ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

где можно купить электронные сигарета купить

Классическая механика, релятивистская механика, квантовая механика Классическая механика справедлива для любых тел, кроме элементарных частиц. Скорости движения тел должны быть малы по сравнению со скоростью света, c = 3·108 м/с. В основе классической механики лежат законы Ньютона.

Классическая механика

Релятивистская механика

Квантовая механика

Предмет классической механики, ее основная задача

Предмет механики
Кинематика
Динамика
Статика
Основная задача механики

Элементы кинематики Традиционное определение материальной точки: это тело, размерами которого можно пренебречь при описании его движения. Здесь вместе присутствуют понятия, описывающие и реальный мир, и модельный мир.

Материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело - простейшие физические модели

Материальная точка
Система материальных точек
Абсолютно твердое тело

Тело отсчета

Система отсчета

Положение материальной точки в пространстве

Координаты точки
Радиус-вектор - r

Компоненты радиуса-вектора
Модуль радиус-вектора

Траектория

Путь

Скорость

Скорость направлена по касательной к траектории
Компоненты скорости
Модуль скорости

Вычисление пройденного пути

Ускорение

Нормальное и тангенциальное ускорение

Динамика материальной точки Основная задача механики - предсказать положения тел в любой момент времени, т.е. предсказать вид функции для всех изучаемых тел. Но в природе не существует фундаментального закона, что-либо утверждающего непосредственно о радиус-векторе материальной точки.

Почему в кинематике вводят только две производные от радиуса-вектора

Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

Сила

Масса тела

Импульс материальной точки

Второй закон Ньютона

Система Си (System international)

Размерность силы

Третий закон Ньютона

Законы сохранения Внутренние силы - силы, с которыми взаимодействуют тела системы между собой. Внешние силы действуют со стороны тел, не входящих в систему.

Механическая система - это совокупность тел, выделенных нами для рассмотрения

Внутренние и внешние силы
Замкнутая система
Импульс системы материальных точек - это векторная сумма импульсов всех материальных точек, входящих в систему

Закон сохранения импульса

Работа

Работа постоянной силы
Элементарная работа
Работа переменной силы
Единица измерения работы

Мощность P - это скорость совершения работы

Единица мощности

Кинетическая энергия

Консервативные и неконсервативные силы

Консервативность силы тяжести
Неконсервативность силы трения

Потенциальная энергия может быть введена только для поля консервативных сил

Некоторые конкретные выражения для потенциальной энергии Wn(r)

Закон сохранения механической энергии

Для одной материальной точки, движущейся в поле консервативных сил
Полная энергия системы материальных точек

Закон сохранения энергии для системы материальных точек

Кинематика вращательного движения В данном примере траектория центра масс - окружность, остальные точки тела также движутся по окружностям , но центры этих окружностей не лежат на одной прямой.

Поступательное и вращательное движение

Псевдовектор бесконечно малого поворота

Угловая скорость, сравните с (3.8)

Угловое ускорение

Связь линейной скорости материальной точки твердого тела и угловой скорости

Связь линейного ускорения материальной точки твердого тела с угловой скоростью и угловым ускорением

Динамика вращательного движения Вращающееся тело может изменить свой момент инерции, изменится и его угловая скорость, но при равенстве нулю суммарного момента внешних сил величина Izω останется постоянной.

Работа при вращательном движении. Момент силы

Кинетическая энергия при вращательном движении. Момент инерции

Теорема Штейнера
Моменты инерции I0 для некоторых тел


Уравнение динамики вращательного движения

Момент импульса абсолютно твердого тела

Закон сохранения момента импульса

Элементы специальной теории относительности Преобразования Галилея - это уравнения, связывающие координаты и время некоторого СОБЫТИЯ в двух инерциальных системах отсчета. СОБЫТИЕ определяется местом, где оно произошло (координаты x, y, z), и моментом времени t, когда произошло событие. Событие полностью определено, если заданы четыре числа: x,y,z,t - координаты события.

Преобразования Галилея

Принцип относительности Галилея

Неудовлетворительность механики Ньютона при больших скоростях

Постулаты С. Т. О.

Преобразования Лоренца

Выводы преобразований Лоренца

Следствия из преобразований Лоренца

Одновременность событий в разных системах отсчета
Промежуток времени между двумя событиями
Длина тела в разных системах отсчета
Преобразования скоростей

Релятивистская динамика

Релятивистский импульс
Уравнение движения в релятивистской механике такое же, как и в классической (4.6)
Релятивистское выражение для энергии

Энергия покоя
Кинетическая энергия (энергия движения)
Релятивистский инвариан

Постоянное электрическое поле Электрический заряд - характеристика частиц, определяющая интенсивность их электромагнитного взаимодействия.

Электрический заряд

Взаимодействие точечных зарядов

Электрическое поле

Теорема Гаусса поток вектора напряженности электрического поля через ЛЮБУЮ замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, находящихся внутри этой поверхности, деленной на ε0:

Работа электростатического поля Потенциал электростатического поля в точке r равен отношению потенциальной энергии пробного точечного заряда q', помещенного в данную точку, к величине этого заряда q'.

Потенциал - энергетическая характеристика поля

Связь между напряженностью и потенциалом

Эквипотенциальная поверхность

Проводник в электрическом поле Заряды в проводнике способны перемещаться по его объему под действием сколь угодно малой силы (свободные заряды).

Электроемкость уединенного проводника

Электроемкость конденсатора

Энергия электрического поля

Электрическое поле в диэлектрике


Постоянный электрический ток Электрический ток - это упорядоченное движение электрических зарядов, в металле - электронов. Ток, не изменяющийся со временем, называют постоянным.

Сила тока
Плотность тока

Связь плотности тока и скорости упорядоченного движения зарядов

ЭДС источника
Закон Ома для участка цепи
Закон Ома в дифференциальной форме
Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме
Закон Ома для неоднородного участка цепи

МАГНЕТИЗМ. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА

Магнитное поле в вакууме Движущийся заряд - источник магнитного поля, индикатор магнитного поля - другой движущийся заряд

Движущийся заряд - источник магнитного поля ...
Проводник с током создает только магнитное поле...

Рамка с током как регистратор магнитного поля. Вектор магнитной индукции

Линии магнитной индукции

Закон Био-Савара-Лапласа

Применение закона Био-Савара-Лапласа для нахождения магнитного поля прямого тока

Теорема о циркуляции вектора В
Закон Ампера По закону Ампера на элемент проводника с током I, помещенного в магнитное поле, действует сила , которая определяется следующим образом.
Направлен вектор в соответствии с правилом правого винта: винт установить   и , вращать от к , поступательное движение винта укажет направление .
Сила Лоренца...
Рамка с током в магнитном поле
Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток)
Явление электромагнитной индукции состоит в том, что любое изменение магнитного потока Ф, пронизывающего замкнутый контур, вызывает появление индукционного тока в контуре.
Самоиндукция


Магнитное поле в веществе Магнитная проницаемость - это отношение магнитной индукции B в веществе к магнитной индукции в вакууме B0.

Магнитная проницаемость
Классификация магнетиков
Диамагнетизм
Парамагнетизм
Ферромагнетизм

Уравнения Максвелла

Первая пара уравнений Максвелла в интегральной форме

Первое уравнение первой пары - это закон Фарадея-Ленца
Второе уравнение первой пары - нет магнитных зарядов

Вторая пара уравнений Максвелла в интегральной форме

Первое уравнение второй пары - это теорема о циркуляции плюс что-то еще

плюс что-то еще - это "ток смещения"

Второе уравнение второй пары - это теорема Гаусса для вектора D

Система уравнений Максвелла в интегральной форме
Система уравнений Максвелла в дифференциальной форме

Начертательная геометрия и инженерная графика, перспектива