View
62
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
За гальнана фізика. Викладач: Доцент кафедри загальної та експериментальної фізики Ігнатенко Вікторія Михайлівна – ЕТ 3 19 Структура курсу І модульний цикл – лекційний - практичний. Інд. заняття – 1 заняття - видача інд. завдань + перше практичне заняття, - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Загальнана фізика• Викладач:
• Доцент кафедри загальної та експериментальної фізики
Ігнатенко Вікторія Михайлівна
– ЕТ 319
Структура курсу
І модульний цикл – лекційний- практичний
Інд. заняття
– 1 заняття - видача інд. завдань + перше практичне заняття,Наступні три заняття – практичні за планом, з пятихвилинними роботамиП'яте заняття – захист індивідуальних завданьМодульний тиждень: контрольна робота з механіки, яка складається з трьох частин:
Формули,Теорія,Задачі.
Протягом семестру можна отримати до 30 бонусних балів занауко-вопошукові роботи, за
електронну демострацію і т. ін
ІІ модульний циклІІ модульний цикл – практично – – практично – лабораторнийлабораторний
Інд. заняття – захист індивідуальних робіт,Інд. заняття – захист індивідуальних робіт,консультації, контрольні роботи з механіки консультації, контрольні роботи з механіки
та молекулярної фізикита молекулярної фізики
ІІІ модульний циклІІІ модульний цикл – лабораторно - – лабораторно - практичний практичний
Інд. заняття – захист індивідуальних робіт,Інд. заняття – захист індивідуальних робіт,консультації, контрольні роботи з консультації, контрольні роботи з
електрики та магнетизмуелектрики та магнетизму
Список рекомендованої літератури
1. Савельев И.В. Курс общей физики, Т.1-3. – М.: Наука, 1982.
2. Черняк Л.М. Лекції із загальної фізики, Книги1-3. – Суми: Вид-во Алан-ЕКС, 2003.
3. Ігнатенко В.М. Курс лекцій з механіки, Суми: Вид-во СумДу, 2007
4. Ігнатенко В.М. Механічні коливання і хвилі, Суми: Вид-во СумДу, 2007
5. Ігнатенко В.М., Нефедченко В.Ф., Опанасюк А.С. – Посібник до практичних занять з фізики, Частина І, ІІ. Суми: Вид-во СумДу, 2007
6. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. – М.: Высшая школа, 1981.
7. Лабораторний практикум з фізики (Механіка) /Укла-дачі: Ігнатенко В.М., Міщенко Б.А., Опанасюк А.С. – Суми: Вид-во СумДУ, 2006.
8. Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики. Раздел 2 “Молекулярная физика и термодинамика”. – Сумы: Изд-во СумГУ, 1999.
9. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу загальної фізики. Розділ 3 “Електрика”. – Суми: Вид-во СумДУ, 1999.
10. Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики. Раздел 3 “Магнетизм”. – Сумы: Изд-во СумГУ, 1999.
11. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу загальної фізики. Розділ 4 “Фізика коливань та хвиль”. – Суми: Вид-во СумДУ, 1999.
12. Опанасюк А.С., Міщенко Б.А. Збірник задач для контрольних робіт та тестування з дисципліни “Загальна фізика”, Ч. 1-2. – Суми: Вид-во СумДУ, 2006.
Що таке фізика?• Фізика грецькою мовою - природа.• Предмет фізики – найбільш загальні і
одночасно найбільш прості властивості матерії і форми її руху
• Фізика експериментальна наука. • Мовою фізики є математика• Роль фізики: 1. Основа всіх природничих наук. 2. Основа техніки. 3. Світоглядна наука. 4. Формує образ мислення.
ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ ПРОСТОРУ У ФІЗИЦІ
1 Однорідність. 2 Ізотропність. 3 Безперервність. 4 Евклідовість. 5 Тривимірність.
В теорії квантової гравітації простір на над-малих масштабах має складну багатовимірну геометрію
Масштаби мікро-, макро- та мегасвітів
1026
Характерний розмір, м
10-30 10-20 10-10 100 1010 1020 105010401030Маса, кг
100
1010
1020
1030
10-10
10-20
Сонячна система
Сонце
ЗемляМакросвіт
МікросвітЕлектрон
Людина,тварини,
об’єкти техніки
Наша Галактика
Межа спостережуваного Всесвіту
Мегасвіт
Структурні рівні будови матерії у фізиці
Характерний розмір, м
10-8
10-10
10-15
10-18
Кварки Лептони Переносники фундаментальних
взаємодій
Протонинейтрони
Молекули атоми
Елементарні частинки
Речовина
Мегасвіт
Макросвіт
Мікросвіт
Поле
Фундаментальні частинки
не більший за 10-8
Ядра
ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ ЧАСУ У ФІЗИЦІ
1 Однорідність. 2 Безперервність. 3 Односпрямованість (необоротність)
У ЗТВ – існує єдиний чотиривимірний простір-час
Сучасні теорії свідчать про те, що час (на проміжках часу 10-34 с) квантується
ТАБЛИЦЯ ЧАСУОпорні точки схеми Час, роки Час, секунди
Вік Всесвіту 9107,13 4,3 ∙10 17 Вік Землі 9105,4 1,4∙10 17 Зародження життя 9104 1,26∙10 17 Поява земноводних 8105,2 7,5·1015 Перші ссавці 8107,1 5·1015 Поява людини 6102 6·1013 1 рік 1 3·107
ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ФІЗИКИ
Квантова механіка
Фізика вакууму Звичайна речовина становить 4% маси Всесвіту
Планк, ле Бройль, Шредінгер, 1900-1924 рр.
Область невідомих законів
Класична механіка
Засновник Ньютон, 1665-67 рр.
L, m - великі, v<<c
Релятивістська механікаЗасновник Ейнштейн,
1905 р.– СТВ, 1915 р.- ЗТВL, m - великі, v~c
L, m - малі, v<<c
Релятивістська квантова механікаДірак, 1928 р.
L, m - малі, v~c
• Механіка – це розділ фізики, який вивчає закономірності механічного руху і взаємодії тіл. Механічним рухом називається зміна положення фізичних тіл у просторі з часом. Розрізняють поступальний рух, обертальний, коливальний рухи.
• Основним завданням механіки є визначення положення тіла в просторі в будь-який момент часу.
• Розрізняють класичну, релятивістську і квантову механіку.
• Система відліку - система координат, жорстко пов'язана з тілом відліку і спосіб вимірювання часу (годинник). Розрізняють інерціальні та неінерціальні системи відліку.
• Матеріальна точка – це тіло, розмірами якого в даній задачі можна знехтувати, тобто розміри тіла є малими в порівнянні з відстанями при його русі.
ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РУХУ МАТЕРІАЛЬНОЇ ТОЧКИ
z
•Траєкторія - лінія, вздовж якої рухається тіло у просторію. Радіус – вектор матеріальної точки - це вектор, який з’єднує точку відліку з матеріальною точкою у даній системі відліку.•Шлях – це довжина траєкторії тіла.•Переміщення - вектор, який з'єднує початкове і кінцеве положення тіла. •Одиниця вимірювання шляху і переміщення - метр = 1м.
А
Траєкторіяz
yx
r
zyx ezeyexr
r
B
r
vdr
dt
Швидкість матеріальної точки через її проекції на координатні осі і орти цих осей:
v v v vx y z x x y y z z
dr dx dy dze e e e e e
dt dt dt dt
v v v vx x y y z ze e e
Одиниця вимірювання швидкості -
v 1мс
Швидкість – це фізична величина, що показує, яке переміщення здійснює матеріальна точка за одиницю часу:
Прискорення – це фізична величина, що показує, з якою швидкістю змінюється швидкість руху матеріальної точки
vda
dt
vv vyx zx y z x x y y z z
dd da e e e a e a e a e
dt dt dt
Одиниця вимірювання прискорення
21][c
мa
Кінематика вивчає опис механічних рухів тіл без розгляду причин зміни виду руху. За формою траєкторії розрізняють прямолінійний та криволінійний поступальні рухи. Рівномірним прямолінійним рухом є рух, при якому матеріальна точка рухається по прямій лінії і за будь-які рівні проміжки часу здійснює однакові переміщення. Нерівномірний рух - це рух, під час якого швид-кість точки змінюється з часом за величиною і (або) за напрямком.
Скалярна середня швидкість руху
t
S
v
Векторна середня швидкість руху
t
r
v
Середнє прискорення
ta
v
Рівноприскорений рух
consta
0v-vva
t t
Рівноприскорений рух - це рух із сталим за модулем прискоренням
Швидкість
Переміщення
0v v at
2
0v2
atS t
ПОСТУПАЛЬНИЙ КРИВОЛІНІЙНИЙТА ОБЕРТАЛЬНИЙ РУХИ
• У випадку, коли траєкторія руху тіла є кривою лінією, рух називається криволінійним.
• Зручним для вирішення практичних завдань з вивчення криволінійного руху є розкладання вектора прискорення
на два компоненти: тангенціальне (дотичне до траєкторії) і нормальне (доцентрове) прискорення
naaa
22naaa
2v v, n
da a n
dt R
Тангенціальне прискорення змінює тільки величину швидкості, а нормальне - тільки її напрямок.
n a
na a
Миттєвий радіус кривизни траєкторії визначається радіусом кола, вписаного в ділянку траєкторії у даний момент часу.
Характеристики обертального руху• Обертальний рух - рух, при якому всі точки тіла рухаються по
концентричним колам. Геометричне місце точок, які є центрами цих окружностей називається віссю обертання твердого тіла.
• Кутове переміщення• Напрямок кутового переміщення визначається за допомогою
правила правого гвинта: з кінця вектора поворот тіла має відбуватися проти ходу годинникової стрілки.
• Одиницею вимірювання кутового переміщення є радіан:
.1радЗв'язок між лінійним та кутовим переміщеннями
rr
• Кутова швидкість • Одиниця вимірювання
кутової швидкості• Кутова швидкість також є
псевдовектором і визначається за правилом правого гвинта (свердлика).
• Кутове прискорення
• Одиниця вимірювання кутового прискорення
dt
d
.1с
рад
r v
2
2
dt
d
dt
d
.12с
рад
a r
nran
2
Період обертання
Зв’язок між лінійним та кутовим прискоренями
N
tT
t
N
Частота
cT 1 Гцc 11 1
Рівномірний рух точки по колу
v St
2v R
T
2T 2
0 t 2
0 2
t
Recommended