Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 567177)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Пропедевтический курс физики для студентов младших курсов (200,00 руб.)

0   0
Первый авторЕрофеева Г. В.
АвторыМельникова Т. Н., Степанова Е. Н., Томский политехн. ун-т
ИздательствоИзд-во ТПУ
Страниц231
ID260517
АннотацияВ пособии в доступной форме изложен информационный материал физики по разделам «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика» с большим количеством примеров решения задач и тестовых заданий; рассмотрен необходимый математический аппарат.
Кем рекомендованоНаучно‐методическим советом по физике Министерства образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим направлениям подготовки и специальностям
Кому рекомендованоПредназначено для студентов очной и заочной форм обучения всех технических направлений.
ISBN978-5-4387-0309-9
УДК53(075.8)
ББК22.3я73
Ерофеева, Г. В. Пропедевтический курс физики для студентов младших курсов : учеб. пособие / Т. Н. Мельникова, Е. Н. Степанова; Томский политехн. ун-т; Г. В. Ерофеева .— Томск : Изд-во ТПУ, 2013 .— 231 с. : ил. — ISBN 978-5-4387-0309-9 .— URL: https://rucont.ru/efd/260517 (дата обращения: 06.08.2021)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

После открытия Г. Гельмгольцем закона сохранения энергии (независимо от него закон сохранения энергии был открыт М. Ломоносовым <...> Пройденный путь S равен длине дуги траектории, пройденной тещение r – векторная величина. <...> 1.3 Модуль вектора – скалярная величина, причем всегда положительная, которая обозначается c  = c c  . <...> Модуль вектора можно рассчитать, используя теорему косинусов:  a b 2  2 2abcos . <...> Модуль вектора – длина отрезка в установленном масштабе. <...> 1.6 Решение Вспомним, что путь – сумма отрезков по траектории – всегда существенно положительная величина и в данном случае пройденный путь S = 2l = 400 м, а перемещение (кратчайшее расстояние между начальным и конечным положением тела), как это следует из рисунка, равно нулю,  r  = 0. <...> Модели в механике В механике (как и в других разделах физики) изучают абстрактные модели тел: материальная точка и абсолютно твердое тело. <...> Если материальная точка движется в пространстве, то она имеет три степени свободы (координаты х, у, z). <...> Направление вектора скорости Чтобы понять, как направлен вектор скорости, выясним геометрический смысл производной. <...> Поскольку    то вектор скорости υ 0  tt  li rdrm d   , ной к траектории в каждой ее точке в ту сторону, куда движется точка. <...> 1.12 следует, что отношение r S      стремится к единице при уменьшении t, соответственно, модуль скорости  dS .dt 1.9. <...> Следовательно, путь, пройденный частицей за промежуток времени от t1 до t2, равен определенному интегралу от функции (t), показывающей, как изменяется модуль скорости с течением времени: S    2 t t 1 Определенный интеграл имеет простой геометрический смысл. <...> . Мы уже установили, что вектор мгновенной скорости – производ  23 t dt . <...> Пройденный путь и скорость при равноускоренном движении и начальной нулевой скорости определяется как (это известно Вам из курса физики средней школы) dd k  d  По аналогии: вектор мгновенного ускорения – это производная  a d t  d  , нение <...>
Пропедевтический_курс_физики_для_студентов_младших_курсов.pdf
УДК 53(075.8) ББК 22.3я73 Е78 Ерофеева Г.В. Е78 Пропедевтический курс физики для студентов младших курсов: учебное пособие / Г.В. Ерофеева, Т.Н. Мельникова, Е.Н. Степанова; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 231 с. ISBN 978-5-4387-0309-9 В пособии в доступной форме изложен информационный материал физики по разделам «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика» с большим количеством примеров решения задач и тестовых заданий; рассмотрен необходимый математический аппарат. Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения всех технических направлений. УДК 53(075.8) ББК 22.3я73 Рецензенты Доктор педагогических наук, профессор ТГПУ З.А. Скрипко Доктор педагогических наук, профессор ТГПУ Е.А. Румбешта Доктор физико-математических наук, профессор ТПУ Н.А. Тимченко ISBN 978-5-4387-0309-9 © ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2013 © Ерофеева Г.В., Мельникова Т.Н., Степанова Е.Н., 2013 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013 2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ 1. КИНЕМАТИКА ............................................................................................................... 9 1.1. Пути и перемещения ............................................................................................... 9 1.2. Примеры решения задач ........................................................................................ 11 1.3. Модели в механике ................................................................................................. 12 1.4. Способы описания движения, кинематические уравнения движения .............. 13 1.5. Кинематические характеристики движения ........................................................ 14 1.6. Примеры решения задач ........................................................................................ 15 1.7. Мгновенная скорость ............................................................................................. 17 1.8. Направление вектора скорости ............................................................................. 18 1.9. Проекции вектора скорости на координатные оси ............................................. 20 1.10. Примеры решения задач ...................................................................................... 21 1.11. Нахождение пути по известной зависимости скорости от времени (t) ....... 22 1.12. Ускорение .............................................................................................................. 23 1.13. Примеры решения задач ...................................................................................... 24 1.14. Криволинейное движение .................................................................................... 27 1.15. Примеры решения задач ...................................................................................... 28 1.16. Классификация движения по кинематическим характеристикам движения: скорости и ускорению ................................................................................................... 34 1.17. Уравнение траектории движения ........................................................................ 35 1.18. Примеры решения задач ...................................................................................... 35 1.19. Таблица дифференциального и интегрального исчислений ............................ 37 1.20. Кинематика твердого тела. Поступательное движение .................................... 38 1.21. Вращение ............................................................................................................... 38 1.22. Угловые кинематические характеристики ......................................................... 39 1.23. Примеры решения задач ...................................................................................... 40 1.24. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 45 1.25. Задачи для самостоятельной работы .................................................................. 46 2. ОСНОВЫ ДИНАМИКИ ............................................................................................... 50 2.1. Динамические характеристики ............................................................................. 51 2.2. Примеры решения задач ........................................................................................ 53 2.3. Динамика вращения ............................................................................................... 64 2.4. Теорема Штейнера ................................................................................................. 66 2.5. Справка .................................................................................................................... 67 2.6. Примеры решения задач ........................................................................................ 67 2.7. Вопросы для самоконтроля ................................................................................... 72 2.8. Задачи для самостоятельной работы .................................................................... 73 3. РАБОТА И ЭНЕРГИЯ. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ................................................... 77 3.1. Закон сохранения импульса .................................................................................. 79 3.2. Примеры решения задач ........................................................................................ 80 3.3. Закон сохранения механической энергии ............................................................ 81 3.4. Примеры решения задач ........................................................................................ 83 3.5. Закон сохранения момента импульса ................................................................... 96 3.6. Примеры решения задач ........................................................................................ 96 3.7. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 103 3.8. Задачи для самостоятельной работы .................................................................. 104 4. ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ..................................................................................... 108 4.1. Гравитационное взаимодействие ........................................................................ 108 4.2. Карта гравитационного поля Земли .................................................................... 109 3
Стр.3
4.3. Работа в поле тяготения. Потенциал поля тяготения ........................................ 110 4.4. Законы Кеплера. Космические скорости ........................................................... 112 4.5. Примеры решения задач ...................................................................................... 114 4.6. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 118 4.7. Задачи для самостоятельной работы .................................................................. 120 5. ЭЛЕМЕНТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (СТО) .................. 124 5.1. Элементы релятивистской кинематики .............................................................. 124 5.2. Постулаты специальной теории относительности ............................................ 125 5.3. Следствия из преобразований Лоренца .............................................................. 126 5.4. Элементы релятивистской динамики ................................................................. 129 5.5. Примеры решения задач ...................................................................................... 130 5.6. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 137 5.7. Задачи для самостоятельной работы .................................................................. 139 6. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА ........................................... 142 6.1. Основные понятия ................................................................................................ 142 6.2. Уравнения состояния идеального газа ............................................................... 143 6.3. Основное уравнение МКТ ................................................................................... 145 6.4. Средняя квадратичная скорость .......................................................................... 146 6.5. Законы идеальных газов ...................................................................................... 146 6.6. Примеры решения задач ...................................................................................... 149 6.7. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 160 6.8. Задачи для самостоятельного решения .............................................................. 165 7. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛ ПО СКОРОСТЯМ. ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ 169 7.1. Экспериментальное определение скоростей молекул (опыт Штерна) .......... 173 7.2. Примеры решения задач ...................................................................................... 174 7.3. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 178 7.4. Задачи для самостоятельного решения .............................................................. 181 8. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ ............................................................... 183 8.1. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам ........................ 187 8.2. Круговые обратимые и необратимые процессы ................................................ 188 8.3. Цикл Карно (обратимый) ..................................................................................... 190 8.4. Примеры решения задач ...................................................................................... 191 8.5. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 197 8.6. Задачи для самостоятельного решения .............................................................. 199 9. ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. ЭНТРОПИЯ ........................................ 205 9.1. Изменение энтропии в изопроцессах ................................................................. 205 9.2. Поведение энтропии в процессах изменения агрегатного состояния ............ 206 9.3. Примеры решения задач ...................................................................................... 207 9.4. Вопросы для самоконтроля ................................................................................. 213 9.5. Задачи для самостоятельного решения .............................................................. 215 10. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ ........................... 217 10.1. Изотермы уравнения Ван-дер-Ваальса ............................................................. 218 10.2. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса ...................................................... 219 10.3. Примеры решения задач .................................................................................... 220 10.4. Вопросы для самоконтроля ............................................................................... 225 10.5. Задачи для самостоятельного решения ............................................................ 227 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................................... 230 4
Стр.4