Термины и определения по физике

Механика

Механика – часть физики, в которой изучаются закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение.

Кинематика

  Кинематика- раздел физики, описывающий движение тел, не рассматривающий причин, вызвавших это движение. Система отсчета-тело отсчета, система координат, прибор для измерения времени. Тело отсчета- тело, по отношению к которому рассматривается данное механическое движение. Материальная точка- тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь. Механическое движение- изменение взаимного положения тел или их частей в пространстве с течением времени. Твердое тело- система материальных точек, расстояние между которыми не изменяется при движении. Траектория- линия, описываемая в пространстве движущейся материальной точкой. Длинна пути S- сумма длины всех участков траекторий, пройденных материальной точкой за рассматриваемый промежуток времени. Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение. Перемещение- направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с ее последующим положением. Ускорение- величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Равномерное движение- движение, при котором тело за любые промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Равноускоренное движение-движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется одинаково. Вращательное движение Угловое перемещение- угол поворота радиуса-вектора за время dt Угловая скорость- векторная величина, модуль которой равен первой производной по времени от угла поворота радиуса вектора. Период обращения Т- время одного полного поворота тела вокруг оси вращения. Угловое ускорение- векторная величина, модуль которой равен первой производной по времени от угловой скорости.


Динамика

  Динамика- раздел механики, изучающий законы движения тел Первый закон Ньютона: Всякое тело сохраняет состояние относительного покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока внешнее воздействие не изменит это состояние. Инерциальные системы отсчета- системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона. Инертность- свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Масса- физическая величина, являющаяся мерой инертности тела при поступательном движении. Скалярная величина. Сила F- векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел. Принцип независимости действия сил: если на тело одновременно действуют несколько сил, то каждая из сил действует независимо от других. Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое телом в инерциальной системе отсчета, пропорционально действующее на тело силе и обратно пропорционально массе это тело. Третий закон Ньютона: Силы, с которыми две материальные точки действуют друг на друга равны по модулю и направлены в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки. Закон всемирного тяготения: две любые материальные точки притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Сила тяжести — сила, с которой тело притягивается Землей. Сила тяжести равна произведению массы тела т на ускорение свободного падения g Вес тела — сила, с которой тело вследствие притяжения к вращающейся Земле действует на опору или подвес, удерживающие его от свободного падения. Импульс тела р — векторная величина, равная произведению массы тела на скорость его движения Замкнутая система тел — система тел, на которую не действуют внешние тела (внешние силы), т. е. тела, не входящие в эту систему.

 


Законы сохранения

  Закон сохранения импульса справедлив и для незамкнутой системы, если: 1. результирующая всех внешних сил, действующих на систему, равна нулю: 2. проекция суммы всех внешних сил на какую-либо координатную ось равна нулю, тогда сохраняется проекция импульса незамкнутой системы на эту координатную ось. Потенциальная энергия Е- энергия, которая определяется взаимным расположением тел или частей одного и того же тела. Кинетическая энергия Ек — энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Мощность N – скалярная физическая величина, характеризующая скорость выполнения работы. Закон сохранения энергии в механических процессах. Любое тело или система тел может одновременно обладать как потенциальной Е, так и кинетической Ек энергией. В механических явлениях возможен переход кинетической энергии системы тел в потенциальную и наоборот, но полная энергия замкнутой системы тел сохраняет неизменное значение с течением времени

 

Механические колебания и волны

  Колебательные движения- движения или процессы, точно или приблизительно повторяющиеся через одинаковые промежутки времени. Осциллятор- колебательная система вне зависимости от ее физической природы Полное колебание- один законченный цикл колебательного движения, после которого оно повторяется в том же порядке. Период колебаний Т — время, в течение которого совершается полное колебание. Частота периодических колебаний v — число полных колебаний, совершаемых за еди¬ницу времени Амплитуда А — значение максимального отклонения колеблющейся материальной точки от положения равновесия. Гармонические колебания — колебания, при которых колеблющаяся величина со временем изменяется по закону синуса (или косинуса). Фаза колебаний — угловая мера времени, прошедшего от начата колебаний. Свободные колебания – колебания, совершаемые в колебательной системе без внешнего воздействия за счет первоначально сообщенной энергии. Математический маятник – идеализированная система, представляющая собой материальную точку массой т, подвешенную на тонкой, невесомой и нерастяжимой нити длиной /. Период колебаний математического маятника не зависит от его массы и амплитуды колебаний, а зависит от длины маятника I и ускорения свободного падения Пружинный маятник — груз массой т, подвешенный на абсолютно упругой пружине. Период колебаний пружинного маятника зависит от массы колеблющегося тела m и жесткости пружины к Незатухающие колебания — колебания материальной точки (тела), происходящие с постоянной амплитудой. Затухающие колебания — колебания материальной точки (тела), происходящие с постепенно уменьшающейся амплитудой. Вынужденные механические колебания — незатухающие колебания, совершаемые под действием внешней периодически изменяющейся силы Волновой процесс — процесс распространения колебаний в упругой среде. Луч – линия, вдоль которой распространяется волна. Волновая поверхность – множество точек, колеблющихся в одинаковой фазе. Фронт волны — множество точек, до которых дошло колебание к данному моменту времени. Длина волны — кратчайшее расстояние между двумя соседними частицами среды, колеблющимися в одинаковой фазе. Звуковые волны — механические колебания, распространяющиеся в твердой, жидкой или газообразной упругой среде и воспринимаемые органами слуха. Сила звука (или интенсивность) зависит от энергии, ежесекундно переносимой через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны. Громкость звука зависит от его интенсивности. Звук большой интенсивности вызывает болевые ощущения. Простои, или чистый, тон — звук, источник которого совершает гармонические колебания. Тембр звука определяется его спектром и зависит от громкости отдельных обертонов.


Молекулярная физика и термодинамика.

Молекулярная физика

  Первое положение молекулярно-кинетической теории: термодинамическая температура пропорциональна средней кинетической энергии хаотичного движения молекул газа. Второе положение молекулярно-кинетической теории: средние кинетические энергии молекул разных газов, находящихся при одинаковой температура, равны между собой. Третье положение молекулярно-кинетической теории: средняя квадратическая скорость молекул пропорциональна корню квадратному из термодинамической температуры. Атом – наименьшая частица данного химическою элемента. Молекула – наименьшая устойчивая частица данного вещества, обладающая его основными химическими свойствами. Количество вещества — это отношение числа N молекул (атомов) в данном макроскопическом теле к числу NA атомов в 0,012 кг углерода Моль — количество вещества, содержащего столько же молекул (атомов), сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода. Броуновское движение- тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частичек. Межмолекулярное взаимодействие- взаимодействие электрически нейтральных молекул или атомов.

 


Агрегатные состояния вещества

  Термодинамический процесс- всякое изменение состояния газа. Изохорный процесс – процесс, протекающий в газе, при котором объем остается постоянным. Идеальный газ – газ, для которого можно пренебречь размерами молекул, силами молекулярного взаимодействия; соударения молекул в таком газе происходят по закону соударения упругих шаров. Плазма — газ, в котором имеется большое количество положительно и отрицательно заряженных ионов, а также свободных электронов Закон Бойля – Мариотта. Всякое изменение состояния газа называется термодинамическим процессом. Парообразование – явление перехода вещества в пар. Испарение- парообразование с открытой поверхности жидкости. Сублимация или возгонка- испарение твердых тел. Удельная теплота парообразования -количество теплоты Q, необходимое для превращения в пар 1 кг жидкости при постоянной температуре. Критическая температура — это наивысшая температура, при которой газ может быть превращен в жидкость. Относительная влажность — отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при данной температуре. Абсолютная влажность — количество воды, содержащейся в одном кубическом метре воздуха. Жидкость — это агрегатное состояние вещества, промежуточное между газообразным и твердым. Теплоемкость тела- отношение количества теплоты Q, необходимого для повышения его температуры от значения Т1 до значения Т-2, к разности этих температур Поверхностное натяжение различно для разных жидкостей и зависит от температуры. Поверхностное натяжение равно отношению работы, которую нужно затратить при постоянной температуре, чтобы создать поверхность жидкости площадью дельтаS, к площади этой поверхности. Если силы взаимодействия молекул твердого тела и молекул жидкости больше сил взаимодействия между молекулами жидкости, то жидкость смачивает твердое тело (ртуть — железо). В другом случае жидкость не смачивает твердого тела (ртуть — стекло). Анизотропия – зависимость ряда физических свойств, таких, как скорость распространения света, теплопроводность, модуль упругости и др., от направления Изотропные тела- тела, свойства которых одинаковы по всем направлениям. Монокристаллы- крупные одиночные кристаллы. Полиморфизм -Свойство вещества одного состава образовывать различные кристаллические структуры, обладающие разными физическими свойствами. Упругие деформации- деформации, которые полностью исчезают при снятии деформирующих факторов. Пластические деформации -деформации, которые не исчезают при снятии деформирующих- факторов. Прочность материала- это его способность выдерживать нагрузки без разрушения. Предел прочности- это значение нормального механического напряжения, которому соответствует наибольшая выдерживаемая телом нагрузка Предел упругости (пропорциональности)— значение, до которого сохраняется пропорциональность между деформацией и приложенной силой, т.е. выполняется закон Гука. Удельная теплота плавления – это отношение количества теплоты Q, необходимого для того, чтобы перевести твердое тело в жидкость при температуре плавления, к массе этого тела. Кристаллизация— переход вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое. Фазовый переход – переход вещества из одного состояния (фазы) в другое. Если система разделяется на граничащие друг с другом однородные части, находящиеся в физически различных состояниях, то эти части называются фазами системы. Температура, при которой происходит фазовый переход второго рода, называется точкой Кюри Сублимация – переход твердого состояния в газообразное минуя жидкое. Любой процесс, сопровождаемый трением или теплопередачей от нагретого тела к холодному, является необратимым.

 


Основы термодинамики

  Внутренняя энергия — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и энергии теплового движения молекул. Одноатомный газ – это газ, состоящий из отдельных атомов, а не молекул. Теплообмен- это процесс передачи внутренней энергии без совершения механической работы. Количество теплоты- мера энергии, получаемая или отдаваемая телом в процессе теплообмена. Теплоемкость тела- это отношение количества теплоты Q, необходимого для повышения его температуры от значения T1 до значения Т2, к разности этих температур Первое начало термодинамики — это закон сохранения и превращения энергии Изменение внутренней энергии тела равно разности сообщенного телу количества теплоты и произведенной над ним механической работы. Количество теплоты, сообщенное телу, идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение телом работы над внешними телами. Если в замкнутой системе, состоящей из нескольких тел, имеющих первоначально различные температуры, происходит теплообмен, то никакой работы внутри системы не совершается. Изменение внутренней энергии идеального газа при изохорном процессе пропорционально изменению его температуры. При изотермическом нагревании вся теплота, сообщенная газу, расходуется на работу газа против внешних сил. Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающими телами. При адиабатном процессе работа совершается только за счет изменения внутренней энергии газа. Равновесным называют процесс, в котором газ проходит ряд следующих друг за другом равновесных состояний.

 


Электрическое поле

Закон сохранения заряда: Суммарный заряд электрически изолированной системы не изменяется. Электрические заряды не создаются и не исчезают, а только передаются от одного тела к другому или перераспределяются внутри данного тела   Электростатика- Раздел электродинамики, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов. Сила электрического взаимодействия между двумя неподвижными точечными электрически заряженными телами в вакууме пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстоя¬ния между ними. Если заряд неподвижен, электрическое поле называется электростатическим. Электростатическое иоле не меняется во времени и создается только электрическими зарядами. Напряженность – силовая характеристика поля, она численно равна силе, действующей на единичный положительный заряд Силовыми линиями, или линиями напряженности поля, называют линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором напряженности в данной точке поля. Линии напряженности электростатического поля никогда не могут быть замкнуты сами на себя. Они имеют обязательно начало и конец либо уходят в бесконечность. линии напряженности электрического поля направлены от положительного заряда к отрицательному, т. е. выходят из положительного, а входят в отрицательный заряд. Линии напряженности никогда не пересекаются. Система, состоящая из двух одинаковых по значению, но разноименных точечных зарядов, расположенных на некотором расстоянии I друг от друга, называется электрическим диполем Вектор напряженности электрического поля Е всегда перпендикулярен поверхности равного потенциала. Два важных свойства эквипотенциальных поверхностей: 1) В каждой точке эквипотенциальной поверхности вектор напряженности поля перпендикулярен ей и направлен в сторону убывания потенциала: 2) Работа по перемещению заряда по эквипотенциальной поверхности равна нулю. Диэлектриками называют вещества, не проводящие электрического тока. Электрической поляризацией называют особое состояние вещества, при котором электрический момент некоторого объема этого вещества не равен пулю. Явление перераспределения зарядов внутри проводника под действием внешнего электрического поля называется электростатической индукцией. Заряды, появляющиеся на поверхности проводника, называются наведенными или индуцированными Электрическая емкость (емкость) проводника или системы проводников есть физическая величина, характеризующая способность проводника или системы проводников накапливать электрические заряды. Фарад — емкость такого проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда 1 Кл Система проводников, емкость которой не зависит от расположения окружающих тел, получила название конденсатора. Конденсаторы — это обычно система из двух проводников, называемых обкладками и разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

 


Законы постоянного тока

  Под электрическим током понимают упорядоченный перенос или направленное движение электрически заряженных частиц. Постоянным называется электрический ток, сила и направление которого с течением времени не изменяются. Сила тока — скалярная величина, равная отношению количества электричества ∆Q, которое за время ∆T переносится через данное сечение проводника, ко времени ∆T Кулон — это количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. Закон Ома для участка цепи без ЭДС: сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению проводника Работа, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного положительного электрического заряда вдоль всей цени, равна электродвижущей силе (ЭДС) источника тока. Физическая величина, численно равная полной работе, которая совершается кулоновскими и сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда вдоль участка цепи (например, А В) из точки А в точку В, называется напряжением (падением напряжения) UBA на этом участке. Закон Ома для полной цепи: сила тока цепи пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника. Узлом А в разветвленной цепи называют точку, в которой сходится не меньше трех проводников Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре разветвленной цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме произведений токов на сопротивления соответствующих участков этого контура Закон Джоуля-Ленца: количество теплоты, которое выделяется в проводнике с током, пропорционально квадрату силы тока, времени его прохождения и сопротивлению проводника. Мощность — это отношение роботы электрического тока ко времени T, за которое совершается работа Прибор, служащий для измерения энергии электрического тока, называется электрическим счетчиком.

 

Электрический ток в различных средах

  Удельная проводимость полупроводника складывается из электронной и дырочной проводимости. Движение дырок эквивалентно движению положительно заряженных частиц с зарядом, равным заряду электронов. Число дырок в кристалле равно числу атомов примеси.

 


Магнитное поле

  Взаимодействие между проводчиками с током, т. е. взаимодействие между дви¬жущимися электрическими зарядами, называют магнитным. Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами. Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом. Правило левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а вытянутые четыре пальца совпадали с направлением тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле Тепловое движение атомов и молекул разрушает взаимную ориентацию магнитных моментов молекул, поэтому намагниченность парамагнетика зависит от температуры, и относительная магнитная проницаемость парамагнетиков убывает с увеличением температуры. Магнитная проницаемость парамагнетиков, как и диамагнетиков, не зависит от индукции внешнего магнитного поля. Магнитная индукция является силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Линии магнитной индукции — это линии, касательные к которым в данной точке совпадают по направлению с вектором В в этой точке. Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с токами. Работа, совершаемая сипами Ампера при перемещении проводника с током в магнитном поле, равна произведению силы тока на магнитный поток через поверхность, охватываемую проводником при его движении. Закон электромагнитной индукции Фарадея: В отличие от электростатического ноля индуцированное электрическое ноле является не потенциальным, так как работа, совершаемая в индуцированном электрическом поле, при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру равна ЭДС индукции, а не нулю. Явление возникновения индуцированною тока в цепи в результате изменения тока в этой цепи называют самоиндукцией.


Электромагнитные колебания

  Переменный ток- электрический ток, изменяющийся со временем Время, в течение которого переменный периодический ток совершает полный цикл своих изменений, возвращаясь к своей исходной величине, называется периодом переменного тока. Автоколебания- незатухающие колебания. Поддерживаемые в колебательной системе за счет постоянного внешнего источника энергии. Генераторы электрического тока — это устройства для преобразования различных видов энергии — механической, химической, тепловой, световой и др. — в электрическую. Трансформатор представляет собой выполненный из мягкого ферромагнетика сердечник замкнутой формы, на котором находятся две обмотки

 


Электромагнитные волны

  электромагнитные волны — это распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Расстояние, на которое перемещается электромагнитная волна за время, равное одному периоду колебания, называется длиной волны. Диполь — это система двух разноименных точечных зарядов + Q и -Q, расположенных на расстоянии I друг от друга. Под светом в настоящее время понимают электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. Длина волн воспринимаемого электромагнитного излучения лежит в интервале от 0,38 до 0,76 мкм. В физике часто называют светом и невидимые электромагнитные волны, лежащие за пределами этого интервала: от 0,01 до 340 мкм. Свет — это электромагнитные волны, которые могут распространяться как в среде, так и в вакууме. Принцип Гюйгенса: каждая точка среды, до которой доходит световое возбуждение, является, в свою очередь, центром вторичных волн. Непрерывное геометрическое место точек среды, колеблющихся в одинаковой фазе, называют волновой поверхностью, а множество точек, до которых дошло колебание к данному моменту времени. – фронтом волны. Дисперсией называют зависимость от длины волны скорости света в веществе, т. е. показателя преломления вещества. Дисперсию называют нормальной, если показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны. Цвет непрозрачного тела определяется смесью цветов, которые оно отражает. Способность тел поглощать определенные цветные лучи называют избирательным поглощением. Интерференцией называют явление, возникающее при наложении двух (или нескольких) световых волн одинаковою периода в однородной изотропной среде, в результате чего происходит перераспределение энергии волн в пространстве. Люминесценцией называют излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучением тела при данной температуре, длительность которого значительно превышает период световых волн .

Строение атома и квантовая физика

Квантовая физика

  Гипотеза планка: энергия испускается телом не непрерывно, как это предполагалось в классической физике, а отдельными дискретными порциями — квантами, энергия Е которых пропорциональна частоте v колебаний Фотоэлектрический эффект — вырывание электронов из атомов или молекул вещества под действием света (излучения) Если электроны, выбитые светом, вылетают за пределы вещества, фотоэффект называют внешним. Если же оторванные от своих атомов или молекул электроны остаются внутри освещаемого вещества в качестве свободных, то фотоэффект называют внутренним. Законы фотоэффекта: 1. Сила фототока насыщения, возникающего при освещении монохроматическим светом, пропорциональна световому потоку, падающему на катод 2. Скорость фотоэлектронов увеличивается с ростом частоты (с уменьшением длины волны) падающего света и не зависит от интенсивности светового потока. 3. Независимо от интенсивности светового потока фотоэффект начинается только при определенной для данного металла минимальной частоте (максимальной длине волны) света, называемой красной границей фотоэффекта.

Строение атома

  Основные положения боровской теории атома: 1. Электроны могут двигаться в атоме только по определенным орбитам, находясь на которых они, несмотря на наличие у них ускорения, не излучают. 2. Атом излучает или поглощает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое. Под индуцированным понимают излучение возбужденных атомов, вызванное действием падающего на них света. Радиус атомных ядер- линейные размеры области, в которой проявляется действие ядерных сил.

 


Физика атомного ядра

  Удельной энергии связи- это физическая величина, равная работе, которую нужно совершить для удаления нуклона из ядра. Стабильными являются ядра элементов, у которых число протонов равно числу нейтронов. Экспозиционной дозой излучения называют меру ионизации воздуха, происходящей под действием данного излучен

 


 

Комментировать

Вам необходимо войти, чтобы оставлять комментарии.

Рубрики