Контрольная работа №1 по дисциплине «Концепции современного естествознания»
) Сформулируйте основные законы классической механики материальной точки
жүктеу/скачать 251,5 Kb.
|
1-88 Концепция современного естествознания
- Бұл бет үшін навигация:
- задач, в которых можно считать Землю материальной точкой и примеры, в которых - нельзя.
- 3.Дайте понятие внутренней энергии. Какие виды внутренней энергии вы знаете Как измеряется внутренняя энергия Определите внутреннюю энергию 1 моля идеального газа при нормальных условиях.
- Внутренней энергии
| 2) Сформулируйте основные законы классической механики материальной точки. Как моделируется система, состоящая из двух и более материальных точек? Приведите примеры задач, в которых можно считать Землю материальной точкой и примеры, в которых - нельзя.
Классическая механика — вид механики (раздела физики, изучающей законы изменения положений тел и причины, это вызывающие), основанный на 3 законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Поэтому её часто называют «Ньютоновской механикой. Законы Ньютона рассматривают обычно как систему взаимосвязанных законов. Первый закон Ньютона: тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока приложенные к телу силы не вызовут изменения этого состояния. Свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии или взаимном уравновешивании внешних воздействий называется инертностью. Второй закон Ньютона (основной закон динамики поступательного движения): произведение массы материальной точки на ускорение равно действующей на эту точку силе. Векторы силы и ускорения имеют одинаковые направления. Воздействие тел (материальных точек) друг на друга всегда является взаимным и определяется третьим законом Ньютона (законом о равенстве действия и противодействия): силы, с которыми две материальные точки взаимодействуют между собой, равны по модулю и направлены противоположно друг другу вдоль прямой, проходящей через эти точки. Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек. Это следует из того, что и для системы материальных точек взаимодействие сводится к силам парного взаимодействия между материальными точками. Материальная точка — тело, размерами которого по сравнению характерными расстояниями данной задачи можно пренебречь. Так Землю можно считать М.Т. при изучении её движения вокруг Солнца, пулю можно считать М.Т. при её движении в поле тяжести Земли, но нельзя считать таковой при учете её вращательного движения в стволе винтовки. При поступательном движении в ряде случаев при помощи понятия М.Т. можно описывать и изменение положения более крупных объектов. Так, например, тепловоз, проходящий расстояние 1 метр, может считаться М.Т., поскольку его ориентация относительно системы координат в процессе движения является фиксированной и не влияет на постановку и ход решения задачи. Планета Марс и Солнце – в данном случае Землю можно считать материальной точкой, т.к. тела находятся на расстоянии много большем их собственных размеров Планета Земля и яблоко - Землю в этой ситуации нельзя считать материальной точкой. Хотя расстояние от яблока до поверхности Земли, конечно, много меньше размеров Земли (земного радиуса), но гравитационные силы, как и все другие силы в механике, удовлетворяет принципу независимости: действие любой силы не зависит от наличия других сил. В результате сила, действующая на наше яблоко одновременно со стороны нескольких материальных точек, будет равна просто векторной сумме этих сил. 3.Дайте понятие внутренней энергии. Какие виды внутренней энергии вы знаете? Как измеряется внутренняя энергия? Определите внутреннюю энергию 1 моля идеального газа при нормальных условиях. Внутренняя энергия тела (обозначается как E или U) — полная энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил. Следовательно, внутренняя энергия складывается из кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии взаимодействия между ними и внутримолекулярной энергии. Она подразделяется на несколько уровней в зависимости от характера процессов, приводящих к ее изменению. 1.Кинетическая энергия теплового движения молекул и потенциальная энергия их взаимодействия, а также кинетическая энергия атомов в молекулах и потенциальная энергия их взаимодействия. 2.Энергия электронных оболочек атомов и ионов (энергия химической связи). 3.Энергия взаимодействия нуклонов (протонов и нейтронов) в ядрах атомов. 4.Энергия взаимодействия кварков в адронах. 5.Собственная энергия покоя элементарных частиц. Внутреннюю энергию тела нельзя измерить напрямую. Можно определить только изменение внутренней энергии: где
— работа, измеренная в джоулях Для квазистатических процессов выполняется следующее соотношение: где
— энтропия, измеренная в джоулях/кельвин — давление, измеренное в паскалях — химический потенциал — количество частиц в системе Единицей измерения внутренней энергии является 1 Дж. В случае простейшей физической системы — идеального газа — изменение Внутренней энергии, как показывает кинетическая теория газов, сводится к изменению кинетической энергии молекул, определяемой температурой . Поэтому изменение Внутренней энергии идеального газа (или близких к нему по свойствам газов с малым межмолекулярным взаимодействием) определяется только изменением его температуры (закон Джоуля). жүктеу/скачать 251,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|