Билет 1 Механическое движение – это изменение положения

Билет 1
1. Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве
относительно других тел с течением времени. Например: движение автомобилей,
планет.
Для описания механического движения тела необходимо указать систему отсчета, в
которой движется тело. Система отсчета состоит из тела отсчета, системы
координат и способа измерения времени.
Например: движение поезда. Тело отсчета – станция, система координат – прямая
или координатная плоскость, прибор для измерения времени – часы.
Характеристики движения:
1. Траектория – это линия, по которой движется тело.
Если траектория прямая линия – движение прямолинейное (движение
самолёта), если кривая – криволинейное (движение Луны вокруг Земли).
2. Путь L[м] – это длина траектории.
3. Перемещение S[м] – это вектор, соединяющий начальное и конечное
положения тела.
При прямолинейном движении модуль перемещения и путь равны.
4. Скорость V[м/с] – это перемещение тела в единицу времени.

 s
v
t
Если скорость не изменяется – движение равномерное. V=const.
5. Ускорение a [м/с2] – это величина, равная изменению скорости в единицу
времени.
 

 v  v0 v
a

.
t
t
Если ускорение не изменяется a=const, то движение равноускоренное.
Ускорение может быть положительным по величине, при этом скорость тела
увеличивается, и отрицательным – скорость уменьшается (тело тормозит).
Скорость при равноускоренном движении определяется по формулам:
  
v  v0  at
Перемещение:

 at 2
s  v0 
2
v 2  v0
s
2a
2
Механическое движение самое распространенное движение в природе, является
составной частью других видов движения, например: теплового.
БИЛЕТ 3
1. Закон сохранения импульса
Импульс – это произведение массы тела на его скорость.
p= m* v [кг*м/с]
Направление импульса совпадает с направлением скорости. При взаимодействий тел
импульс может передаваться от одного тела к другому. В природе выполняется закон
сохранения импульса.
Закон: в замкнутой системе векторная сумма импульсов тел-величина постоянная.
m1v01 + m2v02 = m1 v1 + m2 v2
Замкнутой называют систему, в которой нет внешних воздействий.
Доказательво:
v01
V
V02
1
V
2
До взаимодействия
после
По III закону Ньютона: F1=F2
По II закону Ньютона: F= (mv-mv0 ) / t
(m1v1-m1v01) / t=(m2v2-m2v02) / t I *t
m1v1+m2v2=m1v01+m2v02
Применение закона
Примерами сохранения импульса является например: реактивное движение – это
движение, возникающее в результате отделения от тела его части. Например: движение
воздушного шарика, ракет, кальмара.
Рассмотрим закон сохранения импульса на примере движения ракеты. Она состоит из
оболочки,где находиться груз, камеры сгорания, и газов, образующихся при сгорании
топлива.
До старта импульс оболочки и газов равен нулю. После старта импульсы равны и
противоположны. Значит в сумме составляют нуль.
Впервые осуществил запуск настоящих ракет-Королёв.Первый космонавт –Юрий
Гагарин-12апреля 1961г. Гуррагчаа-монгольский первый космонавт.
Билет 4.
Ньютон, изучая в течение многих лет движение тел, движение Луны, планет, пришёл к
выводу , что все тела во Вселенной притягиваются друг к другу. Он назвал это явление
всемирным тяготением или гравитацией.
В середине 17 в. Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения. Закон: сила
всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно
пропорциональна квадрату расстояния между ними.
– гравитационная постоянная.
Проявлением закона всемирного тяготения в условиях Земли является сила тяжести. Это
сила, с которой Земля притягивает все тела, тогда в законе всемирного тяготения
и
, тогда
- ускорение свободного падения.
Свободным падением называют движение тела под действием силы тяжести Fтяж.
Если тело находится на высоте h над Землёй, то R=Rз +h, тогда получим
Следовательно ; ускорение свободного падения зависит;
1) от высоты над Землёй
2) от географического положения, т.к. Земля имеет радиус на экваторе больше чем на
полюсах, значит ускорение свободного падения на экваторе меньше, чем на полюсе.
Билет 5.
Сила упругости. Сила трения. Трение в природе и технике.
Сила-это причина изменения скорости тела или отдельных его частей. В результате
действия силы возникает деформация тела.
Сила упругости-это сила, с которой тело действует на опору или подвес.
Причиной возникновения силы является деформация опоры или подвеса. Например:
подвесили груз на пружину-пружина растягивается, т.е. деформируется, в ней возникает
сила, стремлящаяся вернуть пружину в первоначальхое состояние-это и есть сила
упругости.
Fупр[н]
Сила упругости характеризуется:
1) Точкой приложения –она приложена к точке соприкосновения тела с опорой или
подвесом.
2) Направлением-сила упругости направлена против деформации опоры или подвеса
(вдоль подвеса или перпендикулярно опоре).
3) Величиной: в середине 17 века Гук установил закон, позволяющий найти силу
упругости.
Fупр=k*x , где k-жестокость пружины зависит от размеров пружины и материала.
Например:
Сила трения-это сила, которая вүзникает при соприкосновении тел.
Причина:
1) Неровность, шероховатость поверхностей тел
2) Гладкие поверхности
Сила возникает из-за проявления сил межмолекулярного притяжения. Fтр [H]
Сила трения характеризуется:
1. Точкой приложения-это точка соприкосновения поверхностей тел.
2. Направлением- она направлена против движения, скорости тела.
3. Величиной-сила трения зависит от рода поверхностей и силы давления тела.
Fтр=мmg, где
м--коэффициент трения
Например :
Виды трения:
1) Трение покоя-это сила, необходимая чтобы вывести тело из состояния покоя.
2) Трения скольжение-это сила, с которой тело скользит по поверхности другого.
3) Трение качения-это сила, с которой тело катится по поверхности другого.
Трение качения всегда меньше трения скольжения.
4) Сопротивление жидкости и газа возникает при движении тела в газе и
жидкости.
Трение в природе и технике имеет большое значение. Оно может быть полезным и
вредным. Когда полезно его старают увеличить, вредно-уменьшить.
Без трения люди не могли бы ходить, предметы выскальзовали бы из рук, автомобиль не
мог бы затормозить и т.д. Но во всех машинах при трении изнашиваются движущие части,
для предотвращения этого используют смазку, подшипники.
Билет №6
Газ оказывает давление на стенки сосуда, в котором находится и на тело, помещенное в
газ. Давление газа создаётся ударами молекул о стенки сосуда или тело. Молекулы газа
беспорядочно движутся, сталкиваются друг с другом и так же со стенками сосуда.
Существования давления газа доказывает опыт: под колокол насоса помещают слегка
надутый воздушный шарик, при откачивании воздуха шарик раздувается и становится
круглым, значит газ давит на стенки шара одинаково по всем направлениям.
Давление газа зависит: 1)от температуры (чем выше температура, тем больше давление; 2)
от объёма газа (при увеличении объёма давление газа уменьшается).
Паскаль доказал, что давление газа передаётся без изменения в любую его точку. Закон
Паскаля объясняет следующий опыт: если шар с отверстием заполнить дымом и надавить,
то дым будет выходить одинаково из всех отверстий, так как давление передаётся
одинаково во все стороны.
Землю окружает воздушная оболочка, её называют атмосферой. Воздух представляет
собой смесь газов: азот, кислород и другие газы. Следовательно, воздух оказывает
давление на землю и все тела, находящиеся на ней. Это давление называют атмосферным.
Впервые измерил атмосферное давление Торричелли. Он взял стеклянную трубку
длинной около 1м, запаянную с одного конца и заполнил её ртутью. Затем он перевернул
трубку в чашку с ртутью. Часть ртути при этом вылилась. Высота столба ртути
оставшейся в трубке оказалась равна 760мм. Так как ртуть находится в равновесии, значит
её давление в трубке равно атмосферному. Поэтому атмосферное давление принято
измерять в мм ртутного столба. Нормальным считается давление 760мм рт. ст.
Нормальным называется давление воздуха при нуле градусов Цельсия на уровне моря.
Атмосферное давление зависит от высоты над уровнем моря. Чем выше поднимаемся над
уровнем моря, тем давление становится меньше, чем ниже уровня моря - давление
увеличивается. На каждые 12м высоты давление изменяется на 1мм ртутного столба.
Изменение давления объясняется различной высотой столба воздуха и его различной
плотностью. У поверхности Земли воздух более плотный, чем на высоте над Землёй.
Билет 7.
Механическая работа – это величина равная произведению силы, перемещения и
косинуса угла между ними.
А [Дж]; A= F ∙ S ∙ cosα.
Если сила и перемещение совпадают по направлению, то A= F ∙ S
Энергия характеризует способность тела совершать работу.
E [Дж]
Существуют 2 вида механической энергии:
1) Кинетическая. Кинетической энергией обладает любое движущееся тело.
Ек=mV²/2 – зависит от массы и скорости тела.
2) Потенциальная. Потенциальной энергией обладают:
1) Тело, поднятое над землёй
Ер = mgh
2) Упруго-деформированное тело (например: пружина, резина)
Растянутая пружина обладает потенциальной энергией и при сжатии может
совершить работу, например: закрыть дверь.
Закон : в отсутствии трения сумма кинетической и потенциальной энергии не
изменяются. Энергия может переходить из одного вида в другой. Например: мяч падает на
Землю: на высоте, над Землёй мяч обладал потенциальной энергией. При падении
потенциальная энергия превращается в кинетическую, в момент падения мяч имеет только
кинетическую энергию.
Закон сохранения энергии - это основной закон природы. Согласно этому закону
энергия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает, а переходит из одного вида в другой.
Например: падающая вода обладает потенциальной энергией, которая переходит в
кинетическую и может вращать турбину на электростанции.
Билет №8
Колебательное движение – это периодическое изменение координаты тела в
пространстве относительно других тел.
Колебания возникают в колебательных системах. К ним относятся пружинные и
математические маятники.
Особенность колебаний – периодичность – повторяемость через равные промежутки
времени.
Виды колебаний: свободные и вынужденные.
1) Свободные колебания – это колебания, протекающие без внешних воздействий
после вывода системы из положения равновесия. Эти колебания являются
затухающими.
2) Вынужденные колебания – это колебания, протекающие под действием
периодически изменяющиеся силы.
Характеристики колебаний
1) Амплитуда – это максимальное отклонение тела от положения равновесия
.
2) Период – это время одного полного колебания Т .
3) Частота – это число колебаний в единицу времени.
; T
;
Механические волны – это распространение колебаний в среде с течением времени.
Источником волн является колеблющееся тело.
Виды волн:
1. Поперечная – это волна, в которой колебания частиц перпендикулярно
распространению волны.(волны на воде)
2. Продольная – это волна в которой колебания частиц параллельны
распространению волны(звук).
Поперечная волна характеризуется гребнями и впадинами, а продольная –
сгустками и разряжениями.
Характеристики волн:
1. Скорость – зависит от вида волн, состояния среды. Например для звука 330 м/с
при 00 С в воздухе, в воде 1500 м/с , в стали 5000 м/с.
2. Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за период. Это
расстояние между точками, колеблющимися одинаково.
Звук – это распространение колебаний определённой частоты в среде.
Звук делится на три вида:
1. Инфразвук – частота колебаний
16 Гц
2. Акустический - частота колебаний 16 Гц
3. Ультразвук – частота колебаний
Человеческое ухо способно воспринимать только акустический звук.
Звук характеризуется:
1. Скоростью распространения.
2. Громкостью. Она зависит от амплитуды колебаний, измеряется в белах (Б) или
децибелах (дБ).
3. Высотой. Она зависит от частоты колебаний.
Явление отражения звука называется ЭХО.
Условие ЭХО: отражённый звук и произнесённый должны отставать не менее, чем
на
Колебательное движение и волны широко распространены в природе и технике:
колебания ветки дерева, маятника часов, иглы швейной машины, автомобиля на
рессорах, звук, волны на воде и т.д.
Билет № 9
Более 2500 лет назад учёные предположили, что все вещества имеют дискретное
строение, то есть состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки, это
доказывают опыты с растворением краски, расширение тел при нагревании и т.д.
Эти мельчайшие частицы назвали молекулами. Молекула – это мельчайшая частица
вещества, обладающая его химическими свойствами.
Молекулы вещества движутся. Этот факт доказывается диффузией. Диффузия - это
явление проникновения одного вещества в другое или смешивание веществ.
Диффузия может быть в газах (распространение запаха), в жидкостях (растворение краски
в воде), в твёрдых телах (свинец и золото за 5 лет срослись на 1 мм)
Механизм диффузии: При соприкосновении веществ молекулы одного вещества
движутся и проходят промежутке между молекулами другого вещества.
Скорость диффузии определяется скоростью движения молекул вещества.
Скорость диффузии зависит:
1)От температуры вещества: чем выше температура, тем быстрее протекает диффузия.
Например, соль быстрее растворяется в горячей воде, чем в холодной.
2)От состояния вещества: в газах диффузия протекает быстрее, чем в жидкостях и в
твердых телах. Значит скорость молекул газов быстрее скорости молекул жидкости и
твердых тел.
Молекулы вещества взаимодействуют: приталкиваются и отталкиваются. Если расстояние
между молекулами равно их диаметру, то притяжение и отталкивание равны по величине.
Если увеличить расстояние, то притяжение молекул становится больше, чем
отталкивание. Если уменьшить расстояние между молекулами, тогда возрастает
отталкивание. Существование взаимодействия молекул доказывают опыты по сжатию тел
(мяч, воздушный шарик) и опыт со свинцовыми цилиндрами (если их поверхность будет
гладкой, то они слипаются, потому что между молекулами цилиндров проявляется
притяжение)
Молекулярное строение: расположение молекул, их движение, характер взаимодействия
объясняет агрегатное состояние вещества. Агрегатные состояния: твердое, жидкое,
газообразное . Твердое. В этом состоянии молекулы плотно расположены друг к другу,
совершают колебания около положения равновесия, сильно взаимодействуют. Молекулы
расположены в строгом порядке.
Жидкое. Молекулы такого тела расположены беспорядочно, на близком расстоянии,
движение хаотичное, взаимодействии сильное, но слабее, чем в твердых телах.
Газ. В таком состоянии молекулы располагаются на больших расстояниях беспорядочно,
движутся хаотично и взаимодействуют слабо.
Каждому агрегатному состоянию вещества соответствуют разные свойства.
1.Твердое: 1)сохраняет форму и V
2.Жидкое: 1)сохраняет V,но принимает форму сосуда. В малом объёме жидкость имеет
форму шара.
3.Газ: 1) принимает форму сосуда и занимает весь предоставленный объём.
Вывод: вещества могут переходить из одного агрегатного состояния в другое, например:
при изменении температуры. В результате изменяется расположение, движение,
взаимодействие молекул. Значит, изменяется агрегатное состояние. Пример при
нагревании лёд превращается в воду, а вода в пар.
Билет 10.
Внутренняя энергия-это кинетическая энергия движения и потенциальная энергия
взаимодействия молекул. Так как любое тело состоит из молекул, которые движутся и
взаимодействуют, значит, любое тело обладает внутренней энергией.
Способы изменения внутренней энергии тела:
1.Совершение работы (потереть тело, согнуть и т.д.)
2.Теплопередача (солнце нагревает Землю и т.д.)
Теплопередача-это передача энергии от одного тела к другому.
Виды теплопередачи:
1.Теплопроводность.
2.Конвенция.
3.Излучение.
Теплопроводность-вид теплопередачи, при котором энергия передаётся от одной части
тела к другой. Это объясняется тем, что при нагревании одной части тела энергия молекул
увеличивается, что передаётся молекулам другой части тела при их взаимодействие.
Хорошими проводниками тепла являются металлы (медь). Плохо проводят тепло
жидкости и газы. Например: двойные рамы сохраняют тепло, т.к. между ними воздух.
Конвекция-теплопередача, при которой энергия передаётся струями жидкости или газа.
При нагревании газ расширяется и поднимается вверх под действием силы Архимеда, т.к.
его плотность меньше плотности холодного газа. Конвенция может быть: естественная и
вынужденная (при перемешивании).
Излучение-вид теплопередачи при помощи электромагнитных волн. Согласно этому виду
теплопередачи любое нагретое тело излучает энергию, менее нагретое поглощает. Любое
чёрное тело больше поглощает и больше отдаёт энергии, чем светлое.
Использование способов теплопередачи:
1.Теплопроводность (двойные рамы, деревянные ручки, оперение птиц).
2.Конвенция (отопление и проветривание помещения, нагревание жидкостей, ветер, бриз).
3.Излучение (окраска самолётов, колба термоса).