticitatea undelor de lumină
    § 172. Interferența luminii
    § 173. Metode de observare a interferenței luminii
    § 174. Interferența luminii în filmele subțiri
    § 175. Aplicarea interferenței luminii
    Capitolul 23. Difracția luminii
    § 177. Metoda zonelor Fresnel. Propagarea luminii rectilinii
    § 178. Difracția Fresnel pe o gaură rotundă și disc
    § 179. Diferența Fraunhofer pe o singură fantă
    § 180. Difracția Fraunhofer pe o rețea de difracție
    § 181. Rețea spațială. Răspândirea luminii
    § 182. Diferența pe o rețea spațială. Formula lui Wolfe - Braggs
    § 183. Rezoluția dispozitivelor optice
    § 184. Conceptul de holografie
    Sarcini

    Capitolul 24. Interacțiunea undelor electromagnetice cu materia.
    § 185. Dispersia luminii
    § 186. Teoria electronică a dispersiei luminii
    § 188. Efect Doppler
    § 189. Vavilov - Radiația Cherenkov

    Sarcini
    Capitolul 25. Polarizarea luminii
    § 190. Lumina naturală și polarizată
    § 191. Polarizarea luminii în timpul reflectării și refracției la limita a două dielectrice
    § 192. Dublă refracție
    § 193. Prisme polarizatoare și polaroizi
    § 194. Analiza luminii polarizate

    § 195. Anizotropie optică artificială
    § 196. Rotația planului de polarizare

    Sarcini

    Capitolul 26. Natura cuantică a radiațiilor.
    § 197. Radiațiile termice și caracteristicile sale.

    § 198. Legea lui Kirchhoff
    § 199. Legile lui Stefan - deplasarea lui Boltzmann și Vin

    § 200. Formule Rayleigh-Jeans și Planck.
    § 201. Pirometrie optică. Surse de lumină termică
    § 203. Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Confirmarea experimentală a proprietăților cuantice ale luminii
    § 204. Aplicarea efectului fotoelectric
    § 205. Masa și impulsul unui foton. Presiune ușoară
    § 206. Efectul Compton și teoria sa elementară
    § 207. Unitatea proprietăților corpusculare și de undă ale radiațiilor electromagnetice
    Sarcini

    6. Elemente ale fizicii cuantice

    Capitolul 27. Teoria atomului de hidrogen conform lui Bohr.

    § 208. Modele ale atomului lui Thomson și Rutherford
    § 209. Spectrul liniar al atomului de hidrogen
    § 210. Postulatele lui Bohr
    § 211. Experimentele lui Frank în Hertz
    § 212. Spectrul atomului de hidrogen conform lui Bohr

    Sarcini

    Capitolul 28. Elemente de mecanică cuantică
    § 213. Dualismul undelor corpusculare al proprietăților materiei
    § 214. Unele proprietăți ale undelor de Broglie
    § 215. Relația incertitudinilor
    § 216. Funcția de undă și semnificația sa statistică
    § 217. Ecuația generală Schrödinger. Ecuația Schrödinger pentru stări staționare
    § 218. Principiul cauzalității în mecanica cuantică
    § 219. Mișcarea unei particule libere
    § 222. Oscilator armonic liniar în mecanica cuantică
    Sarcini
    Capitolul 29. Elemente ale fizicii moderne a atomilor t molecule
    § 223. Atomul de hidrogen în mecanica cuantică
    § 224. L-arderea unui electron într-un atom de hidrogen
    § 225. Rotirea electronului. Număr cuantic de centrifugare
    § 226. Principiul indistinctibilității particulelor identice. Fermiuni și bosoni
    Mendeleev
    § 229. Spectre de raze X
    § 231. Spectre moleculare. Răspândirea luminii Raman
    § 232. Absorbție, emisie spontană și stimulată
    (lasere
    Sarcini
    Capitolul 30. Elemente ale statisticii cuantice
    § 234. Statistica cuantică. Spațiul de fază. Funcția de distribuție
    § 235. Conceptul de statistică cuantică a lui Bose - Einstein și Fermi - Dirac
    § 236. Gaz de electroni degenerat în metale
    § 237. Conceptul teoriei cuantice a capacității termice. Fonoli
    § 238. Concluziile teoriei cuantice a conductivității electrice a metalelor
    ! Efectul Josephson
    Sarcini
    Capitolul 31. Elemente ale fizicii în stare solidă
    § 240. Conceptul teoriei benzilor solidelor
    § 241. Metale, dielectrici și semiconductori conform teoriei benzilor
    § 242. Conductivitatea intrinsecă a semiconductoarelor
    § 243. Conductivitatea impurității semiconductoarelor
    § 244. Fotoconductivitatea semiconductoarelor
    § 245. Luminescența solidelor
    § 246. Contactul a două metale conform teoriei benzilor
    § 247. Fenomenele termoelectrice și aplicarea lor
    § 248. Rectificarea la contactul metal-semiconductor
    § 250. Diodele și triodele semiconductoare (tranzistoare
    Sarcini

    7. Elemente de fizică ale nucleului atomic și ale particulelor elementare.

    Capitolul 32. Elemente de fizică ale nucleului atomic.

    § 252. Defect de masă și energie de legare, nucleu

    § 253. Spinul nucleului și momentul său magnetic

    § 254. Forțele nucleare. Modele de nucleu

    § 255. Radiațiile radioactive și tipurile sale Reguli de deplasare

    § 257. Legile decăderii

    § 259. Radiațiile gamma și proprietățile sale.

    § 260. Absorbția rezonantă a radiației γ (efect Mössbauer

    § 261. Metode de observare și înregistrare a radiațiilor radioactive și a particulelor

    § 262. Reacțiile nucleare și principalele lor tipuri

    § 263. Positron. /> - Decadere. Captură electronică

    § 265. Reacția de fisiune nucleară
    § 266. Reacția în lanț a fisiunii
    § 267. Conceptul de energie nucleară
    § 268. Reacția de fuziune a nucleilor atomici. Problema reacțiilor termonucleare controlate
    Sarcini
    Capitolul 33. Elemente ale fizicii elementare a particulelor
    § 269. Radiația cosmică
    § 270. Muoni și proprietățile lor
    § 271. Mesonii și proprietățile lor
    § 272. Tipuri de interacțiuni ale particulelor elementare
    § 273. Particule și antiparticule
    § 274. Hiperoni. Stranietatea și paritatea particulelor elementare
    § 275. Clasificarea particulelor elementare. Quarks
    Sarcini
    Legi și formule de bază
    1. Bazele fizice ale mecanicii
    2. Bazele fizicii moleculare și termodinamicii
    4. Oscilații și unde
    5. Optică. Natura cuantică a radiațiilor
    6. Elemente ale fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor

    7. Elemente de fizică ale nucleului atomic și ale particulelor elementare
    Indexul subiectului