Curso de tropofime y curso de física. Bases físicas de la mecánica.

02.07.2021

5º Ed., Ched. - M.: 2006.- 352 p.

El libro en un breve y accesible contiene material en todas las secciones del programa de la "física" del curso, desde la mecánica hasta la física del núcleo atómico y las partículas elementales. Para estudiantes de universidades. Es útil para la repetición del material recorrido y al prepararse para los exámenes en universidades, escuelas técnicas, colegios, escuelas, sobre departamentos preparatorios y cursos.

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TABLA DE CONTENIDO
Prefacio 3.
Introducción 4.
Tema de la física 4.
Comunicación de la física con otras ciencias 5.
1. Fundamentos físicos de la mecánica 6.
Mecánica y su estructura 6.
Capítulo 1. Elementos cinemáticos 7
Modelos en mecánica. Ecuaciones cinemáticas de movimiento del punto material. Trayectoria, longitud del camino, vector de viaje. Velocidad. Aceleración y sus componentes. Velocidad angular. Aceleración de esquina.
Capítulo 2 Dinámica del punto de material y movimiento de traslación de sólido 14.
La primera ley de Newton. Peso. Fuerza. La segunda y tercera leyes de Newton. La ley de preservar el impulso. La ley del movimiento del centro de masa. Fuerza de fricción.
Capítulo 3. Trabajo y Energía 19.
Trabajo, energía, poder. Potencial de energía cinética y potencial. La relación entre el poder conservador y la energía potencial. Energía completa. Ley de conservación de la energía. Representación gráfica de la energía. Bolso absolutamente elástico. Huelga absolutamente inelástica
Capítulo 4. Mecánica de estado sólido 26
Momento de inercia. Teorema de Steiner. Momento de poder. Energía de rotación cinética. La ecuación de la dinámica del movimiento de rotación del cuerpo sólido. El momento del impulso y la ley de su conservación. Deformación de un cuerpo sólido. La ley de una perra. Comunicación entre deformación y voltaje.
Capítulo 5. Comunicación. Elementos de teoría de campo 32
La ley de la gravedad global. Características del campo de la gravedad. Trabajar en el campo de la gravedad. Comunicación entre el potencial del campo de la gravedad y su tensión. Velocidades de espacio. Fuerzas de inercia.
Capítulo 6. Elementos de la mecánica líquida 36
Presión en líquido y gas. Ecuación de la continuidad. Ecuación de Bernoulli. Algunas aplicaciones de la ecuación de Bernoulli. Viscosidad (fricción interna). Regímenes de flujo de líquidos.
Capítulo 7. Elementos de la teoría especial de la relatividad 41.
Principio mecánico de la relatividad. Transformaciones de Galilea. Postulado cien. Transformando a Lorentz. Consecuencias de las transformaciones de Lorentz (1). Consecuencias de las transformaciones de Lorentz (2). Intervalo entre eventos. La principal ley de dinámica relativista. Energía en la dinámica relativista.
2. Fundamentos de la física molecular y la termodinámica 48.
CAPÍTULO 8. TEORÍA MOLECULAR-KNETICA DEL GAS PERO 48
Secciones de Física: Física molecular y termodinámica. El método de estudio de la termodinámica. La escala de temperatura. Gas perfecto. Leyes de Boyle-Marie-Song, Avogadro, Dalton. Ley Gay Loursak. La ecuación de Klapairone-MENTEVA. La principal ecuación de la teoría cinética molecular. La ley de Maxwell en la distribución de moléculas de gas ideales en velocidades. Fórmula barométrica. Distribución de Boltzmann. La duración media del kilometraje libre de moléculas. Algunas experiencias que confirman MKTS. Fenómenos de transferencia (1). Fenómenos de transferencia (2).
Capítulo 9. Conceptos básicos de la termodinámica 60.
Energía interna. El número de grados de libertad. La ley sobre la distribución uniforme de la energía en los grados de la libertad de las moléculas. La primera parte superior de la termodinámica. Operación de gas al cambiar su volumen. Capacidad de calor (1). Capacidad de calor (2). El uso del primer inicio de la termodinámica a los isoprocesos (1). El uso del primer inicio de la termodinámica a los isoprocesos (2). Proceso adiabat. Proceso circular (ciclo). Procesos reversibles e irreversibles. Entropía (1). Enntropy (2). El segundo comienzo de la termodinámica. Motor térmico. Coche del teorema, pero. Refrigerador. Ciclo de carno.
Capítulo 10. Gases reales, líquidos y sólidos 76.
Fuerzas y energía potencial de la interacción intermolecular. Ecuación de Van der Waals (ecuación del estado de gases reales). Van der Waals isotermas y su análisis (1). Van der Waals isotermas y su análisis (2). Energía interna de gas real. Líquido y su descripción. Tensión superficial de líquidos. Mojada. Fenómenos capilares. Sólidos: cristalino y amorfo. Mono- y policristales. Signo cristalográfico de cristales. Tipos de cristales según el signo físico. Defectos en los cristales. Evaporación, sublimación, fusión y cristalización. Transiciones de fase. Diagrama de estado. Triple punto. Análisis del diagrama de estado experimental.
3. Electricidad y electromagnetismo 94.
Capítulo 11. Elektrostática 94
Carga eléctrica y sus propiedades. La ley de ahorro de carga. La ley del coulon. Fuerza de campo electrostática. Líneas de fuerza de campo electrostáticas. Corriente de vector de flujo. El principio de superposición. Campo Dipole. Teorema de Gauss para el campo electrostático al vacío. El uso del teorema de Gauss para calcular los campos al vacío (1). El uso del teorema de Gauss para calcular los campos al vacío (2). Circulación de la intensidad del campo electrostático. El potencial del campo electrostático. Diferencia de potencial. El principio de superposición. Comunicación entre tensiones y potencial. Superficies equipotenciales. Cálculo de la diferencia potencial en la fuerza del campo. Tipos de dieléctricos. Polarización de dielectrics. Polarizado. La fuerza de campo en el dieléctrico. Desplazamiento eléctrico. El teorema gaussiano para el campo en el dieléctrico. Condiciones en el borde de la sección de dos entornos dieléctricos. Conductores en el campo electrostático. Capacidad eléctrica. Condensador plano. Capacidades compuestos en baterías. Energía de sistemas de carga y conductor aislado. Condensador cargado de energía. Campo electrostático de energía.
Capítulo 12. Corriente eléctrica permanente 116
Corriente eléctrica, energía y densidad de corriente. Tercero. Energía eléctrica (EMF). Voltaje. Resistencia a los conductores. Ley de Ohm para un área de una pieza en una cadena cerrada. Trabajo y poder actual. Dym Ley para una sección inhomogénica de la cadena (Ley generalizada de OHM (OZO)). Reglas de Kirchoff para cadenas ramificadas.
Capítulo 13. Corrientes eléctricas en metal, vacío y gas 124.
La naturaleza de los transportistas actuales en metales. Teoría de la conductividad de metal clásico (1). La teoría clásica de la conductividad eléctrica de los metales (2). El funcionamiento de la salida de electrones de los metales. Fenómenos de sesión de EM. Ionización del gas. Múltiples descargas de gas. Descarga de gas independiente.
Capítulo 14. Campo magnético 130
Descripción del campo magnético. Las principales características del campo magnético. Líneas de inducción magnética. El principio de superposición. Ley de Bio-Savara Laplas y su aplicación. Ley de amperios. La interacción de las corrientes paralelas. Constante magnética. Unidades B y N. Campo magnético de la carga en movimiento. Acción de campo magnético sobre una carga en movimiento. Movimiento de partículas cargadas en
campo magnético. El teorema en la circulación del vector V. Campo magnético del solenoide y el toroide. Inicia sesión en la inducción magnética. Gauss Teorema para el campo B. Trabajar en el movimiento del conductor y circuito con una corriente en un campo magnético.
Capítulo 15. Inducción electromagnética 142.
Faraday y consecuencias de ellos. Ley de Faraday (Ley de Inducción Electromagnética). Regla de Lenza. Inducción de EMF en conductores fijos. Califica el marco en el campo magnético. Corrientes de Eddy. Contorno de inductancia. Autoinducción. Corrientes al abrir y cerrar la cadena. Inducción mutua. Transformers. Energía de campo magnético.
Capítulo 16. Propiedades magnéticas de la sustancia 150.
Momento magnético de electrones. Dia y paramagnetics. Magnetización. Campo magnético en sustancia. Corriente completa para el campo magnético en la sustancia (teorema de circulación del vector b). El teorema de circulación N. Condiciones en la frontera de la sección de dos imanes. Ferromagnets y sus propiedades.
Capítulo 17. Conceptos básicos de la teoría de Maxwell para el campo electromagnético 156
Campo eléctrico vórtice. Corriente de cambio (1). Corriente de cambio (2). Maxwell ecuaciones para el campo electromagnético.
4. Oscilaciones y ondas 160.
Capítulo 18. Oscilaciones mecánicas y electromagnéticas 160.
Oscilaciones: libre y armónico. Período y frecuencia de oscilaciones. Método de rotación de amplitud vectorial. Oscilaciones de armónicas mecánicas. Oscilador armónico. Pendiles: primavera y matemática. Péndulo físico. Oscilaciones libres en un circuito oscilatorio idealizado. Ecuación de las oscilaciones electromagnéticas para un circuito idealizado. Adición de oscilaciones armónicas de una dirección y la misma frecuencia. Batings. Adición de oscilaciones mutuamente perpendiculares. Frutas libres de fluctuaciones y su análisis. Fluctuaciones flotantes sueltas en un péndulo de primavera. Atenuación de la disminución. Oscilaciones de atenuación gratuitas en el circuito oscilatorio eléctrico. Calidad del sistema oscilante. Oscilaciones mecánicas forzadas. Oscilaciones electromagnéticas forzadas. Corriente alterna. Actual a través de la resistencia. Corriente de CA que fluye a través de la bobina con inductancia L. Corriente de corriente CA a través de un Capacitor C. Circuito de CA que contiene secuencialmente incluido la resistencia, la inductancia del inductor y el condensador. Resonancia de estrés (resonancia secuencial). Resonancia actual (resonancia paralela). El poder se resalta en el circuito de CA.
Capítulo 19. Ondas elásticas 181.
Proceso de onda. Ondas longitudinales y transversales. Ola armónica y su descripción. Ecuación de la onda corriendo. Velocidad de fase. Ecuación de onda. El principio de superposición. Velocidad de grupo. Onda de interferencia. Ondas estacionarias. Ondas sonoras. Efecto Doppler en acústica. Obtención de ondas electromagnéticas. Escala de ondas electromagnéticas. Ecuación diferencial
Ondas electromagnéticas. Las consecuencias de la teoría de Maxwell. Vector de densidad electromagnética de energía (vector de empuje umova). Pulso campo electromagnético.
5. Óptica. Naturaleza de la radiación cuántica 194
Capítulo 20. Elementos de la óptica geométrica 194.
Leyes básicas de la óptica. Reflexión completa. Lentes, lentes delgadas, sus características. Lentes finas de fórmula. Lentes de potencia óptica. Construyendo iso-bonos en lentes. Sistemas ópticos de aberración (errores). Valores de energía en fotometría. Valores ligeros en fotometría.
Capítulo 21. Interferencia ligera 202
La conclusión de las leyes de reflexión y refracción de la luz basada en una teoría de onda. Coherencia y monocromaticidad de las ondas ligeras. Interferencia ligera. Neoto Métodos de observar la interferencia de la luz. Cálculo del patrón de interferencia de dos fuentes. Tiras de la inclinación equitativa (interferencia de la placa plana-paralela). Tiras de igual grosor (interferencia de la placa de la variable de espesor). Newton Anillos. Algunas aplicaciones de interferencia (1). Algunas aplicaciones de interferencia (2).
Capítulo 22. Difracción ligera 212
Principio de Guegens-Fresnel. Método de la zona de Fresnel (1). Método de la zona de Fresnel (2). Difracción fresca en un agujero y disco circular. Fraunhofer difracción en las ranuras (1). Fraunhofer difracción en las ranuras (2). Fraunhofer difracción en una enrejada de difracción. Difracción en una cuadrícula espacial. Criterio de Rayleigh. Resolviendo la capacidad del dispositivo espectral.
Capítulo 23. Interacción de las ondas electromagnéticas con una sustancia 221.
Dispersión de la luz. Diferencias en el espectro de difracción y prisma. Dispersión normal y anormal. Teoría de la dispersión electrónica elemental. Absorción (absorción) de la luz. Efecto Doppler.
CAPÍTULO 24. POLARIZACIÓN DE LUZ 226
Luz natural y polarizada. Ley de Malyus. Pasaje de la luz a través de dos polarizadores. Polarización de la luz cuando se refleja y se refractúa en la frontera de dos dieléctricos. Doble bemprane. Cristales positivos y negativos. Prismas de polarización y polaroids. Placa en un cuarto de ola. Análisis de la luz polarizada. Anisotropía óptica artificial. Rotación del plano de polarización.
Capítulo 25. Naturaleza de la radiación cuántica 236
Radiación térmica y sus características. Leyes de Kirchhoff, Stefan-Boltzmann, vinos. Fórmulas Rayleigh Jeans y Planck. Obtención de la fórmula del tablón de leyes privadas de radiación térmica. Temperaturas: Radiación, Color, Brillo. Efecto de fotos características de voluntarto. Leyes de Photóforos. Ecuación Einstein. Photon Pulse. Presión ligera. Efecto de Compton. Unidad de las propiedades corpusculares y de onda de la radiación electromagnética.
6. Elementos de la física cuántica de los átomos, endurecimiento molecular 246.
Capítulo 26. La teoría del átomo de hidrógeno en boro 246
Modelos del Thomson y RangeFord Atom. Espectro lineal del átomo de hidrógeno. Los postulados de Bohr. Experimentos Frank y Hertz. Espectro del átomo de hidrógeno a lo largo de BOR.
Capítulo 27. Elementos de la mecánica cuántica 251
El dualismo de onda corpuscular de las propiedades de la sustancia. Algunas propiedades de Wave de Broglie. La proporción de incertidumbre. Enfoque probabilístico a la descripción de las micropartículas. Descripción de las micropartículas con una función de onda. El principio de superposición. Ecuación general Schrödinger. Ecuación de Schröding-RA para estados estacionarios. Movimiento de partículas libres. Una partícula en un "pozo potencial" rectangular unidimensional con "paredes" infinitamente altas. Barrera potencial de forma rectangular. Paso de partículas a través de la barrera potencial. Efecto del túnel. Oscilador armónico lineal en la mecánica cuántica.
Capítulo 28. Elementos de la física moderna de los átomos y las moléculas 263.
Atomo tipo hidrógeno en la mecánica cuántica. Números cuánticos. El espectro del átomo de hidrógeno. LS-State del electrón en el átomo de hidrógeno. Giro electrónico. Spin Quantum Number. El principio de indistinguibilidad de las partículas idénticas. FERO MIONS Y BOZONES. Principio Pauli. La distribución de electrones en el átomo por los estados. Espectro de rayos X sólido (frenado). Spectrum característico de rayos X. Ley de cosli. Moléculas: Bonos químicos, concepto de niveles de energía. Espectros moleculares. Absorción. Radiación espontánea y forzada. Entornos activos. Tipos de láseres. El principio de funcionamiento del láser de estado sólido. Láser de gas. Propiedades de la radiación láser.
Capítulo 29. Elementos de la física sólida 278.
Teoría de la zona de los sólidos. Metales, dieléctricos y semiconductores en la teoría de la zona. La propia conductividad de los semiconductores. Conductividad de impureza electrónica (conductividad tipo I). Conductividad de impureza de los donantes (conductividad de tipo P). Fotoconductividad de los semiconductores. Luminiscencia de sólidos. Contacto de semiconductores electrónicos y agujeros (transición P-P). Conductividad de la P-y-Transición. Diodos semiconductores. Triodos semiconductivos (transistores).
7. Elementos de la física del núcleo atómico y las partículas elementales 289.
Capítulo 30. Elementos de la física del núcleo atómico 289.
Los núcleos atómicos y su descripción. Defecto de peso. Energía de comunicación central. Spin Kernel y su momento magnético. SIC nucleares. Modelos de kernel. Radiación radiactiva y sus tipos. La ley de la decadencia radiactiva. Reglas de desplazamiento. Familias radiactivas. A-decaimiento. R-Decay. U-radiación y sus propiedades. Dispositivos para el registro de emisiones y partículas radiactivas. Contador de centelleo. Cámara de ionización de pulsos. Contador de descarga de gas. Contador de semiconductores. Cámara de Vilson. Difusión y cámaras de burbujas. Photoshemulsiones nucleares. Reacciones nucleares y su clasificación. Positrón. P + -Respad. Parejas de electrones-positron, su aniquilación. Agarre electrónico. Reacciones nucleares bajo la acción de los neutrones. Reacción de división central. Reacción en cadena de fisión. Reactores nucleares. La reacción de la síntesis de núcleos atómicos.
Capítulo 31. Elementos de la física de las partículas elementales 311.
Radiación espacial. Muones y sus propiedades. Mesones y sus propiedades. Tipos de interacciones de partículas elementales. Descripción de tres grupos de partículas elementales. Partículas y antipartículas. Neutrinos y antineutrino, sus tipos. Hyperons. Extrañeza y paridad de partículas elementales. Características de los leptones y hadrones. Clasificación de partículas elementales. Cuarc.
Sistema periódico de elementos D. I. MENDELEEV 322
Leyes básicas y fórmulas 324.
Asunto 436.

Introducción
El tema de la física y su conexión con otras ciencias.
"La materia tiene una categoría filosófica para designar una realidad objetiva, que ... se muestra en nuestras sensaciones, existe existentes independientes de ellos" (Lenin v.i. Poly. Coll. Op. T. 18. P. 131).
Una propiedad integral de la materia y la forma de su existencia es el movimiento. El movimiento en un sentido amplio de la palabra es todo tipo de cambios en la materia, desde el simple movimiento hasta los procesos de pensamiento más complejos. "El movimiento considerado en el sentido más general de la palabra, es decir, entendida como una forma de existencia de la materia, como un atributo inherente inherente, abraza todos los cambios y procesos que ocurren en el universo, que van desde un movimiento simple y terminando con Pensando "(Engels F. Dialéctica de la naturaleza. - K | Marx, F. Engels. op. 2nd ed. T. 20. P. 391).
Una variedad de formas de movimiento de materia se estudian por varias ciencias, incluida la física. Sin embargo, el tema de la física, como, y cualquier ciencia se puede divulgar solo como se detalla. Es bastante difícil dar una definición estricta del tema de la física, porque los límites entre la física y varias disciplinas adyacentes están condicionadas. En esta etapa de desarrollo, es imposible preservar la definición de física solo como la ciencia de la naturaleza.
Académico A. F. Ioffe (1880 - 1960; físico soviético) identificó la física como ciencia que estudia las propiedades generales y las leyes de movimiento de la sustancia y los campos. Actualmente, generalmente se reconoce que todas las interacciones se llevan a cabo mediante campos, como campos gravitacionales, electromagnéticos, de fuerza nuclear. El campo junto con la sustancia es una de las formas de la existencia de la materia. La conexión inseparable del campo y la sustancia, así como la diferencia en sus propiedades, se considerará como los estudios del curso.
Física: la ciencia sobre los más simples y, al mismo tiempo, las formas más comunes de movimiento de la materia y sus transformaciones mutuas. Los físicos estudiados por la forma de movimiento de materia (mecánica, térmica, etc.) están presentes en todas las formas de movimiento más altas y complejas de la materia (química, biológica, etc.). Por lo tanto, ellos, siendo los más simples, son al mismo tiempo las formas más comunes de movimiento de la materia. Las formas de movimiento de materia más altas y complejas están sujetas al estudio de otras ciencias (química, biología, etc.).
Física estrechamente asociada con las ciencias naturales. Como dijo el académico Si Vavilov (1891 - 1955; físico y figura pública soviética), esta conexión de física más cercana con otras industrias de ciencias naturales llevó al hecho de que la física se llevó a la astronomía, la geología, la química, la biología y otras ciencias naturales a la Las raíces más profundas. Como resultado, se formaron una serie de nuevas disciplinas adyacentes, como la astrofísica, la geofísica, la química física, la biofísica, etc.
La física está estrechamente relacionada con la tecnología, y esta conexión es bilateral. La física ha crecido de las necesidades de la tecnología (el desarrollo de la mecánica en los antiguos griegos, por ejemplo, fue causada por las demandas de la construcción y el equipo militar de ese tiempo), y la técnica, a su vez, determina la dirección de la investigación física ( Por ejemplo, en una vez, la tarea de crear los motores térmicos más económicos causó violenta el desarrollo de la termodinámica). Por otro lado, el nivel técnico de producción depende del desarrollo de la física. Física: la base para la creación de nuevas industrias (equipos electrónicos, tecnología nuclear, etc.).
La física está estrechamente relacionada con la filosofía. Tales grandes descubrimientos en el campo de la física, como la ley de conservación y la conversión de la energía, la proporción de incertidumbre en la física atómica, etc., fueron la arena de la lucha aguda entre el materialismo y el idealismo. Las fieles conclusiones filosóficas de los descubrimientos científicos en el campo de la física siempre han confirmado las principales disposiciones del materialismo dialéctico, por lo que el estudio de estos descubrimientos y su generalización filosófica desempeñan un papel importante en la formación de la cosmovisión científica.
El rápido ritmo de desarrollo de la física, las conexiones en crecimiento de ella con la técnica apuntan al doble papel del curso de física en los ATYS, "por un lado, esta es una base fundamental para la capacitación teórica de un ingeniero, sin las cuales Su actividad exitosa es imposible, por el otro, esta es la formación de la cosmovisión dialéctica y materialista y científicamente atea.

Unidades de cantidades físicas
El principal método de investigación en la física es la experiencia, un conocimiento empírico sensual basado en sensual de la realidad objetiva, es decir, la observación de los fenómenos estudiados en contabilizó con precisión las condiciones para garantizar que haya un cambio en los fenómenos y lo reproduce repetidamente cuando la repetición de estas condiciones.
Para explicar los hechos experimentales, se presentan las hipótesis. La hipótesis es un supuesto científico que se ha presentado para explicar cualquier fenómeno y exigir pruebas en la experiencia y la justificación teórica para convertirse en una teoría científica confiable.
Como resultado de la generalización de los hechos experimentales, así como los resultados de las actividades de las personas.
Las leyes son patrones objetivos repetitivos estables que existen en la naturaleza. Las leyes más importantes establecen la relación entre las cantidades físicas, para las cuales es necesario medir estos valores. La medición física del tamaño físico es la acción realizada utilizando las herramientas de medición para encontrar el valor del tamaño físico en las unidades recibidas. Las unidades de cantidades físicas se pueden elegir arbitrariamente, pero luego se producirán dificultades al compararlas. Por lo tanto, es aconsejable introducir un sistema de unidades que cubran las unidades de todas las cantidades físicas y permitiendo operar con ellos.
Para construir un sistema de unidades, las unidades se seleccionan arbitrariamente para varias cantidades físicas que no dependen entre sí. Estas unidades son llamadas básicas. Los valores restantes y sus unidades se derivan de las leyes que vinculan estos valores con el principal. Se llaman derivados.

En la URSS, según la norma del Estado (GOST 8.417 - 81), el sistema es obligatorio para utilizar el sistema de Internacional (SI), que se basa en siete unidades principales: metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin, mol, Kandela - y dos radianos adicionales y steradian.
Medidor (m): la longitud del camino que pasa por la luz al vacío para 1/299 792 458 s.
Kilogramo (kg): masa igual a la masa del kilogramo de prototipo internacional (cilindro de platinumidio almacenado en la Oficina Internacional de Medidas y Escalas en Sevra, cerca de París).
Canta (c): tiempo igual a 9,192,631,770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre dos niveles ultra delgados del estado principal del átomo Cesio-133.
AMP (a) es el poder de una corriente sin cambios, que, al pasar a lo largo de dos conductores de línea recta paralela de una longitud infinita y una sección transversal insignificante, ubicada en un vacío a una distancia de 1 m uno del otro, crea un Fuerza entre estas conductas, igual a 2 10-7 n por cada longitud del medidor.
Kelvin (K) - 1 / 273,16 Parte de la temperatura termodinámica del punto de triple de agua.
Mol (mol): la cantidad de una sustancia del sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos contenidos en nucleido | 2c que pesan 0.012 kg.
Candela (CD) es el poder de la luz en una dirección dada de la fuente que emite una radiación monocromática con una frecuencia de 540-1012 Hz, la fuerza energética de la luz de la cual en esta dirección es 1/683 W / CF.
Radian (RAD) es el ángulo entre dos radios del círculo, la longitud del arco entre la cual es igual al radio.
Steeradian (CP): un ángulo sólido con un vértice en el centro de la esfera, cortando la superficie del área esfera igual al cuadrado del cuadrado con un lado igual al radio de la esfera.
Para establecer derivados de unidades use las leyes físicas que se unen con las unidades principales. Por ejemplo, desde la fórmula de un movimiento de línea recta uniforme V \u003d S / T (S, ruta viajada, I - Notch), la derivada de la unidad de velocidad se obtiene igual a 1 m / s.
La dimensión del tamaño físico es su expresión en las unidades principales. Basado en, por ejemplo, de la segunda ley de Newton, obtenemos que la dimensión de la fuerza.
donde m es la dimensión de la masa; L es la dimensión de la longitud; T - Dimensión del tiempo.
La dimensión de ambas partes de la igualdad física debe ser la misma, ya que las leyes físicas no pueden depender de la elección de las unidades de cantidades físicas.
Sobre la base de esto, es posible verificar la exactitud de las fórmulas físicas obtenidas (por ejemplo, al resolver tareas), así como establecer la dimensión de las cantidades físicas.

Bases físicas de la mecánica.
Los mecánicos son parte de la física que estudian los patrones de movimiento mecánico y las razones que causan o cambian este movimiento. El movimiento mecánico es un cambio en el tiempo de la disposición mutua de cuerpos o sus partes.
El desarrollo de la mecánica como la ciencia comienza con el siglo III. antes de Cristo mi. Cuando un antiguo científico griego Arquímedes (287 - 212 aC) formuló la ley del equilibrio de la palanca y las leyes de los cuerpos flotantes de equilibrio. Las principales leyes de la mecánica son establecidas por el físico italiano y el astrónomo Galileem (1564 - 1642) y finalmente formulados por el científico inglés I. Newton (1643 - 1727).
La mecánica de Galilea - Newton se llama mecánica clásica. Estudia las leyes de movimiento de cuerpos macroscópicos, cuyas velocidades son pequeñas en comparación con la velocidad de la luz al vacío. Las leyes de movimiento de los cuerpos macroscópicos con velocidades comparables a la tasa de C se estudian por mecánica relativista basada en una teoría especial de la relatividad, formulada por A. Einstein (1879 - 1955). Para describir el movimiento de cuerpos microscópicos (átomos individuales y partículas elementales), las leyes de la mecánica clásica no son aplicables, son reemplazadas por las leyes de la mecánica cuántica.
En la primera parte de nuestro curso, nos ocuparemos de Galilean - Newton Mechanics, es decir, consideraremos el movimiento de cuerpos macroscópicos con velocidades, con las velocidades significativamente más bajas. En la mecánica clásica, el concepto de espacio y tiempo desarrollado por I. Newton es generalmente aceptado y dominado en ciencias naturales a lo largo de los siglos XVII - XIX. Galilea: la mecánica de Newton considera el espacio y el tiempo como formas objetivas de la existencia de la materia, pero en la separación entre sí y del movimiento de cuerpos materiales, que correspondían al nivel de conocimiento de la época.
Dado que la descripción mecánica es clara y habitual, y con él puede explicarse por muchos fenómenos fzzzinos, en el siglo XIX. Algunos físicos comenzaron a reducir todos los fenómenos a mecánicos. Esta vista correspondió al materialismo mecanicista filosófico. Sin embargo, el desarrollo adicional de la física ha demostrado que muchos fenómenos físicos no se pueden reducir al tipo de movimiento más simple: mecánico. Se suponía que el materialismo mecánico daba paso a materialismo dialéctico, considerando más tipos de movimiento de materia y tener en cuenta toda la diversidad del mundo real.
Los mecánicos se dividen en tres secciones: 1) cinemáticas; 2) dinámica; 3) estática.
Los cinemáticos estudian el movimiento de cuerpos, sin considerar las razones que se determina este movimiento.
El orador estudia las leyes de movimiento de cuerpos y las razones que causan o cambian este movimiento.
Estado estudia las leyes del cuerpo de equilibrio. Si se conocen las leyes de movimiento de los cuerpos, se pueden establecer leyes de equilibrio. Por lo tanto, las leyes de estática por separado de las leyes de la dinámica de la física no consideran.

Revisor: Profesor del Departamento de Física que lleva el nombre de A. M. Fabricante del Instituto de Energía de Moscú (Universidad Técnica) V. A. Kasyanov

ISBN. 5-06-003634-0  GUP "Publishing House" School Superior ", 2001

El diseño original de esta publicación es propiedad de la editorial "Escuela Superior", y su reproducción (reproducción) de cualquier manera sin el consentimiento del editor está prohibido.

Prefacio

El manual de capacitación está escrito de acuerdo con el programa actual de la física. por Ingeniería y especialidades técnicas de instituciones educativas más altas y están destinadas a estudiantes de instituciones educativas técnicas más altas de la forma diaria de capacitación con un número limitado de horas en física, con la posibilidad de su uso en la noche y las formas de capacitación de correspondencia.

Se logra una pequeña cantidad de beneficios de capacitación mediante una selección cuidadosa y material conciso.

El libro consta de siete partes. En la primera parte, se administra una presentación sistemática de los fundamentos físicos de la mecánica clásica, y se consideran elementos de una teoría especial (privada) de la relatividad. La segunda parte está dedicada a los conceptos básicos de la física molecular y la termodinámica. En la tercera parte, se estudian electrostáticos, corriente eléctrica constante y electromagnetismo. En la cuarta parte, dedicada a la presentación de la teoría de las oscilaciones y la voluntad, las oscilaciones mecánicas y electromagnéticas se consideran en paralelo, se indican sus similitudes y diferencias y se comparan los procesos físicos que se producen en las oscilaciones correspondientes. En la quinta parte, se consideran elementos de óptica geométrica y electrónica, Óptica de onda y naturaleza de radiación cuántica. La sexta parte está dedicada a los elementos de la física cuántica de los átomos, las moléculas y los sólidos. En la séptima parte, se establecen elementos de la física del núcleo atómico y las partículas elementales.

La declaración del material se lleva a cabo sin cálculos matemáticos voluminosos, debida atención a la esencia física de los fenómenos y describiendo sus conceptos y leyes, así como la continuidad de la física moderna y clásica. Todos los datos biográficos se dan de acuerdo con el libro Yu. A. Khramov "Física" (M.: Ciencia, 1983).

Para designar cantidades de vectores en todas las figuras y en el texto, se usa una fuente en negrita, con la excepción de los valores marcados con letras griegas, lo que por razones técnicas se califican en el texto con fuente de luz con una flecha.

El autor expresa un profundo aprecio a los colegas y lectores cuyos comentarios y deseos benevolentes contribuyeron a la mejora del libro. Estoy especialmente agradecido al profesor Kasyanov V. A. Por la revisión del beneficio y los comentarios hechos por ellos.

Introducción

El tema de la física y su conexión con otras ciencias.

El mundo que lo rodea, todos los existentes a su alrededor y detectable por nosotros a través de las sensaciones es un asunto.

Una propiedad integral de la materia y la forma de su existencia es el movimiento. El movimiento en un sentido amplio de la palabra es todo tipo de cambios en la materia, desde el simple movimiento hasta los procesos de pensamiento más complejos.

Una variedad de formas de movimiento de materia se estudian por varias ciencias, incluida la física. Sin embargo, el tema de la física, como, y cualquier ciencia se puede divulgar solo como se detalla. Es bastante difícil dar una definición estricta del tema de la física, porque los límites entre la física y varias disciplinas adyacentes están condicionadas. En esta etapa de desarrollo, es imposible preservar la definición de física solo como la ciencia de la naturaleza.

Académico A. F. Ioffe (1880-1960; físico ruso) * La física identificada como ciencia que estudia las propiedades generales y las leyes de movimiento de la sustancia y los campos. Actualmente, generalmente se reconoce que el peso de la interacción se lleva a cabo por campos, como los campos gravitacionales, electromagnéticos, de las fuerzas nucleares. El campo junto con la sustancia es una de las formas de la existencia de la materia. La conexión inseparable del campo y la sustancia, así como la diferencia en sus propiedades, se considerará como los estudios del curso.

* Todos los datos se dan de acuerdo con el Director Biográfico de Yu. A. Khramov "Física" (M.: Ciencia, 1983).

Física: la ciencia sobre los más simples y, al mismo tiempo, las formas más comunes de movimiento de la materia y sus transformaciones mutuas. Los físicos estudiados por la forma de movimiento de materia (mecánica, térmica, etc.) están presentes en todas las formas de movimiento más altas y complejas de la materia (química, biológica, etc.). Por lo tanto, ellos, siendo los más simples, son al mismo tiempo las formas más comunes de movimiento de la materia. Las formas de movimiento de materia más altas y complejas están sujetas al estudio de otras ciencias (química, biología, etc.).

Física estrechamente asociada con las ciencias naturales. Esta conexión más cercana de la física con otras industrias, como señaló el ACADICO SI VAVILOV (1891-1955; el físico y la figura pública rusa), llevó al hecho de que la física fue llevada a astronomía, geología, química, biología y otras ciencias naturales a la Las raíces más profundas. Como resultado, se formaron una serie de nuevas disciplinas adyacentes, como la astrofísica, la biofísica, etc.

La física está estrechamente relacionada y los electrodomésticos, y esta conexión tiene un carácter bilateral. La física ha crecido de las necesidades de la tecnología (el desarrollo de la mecánica en los antiguos griegos, por ejemplo, fue causada por las demandas de la construcción y el equipo militar de ese tiempo), y la técnica, a su vez, determina la dirección de la investigación física ( Por ejemplo, en una vez, la tarea de crear los motores térmicos más económicos causó violenta el desarrollo de la termodinámica). Por otro lado, el nivel técnico de producción depende del desarrollo de la física. Física: la base para la creación de nuevas industrias (equipos electrónicos, tecnología nuclear, etc.).

El rápido ritmo del desarrollo de la física, sus crecientes comunicaciones con la técnica indican un papel importante del curso de física en el Athlo: esta es una base fundamental para la capacitación teórica de un ingeniero, sin la cual su actividad exitosa es imposible.

Unidades de cantidades físicas

El principal método de investigación en la física es una optitis basada en la práctica del conocimiento empírico sensual de la realidad objetiva, es decir, observar los fenómenos estudiados en se contabilizar precisamente como condiciones que permiten monitorear el curso de los fenómenos y reproducirlo repetidamente durante la repetición de estas condiciones.

Para explicar los hechos experimentales, se presentan las hipótesis. Hipótesis - Este es un supuesto científico que se ha presentado para explicar cualquier fenómeno y requiere una verificación sobre la experiencia y la justificación teórica para convertirse en una teoría científica confiable.

Como resultado de la generalización de los hechos experimentales, así como los resultados de las actividades de las personas. Leyes físicas - Patrones objetivos repetitivos sostenibles que existen en la naturaleza. Las leyes más importantes establecen la relación entre las cantidades físicas, para las cuales es necesario medir estos valores. La medición física del tamaño físico es la acción realizada utilizando las herramientas de medición para encontrar el valor del tamaño físico en las unidades recibidas. Las unidades de cantidades físicas se pueden elegir arbitrariamente, pero luego se producirán dificultades al compararlas. Por lo tanto, es recomendable introducir un sistema de unidades que cubran las unidades de todas las cantidades físicas.

Para construir un sistema de unidades, las unidades se seleccionan arbitrariamente para varios dependientes de magnitud física entre sí. Estas unidades son llamadas Principal.Los valores restantes y sus unidades se derivan de las leyes que vinculan estos valores y sus unidades con básico. Ellos se llaman derivados.

Actualmente es obligatorio para su uso en científico, así como en la literatura educativa, el sistema internacional (C), que se basa en siete unidades principales - metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin, mol, candela y dos adicionales. radianes y steradian.

Metro (m) - la longitud del camino que pasa por luz al vacío para 1/299792458 p.

Kilogramo (kg): una masa igual a la masa del kilogramo de prototipo internacional (cilindro de platinumidio almacenado en la Oficina Internacional de Medidas y Escalas en Sevra, cerca de París).

Segundo (c): tiempo igual a 9192631770 períodos de radiación correspondientes a la transición entre dos niveles ultra delgados del estado principal del átomo Cesio-133.

Amperio (A) - El poder de una corriente sin cambios, que, al pasar a lo largo de dos conductores de línea recta paralela de la longitud interminable y una sección transversal insignificante, ubicada en un vacío a una distancia de 1 m uno del otro, creará un Fuerza entre estas conductas iguales a 210 - 7n por cada longitud del medidor.

Kelvin (K) - 1/273,16 Parte de la temperatura termodinámica del punto de agua triple.

Topo (Mole): la cantidad de sustancia del sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos contenidos en el nucleido 12 con una masa de 0.012 kg.

Kandela (CD) - El poder de la luz en una dirección dada de la fuente que emite una radiación monocromática con una frecuencia de 540 ° 10 12 Hz, la fuerza energética de la luz de la cual en esta dirección es 1/683 W / CF.

Radián (Corriendo): el ángulo entre los dos radio del círculo, la longitud del arco entre el que es igual al radio.

Steradiano (CF): un ángulo corporal con un vértice en el centro de la esfera, cortando la superficie del área de la esfera igual al cuadrado del cuadrado con un lado del radio de la esfera.

Para establecer derivados de unidades use las leyes físicas que se unen con las unidades principales. Por ejemplo, desde una fórmula de movimiento rectilínea uniforme. v.= s./ t. (s. – distancia viajada, t. - Tiempo) El derivado de la unidad de velocidad se obtiene igual a 1 m / s.

1 Fundamentos Físicos Mecánicos

Capítulo 1 Elementos de la cinemática.

§ 1. Modelos en mecánica. Sistema de referencia. Trayectoria, camino de longitud, mover vector

Mecánica - Parte de la física que estudia los patrones de movimiento mecánico y las causas que causan o cambian este movimiento. Movimiento mecánico - Este es un cambio en el momento de la ubicación mutua de los cuerpos o sus partes.

El desarrollo de la mecánica como la ciencia comienza con el siglo III. antes de Cristo mi. Cuando un científico griego antiguo Arquímedes (287-212 aC) formuló la ley de la palanca de equilibrio y las leyes de los cuerpos flotantes de equilibrio. Las leyes principales de la mecánica son establecidas por el físico italiano y el astrónomo Galileem (1564-1642) N finalmente están formulados por el científico inglés I. Newton (1643-1727).

Galileo-Newton Mechanics se llama Mecanica clasica. Estudia las leyes de movimiento de cuerpos macroscópicos, cuyas velocidades son pequeñas en comparación con la velocidad de la luz C al vacío. Se estudian las leyes de movimiento de cuerpos macroscópicos con velocidades comparables a la velocidad de C. Mecánica relativista Residencia en teoría de la relatividad especial, A. Einstein formulado (1879-1955). Para describir el movimiento de cuerpos microscópicos (átomos individuales y partículas elementales), las leyes de la mecánica clásica no son aplicables, son reemplazadas por leyes. mecánica de ballenas.

En la primera parte de nuestro curso, estudiaremos la mecánica de Galileo-Newton, es decir,. Considere el movimiento de cuerpos macroscópicos con velocidades, con las velocidades significativamente más bajas con. En la mecánica clásica, el concepto de espacio y el tiempo desarrollado por I. Newton y dominado en ciencias naturales a lo largo de los siglos XVII-XIX. La mecánica de Galilea-Newton considera el espacio y el tiempo como formas objetivas de la existencia de la materia, pero en la separación entre sí y del movimiento de cuerpos materiales, que correspondían al nivel de conocimiento de la época.

Los mecánicos se dividen en tres secciones: i) cinemáticas; 2) dinámica; 3) estática.

Los cinemáticos estudian el movimiento de cuerpos, sin considerar las razones que se determina este movimiento.

Dinámica Estudia las leyes de movimiento de cuerpos y las razones que causan o cambian este movimiento.

Estadística Aprende las leyes del cuerpo de equilibrio. Si se conocen las leyes de movimiento de los cuerpos, se pueden establecer leyes de equilibrio. Por lo tanto, las leyes de estática por separado de las leyes de la dinámica de la física no consideran.

Mecánica para describir el movimiento de cuerpos, dependiendo de las condiciones de las tareas específicas usan diferentes modelos físicos. El modelo más simple es punto de material - El cuerpo con una masa, los tamaños de los cuales en esta tarea pueden ser descuidados. El concepto de punto material es abstracto, pero su introducción facilita la solución de tareas prácticas. Por ejemplo, estudiando el movimiento de planetas en órbitas alrededor del sol, puede llevarlos a los puntos materiales.

Un cuerpo macroscópico o sistema de cuerpos arbitrarios se puede dividir mentalmente en pequeñas partes que interactúan entre sí, cada una de las cuales se considera un punto de material. Luego, el estudio del movimiento de un sistema arbitrario de cuerpos se reduce al estudio del sistema de puntos materiales. En la mecánica, primero estudie el movimiento de un punto de material, y luego vaya al estudio del movimiento del sistema de puntos materiales.

Bajo la influencia de los cuerpos, cada cuerpo puede ser deformado, es decir, cambiar su forma y tamaños. Por lo tanto, se introduce otro modelo en la mecánica, un cuerpo absolutamente sólido. Un cuerpo absolutamente sólido se llama un cuerpo que, bajo ninguna circunstancia, puede ser deformado y en todas las condiciones, la distancia entre dos puntos (o más que entre dos partículas) de este cuerpo permanece constante.

Cualquier movimiento del sólido puede representarse como una combinación de movimientos de traducción y rotación. El movimiento progresivo es un movimiento en el que cualquier dirección directa, rígidamente asociada con un cuerpo en movimiento permanece paralelo a su posición inicial. El movimiento de rotación es un movimiento en el que todos los puntos del cuerpo se mueven alrededor de los círculos, cuyos centros se encuentran en la misma directa, llamados el eje de rotación.

El movimiento de Tel se produce en el espacio y el tiempo. Por lo tanto, para describir el movimiento del punto material, debe saberlo, en qué lugares del espacio, este punto fue y en qué puntos tuvo lugar u otro.

La posición del punto de material se determina en relación con cualquier otra, un cuerpo seleccionado arbitrariamente llamado un cuerpo de referencia. El sistema de referencia está asociado con él: un conjunto de sistemas de coordenadas y sistemas de coordenadas relacionados con el reloj. En el sistema de coordenadas cartesiano utilizado con mayor frecuencia, la posición del punto PERO En este momento, en relación con este sistema, se caracterizan tres coordenadas. x., y y z. o por un radio-vector r.realizado desde el inicio del sistema de coordenadas en este punto (Fig. 1).

Cuando se mueve el punto de material, su coordenada cambia con el tiempo. En general, su movimiento está determinado por las ecuaciones escalares.

x \u003d x (t), y \u003d y (t), z \u003d z (t), (1.1)

ecuación de vector equivalente

r. = r.(t.). (1.2)

Las ecuaciones (1.1) y respectivamente (1.2) se llaman ecuaciones cinemáticas Movimiento Punto de material.

El número de coordenadas independientes que determinan completamente la posición del punto en el espacio se llama el número de grados de libertad. Si el punto de material se mueve libremente en el espacio, entonces, como ya se mencionó, posee tres grados de libertad (coordenadas u.y z.) Si se mueve a lo largo de cierta superficie, luego de dos grados de libertad, si está a lo largo de una determinada línea, luego un grado de libertad.

Excluyendo t. En las ecuaciones (1.1) y (1.2), obtenemos la ecuación de la trayectoria del punto de material. Trayectoria El movimiento del punto de material es la línea descrita por este punto en el espacio. Dependiendo de la forma de la trayectoria, el movimiento puede ser recto o curvado.

Considere el movimiento del punto de material a lo largo de una trayectoria arbitraria (Fig. 2). El tiempo de conteo comencemos desde el momento en que el punto estaba en la posición. PERO.Longitud del área de la trayectoria. Ab Pasado por el punto de material desde que se llama el inicio del tiempo. camino largo s. y es función escalar Tiempo:  s. = s.(t.) . Vector r. = r. -r. 0, realizado desde la posición inicial del punto en movimiento a su posición en este momento (se llama incremento del punto de vector de radio durante el período de tiempo en cuestión) movimiento.

Con el movimiento rectilíneo, el vector de movimiento coincide con el área de trayectoria correspondiente y el módulo de movimiento |  r.| igual a la distancia pasada  s..

§ 2. Velocidad

Para caracterizar el movimiento del punto de material, se introduce un valor vectorial, cuya tasa se define como rapidez los movimientos y su dirección En el presente.

Deje que el punto del material se mueva a lo largo de cualquier trayectoria curvilínea para que en la época del tiempo t. Corresponde al radio-vector R 0 (Fig. 3). Por un pequeño período de tiempo  t. El punto pasará  s. Y obtener un movimiento elemental (infinitamente pequeño) R.

Vector de velocidad media Llamada la proporción del incremento r del punto de vector de radio por el intervalo de tiempo  t.:

(2.1)

La dirección del vector a medio camino coincide con la dirección r. Con disminución ilimitada  t. La velocidad promedio tiende al valor límite llamado Instantáneo V:

VELOCIDAD INSTANTE V, por lo tanto, hay un valor vectorial igual al primer derivado del punto de contacto de RADIUS-vector en el tiempo. Dado que la secura en el límite coincide con la tangente, entonces la velocidad Vector V está dirigida a tangente a la trayectoria hacia el movimiento (Fig. 3). Como disminuir  t. Camino  s. Más se acercará | R |, por lo que el módulo de velocidad instantánea

Por lo tanto, el módulo de velocidad instantánea es igual al primer derivado del tiempo a tiempo:

(2.2)

Para Movimiento desigual - El módulo de velocidad instantánea cambia con el tiempo. En este caso, el valor escalar se usa  v. - velocidad media Movimiento desigual:

De la fig. 3 implica que  v.\u003e | v | porque  s. \u003e | r |, y solo en el caso del movimiento rectilíneo

Si la expresión D. s. = v.d. t. (Ver Fórmula (2.2)) integrarse a tiempo dentro de t. antes de t. + t., encontraremos la longitud del camino recorrido por un punto durante  t.:

(2.3)

Cuándo Movimiento uniforme el valor numérico de la velocidad instantánea constantemente; Luego, la expresión (2.3) tomará el formulario.

La longitud del camino viajó por un punto a lo largo del tiempo desde t. 1 ser t. 2, está dado por la integral.

§ 3. Aceleración y sus componentes.

En el caso del movimiento desigual, es importante saber cómo cambia la velocidad con el tiempo rápidamente. La cantidad física que caracteriza la velocidad de cambiar la velocidad del módulo y la dirección es aceleración.

Considerar Movimiento plano esos. Movimiento en el que se encuentran todas las partes de la trayectoria del punto en el mismo plano. Deja que el vector v establece la velocidad del punto. PERO En la época del tiempo t.. Durante  t. El punto de movimiento ha pasado en posición. EN y adquirió una velocidad, diferente de V como módulo y dirección e igual a V 1 \u003d V + V. Terminamos el vector v 1 al punto. PERO y encuentre v (Fig. 4).

Aceleración media movimiento desigual en el intervalo de t. antes de t. + t. Llamado valor vectorial igual a la proporción de cambio de velocidad v al intervalo de tiempo  t.

Aceleración instantánea A (aceleración) del punto de material en la época del tiempo t. Habrá un límite de aceleración promedio:

Por lo tanto, la aceleración A es un valor de vector igual al primer derivado del tiempo.

Salpicaduras vector v en dos componentes. Para hacer esto desde el punto PERO (Fig. 4) En la dirección de la velocidad v posponemos el vector
El módulo es igual a v 1. Obviamente, vector
, igual
, determina el cambio en la velocidad durante  t. por módulo:
. El segundo componente
Vector V caracteriza un cambio en la velocidad durante  t. hacia.

Componente tangencial de la aceleración.

i.E. es igual al derivado por primera vez desde el módulo de velocidad, determinando así la velocidad de cambiar la velocidad del módulo.

Encontramos el segundo componente de la aceleración. Supongamos que el punto EN lo suficientemente cerca hasta el punto PERO, Por lo tanto,  s. se puede considerar una circunferencia de arco de un radio rio, poco diferente del acorde AV. Luego de la semejanza de los triángulos. Aah y EAD debería  v. nORTE. /Ab \u003d V 1 / r, pero ya que Ab = v.t., que

En el límite de
Recibir
.

Esquina EAD Tiende a cero, y desde el triángulo. EAD equipar, luego esquina On entre v y v nORTE. Ella se esfuerza por ser recta. En consecuencia, con vectores v. nORTE. y v resulta ser mutuamente perpendicular. El impuesto como un vector de velocidad está dirigido a una tangente a la trayectoria, luego vector v nORTE. , Vector de velocidad perpendicular, se dirige al centro de su curvatura. El segundo componente de la aceleración igual.

llamada aceleración de componentes normales y dirigido a la normalidad a la trayectoria al centro de su curvatura (por lo que también se lo llaman aceleración centrípeta).

Aceleración completa Los cuerpos son la suma geométrica de los componentes tangenciales y normales (Fig. 5):

Entonces, tangencial El componente de la aceleración caracteriza. cambio de velocidad en el módulo. (dirigido por una tangente a la trayectoria), y normal Aceleración - cambio de velocidad en la velocidad en la dirección. (Dirigido al centro de curvatura de la trayectoria).

Dependiendo de los componentes tangenciales y normales, el movimiento se puede clasificar de la siguiente manera:

1)
, pero nORTE. = 0 - movimiento de uniforme recto;

2)
, pero nORTE. = 0 - movimiento ecuestre recto. Con esta forma de movimiento.

Si el momento inicial del tiempo t. 1 \u003d 0, y velocidad inicial v \u003d v. I. Curso física: [Guía de estudio para la ingeniería y técnica ...

Indicación metódica No. 1 para estudiantes de 1 curso de la facultad médica y biológica semestre número 1

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... (2.1m; l \u003d 10m; 1.3c) LITERATURA: Trofimova T.I. Curso física: Estudios. Manual para universidades. -8 ... Velocidades. (0.43) LITERATURA: Trofimova T.I. Curso física: Estudios. Manual para universidades. - ... al golpear. () Literatura: Trofimova T.I. Curso física: Estudios. Manual para universidades .- ...

El libro de texto (9ª edición, reciclado y complementado, 2004) consiste en siete partes, en las cuales los fundamentos físicos de la mecánica, la física molecular y la termodinámica, la electricidad y el magnetismo, la óptica, la física cuántica de los átomos, las moléculas y los sólidos, los núcleos de física atómica y el elemental. partículas El problema de combinar las oscilaciones mecánicas y electromagnéticas se resuelve racionalmente. Se ha establecido la continuidad lógica y la relación entre la física clásica y moderna. Se dan preguntas y tareas de control para una decisión independiente.
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Elementos cinematómicos.
Los mecánicos son parte de la física que estudian los patrones de movimiento mecánico y las razones que causan o cambian este movimiento. El movimiento mecánico es un cambio en el tiempo de la disposición mutua de cuerpos o sus partes.

El desarrollo de la mecánica como la ciencia comienza con el siglo III. BC, cuando un antiguo científico griego Arquímedes (287 - 212 aC) formuló la ley del equilibrio de la palanca y las leyes de los cuerpos flotantes de equilibrio. Las principales leyes de la mecánica son establecidas por el físico italiano y el astrónomo Galileem (1564-1642) y finalmente formulados por el científico inglés I. Newton (1643-1727).

La mecánica de Galilea - Newton se llama mecánica clásica. Estudia las leyes de movimiento de cuerpos macroscópicos, cuyas velocidades son pequeñas en comparación con la velocidad de la luz C al vacío. Las leyes de movimiento de cuerpos macroscópicos con velocidades comparables a la tasa de C se estudian por mecánica relativista basada en una teoría especial de la relatividad, formulada por A. Einstein (1879-1955). Para describir el movimiento de cuerpos microscópicos (átomos individuales y partículas elementales), las leyes de la mecánica clásica no son aplicables, son reemplazadas por las leyes de la mecánica cuántica.

TABLA DE CONTENIDO
Prefacio 2.
Introducción 2.
El tema de la física y su conexión con otras ciencias 2.
Unidades de cantidades físicas 3
1 Fundamentos físicos de la mecánica 4
Capítulo 1 Elementos cinemáticos 4
§ 1. Modelos en mecánica. Sistema de referencia. Trayectoria, trayectoria de longitud, mover vector vectorial
§ 2. Velocidad 6
§ 3. Aceleración y sus componentes 7.
§ 4. Velocidad de ángulo y aceleración angular 9
Capítulo 2 Dinámica del punto de material y movimiento progresivo del cuerpo sólido 11
§ 5. La primera ley de Newton. Peso. Fuerza 11.
§ 6. La segunda ley de Newton 11
§ 7. La tercera ley de Newton 13
§ 8. Fuerzas de fricción 13
§ 9. La ley de preservar el impulso. Centro de masa 14.
§ 10. Ecuación del cuerpo de la masa variable 16
CAPÍTULO 3 TRABAJO Y ENERGÍA 17
§once. Energía, trabajo, Potencia 17
§ 12. Facilidad cinética y potencial 18.
§ 13. Ley de conservación de energía 20
§ 14. Representación gráfica de la energía 22.
§ 15. Bota absolutamente elástica e inelástica Tel 23.
Capítulo 4 Mecánica de estado sólido 27
§ 16. Momento de inercia 27
§ 17. Energía de rotación cinética 28
§ 18. El momento de la fuerza. Ecuación de la dinámica del movimiento de rotación del cuerpo sólido 28.
§ 19. El momento del impulso y la ley de preservación 29.
§ 20. Eje libre. Gyro 32.
§ 21. Deformación de un cuerpo sólido 34.
Capítulo 5. Elementos de la teoría de campo 36
§ 22. Las leyes de Kepler. Mundo mundial genial
§ 23. Gravedad y peso. Geeness 37.
§ 24. El campo de la gravedad y la tensión 38.
§ 25. Trabajar en el campo de la gravedad. Potencial del campo de la gravedad 38.
§ 26. Velocidad espacial 40
§ 27. Sistemas de referencia neinancial. Fuerzas de inercia 40.
Capítulo 6 Elementos de la mecánica líquida 44
§ 28. Presión en líquido y gas 44.
§ 29. Ecuación de la continuidad 45
§ 30. Ecuación de Bernoulli y el efecto de IT 46
§ 31. Viscosidad (fricción interna). Laminar y regímenes de flujo de fluidos turbulentos 48
§ 32. Métodos de definición de viscosidad 50
§ 33. Movimiento de cuerpos en líquidos y gases 51.
Capítulo 7 Elementos de la teoría especial (privada) de la relatividad 53
§ 34. Transformación de Galilea. Principio mecánico de la relatividad 53
§ 35. Teoría especial (privada) de la relatividad 54
§ 36. Transformaciones Lorentz 55
§ 37. Consecuencias de las transformaciones de Lorentz 56
§ 38. Intervalo entre eventos 59
§ 39. El derecho principal de la dinámica relativista del punto de material 60.
§ 40. Ley de la relación de masa y energía 61.
2 conceptos básicos de la física molecular y la termodinámica 63.
Capítulo 8 Teoría cinética molecular del gas peral 63
§ 41. Métodos estadísticos y termodinámicos. Leyes con experiencia de gas perfecto 63
§ 42. Ecuación Klapairone - MENDELEEV 66
§ 43. La principal ecuación de la teoría molecular-cinética de los gases ideales 67
§ 44. Ley de Maxwell sobre la distribución de moléculas de gas ideales en las velocidades y energía del movimiento térmico 69
§ 45. Fórmula barométrica. Distribución de Boltzmann 71.
§ 46. El número promedio de colisiones y la duración media del kilometraje libre de moléculas 72
§ 47. Justificación experimentada para la teoría de la cinética molecular 73
§ 48. Transferir fenómenos en sistemas termodinámicamente sinquilibrio 74
§ 48. Vacío y métodos para obtenerla. Propiedades de los gases ultra en forma 76.
Capítulo 9 Conceptos básicos de la termodinámica 78
§ 50. El número de grados de libertad de la molécula. La ley de la distribución uniforme de la energía en los grados de la libertad de las moléculas 78.
§ 51. La primera parte superior de la termodinámica 79.
§ 52. Operación de gas con un cambio en su volumen de 80.
§ 53. Capacidad de calor 81
§ 54. El uso del primer inicio de la termodinámica a los isoprocesos 82.
§ 55. Proceso adiabático. Proceso politrópico 84.
§ 56. Proceso circular (ciclo). Procesos reversibles e irreversibles 86
§ 57. Entropía, su interpretación y comunicación estadística con probabilidad termodinámica 87.
§ 58. El segundo comienzo de la termodinámica 89.
§ 59. Motores térmicos y máquinas de refrigeración. Ciclo de carno y su k. P. D. Para el gas perfecto 90
Tareas 92.
Capítulo 10 Gaza real, líquido y cuerpo sólido 93
§ 60. Fuerzas y energía potencial de la interacción intermolecular 93.
§ 61. Van der Waals 94 Ecuación
§ 62. Isotermas Van der Waals y su análisis 95
§ 63. Energía interna del gas real 97.
§ 64. JOULE - THOMSON 98
§ 65. Licifacción de gas 99
§ 66. Las propiedades de los líquidos. Tensión superficial 100.
§ 67. mojado 102
§ 68. Presión bajo la superficie curva del líquido 103.
§ 69. Fenómenos capilares 104
§ 70. Cuerpos sólidos. Mono- y policrystales 104
§ 71. Tipos de sólidos cristalinos 105.
§ 72. Defectos en los cristales 109.
§ 73. Capacidad de calor del sólido 110.
§ 74. Evaporación, sublimación, fusión y cristalización. Cuerpos amorfos 111.
§ 75. Transiciones de fase I y N tipo 113
§ 76. Diagrama de estado. Punto triple 114.
Tareas 115.
3 electricidad y electromagnetismo 116
Capítulo 11 Electrostática 116
§ 77. La ley de conservación de la carga eléctrica 116.
§ 78. Ley de Culon 117
§ 79. Campo electrostático. Tensión de campo electrostático 117
§ 80. El principio de superposición de campos electrostáticos. Campo Dipole 119.
§ 81. El teorema gaussiano para el campo electrostático en el vacío 120.
§ 82. El uso del teorema de Gauss al cálculo de algunos campos electrostáticos al vacío 122
§ 83. Circulación del vector de intensidad del campo electrostático 124.
§ 84. Potencial del campo electrostático 125.
§ 85. Tensión como degradado del potencial. Superficies equipotenciales 126.
§ 86. Cálculo de la diferencia potencial en la fuerza de campo 127
§ 87. Tipos de dieléctricos. Polarización de dielectrics 128.
§ 88. Polarización. Tensión de campo en dieléctrico 129
§ 88. Offset eléctrico. El teorema gaussiano para el campo electrostático en dieléctrico 130.
§ 90. Condiciones en la frontera de la sección de dos entornos dieléctricos 131
§ 91. Seguroeléctrico 132
§ 92. Conductores en el campo electrostático 134.
§ 93. Capacidad eléctrica del conductor aislado 136.
§ 94. Condensadores 136
§ 95. Energía del sistema de carga, conductor aislado y condensador. Energy Elektrostatic Field 138
Tareas 140.
Capítulo 12 Corriente eléctrica permanente 141
§ 96. Corriente eléctrica, densidad de potencia y corriente 141.
§ 97. Fuerza de terceros. Potencia eléctrica y voltaje 142.
§ 98. Derecho de Ohm. Resistencia del conductor 143.
§ 99. Trabajo y poder actual. JUIE LAW - LENZ 144
§ 100. Ley de OHM para una sección inhomogénica de la cadena 145.
§ 101. Reglas de Kirchhoff para cadenas ramificadas 146
Tareas 148.
Capítulo 13 Corrientes eléctricas en metal, vacío y gas 148.
§ 102. Teoría clásica elemental de la conductividad eléctrica de los metales 148
§ 103. La conclusión de las principales leyes de corriente eléctrica en la teoría clásica de la conductividad eléctrica de los metales 149.
§ 104. Operación de electrones de metal 151.
§ 105. Fenómenos de sesión de EM y su aplicación 152.
§ 106. Ionización del gas. Decepción de la descarga de gas 154
§ 107. Descarga de gas independiente y sus tipos 155.
§ 108. Plasma y sus propiedades 158.
Tareas 159.
Capítulo 14 Campo magnético 159
§ 109. Campo magnético y sus características 159.
§ 110. Ley de Bio - Savara - Laplace y su aplicación al cálculo del campo magnético 162
§ 111. AUTRO ACT. Interacción de las corrientes paralelas 163
§ 112. Constante magnética. Unidades de inducción magnética y tensión del campo magnético 164.
§ 113. Campo magnético de carga móvil 165.
§ 114. Acción de campo magnético para la carga en movimiento 166
§ 115. Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético 166
§ 116. Aceleradores de partículas cargadas 167
§ 117. Efecto de la sala 169
§ 118. Circulación vectorial en un campo magnético al vacío 169.
§ 119. Campos magnéticos de solenoide y toroid 171.
§ 120. Inicia sesión en la inducción magnética. Teorema gaussiano para el campo en 172
§ 121. Trabajar en el movimiento del conductor y contorno con la corriente en el campo magnético 172
Tareas 174.
Capítulo 15 Inducción electromagnética 174
§122. Fenómeno de inducción electromagnética (experimentos de Faraday) 174
§ 123. Ley de Faraday y su conclusión de la Ley de Conservación de Energía 175
§ 124. Rotación del marco en un campo magnético 177
§ 125. Corrientes de vórtice (Toki Foucault) 177
§ 126. Inductancia de contorno. Autoinducción 178.
§ 127. Corrientes al apertura y cadena de cierre 179.
§ 128. Inducción mutua 181
§ 129. Transformadores 182
§ 130. Energía de campo magnético 183.
Capítulo 16 Propiedades magnéticas de la sustancia 184
§ 131. Momentos magnéticos de electrones y átomos 184.
§ 132. Dia y paramagnetismo 186.
§ 133. Magnetización. Campo magnético en sustancia 187.
§ 134. Condiciones en la frontera de la sección de dos imanes 189
§ 135. Ferromagnets y sus propiedades 190.
§ 136. La naturaleza del ferromagnetismo 191.
Capítulo 17 Conceptos básicos de la teoría de Maxwell para el campo electromagnético 193
§ 137. Campo eléctrico Vortex 193
§ 138. Cambio de turno 194
§ 139. Maxwell ecuaciones para el campo electromagnético 196
4 Oscilaciones y ondas 198
CAPÍTULO 18 Oscilaciones mecánicas y electromagnéticas 198
§ 140. Oscilaciones armónicas y sus características 198.
§ 141. Oscilaciones de armónicas mecánicas 200
§ 142. Oscilador armónico. Péndulo de primavera, física y matemática 201.
§ 143. Oscilaciones armónicas libres en el circuito oscilatorio 203.
§ 144. La adición de oscilaciones armónicas de una dirección y la misma frecuencia. Bilation 205.
§ 145. Adición de oscilaciones mutuamente perpendiculares 206
§ 146. Ecuación diferencial de oscilaciones de amortiguación libre (mecánica y electromagnética) y su solución. Autocalibania 208.
§ 147. Ecuación diferencial de las oscilaciones forzadas (mecánicas y electromagnéticas) y su decisión 211
§ 148. Amplitud y fase de las oscilaciones forzadas (mecánicas y electromagnéticas). Resonancia 213.
§ 148. Corriente alterna 215
§ 150. Resonancia de estrés 217
§ 151. Resonancia actual 218
§ 152. Potencia asignada en circuito de CA 219
CAPÍTULO 19 OLAS ELASTICAS 221
§ 153. Procesos de onda. Ondas longitudinales y transversales 221
§ 154. Ecuación de la onda corriendo. Velocidad de fase. Ecuación de la onda 222.
§ 155. El principio de superposición. Velocidad del grupo 223.
§ 156. Interferencia de las olas 224
§ 157. ondas de pie 225
§ 158. Ondas de sonido 227
S 159. Efecto de Doppler en acústica 228
§ 160. Ultrasonido y su aplicación 229.
Capítulo 20 Ondas electromagnéticas 230
§ 161. Obtención experimental Ondas electromagnéticas 230.
§ 162. Ecuación diferencial de onda electromagnética 232.
§ 163. Energía de ondas electromagnéticas. Campo electromagnético de pulso 233
§ 164. Radiación Dipolo. Aplicación de ondas electromagnéticas 234.
5 ópticas. Naturaleza de la radiación cuántica 236
Capítulo 21 Elementos de óptica geométrica y electrónica 236.
§ 165. Leyes básicas de la óptica. Reflexión completa 236.
§ 166. Lentes delgadas. Imagen de objetos con lentes 238.
§ 187. Aberración (errores) de sistemas ópticos 241.
§ 168. Valores fotométricos principales y sus unidades 242.
§ 189. Elementos de la óptica electrónica 243.
Capítulo 22 Interferencia de luz 245
§ 170. Desarrollo de ideas sobre la naturaleza de la luz 245.
§ 171. Coherencia y monocromaticidad de ondas ligeras 248.
§ 172. Interferencia ligera 249
§ 173. Métodos de vigilancia de la interferencia de la luz 250.
§ 174. Interferencia ligera en películas delgadas 252
§ 175. Aplicación de la interferencia de la luz 254
Capítulo 23 Difracción ligera 257
§ 176. Principio de Guygens - Fresnel 257
§ 177. Método de la zona de Prentel. Distribución de luz rectilínea 258
§ 178. Fresnel difracción en un agujero redondo y disco 260
§ 178. Fraunhofer difracción en una ranura 261
§ 180. Difracción de difracción de FRAUNACE en una enrejada de difracción 263
§ 181. Parrilla espacial. Dispersión ligera 265.
§ 182. Difracción en la celosía espacial. Fórmula Wulf - Bragg 266
§ 183. Resolución de instrumentos ópticos 267.
§ 184. El concepto de holografía 268.
Capítulo 24 Interacción de ondas electromagnéticas con sustancia 27.0
§ 185. Dispersión de luz 270
§ 186. Luz de la teoría de la dispersión electrónica 271
§ 187. Absorción (Absorción) de Luz 273
§ 188. Efecto Doppler 274
§ 189. Radiación Vavilova - Cherenkov 275
CAPÍTULO 25 POLARIZACIÓN DE LUZ 276
§ 190. Luz natural y polarizada 276.
§ 191. Polarización de la luz cuando se refleja y se refracta en la frontera de dos dielectrics 278
§ 192. Double BeamPlanation 279
§ 193. Prismas de polarización y polaroids 280.
§ 194. Análisis de la luz polarizada 282.
§ 195. Anisotropía óptica artificial 283
§ 196. Rotación del plano de polarización 284.
Capítulo 26 Naturaleza cuántica Radiación 285
§ 197. Radiación térmica y sus características 285.
§ 188. Ley de Kirchhoff 287
§ 199. Las leyes de Stephen - Boltzmann y el desplazamiento del vino 288
§ 200. Fórmulas Rayleigh - Jeans y Planck 288
§ 201. Pirometría óptica. Fuentes de luz térmica 291
§ 202. Tipos de efectos fotoeléctricos. Leyes de un efecto fotográfico externo 292
§ 203. Ecuación Einstein para un efecto fotográfico externo. Confirmación experimental de las propiedades cuánticas de la luz 294.
§ 204. Aplicación del efecto fotográfico 296.
§ 205. Misa y Momenta Photon. Luz de presión 297.
§ 206. Efecto de Comton y su teoría elemental 298.
§ 207. Unidad de las propiedades corpusculares y de onda de la radiación electromagnética 299
6 Elementos de la física cuántica de los átomos, las moléculas y el sólido 300.
Capítulo 27 La teoría del átomo de hidrógeno en BOR 300
§ 208. Modelos de Thomson y RangeFord Atom 300
§ 209. Espectro de línea de Atom 301
§ 210. Bohr Postula 302
§ 211. Experimentos Frank y Hertz 303.
§ 212. Espectro del átomo de hidrógeno en BOR 304
Capítulo 28 Elementos de la mecánica cuántica 306
§ 213. Propiedades de dualismo de onda vacía de la sustancia 306.
§ 214. Algunas propiedades de las olas, sí, asar 308.
§ 215. La proporción de incertidumbres 308.
§ 216. Función de onda y su significado estadístico 311
§ 217. La ecuación general de Schrödinger. Ecuación de Schrödinger para estados estacionarios 312
§ 218. El principio de causalidad en el quint mecánico 314.
§ 219. Movimiento de partículas libres 314.
§ 220. Partícula en un "pozo potencial" unidimensional rectangular con "paredes" infinitamente altas 315
§ 221. Pasaje de partículas a través de la barrera potencial. Efecto del túnel 317.
§ 222. Oscilador armónico lineal en la mecánica cuántica 320
Capítulo 29 Elementos de la física moderna de los átomos y las moléculas 321.
§ 223. Atomo de hidrógeno en la mecánica cuántica 321
§ 224. 1S-Estado del electrón en el átomo de hidrógeno 324
§ 225. Spin de electrones. Spin Quantum Number 325
§ 226. El principio de indistinguibilidad de las partículas idénticas. Fermiones y Bosones 326.
§ 227. PROÑO POWLI. La distribución de electrones en el átomo por los Estados 327.
§ 228. Sistema periódico de elementos de Mendeleev 328.
§ 229. G-Ray Spectra 330
§ 230. Moléculas: Bonos químicos, concepto de niveles de energía 332
§ 231. Espectros moleculares. Raman dispersión de la luz 333
§ 232. Absorción. Radiación espontánea y forzada 334.
§ 233. Generadores cuánticos ópticos (láseres) 335
Capítulo 30 Elementos de estadísticas de la reina 338
§ 234. Estadísticas cuánticas. Espacio de fase. Función de distribución 338.
§ 235. Concepto de estadísticas cuánticas Bose - Einstein y Fermi - Dirac 339
§ 236. Generado de gas electrónico en metales 340.
§ 237. El concepto de la teoría cuántica de la capacidad de calor. Phonos 341.
§ 238. Conclusiones de la teoría cuántica de la conductividad eléctrica de los metales 342.
§ 239. Superconductividad. Concepto sobre el efecto de Josephson 343.
Capítulo 31 Elementos de la física sólida 345
§ 240. El concepto de la teoría de la zona de Tel 345 sólido.
§ 241. Metales, dieléctricos y semiconductores para la teoría de la zona 346
§ 242. Demasín de conductividad de los semiconductores 347.
§ 243. La conductividad de impureza de los semiconductores 350.
§ 244. Fotoconductividad de los semiconductores 352.
§ 245. Luminiscencia de SOLID TEL 353
§ 246. Contacto de dos metales a lo largo de la teoría de la zona 355
§ 247. Fenómenos termoeléctricos y su aplicación 356.
§ 248. Enderezamiento en contacto de metal - semiconductor 358
§ 249. Contacto de semiconductores electrónicos y agujeros (P-N-Transition) 360
§ 250. Diodos semiconductores y triodos (transistores) 362
7 Elementos de la física del núcleo atómico y las partículas elementales 364.
Capítulo 32 Elementos de la física del núcleo atómico 364.
§ 251. Tamaño, composición y carga del núcleo atómico. Masa y carga número 364
§ 252. Defecto en masa y energía de comunicación central 365
§ 253. Spin Kernel y su momento magnético 366.
§ 254. Fuerzas nucleares. Modelos Kernel 367.
§ 255. Radiación radioactiva y sus tipos 368.
§ 256. La Ley de Decay Radiactive. Reglas de compensación 369.
§ 257. Patrones -Decay 370
§ 258. Desintegración. Neutrino 372.
§ 259. Radiación gamma y sus propiedades 373.
§ 260. Resonante absorción de la radiación  (Efecto MesssaRer *) 375
§ 261. Métodos de observación y registro de emisiones radiactivas y partículas 376
§ 262. Reacciones nucleares y sus principales tipos 379.
§ 263. Positron. Desintegración. Grip electrónico 381.
§ 264. Apertura del neutrón. Reacciones nucleares bajo la acción de Neutrones 382.
§ 265. Reacción de división central 383
§ 266. Reacción de la división de cadena 385
§ 267. Concepto de energía nuclear 386.
§ 268. La reacción de la síntesis de núcleos atómicos. El problema de las reacciones termonucleares controladas 388.
Capítulo 33 Elementos de la física de las partículas elementales 390.
§ 269. Radiación espacial 390
§ 270. Muones y sus propiedades 391.
§ 271. Mesones y sus propiedades 392.
§ 272. Tipos de interacciones de partículas elementales 393
§ 273. Partículas y antipartículas 394.
§ 274. Hyperons. Extrañeza y paridad de partículas elementales 396
§ 275. Clasificación de partículas elementales. Quarks 397.
Conclusión 400.
Leyes básicas y fórmulas 402.
Asunto 413.

T.I. Trofimova

CURSO

Física

Séptima edición, estereotipada.

REnotMETRO.Insistencia de la educación.

RSustentoF.La edratación como un libro de texto

Para ingeniería- Especialidades técnicas

INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR

ESCUELA SECUNDARIA

2003

Revisor: Profesor del Departamento de Física que lleva el nombre de a.m. Fabricante del Instituto de Energía Moscú (Universidad Técnica) V. A. Kasyanov

ISBN.5-06-003634-0

FSUE "Publishing House" School Superior ", 2003

El diseño original de esta publicación es propiedad de la editorial "Escuela Superior", y su reproducción (reproducción) de cualquier manera sin el consentimiento del editor está prohibido.

Prefacio

El manual de capacitación está escrito de acuerdo con el programa actual del curso de física para las especialidades de ingeniería y técnicas de instituciones educativas más altas y está destinado a estudiantes de instituciones de capacitación técnica más altas de la forma diaria de capacitación con un número limitado de horas en física, Con la posibilidad de su uso en la noche y las formas de formación de correspondencia.

Se logra una pequeña cantidad de beneficios de capacitación mediante una selección cuidadosa y material conciso.

El libro consta de siete partes. En la primera parte, se administra una presentación sistemática de los fundamentos físicos de la mecánica clásica, y se consideran elementos de una teoría especial (privada) de la relatividad. La segunda parte está dedicada a los conceptos básicos de la física molecular y la termodinámica. En la tercera parte, se estudian electrostáticos, corriente eléctrica constante y electromagnetismo. En la cuarta parte en la presentación de la teoría de las oscilaciones y las olas, las oscilaciones mecánicas y electromagnéticas se consideran en paralelo, se indican sus similitudes y diferencias y se companden los procesos físicos que se producen a las oscilaciones correspondientes. En la quinta parte, se consideran elementos de óptica geométrica y electrónica, Óptica de onda y naturaleza de radiación cuántica. La sexta parte está dedicada a los elementos de la física cuántica de los átomos, las moléculas y los sólidos. En la séptima parte, se establecen elementos de la física del núcleo atómico y las partículas elementales.

Introducción

El tema de la física y su conexión con otras ciencias.

El mundo que lo rodea, todo lo que existe en todo Estados Unidos y detectable por nosotros a través de las sensaciones es la materia.

Académico A. F. ioffe (1880-1960; físico ruso) identificó la física como ciencia que estudia las propiedades generales y las leyes de movimiento de la sustancia y los campos. Actualmente, generalmente se reconoce que todas las interacciones se llevan a cabo mediante campos, como campos gravitacionales, electromagnéticos, de fuerza nuclear. El campo junto con una sustancia es una de las formas de existencia material. La conexión inseparable del campo y la sustancia, así como la diferencia en sus propiedades, se considerará como los estudios del curso.

MI.Dits Cantidades físicas

El principal método de investigación en física es experiencia- Divertido conocimiento sensual empírico de la realidad objetiva, es decir, la observación de los fenómenos estudiados en contabilizó precisamente las condiciones que permiten monitorear el curso de los fenómenos y reproducirlo repetidamente cuando la repetición de estas condiciones.

Para explicar los hechos experimentales, se presentan las hipótesis.

Hipótesis - Este es un supuesto científico que se ha presentado para explicar cualquier fenómeno y requiere una verificación sobre la experiencia y la justificación teórica para convertirse en una teoría científica confiable.

Como resultado de la generalización de los hechos experimentales, así como los resultados de las actividades de las personas. leyes físicas- Patrones objetivos repetitivos sostenibles que existen en la naturaleza. Las leyes más importantes establecen el vínculo entre las cantidades físicas, para las cuales es necesario medirlas realizadas. La medición física del tamaño físico es la acción realizada utilizando las herramientas de medición para encontrar el valor del tamaño físico en las unidades recibidas. Las unidades de cantidades físicas se pueden elegir arbitrariamente, pero luego se produjeron dificultades al compararlas. Por lo tanto, es recomendable introducir un sistema de unidades que cubran las unidades de todas las cantidades físicas.

Para construir un sistema de unidades, las unidades se seleccionan arbitrariamente para varias cantidades físicas que no dependen entre sí. Estas unidades son llamadas principal.Los valores restantes y sus unidades se derivan de las leyes que conectan estas cantidades y su unidades con básico. Ellos se llaman derivados.

Metro(m) - la longitud del camino que pasa por luz al vacío para 1/299792458 p. Kilogramo(kg): una masa igual a la masa del kilogramo de prototipo internacional (cilindro de platinumidio almacenado en la Oficina Internacional de Medidas y Escalas en Sevra, cerca de París).

Segundo(c): un tiempo igual a 9,1926,31770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre dos niveles ultrafinos del estado principal del átomo Cesio-133.

Amperio(A) - el poder de una corriente sin cambios, que, al pasar por el trueque, los conductores de línea recta paralelos de la longitud infinita y una sección transversal insignificante, ubicados en un vacío a una distancia de 1 m, uno de los otros crea una fuerza entre estos conductores igual a 2⋅10 -7 N para cada longitud del medidor.

Kelvin(K) - 1/273,16 Parte de la temperatura termodinámica del jabón triple de agua.

Topo(Mole): la cantidad de sustancia del sistema que contiene tantos elementos estructurales como átomos contenidos en el nucleido 12 con una masa de 0.012 kg.

Kandela(CD): la potencia de la luz en una dirección predeterminada de la fuente que emite radiación monocromática con una frecuencia de 540 "yu 12 Hz, la fuerza energética de la luz de la cual en esta dirección es 1/683 w / cf.

Radián(Corriendo): el ángulo entre los dos radio del círculo, la longitud del arco entre el que es igual al radio.

Steradiano(CP): un ángulo de cuerpo con un vértice en el centro de la esfera, cortando la superficie del área de la esfera igual al cuadrado del cuadrado con un lado igual al radio de la esfera.

Para establecer derivados de unidades use las leyes físicas que se unen con las unidades principales. Por ejemplo, desde la fórmula de un movimiento lineal directo uniforme. v \u003d st (s- distancia viajada, t.- Tiempo) El derivado de la unidad de velocidad se obtiene igual a 1 m / s.