Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Электрический ток – упорядоченное по направлению движение электрических зарядов. За направление тока принимается направление движения положительных зарядов. Для возникновения и существования электрического тока в проводнике необходимо создать в нём и поддерживать электрическое поле.

Постоянный ток – ток, сила которого не меняется с течением времени.

Действия тока: тепловое, химическое, магнитное, механическое.

Носители тока: в металлах – электроны, в растворах солей и кислот + и – ионы, в газах электроны и + ионы

 

Сила тока I =   измеряется в амперах (А), показывает какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Измеряется амперметром, который включается в электрическую цепь последовательно.

 

Напряжение U = измеряется в вольтах (В), показывает какую работу совершает ток при перемещении заряда. Измеряется вольтметром, который включается параллельно проводнику, на котором нужно измерить напряжение

Сопротивление R (Ом)  электрическое сопротивление проводника – величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току. Сопротивление проводника зависит от его размеров и от материала, из которого изготовлен проводник. Сопротивление  не зависит от I и U .

R =  где S - площадь поперечного сечения, l - длина проводника, ρ – удельное сопротивление

ρ – удельное сопротивление (Ом·мм²/м) показывает каким сопротивлением обладает проводник длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм²

Закон Ома для участка цепи I =  сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника

Последовательное соединение проводников – соединение проводников без разветвлений, когда конец одного проводника соединён с началом другого проводника.

Если одна лампа перегорит, цепь разомкнётся и вторая лампа погаснет.

 

При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова : I ₁ = I ₂ = I

 Полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников: R = R ₁ + R ₂

 Общее напряжение равняется сумме напряжений на проводниках: U = U ₁ + U ₂ = I ( R ₁ + R ₂ )

 Параллельное соединение проводников – соединение, при котором все проводники подключаются к одной и той же паре точек, начала и концы проводников присоединяются к одной и той же точке. Сопротивление всей цепи меньше сопротивления любого её участка.

Напряжения на всех участках цепи одинаковы  U = U ₁ = U ₂

 Сумма токов, протекающих по проводникам, равна току в неразветвлённой цепи I = I ₁ = I ₂

 Сопротивление всей цепи  =  + величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включённых проводников.

Если все проводники одинаковые R = (n – число проводников, R₁ – сопротивление одного проводника)

 

Работа тока A = U·I·τ  показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику. Работа измеряется в Дж.

При прохождении тока по проводнику проводник нагревается, и происходит теплообмен с окружающей средой, т.е. проводник отдаёт теплоту окружающим его телам. 

 Закон Джоуля – Ленца Q = I ² ·R·τ: количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

Мощность тока P =  = I·U  измеряется в ваттах (Вт)

Реостат – прибор для регулирования силы тока.  С помощью перемещаемого движка 2 можно увеличивать или уменьшать величину сопротивления.

 

- условное обозначение реостата

 

Равномерное движение

Механи́ческим движе́нием тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Материа́льная то́чка (частица) — простейшая физическая модель в механике — обладающее массой тело, размерами и  формой  которого можно пренебречь в условиях исследуемой задачи. Механическое движение относительно. Чтобы определить положение тела в пространстве, нужно знать его координаты. Для определения координат материальной точки следует, прежде всего, выбрать тело отсчёта и связать с ним систему координат.

Телом отсчёта называется тело, относительно которого определяется положение других тел. Тело отсчёта выбирают произвольно. Это может быть что угодно: Земля, здание, автомобиль, теплоход и т.д.

Система координат, тело отсчёта с которым она связана, и указание отсчёта времени образуют систему отсчёта,относительно которой рассматривается движение тела

Траектория это линия, по которой движется тело.

В зависимости от вида траектории движения разделяются на прямолинейные и криволинейные.

Путь ( l )  - длина траектории, величина скалярная.

Перемещение ( S ) – вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела. Перемещение – величина векторная. Вектор перемещения направлен от начальной точки движения к конечной.

Проекции вектора перемещения на координатные оси могут быть выражены через разности координат его конца и начала.

Проекция вектора перемещения на ось ОХ S_x = x – x ₀

Проекция вектора перемещения на ось OY: S_y = y – y ₀

Модуль вектора перемещения (то есть длина отрезка, который соединяет начальную и конечную точки движения) может быть равен пройденному пути или быть меньше пройденного пути. Но никогда модуль вектора перемещения не может быть больше пройденного пути.

 Проекция вектора на ось равна нулю, если вектор перпендикулярен оси.

 Равномерное движение – это такое движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути, движение с постоянной скоростью.

υ_х =  =   скорость характеризует быстроту изменения координаты.

· Если υ_х   0 тело движется по направлению оси ОХ, график скорости лежит выше оси времени

· Если υ_х   0 тело движется противоположно оси ОХ, график лежит ниже оси времени

Основная единица измерения скорости м/с      36 км/ч =  = 10м/с

Перемещение тела за время τ равно площади фигуры под графиком зависимости скорости от времени. S = υ·τ       

 

 При прямолинейном движении путь равен перемещению.

Путь не может быть отрицательной величиной.

Чем больше угол наклона графика перемещения к оси времени, тем больше скорость движения тела.  υ₁   υ₂

Уравнение координаты при равномерном прямолинейном движении

  х = х₀ + S_x  = х₀ + υ _х ·τ

     Если тело  движется по направлению оси ОХ, то график х(t)  

      направлен вверх

     Если   тело движется противоположно оси ОХ, то график   

   зависимости х(t) направлен вниз

Неравномерное движение – движение с переменной скоростью.

Сред­ней ско­ро­стью на­зы­ва­ют от­но­ше­ние пол­но­го пе­ре­ме­ще­ния, ко­то­рое со­вер­ши­ло тело, ко вре­ме­ни, за ко­то­рое со­вер­ше­но это пе­ре­ме­ще­ние.  V _ср =

 

Относительность движения

Все тела во Вселенной движутся, поэтому не существует тел, которые находятся в абсолютном покое. По той же причине определить движется тело или нет, можно только относительно какого-либо другого тела. 

Относительность механического движения – это зависимость траектории движения тела, пройденного пути, перемещения и скорости от выбора системы отсчёта. Всякое движение относительно. Относительно разных систем отсчета одно и то же тело может как двигаться, так и покоиться одновременно. Например, ученик, сидящий за школьной партой, покоится относительно парты, но движется относительно Солнца. Траектория движения тела так же может быть различной относительно разных тел отсчета. Например, точка на конце лопасти вертолета, взлетающего с земли, для пилота описывает окружность, а для наблюдателя на Земле – винтовую линию.

. V ₂₁  - скорость второго тела относительно первого

V ₁₂ – скорость первого тела относительно второго

· Если два поезда длиной l ₁ и l ₂  движутся навстречу друг другу со скоростями V ₁ и V ₂ , то время, в течение которого поезда будут проезжать мимо друг друга t = ( l ₁ + l ₂ ) / ( t ₁ + t ₂ )

· Если два поезда длиной l ₁ и l ₂  движутся в одном направлении со скоростями V ₁ и V ₂ , то время, в течение которого один поезд будет обгонять второй поезд t = ( l ₁ + l ₂ ) / ( V ₂ - V ₁ )

 

 Равноускоренное движение

Равноускоренное движение – это движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени увеличивается (или уменьшается) на одно и тоже значение.

Ускорение характеризует быстроту изменения скорости. Это число, на которое изменяется скорость за каждую секунду. Если ускорение тела по модулю велико, это значит, что тело быстро набирает скорость (когда оно разгоняется) или быстро теряет ее (при торможении).

Ускорение - это физическая векторная величина, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.

 При разгоне направление ускорения совпадает с направлением скорости. Ускорение положительное.

 

При торможении направление ускорения противоположно направлению скорости. Ускорение отрицательное.

 

При равноускоренном движении скорость тела линейно изменяется со временем

  V_x = V _{0 x} + a_x·τ

·  Если проекция ускорения больше нуля, скорость тела увеличивается, график скорости направлен вверх

· Если проекция ускорения меньше нуля, скорость тела уменьшается, график скорости направлен вниз.

· Если график скорости пересекает ось времени, то на первом этапе тело тормозило, а на втором этапе двигалось ускоренно в противоположную сторону.

· Чем больше угол наклона графика скорости к оси времени, тем больше модуль ускорения.

· Для определения пути и модуля перемещения следует вычислять площадь фигуры под графиком скорости

 Равноускоренное движение – движение с постоянным ускорением.

· если не известно время движения, то перемещение можно рассчитать по формуле     S = ( V ² – V ₀ ² ) / 2 a

· если тело начинает двигаться из состояния покоя, то

V ₀ =0 ⇒ S = at²/2

·  если не известно ускорение, то перемещение можно определить по средней скорости равноускоренного движения V _ср = ( V + V ₀ )/2

S _{n ҆} ^҆ = S_n – S_{n -1}  - путь в n -ю секунду движения

l = ⃓ x ₁ - x ₂ ⃓ расстояние между телами

Движение тела по вертикали

Свободное падение – движение только под действием силы тяжести, равноускоренное движение с постоянным ускорением g . (начальная скорость V ₀ = 0)

Тело, падая, движется с ускорением потому, что на него действует сила тяжести, направленная вниз. Ускорение постоянно, так как постоянна действующая на тело сила. Ускорение не зависит от массы тела потому, что сама сила пропорциональна массе. ma = mg ⇒  a = g

g = 10 м/ c ² – ускорение свободного падения всегда направлено вертикально вниз, показывает, что скорость при свободном падении за каждую секунду увеличивается на 10 м/с. V = gt

·  При свободном падении с одинаковой высоты тела достигают поверхности Земли, обладая одинаковыми скоростями и затрачивая на падение одинаковое время

· При свободном падении тело возвращается на Землю со скоростью, величина которой равна модулю начальной скорости. Время падения тела равно времени движения вверх от момента броска до полной остановки в наивысшей точке полёта.

 Брошенное вверх тело движется с таким же ускорением, как и свободно падающее. Это ускорение равно g = 10 м/ c ² направлено вертикально вниз, поэтому скорость тела по абсолютному значению не увеличивается, а уменьшается.

· Тело, брошенное вертикально вверх, достигает максимальной высоты в тот момент, когда его скорость обращается в ноль. Поднявшись на максимальную высоту тело начинает свободное падение вниз.

· Движение вверх равнозамедленное

· Движение тела описывается уравнениями 

Движение тела по окружности

Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью — это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени описывает одинаковые дуги.

Скорость движения тела по траектории (окружности) направлена по касательной к траектории. Она называется линейной скоростью. Модуль линейной скорости равен отношению длины дуги окружности l к промежутку времени за который эта дуга пройдена: υ =

Скалярная физическая величина, численно равная отношению угла поворота радиуса-вектора к промежутку времени, за который этот поворот произошел, называется угловой скоростью: ω =

В СИ единицей угловой скорости является радиан в секунду (рад/с). 

При равномерном движении по окружности угловая скорость и модуль линейной скорости — величины постоянные: ω = const υ = const .

 υ = ω· R - формула связи между линейной и угловой скоростью. Промежуток времени T, в течение которого тело совершает один полный оборот, называется периодом вращения: T =

N — число оборотов, совершенных телом за время . За время тело проходит путь l =2 πR      

 υ =   ω =

Величина  , обратная периоду, показывающая, сколько оборотов совершает тело за единицу времени, называется частотой вращения:  =   ⇒ ω = 2πѵ

· При движении тела по окружности модуль вектора скорости может меняться или оставаться постоянным, но направление вектора скорости обязательно меняется. Поэтому вектор скорости является величиной переменной. Значит движение по окружности всегда происходит с ускорением.

·  Скорость направлена по касательной к окружности перпендикулярно радиусу окружности

· В любой точке траектории вектор ускорения перпендикулярен вектору скорости

 При равномерном движении тела по окружности его ускорение во всех точках окружности направлено к центру – центростремительное ускорение a _ц = υ²/ R

a _ц = υ²/ R = ω² R = 4 π ² R / T ² = 4 π ² · R ·ѵ²

· Центростремительная сила – сила, действующая на тело при криволинейном движении в любой момент времени, всегда направлена вдоль радиуса окружности к центру (как и центростремительное ускорение)  F = mυ ² / R

l = ·α ⁰ –  длина дуги, путь, пройденный телом

 

· У прижатых вращающихся цилиндров, у сцеплённых шестерён на поверхности совпадают линейные скорости υ₁ = υ₂

· Все точки вращающегося тела имеют одинаковые угловые скорости, частоты и периоды

ω₁ = ω₂   ѵ₁ = ѵ₂  Т₁ = Т₂

Законы Ньютона

Первый закон Ньютона постулирует существование инерциальных систем отсчета. Поэтому он также известен как Закон инерции . Инерция — это свойство тела сохранять скорость своего движения неизменной (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы.

В современной физике первый закон Ньютона принято формулировать в следующем виде:

Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тела, когда на них не действуют ни какие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

· Справедлив для всех сил

· Силы уравновешиваются, так как приложены к одному телу

 Чтобы изменить скорость движения тела, на него необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают разной инертностью. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их скорости. Величина инертности характеризуется массой тела.

Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки.  

В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

· Закон справедлив для любых сил

· Сила является причиной изменения скорости и определяет ускорение тела

·   Направление вектора ускорения всегда совпадает с направлением действия силы

· Если равнодействующая сила равна нулю, то ускорение тела рано нулю

· Если на тело действует несколько сил, то их равнодействующая равна произведению массы на ускорение

Сила – векторная физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет форму и размеры. Сила  как векторная величина характеризуется модулем, направлением и точкой приложения силы. Сила измеряется динамометром.