- •1. Физические основы механики.
- •1.1. Кинематика поступательного и вращательного движений.
- •1.2Динамика поступательного движения.
- •Динамика поступательного движения
- •1.3 Механика твердого тела.
- •Взаимосвязь поступательных и вращательных физических величин.
- •1.4 Методика решения задач по механике.
- •4.Решение:
- •4. Решение
- •Алгоритм преобразования единиц измерения (позиция 5)
- •4.Решение:
- •4.Решение:
- •Электричество и магнетизм
- •2.1. Электростатика Закон Кулона: Закон сохранения зарядов:
- •Правила Кирхгофа.
- •2.3 Магнетизм
- •Сила Лоренца
- •2.4 Методика решения задач по электромагнетизму.
- •4. Решение:
- •4. Решение;
- •4. Решение:
- •4 Решение:
- •4 Решение:
- •Греческий алфавит
Динамика поступательного движения
Импульсный способ |
Силовой способ |
Энергетический способ |
Закон сохранения импульса:
|
Второй закон Ньютона , (m=const) ∑–уравнение движения(m=сonst) |
а) Закон сохранения мех. энергии:
б) Закон Ломоносова: (Q – количество теплоты)
|
=μN F(.)=G(закон Всемирного тяготения)
Данную колонку можно продолжить при изучении электромагнетизма и др. | ||
Изменение импульса:
| ||
в) | ||
(при гравитационном взаимодействии материальных точек) (при упругой деформации) |
1.3 Механика твердого тела.
В этом разделе вводятся новые физические величины: момент инерции J, момент импульса , момент силы.
При решении задач на вращательное движение полезно пользоваться следующей таблицей: Таблица 5
Взаимосвязь поступательных и вращательных физических величин.
Поступательные физ. величины |
Вращательные физ. величины |
Взаимосвязь |
Эту таблицу удобно использовать при решении задач, если студент забыл какую – то формулу вращательного движения. Например, чтобы перейти от второго закона Ньютона к основному уравнению вращательного движения, поступаем так: записываем второй закон Ньютона: Из таблицы 5 следует: т.е.
Студентам предлагается, используя таблицы 4 и 5, составить (по аналогии) таблицу 6 «Динамика вращательного движения абсолютно твердого тела».
1.4 Методика решения задач по механике.
Во-первых, необходимо выяснить, к какому разделу физики относится данная задача: к кинематике или динамике. Во-вторых, какой следует применить способ решения.
Как уже упоминалось, существует 5 основных способов решения механических задач: кинематический (поступательное и вращательное движения), импульсный, силовой и энергетический.
Формулы, необходимые для решения этих задач, приведены в табл.1-5.
Чтобы придать решению задач более строгий и понятный вид, студентам предлагается использовать ниже приведенный Алгоритм (см. с.14).
Кроме того, следует придерживаться следующих требований, предъявляемых к решению задач по физике (не только механических).
Выписать условие задачи в колонку в принятом стандартном буквенном и числовом обозначениях. Если необходимо обозначить несколько сходных величин, можно ввести большие и малые буквы или численные индексы.
Все величины, приведенные в условии задачи, выразить в интернациональной системе единиц (СИ).
Вспомнить физические законы, на основании которых должно проводиться решение задачи. Дать формулировку этих законов.
Сделать чертеж (рисунок, график, схему), поясняющий содержание задачи. Например, изобразить тело с приложенными к нему силами, схему электрической цепи и т. п.
Решение большинства задач сводится к составлению алгебраических уравнений, отражающих заданный физический процесс. Поэтому задачи необходимо доводить до конца не в численном, а в буквенном виде. При таком способе ответ получается в виде формулы, которая позволяет проверить полученный результат.
(Не следует смущаться, если в уравнения войдут величины, не заданные в условии задачи. Такие величины, как правило, или исключаются при алгебраических выкладках, или они могут быть найдены в справочных таблицах).
Получив ответ в виде алгебраической формулы, надо произвести проверку единиц измерения, т.е. убедиться, что эти единицы в правой и левой частях равенства совпадают ( см. табл.1).
Подставить в формулу числовые значения величин, приведенных в условиях задачи. При арифметических расчетах следует использовать правила приближенных вычислений и производить расчеты лишь с тем количеством значащих цифр, которое определяется условиями задачи.
Необходимо обратить внимание на численное значение конечного результата задачи. Так, например, если коэффициент полезного действия больше 100% , значит, была допущена ошибка.
Алгоритм решения задач
1. Дано: 2.Рисунок : 3.Используемые формулы:
Перевод в Си Основная формула
а) - ? Дополнительные
б) - ? формулы