Переменное или неравномерное движение это движение, при котором вектор скорости изменяется во времени.

Средней скоростью называется величина, равная отношению перемещения тела за некоторый промежуток времени к этому промежутку времени:

Иногда под средней скоростью, понимают скалярную величину равную отношению пути, пройденного телом за некоторый промежуток времени: Именно эта скорость имеется в виду, когда, например, говорят о средней скорости движения автомобиля в городе или средней скорости поезда.

При неравномерном поступательном движении скорость тела непрерывно изменятся с течением времени. Процесс изменения скорости тела характеризуется ускорением. Ускорением называется векторная величина, равная отношению очень малого изменения вектора скорости к малому промежутку времени, за которое произошло это изменение:

Если за промежуток времени t тело из точки А траектории переместилось в точку В и его скорость изменилась от v 1 до v 2 , то изменение скорости за этот промежуток времени равно разности векторов v 2 и v 1 :

Направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора изменения скорости при очень малых значениях промежутка времени t, за который происходит изменение скорости.

Если тело движется прямолинейно и скорость его возрастает, то направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора скорости v 2 , при убывание скорости по модулю, направление вектора ускорения противоположно направлению вектора скорости v 2 .

При движении тела по криволинейной траектории направление вектора скорости изменяется в процессе движения, вектор ускорения при этом может оказаться направлен под любым углом к вектору скорости v 2 . Самый простой вид неравномерного движения-это равноускоренное движение. Равноускоренным называется движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению:

Из формулы следует, что при выражении скорости в метрах в секунду, а времени в секундах ускорение выражается в метрах на секунду в квадрате:

Метр на секунду в квадрате равен ускорению прямолинейно и равноускорено движущейся точки, при котором за время 1 с скорость точки изменяется на 1 м/с. При равноускоренном движении с начальной скоростью v 0 ускорение равно

где - скорость в момент времени. Отсюда скорость равноускоренного движения равна

Для выполнения расчетов скоростей и ускорений необходимо переходить от записи уравнений в векторной форме к записи уравнений в алгебраической форме. Векторы начальной скорости и ускорения могут иметь различные направления, поэтому переход от уравнения в векторной форме к уравнениям в алгебраической форме может оказаться довольно сложной задачей. Задача нахождения модуля и направления скорости равноускоренного движения в любой момент времени может быть успешно решена следующим путем. Как известно, проекция суммы двух векторов на какую-либо координатную ось равна сумме проекций слагаемых векторов на ту же ось. Поэтому для нахождения проекции вектора скорости на произвольную ось ОХ нужно найти алгебраическую сумму проекций векторов и на ту же ось:

Проекцию вектора на ось считают положительной, если от проекции начала к проекции конца вектора нужно идти по направлению оси, и отрицательной - в противоположном случае.

Из последнего уравнения следует, что графиком зависимости проекции скорости равноускоренного движения от времени является прямая. Если проекция начальной скорости на ось ОХ равна нулю, то эта прямая проходит через начало координат.

Установим связь проекции вектора перемещения на координатную ось ОХ при равномерном прямолинейном движении с проекцией вектора скорости на ту же ось и временем. При равномерном прямолинейном движении график зависимости проекции скорости от времени является прямой, параллельной оси абсцисс. Проекция перемещения тела за время t при равномерном движении со скоростью v определяется выражением s x =v x t. Площадь прямоугольника лежащего под прямой прямо пропорциональна произведению или проекции перемещения.

Уравнение для координаты точки при равноускоренном движении. Для нахождения координаты х точки в любой момент времени нужно к начальной координате х 0 точки прибавить проекцию вектора перемещения на ось Ох :

x=x 0 +s x

Из выражений следует:

x=x 0 +v 0x t+a x t 2 /2

Из уравнений 2.5 и 2.7 можно получить уравнение, связывающие проекции конечной скорости начальной скорости и ускорения с проекцией перемещения тела:

В случае равенства проекции начальной скорости нулю получаем выражение

Из этого выражения можно найти проекции скорости или ускорения по известному значению проекции перемещения.

Лабораторная работа № 2.

Измерение средней скорости движения тела

Определение ускорения движения тела

Цель работы: – овладеть практическими навыками измерения скорости тела по величине его перемещения и времени движения;

– отработать практический прием определения ус­корения тела по его перемещению и времени движения.

Оборудование: секундомер, желоб, стальной шарик, металлический брусок, опора желоба, укладочный пенал.

Теоретическая часть.

1. Равномерное прямолинейное движение. Средняя скорость.

Рассматривая движение каких-либо тел, мы всегда отмечаем: на самолете добраться до нужного места можно гораздо быстрее, чем на поезде; автомобиль движется бы­стрее велосипедиста и т. п.

Движение различных тел происходит с разной быстро­той.

Для характеристики быстроты и направления движения тела служит векторная величина, называемая скоростью.

Равномерное прямолинейное движение – простейший вид механического движения, при котором материальная точка за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Это движение с постоянной по модулю и направлению скоростью. При равномерном движении скорость показывает, какой путь прошло тело в единицу времени.

Обозначается скорость буквой V , а время движения буквой t . Таким образом, скорость тела при равномерном движении - это величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден:

https://pandia.ru/text/78/430/images/image005_78.gif" width="147" height="51 src="> или . (1)

В СИ за основную единицу скорости принят м/с (метр в секунду): [V]=[м/с]. Скорость равномерного движения, равная 1 м/с, показывает, что тело за 1 с проходит путь длиной в 1 м. [V]=[м/с] - это производная единица, ее получают согласно формуле скорости, подстав­ляя вместо физических величин, входящих в формулу, единицы их измерения.

Скорость имеет не только численное значение, но и направление. Это очень важно для определения местопо­ложения тела в определенный момент времени. Если из­вестно, что автомобиль был в пути 2 часа, двигаясь со скоростью 60 км/ч, то можно определить, что он проехал 120 км, но при этом вы не сможете сказать, где именно оказался автомобиль, так как не было указано направление движения. При указании направления становится возмож­ным зафиксировать положение движущегося тела в про­странстве. Скорость - это векторная величина. Зная ско­рость, можно найти перемещение S за любой промежуток времени t :

Направление вектора скорости совпадает с направле­нием вектора перемещения. Направление вектора скорос­ти - это направление движения тела.

При вычислениях пользуются не самим вектором ско­рости, а его проекцией на ось. Проекции векторов - величины скалярные, поэтому с ними можно производить алгебраические действия.

В случае неравномерного (переменного) движения разли­чают мгновенную и среднюю скорости. Движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает неодинаковые перемещения, называют неравномерным движением.

На рис. 1 показаны положения санок, ко­торые сначала скатываются по наклонной плоскости (ледяной по­верхности горки), а затем движутся по горизонтальному участку, через равные промежутки времени. Сравнивая перемещения санок за одинаковые промежутки времени, видим, что при скатывании са­нок с ледяной горки расстояние между ними увеличивается, следо­вательно, скорость санок возрастает. Скатившись с горки, санки по­степенно замедляют свое движение - за равные промежутки време­ни уменьшается расстояние, пройденное санками.

При неравномерном движении тело совершает за одинаковые промежутки времени неодинаковые перемещения. Скорость такого перемещения изменяется от точки к точке траектории движения. Для характеристики переменного (неравномерного) движения пользу­ются понятием средней скорости. Для нахождения средней скоро­ сти на данном участке пути (или за данное время) надо пройден­ ный телом путь разделить на время его движения:

или . (3)

Если тело проходит участки пути https://pandia.ru/text/78/430/images/image013_34.gif" width="27" height="25 src=">.gif" width="21" height="25 src="> соответственно за время https://pandia.ru/text/78/430/images/image019_25.gif" width="16" height="25 src=">, то средняя скорость

. (4)

Например, добираясь до школы, вы пользуетесь трол­лейбусом, метро, а часть пути проходите пешком. Чтобы подсчитать среднюю скорость вашего движения (на данном участке пути или за данный промежуток времени), нужно знать, сколько времени вы затрачиваете на каждом этапе движения, и путь, который соответствует каждому участку движения.

Предположим, пешком до остановки троллейбуса вы проходите 300 м и затрачиваете на этот путь 240 с, на троллейбусе вы проезжаете 2000 м и затрачиваете 360 с, на метро путь равен 6000 м, а время - 600 с. Ну а до магазина,

выйдя из метро, вы проходите 100 м за 80 с.

В таком случае средняя скорость вашего движения на протяжении всей дороги в школу определяется как:

Но запомните : нельзя пользоваться средними значе­ниями скоростей для нахождения средней скорости мето­дом среднего арифметического!

Например, средняя скорость пешехода (в нашем слу­чае) ≈1,3 м/с, поезд метро имеет скорость 36 км/ч, что соответствует ≈10 м/с, скорость троллейбуса ≈20 км/ч, что соответствует ≈5,5 м/с. Однако Vcp на всем участке пути - 6.6 м/с, а не 4.5, что могло бы получиться при подсчете Vcp методом среднего арифметического:

Итак, этот метод неприменим, ибо не соответствует определению скорости как физической величины. Кроме того, вы должны обратить внимание на то, что числовое значение одной и той же скорости в разных единицах измерения различно. Это зависит от выбора единицы из­мерения (36 км/ч и 10 м/с).

Чаще всего скорость выражается именно в км/ч, но существующая Международная система единиц требует умения переводить скорость из км/ч в м/с и обратно.

Для этого нужно запомнить, что для перевода км/ч в м/с данную величину скорости нужно домножить на 1000 (так как в 1 км - 1000 м) и разделить на 3600 (в 1 ч - 3600с).

Можно также запомнить, что 36 км/ч=10 м/с и в дальнейшем оценивать значение скорости в других едини­цах на основе пропорциональности.

Например, 72 км/ч=20 м/с; 54 км/ч=15 м/с и т. п.

Мгновенная скорость - это скорость в данной точке траектории в данный момент времени. Мгновенной скоростью называют предел, к которому стремится средняя скорость за бесконечно малый промежуток времени:

(5)

Скорость равномерного прямолинейного движения тела является его мгновенной скоростью, так как она одинакова в любой момент времени и в любой точке траектории.

2. Неравномерное движение.

Движение любого тела в ре­альных условиях никогда не бы­вает строго равномерным и пря­молинейным. Движение, при ко­тором тело за равные промежут­ки времени совершает неодинако­вые перемещения, называют не­ равномерным движением.

При неравномер­ном поступательном движении скорость тела изменяется с тече­нием времени. Процесс измене­ния скорости тела характеризу­ется ускорением.

Физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости и равная отношению изменения скорости к промежутку времени , за которое произошло это изменение, называется средним ускорением:

(6)

Если за промежуток времени тело из точки А траектории переместилось в точку В и его ско­рость изменилась от до , то изменение скорости за этот промежуток времени равно разно­сти векторов https://pandia.ru/text/78/430/images/image028_16.gif" width="17" height="28 src=">.gif" width="20" height="28 src=">.gif" width="15" height="20">.gif" width="23" height="20">, за который происходит изменение скорости.

Если тело движется прямоли­нейно и скорость его возрастает по модулю, т. е. >, то на­правление вектора ускорения совпадает с направлением векто­ра скорости https://pandia.ru/text/78/430/images/image032_9.gif" width="17" height="25">>, направление вектора ускорения противоположно на­правлению вектора скорости https://pandia.ru/text/78/430/images/image030_12.gif" width="15" height="20 src="> при этом может оказаться направлен под любым углом к вектору скорости (рис. 4).

Рис. 2. Рис. 3. Рис. 4.

Самый простой вид неравномерного движения – это равноускоренное движение. Равноускоренным называется движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению:

(7)

Из формулы следует, что при выражении скорости в метрах в секунду, а времени в секундах ускорение выражается в метрах на секунду в квадрате:

Прямолинейное движение с постоянным ускорением, при котором
модуль скорости увеличивается, называется равноускоренным движением, а прямолинейное движение с постоянным ускорением, при котором модуль скорости уменьшается, называется равнозамедленным.

Пусть - скорость точки в начальный момент времени https://pandia.ru/text/78/430/images/image039_8.gif" width="17" height="24 src="> - её скорость в любой момент времени t . Тогда , =https://pandia.ru/text/78/430/images/image037_7.gif" width="20" height="28 src=">, и формула для ускорения примет вид

https://pandia.ru/text/78/430/images/image038_8.gif" width="15" height="25 src="> принять равным нулю, то получим

Векторному уравнению (8) соответствуют в случае движения на плоскости два уравнения для проекций скорости на координатные оси Ox и Oy:

(9)

При движении с постоянным ускорением скорость со временем меняется по линейному закону.

Перемещение тела при равноускоренном прямолинейном движении описывается векторным уравнением:

(10)

Тогда уравнение для координаты точки при равноускоренном движении имеет вид (в проекции на ось Ox):

(11)

Где -координата тела в начальный момент.

При равноускоренном движении проекция перемещения тела связана с конечной скоростью следующей формулой:

(12)

Если начальная координата равна нулю и начальная скорость также равна нулю, то формулы (9), (11) и (12) примут следующий вид:

Графики движений

Практическая часть.

1 часть. В работе надо определить среднюю скорость стального шарика, скатывающегося по наклонному желобу. Для этого необходимо найти отношение перемещения, совершенное телом ко времени, за которое оно совершено.

2 часть. Измерить ускорение шарика, с которым он движется по поверхности наклонного желоба из состояния покоя (начальная скорость шарика равна нулю). Из урав­нения для равноускоренного прямолинейного движения следует, что в этом случае перемещение шарика, ускорение и время движе­ния связаны соотношением: S = at 2 /2, откуда a =2 S / t 2 . Следовательно, чтобы определить ускорение, достаточно изме­рить перемещение и время, затраченное на это перемещение.

Перемещение определяют по разности конечной и начальной координат шарика. Время движения - секундомером.

1. Соберите экспериментальную установку.

Основу экспериментальной установки составляет прямой же­лоб, один конец которого закреплен несколько выше другого. Его кладут на крышку укладочного модуля. Под один его конец подкладывают опору и регулируют его положения так, чтобы верхний конец желоба оказался выше на 3 - 4 мм. Общий вид установки показан на рисунке 5.

Объектом наблю­дения в работе являет­ся стальной шарик. Установку можно счи­тать окончательно на­строенной, если ша­рик скатывается от края до края желоба за 4-5 секунд.

2. Ход работы.

Для определения координаты шарика используют брусок и внутреннюю шкалу на поверхности желоба. Брусок кладут в желоб на пути движения шарика. Шарик, скатываясь по желобу, ударит­ся о брусок. Координату шарика определяют по положению гра­ни бруска, которой он коснется в момент удара.

Работу начинают с определения начальной координаты шари­ка. В 2 - 3 см от верхнего края на желоб устанавливают брусок и шарик. Шарик должен располагаться выше бруска. Начальную координату () определяют по положению точки соприкосновения ша­рика и бруска. Для этого достаточно заметить деление шкалы, ря­дом с которым находится основание бруска, которого касается ша­рик..gif" width="20" height="25 src=">), которую он будет иметь, пройдя путь вдоль желоба. Значение также заносят в таблицу 1. Определив координаты начальной и конечной точки движе­ния, вычисляют его перемещение. Перемещение шарика (S ) определяют по разности конечной и на­чальной координаты:

Значение перемещения заносят в таблицу 1.

Затем шарик отпускают и одновременно включают секундомер. По звуку удара шарика о брусок секундо­мер останавливают и считывают его показания, которые заносят в таблицу 1. Таким образом, мы определили время движения шарика t .

Для исключения случайных по­грешностей проводят 5 пусков при тех же начальных и конечных координатах. (То есть перемещение остается одинаковым.). При этом время движения шарика будет различным (вы можете чуть раньше или чуть позже включать (выключать) секундомер). Все данные записываются в таблицу 1.

(17)

После чего вычисляют среднюю скорость движения шарика:

По полученным данным определяют ускорение шарика:

Результаты всех измерений и вычислений записывают в таблицу 1.

Таблица 1.

№ опыта			S , см	t , с

В таблице: - координата начального положения шарика; - координата конечного положения шарика; S - перемеще­ние шарика; t - время его движения; - среднее время движе­ния; - средняя скорость шарика; - ускорение шарика.

3. Задание.

Оп­ределите среднюю скорость на первой половине траектории дви­жения, то есть путь в этом случае уменьшается в два раза https://pandia.ru/text/78/430/images/image055_4.gif" width="17" height="25 src="> оставляют прежней, а конечную x определяют по формуле:

(20)

Основание (верхнее) бруска устанавливают рядом с делением x , значение которого определили выше.

Проводят 5 опытов, измеряя время движения шарика вдоль желоба..gif" width="83" height="55">

Результаты всех измерений и вычислений записывают в таблицу 2.

Таблица 2.

№ опыта

4. Вывод.

1.) Сравнивая два результата, что можно сказать о средней скорости движения на разных участках траектории?

2.) Сравнивая полученные значения ускорения, сделайте вывод, является ли движение шарика по наклонному желобу равноускоренным (объясните)?

1. Сформулируйте определение скорости.

2. Сформулируйте определение равномерного прямолинейного движения.

3. Формула для нахождения скорости при равномерном прямолинейном движении.

4. Сформулируйте определение неравномерного движения.

5. Сформулируйте определение средней скорости, формула её нахождения.

6. Уметь переводить скорость из км/ч в м/с и обратно.

7. Дайте определение мгновенной скорости.

8. Сформулируйте определение ускорения.

9. Сформулируйте определение неравномерного движения.

10. Формула для нахождения ускорения при неравномерном прямолинейном движении.

11. Определение равноускоренного и равнозамедленного движения.

12. Знать формулы (8), (9), (10), (11) и (12).

Литература

1. . Справ. Материалы: Учеб. Пособие для учащихся.-3-е изд.-М.: Просвещение, 1991. - с.: 6-8; 8-12.

2. . Физика 10 кл.: Учебн. для общеобразоват. учреждений.-6-е изд., стереотип.-М.:Дрофа,2004. - с.: 32-37; 41-60.

3. . Физика: Учебн. для 10 кл. общеобразоват. учреждений/ , .-12-е изд.-М.: Просвещение,2004.- с.: 19-21; 24-26; 28-35.

4. . Физика (для нетехнических специальностей): Учебн. для общеобразоват. учреждений сред. Проф. Образования/ , .-2-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия»,2003. - с.: 22-25; 26-30.

5. Справочник школьника. Физика/ Сост. Т. Фещенко, В. Вожегова.–М.: Филологическое общество «СЛОВО», «Издательство АСТ», Центр гуманитарных наук при ф-те журналистики МГУ им. , 1998.–с.: 325-329; 388-391; 399-401; 454-455.

2.Криталлические и аморфные тела. Упругие и пластичные деформации твёрдых тел. Лабораторная работа «Измерение жёсткости пружины».

3.Задача на применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.

2.Параллельное соединение проводников. Лабораторная работа «Расчет и измерение сопротивления двух параллельно соединённых резисторов»

3.Задача на применение уравнения состояния идеального газа.

1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2.Работа и мощность в цепи постоянного тока. Лабораторная работа «Измерение мощности лампочки накаливания».

3.Задача на применение первого закона термодинамики.

1.Превращение энергии при механических колебаниях, Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

2.Постоянный электрический ток. Сопротивление. Лабораторная работа «Измерение удельного сопротивления материала, из которого сделан проводник».

3.Задача на применение законов сохранения массового числа и электрического заряда.

1.Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории строения вещества. Масса и размеры молекул.

2.Масса, Плотность вещества. Лабораторная работа «Измерение массы тела».

3.Задача на применение периода и частоты свободных колебаний в колебательном контуре.

1.Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и её измерение. Абсолютная температура.

2.Последовательное соединение проводников. Лабораторная работа «Расчёт общего сопротивления двух последовательно соединённых резисторов».

3.Задача на применение закона сохранения импульса.

1.Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Изопроцессы.

2.Электромагнитные волны и их свойства. Принципы радиосвязи и примеры их практического использования.

3.Задача на применение закона сохранения энергии.

1.Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

3.Задача на определение работы газа с помощью графика зависимости газа от его объёма.

1.Внутренняя энергия. Первый закон термодинамика. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс.

2.Явление преломления света. Лабораторная работа «Измерение показателя преломления стекла».

3.Задача на определение индукции магнитного поля (по закону Ампера или формулы для расчёта силы Лоренца).

1.Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

2.Испарение и конденсация жидкостей. Влажность воздуха. Лабораторная работа «Измерение влажности воздуха».

3.Задача на определение показателя преломления прозрачной среды.

1.Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур и превращение энергии при электромагнитных колебаниях.

2.Волновые свойства света. Лабораторная работа «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решётки».

3.Задача на применение закона Джоуля-Ленца.

1.Опыты Резерфорда по рассеянию α-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.

2.Магнитное поле. Действие магнитного поля на электрические заряды (продемонстрировать опыты, подтверждающие это действие).

3.Задача на применение графиков изопроцессов.

1.Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта в технике.

2.Конденсаторы. Электроёмкость конденсаторов. Применение конденсаторов.

3.Задача на применение второго закона Ньютона.

1.Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция и условия её протекания. Термоядерные реакции.

2.Явление самоиндукции. Индуктивность. Электромагнитное поле. Их использование в электрических машинах постоянного тока.

3.Задача на равновесие заряженной частицы в электрическом поле.

1.Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений.

2.Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.

3.Задача на применение закона Кулона.

Билет № 1

1.Механическое движение. Относительность движения. Равномерное и равноускоренное прямолинейные движения.

Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Примеры: движение автомобиля, Земли вокруг Солнца, облаков на небе и др.

Механическое движение относительно : тело может покоиться относительно одних тел, и двигаться относительно других. Пример: водитель автобуса покоится относительно самого автобуса, но находится в движении вместе с автобусом относительно земли.

Для описания механического движения выбирают систему отсчёта.

Системой отсчёта называется тело отсчёта, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени (напр. часы).

В механике часто телом отсчёта служит Земля, с которой связывают прямоугольную декартову систему координат (XYZ).

Линия, по которой движется тело, называется траекторией .

Прямолинейным называется движение, если траектория тела – прямая линия.

Длину траектории называют путем . Путь измеряется в метрах.

Перемещение – это вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением. Обозначается, измеряется в метрах.

Скорость – это векторная величина, равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка. Обозначается, измеряется в м/с.

Равномерным называется такое движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути. При этом скорость тела не меняется.

При этом движении перемещение и скорость вычисляются по формулам:

Если тела за равные промежутки времени проходит неодинаковые пути, то движение будет неравномерным .

При таком движении скорость тела либо увеличивается, либо уменьшается.

Процесс изменения скорости тела характеризуется ускорением.

Ускорением называется физическая величина, равная отношению очень малого изменения вектора скорости ∆к малому промежутку времени ∆t, за которое произошло это изменение:.

Ускорение обозначается буквой измеряется в м/с 2 .

Направление вектора совпадает с направлением изменения скорости.

При равноускоренном движении с начальной скоростью ускорениеравно

Отсюда скорость равноускоренного движения равна.

Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении вычисляется по формуле:

2.Лабораторная работа «Оценка массы воздуха в классной комнате при помощи необходимых измерений и расчётов».

Массу воздуха будем находить по формуле: , где,– объём классной комнаты.

Плотность воздуха при нормальных условиях равна 1,29 кг/м 3 (из таблиц сборника задач Рымкевича).

Чтобы вычислить объём класса нужно измерить его длину a , ширинуb и высотуc , а полученные значения перемножить:

Зная плотность и вычисленный объём, можно найти массу воздуха по указанной выше формуле.

3.Задача на применение закона электромагнитной индукции.

Билет № 2

1.Взаимодействие тел. Сила. Законы динамики Ньютона.

Изменение скорости тела, т.е. появление ускорения, всегда вызывается воздействием на данное тело каких-либо тел.

Сила – это векторная физическая величина, являющаяся мерой ускорения, приобретаемого телами при взаимодействии.

Сила характеризуется модулем, точкой приложения и направлением.

Сила обозначается , измеряется в Ньютонах (Н)..

Если на тело одновременно действует несколько сил, то результирующая сила находится по правилу сложения векторов.

Законы Ньютона :

I . (Закон инерции). Существуют такие системы отсчёта (инерциальные), относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или действие других тел компенсируется.

II . Произведение массы тела на ускорение равно сумме всех сил, действующих на тело.

III . Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулям и направлены по одной прямой в противоположные стороны.

Билет №1

Равноускоренное движение - движение, при котором ускорение постоянно по модулю и направлению

a=v-v0/t-t0

a=v-v0/t

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Если толщина самой линзы мала по сравнению с радиусами кривизны сферических поверхностей, то линзу называют тонкой.

Оптическая сила линзы - величина, обратная к фокусному расстоянию линзы, выраженному в метрах.

D=1/F=1/d+1/f

D - Оптическая сила линзы

F - Фокусное расстояние линзы

D- Расстояние от предмета, до линзы

F- Расстояние от линзы, до изображения

Билет 2

1) все тела состоят из частиц: атомов, молекул и ионов;

частицы находятся в непрерывном хаотичном движении (Тепловом);

Частицы взаимодействуют друг с другом путём абсолютно упругих столкновений.

Основных состояния: Твердое,жидкое,газообразно,плазма.

Свободное падение - равномерно ускоренное движение без начальной скорости.

V^2 = 2gh

h=gt^2/2

Ускорение свободного падения - ускорение, придаваемое телу силой тяжести.

g=GM/r^2

Билет №3

Тепловое движение - процесс хаотичного (беспорядочного) движения частиц, образующих вещество.

Броуновское движение - беспорядочное движение микроскопических видимых взвешенных в жидкости или газе частиц твердого вещества, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа.

Температура - физическая величина, характеризующая тепловое состояние тел.

Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называется диффузией.

2) Криволинейное движение – это движение, траектория которого представляет собой кривую линию (например, окружность, эллипс, гиперболу, параболу).

Равномерное движение по окружности – это простейший пример криволинейного движения.

l = 2πR

Билет №4

Механическое движение - это изменение положения тел в пространстве относительно друг друга с течением времени.

V= △S/△t

Тело отсчета - тело, относительно которого наблюдается движение.

Система отсчёта - это совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и системы отсчёта времени, по отношению к которым рассматривается движение каких-либо тел.

2) Внутренняя энергия - это энергия движения и взаимодействия частиц,
из которых состоит тело.

Внутренняя энергия зависит от температуры тела, его агрегатного состояния, от химических, атомных и ядерных реакций

△U=Q-A

Виды теплопередачи.

Конвекция,излучение,теплопроводность

Билет №5

Превый закон Ньютона - если на тело не действуют силы или их действие скомпенсировано, то данное тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Инерциальная система отсчёта - система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся.

Количеством теплоты называется изменение внутренней энергии тела, происходящее в результате теплопередачи. Измеряется в джоулях.

Удельная теплоемкость вещества показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы изменить температуру единицы массы данного вещества на 1°С.

Q = c*m*(t2 - t1)

Билет №6

Траектория - линия в пространстве, по которой движется тело.

Перемещение - изменение положения физического тела в пространстве.

Путь - длина участка траектории материальной точки, пройденного ею за определенное время.

Инерция – это физическое явление сохранения скорости тела.

Энергий топлива - Разные виды топлива одинаковой массы при полном сгорании выделяют разное количество теплоты.

Удельная теплота сгорания показывает, какое количество теплоты выделится при полном сгорании
1 кг данного топлива.

Билет №7

1) Сила тяготения это сила гравитационного взаимодействия тел обладающих массами. F=G*m1*m2/R^2

Сила тяжести это проявление силы всемирного тяготения вблизи поверхности Земли или на ее поверхности

Весом тела называют силу, с которой тело давит на опору или тянет подвес.

Невесомость - состояние, при котором сила взаимодействия тела с опорой (вес тела), возникающая в связи с гравитационным притяжением, пренебрежимо мала.

Переход вещества из твердого состояния в жидкое называют плавлением; температура, при которой происходит этот процесс, называют температурой плавления. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют отвердеванием или кристаллизацией. Вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавятся.

Удельная теплота плавления - физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое.

Лямда = Q/m

Билет № 8

Сила – это векторная величина, являющаяся мерой механического действия одного материального тела на другое.

Масса, физическая величина, одна из основных характеристикматерии, определяющая её инерционные и гравитационные свойства.

Второй закон Ньютона - ускорение, которое получает тело, прямо пропорционально приложенной к телу силе и обратно пропорционально массе тела.

2) Конденсация - переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного.

Испарение - процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное или газообразное

Насыщенный пар находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Это состояние ха­рактеризуется тем, что число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно в среднем числу моле­кул пара, возвращающихся в жидкость за то же вре­мя.

Билет № 9

Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.

1) Кипе́ние - процесс интенсивного парообразования, который происходит в жидкости, как на свободной её поверхности, так и внутри её структуры.

Сила трения - это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению.

Fтр= μ Fнорм

Билет №10

Импульс - векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела

a=v2-v1/△t

Закон сохранения импульса - векторная сумма импульсов всех тел системы есть величина постоянная, если векторная сумма внешних сил, действующих на систему тел, равна нулю.

Реактивное движение - это движение, которое возникает при отделении от тела некоторой его части с определенной скоростью.

Первый закон темодинамики - Энергия не может быть создана или уничтожена (закон сохранения энергии), она лишь переходит из одного вида в другой в различных физических процессах.

Пар или газ, расширяясь, может совершить работу.
При этом внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию

Билет №11

1) Давле́ние - физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям.

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Билет №12

Энергия - Одно из основных свойств материи - мера её движения, а также способность производить работу.

Виды энергии:Кинетическа,Потенциальная, Электромагнитная

,Гравитационная,Ядерная,Химическая,Тепловая,Ваакума.

Закон сохранения энергии - энергия не может исчезать бесследно или возникать из ничего.

Второй закон темодинамики - энтропия изолированных систем в необратимых процессах может только возрастать, а в состоянии термодинамического равновесия она достигает максимума.

Билет №13

Атмосферное давление - давление атмосферы, действующее на все находящиеся в ней предметы и земную поверхность.

Барометр - прибор для измерения атмосферного давления.

Билет №14

1) Электростатическое поле - поле, созданное неподвижными в пространстве и неизменными во времени электрическими зарядами (при отсутствии электрических токов).

Напряжённость электрического по́ля - векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы {\displaystyle {\vec {F}},} действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда.

Потенциал электростатического поля - скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда в поле к этому заряду.

Билет №15

Билет №16

1)Зако́н О́ма - эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника или электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника, установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома.

Электрическое сопротивление - физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока. R= U/I
Когда тог течет по проводнику, поток заряженных частиц ударяется и трется об атомы проводника.
Зависит и от напряжение и от силы тока.

2) Приспособления, используемые для преобразования силы и изменения ее направления, называют простыми механизмами.

Билет №17

Работа тока- это работа электрического поля по переносу электрических зарядов вдоль проводника; Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого работа совершалась.

Билет №18

Билет №19

Билет №20

Билет №21

1) Волновой процесс (волна)-это процесс распространения колебаний в сплошной среде. Сплошная среда - непрерывно распределенная в пространстве и обла­дающая упругими свойствами.

Полупроводник -это материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводником и диэлектриком и отличается от проводника сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения

Билет №22

Билет №23

1) Фотоэффе́кт - испускание электронов веществом под действием света или любого другого электромагнитного излучения. В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект

Формула Эйнштейна для фотоэффекта - формула:
- выражающая квантовую природу внешнего фотоэффекта; и
- объясняющая основные его закономерности.

Отражения света - физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл

Билет №24

1) При помещении провода с током в магнитное поле действующая на носители тока магнитная сила передается проводу. Получим выражение для магнитной силы, действующей на элементарный отрезок провода длиной dl в магнитном поле с индукцией В .

Билет №25

1) Если из суммы масс отдельных частиц ядра вычесть массу целостного ядра, то оставшаяся величина Δm называется дефектом массы данного ядра.

Ядерная реакция - это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, сопровождающийся изменением состава и строения ядра. Последствием взаимодействия может стать деление ядра, испускание элементарных частиц или фотонов.

Билет №1

Ускорение – это величина, которая характеризует быстроту изменения скорости.

Движение любого тела в реальных условиях никогда не бывает строго равномерным и прямолинейным. При неравномерном поступательном движении скорость тела изменяется с течением времени. Процесс изменения скорости тела характеризуется ускорением.

Ускорение – это величина, которая определяет быстроту изменения скорости тела, и равна пределу, к которому стремится изменение скорости при бесконечном уменьшении промежутка времени Δt:

Равнопеременное движение может быть равноускоренным или равнозамедленным.

Равноускоренное движение – это движение тела (материальной точки) с положительным ускорением, то есть при таком движении тело разгоняется с неизменным ускорением. В случае равноускоренного движения за любые равные промежутки времени скорость увеличивается на одну и ту же величину и направление ускорения совпадает с направлением скорости движения.

­­ ∆ и а > 0

Равнозамедленное движение – это движение тела (материальной точки) с отрицательным ускорением, то есть при таком движении тело равномерно замедляется. При равнозамедленном движении векторы скорости и ускорения противоположны, а модуль скорости с течением времени уменьшается.

­¯ ∆ и а ˂ 0

В механике любое прямолинейное движение является ускоренным, поэтому замедленное движение отличается от ускоренного лишь знаком проекции вектора ускорения на выбранную ось системы координат.

Измеряют ускорение в метрах на секунду в квадрате

При равноускоренном движении с начальной скоростью 0 ускорение равно .

где – скорость в момент времени t, тогда скорость равнопеременного движения равна

0 + t илиυ= ±υ 0 ±a t(3.3)

Пройденный путь при прямолинейном равноускоренном движении равен модулю перемещения и определяется по формуле:

где знак “плюс” относится к ускоренному, а “минус” – к замедленному движению.

Если время движения тела неизвестно, можно использовать другую формулу перемещения:

где υ – конечная скорость движения;

υ 0 – начальная скорость движения

Координаты тела при равноускоренном движении в любой момент времени можно определить по формулам:

где х 0 ; у 0 – начальные координаты тела; υ 0 -скорость тела в начальный момент времени; а – ускорение движения. Знак «+» и «-» зависят от направления оси ОХ и направления векторов и .

Проекция перемещение

на ось ОХ равна: S х = х-х 0

на ось ОУ равна: S у = у-у 0

График зависимости перемещения тела от времени при

υ 0 = 0 показан на рис. 1.9.

Скорость тела в данный момент времени t 1 равна тангенсу угла наклона между касательной к графику и осью времени υ=tgα.

Графиком координаты x(t) также является парабола (как и график перемещения), но вершина параболы в общем случае не совпадает с началом координат. При

а < 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.10).

Зависимость скорости от времени – это линейная функция, графиком которой является прямая линия

(рис. 1.11). Тангенс угла наклона прямой к оси времени численно равен ускорению.

При этом перемещение численно равно площади фигуры 0abc (рис. 1.11). Площадь трапеции равна произведению полусуммы длин её оснований на высоту. Основания трапеции 0abc численно равны: 0a = υ 0 bc = υ.