ВОПРОС 3
ВОПРОС 4
Вопрос 4:
1) Инерциа́льная систе́ма отсчёта — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно, либо покоятся.
2)
Сила - любая причина, изменяющая импульс движущегося тела (мера взаимодействия).
Масса – одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII—XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе (инертность), так и гравитационные свойства — вес. Тесно связана с понятиями «энергия» и «импульс» (по современным представлениям — масса эквивалентна энергии покоя). (якобы неопределяемое понятие).
И́мпульс (Количество движения) —векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этой точки на её скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости.
3)
Основной закон динамики поступательного движения отвечает на вопрос, как изменяется механическое движение
материальной точки (тела) под действием приложенных к ней сил.
ВОПРОС 5
Теорема Гаусса.
Вычисление напряженности поля системы электрических зарядов с помощью принципа суперпозиции электростатических полей можно значительно упростить, используя теорему Гаусса, определяющую поток вектора напряженности электрического поля сквозь произвольную замкнутую поверхность.
В ряде случаев теорема Гаусса позволяет найти напряженность электрического поля протяженных заряженных тел, не прибегая к вычислению громоздких интегралов. Обычно это относится к телам, чья геометрическая форма обладает определенными элементами симметрии (шар, цилиндр, плоскость).
ВОПРОС 6
Моме́нт ине́рции — скалярная (в общем случае — тензорная) физическая величина, мера инертности во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Характеризуется распределением масс в теле: момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат их расстояний до базового множества (точки, прямой или плоскости).
Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): кг·м².
Обозначение: I или J.
Теорема Гюйгенса — Штейнера
Момент инерции твёрдого тела относительно какой-либо оси зависит от массы, формы и размеров тела, а также и от положения тела по отношению к этой оси. Согласно теореме Гюйгенса — Штейнера, момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jcотносительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния d между осями:
где m — полная масса тела.
ВОПРОС 7
Замкнутая система тел
Это система тел, которые взаимодействуют только друг с другом. Нет внешних сил взаимодействия.
В реальном мире такой системы не может быть, нет возможности убрать всякое внешнее взаимодействие. Замкнутая система тел - это физическая модель, как и материальная точкаявляется моделью. Это модель системы тел, которые якобы взаимодействуют только друг с другом, внешние силы не берутся во внимание, ими пренебрегают.
Закон сохранения импульса:
Полный импульс замкнутой системы тел остается постоянным.
p ⃑=(p_1) ⃑+(p_2) ⃑+(p_3) ⃑+……=const
Работа постоянной силы F ⃑:
A=Fs cosα,
где s – модуль перемещения, α- угол между векторами силы F ⃑ и перемещения s ⃑.
Работа так же может быть найдена по следующей формуле:
A=E_2-E_1.
Мощность – работа A совершенная за единицу времени:
N=∆A/∆t
Силы:
F ⃑=k∆x - сила упругости.
(F_тяж) ⃑=mg ⃑- сила тяжести.
Закон сохранения момента импульса — фундаментальный закон природы. Он связан со свойством симметрии пространства — его изотропностью, т. е. с инвариантностью физических законов относительно выбора направления осей координат системы отсчета (относительно поворота замкнутой системы в пространстве на любой угол).
ВОПРОС 8
ВОПРОС 9
Консервати́вные си́лы (потенциальные силы) — силы, работа которых не зависит от формы траектории (зависит только от начальной и конечной точки приложения сил). Отсюда следует следующее определение: консервативные силы — такие силы, работа по любодй замкнутой траектории которых равна 0.
Центральное поле сил — поле, характерное тем, что направление силы, действующей на частицу в любой точке пространства, проходит через неподвижный центр, а величина силы зависит только от расстояния до этого центра.
Потенциальная энергия.
В физике потенциальной энергией называют энергию, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. То есть, если тело поднято над землей, то оно обладает возможностью падая, произвести какую-либо работу.
И возможная величина этой работы будет равна потенциальной энергии тела на высоте h. Для потенциальной энергии формула определяется по следующей схеме:
A=Fs=Fт*h=mgh, или Eп=mgh,
где Eп потенциальная энергия тела,
m масса тела,
h - высота тела над поверхностью земли,
g ускорение свободного падения.
Причем за нулевое положение тела может быть принято любое удобное нам положение в зависимости от условий проводимых опыта и измерений, не только поверхность Земли. Это может быть поверхность пола, стола и так далее.
Закон сохранения механической энергии.
Механическая энергия консервативной механической системы сохраняется во времени. Проще говоря, при отсутствии диссипативных сил (например, сил трения) механическая энергия не возникает из ничего и не может никуда исчезнуть.
Для замкнутой системы физических тел, например, справедливо равенство
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2,
где Ek1, Ep1 — кинетическая и потенциальная энергии системы какого-либо взаимодействия, Ek2, Ep2 — соответствующие энергии после.
ВОПРОС10
Взаимодействие представляет собой развертывающийся вовремени и пространстве процесс воздействияодних объектов надругие путем обмена материей и движением.
Взаимодействие всегда выступает как движение материи, а любое движение включает в себя различные, виды
На протяжении столетий в науке сформировались два принципиально различных способа описания механизма физического взаимодействия. Это принципы дальнодействия и близкодействия.
Способы описания механизма физического взаимодействия
Исторически первым был сформулирован принцип дальнодействия. Его автором стал И. Ньютон, который с его помощью пытался объяснить механизм действия гравитационных сил. Согласно принципу дальнодействия, взаимодействие между телами происходило мгновенно на любом расстоянии, без каких-либо материальных носителей (агентов взаимодействия).
В XIX в. был сформулирован принцип близкодействия, который известен в двух вариантах. Первый вариант был предложен М. Фарадеем, который считал, что взаимодействие между телами переносится полем, от точки к точке, с конечной скоростью. В XX веке принцип близкодействия был уточнен, в его современном варианте утверждается, что каждое фундаментальное физическое взаимодействие переносится соответствующим полем, от точки к точке, со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме.
2.
ВОПРОС 11
1.ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
Колебания, при которых изменения физических величин происходят по закону косинуса или синуса (гармоническому закону), наз. гармоническими колебаниями
2. Амплитуда колебаний (лат. amplitude — величина) — это наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия
Частота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени
Угол, под которым рамка находится к положительному направлению к горизонтальной оси в нулевой момент времени называется начальной фазой
3.Физическим маятником называется твердое тело, закрепленное на неподвижной горизонтальной ocи (оси подвеса), не проходящей через центр тяжести, и совершающее колебания относительно этой оси под действием силы тяжести.
Математическим маятником называют материальную точку, закрепленную на невесомой и нерастяжимой нити, совершающую свободные гармонические колебания в вертикальной плоскости
4.Полная энергия гармонических колебанийравна сумме кинетической энергии и потенциальной энергии:... При движении тела кинетическая и потенциальнаяэнергия переходят друг в друга. Когда отклонение системы от положения равновесия максимально, потенциальная энергия максимальна, а кинетическая равна нулю.
ВОПРОС 12
Затухание колебаний — это уменьшение амплитуды колебаний с течением времени, обусловленное потерей энергии колебательной системой.
Свободные колебания всегда являются затухающими колебаниями.
Потери энергии колебаний в механических системах связаны с превращением ее в теплоту вследствие трения и сопротивленияокружающей среды.
Так, механическая энергия колебаний маятника (см. рис. выше) расходуется на преодоление сил трения и сопротивления воздуха, переходя при этом во внутреннюю энергию. Амплитуда колебаний постепенно уменьшается, и через некоторое время колебания прекращаются. Такие колебания называются затухающими.
Чем больше силы сопротивления движению, тем быстрее прекращаются колебания. Например, в воде колебания прекращаются быстрее, чем в воздухе.
Энергия затухающих колебаний складывается из потенциальной и кинетической: Ε = kx 2/2 + т 
/2. После подстановки в предыдущую формулу выражений x (t)и 
(t), соответствующих затухающим колебаниям (8), получим зависимость E (t), которая графически представлена на рис. 4. Уменьшение энергии колебаний обусловлено работой силы сопротивления. Мощность этой силы определяется как
– r · = – r ,
тогда
= – r .
Таким образом, <0, кроме тех случаев, когда =0. При малом затухании (β<<ω0) зависимость E (t)становится практически экспоненциальной:
, (11)
отсюда можно определить убыль энергии в единицу времени:
– =2β E (12)