Шлях, переміщення, швидкість матеріальної точки. Середня та миттєва швидкості.

ЕКЗАМЕНАЦІЙНІ ПИТАННЯ З ФІЗИКИ

1 Основні поняття кінематики матеріальної точки. Види руху. Матеріальна точка, система відліку.

Матеріальна точка – тіло, розмірами і формою якого в даній задачі можна нехтувати і вважати, що вся маса тіла зосереджена в одній геометричній точці. Система відліку: система координат, тіло відліку, годинник. Лінія вздовж якої рухається матеріальна точка називається – траєкторією. Механічним рухом називають зміну положення тіла відносно інших тіл з часом. Рух тіла, при якому всі його точки рухаються однаково, називають поступальним рухом. Коливаннями називають фізичні процеси, які точно чи майже точно повторюються через однакові проміжки часу. Рух по будь-якій криволінійній траєкторії називається обертальним.

Шлях, переміщення, швидкість матеріальної точки. Середня та миттєва швидкості.

Відстань яку пройшла точка, вздовж траєкторії –шлях. Вектор що сполучає початкове положення точки і кінцеве – переміщенням. Шлях — довжина кривої, що задає траєкторію руху тіла. Позначається здебільшого літерою S, вимірюється в одиницях довжини (метр, сантиметр). Переміщення - зміна положення фізичного тіла. Переміщенням також називають вектор, який характеризує цю зміну Шви́дкість — фізична величина, що відповідає відношенню переміщення

тіла до проміжку часу, за який це переміщення відбувалось. Швидкість — величина векторна, тобто вона має абсолютну величину і напрямок. Відношення пройденого шляху ∆х до проміжку часу ∆t, протягом якого здійснювався рух, називають середньою швидкістю матеріальної точки за час ∆t:.миттєва швидкість v – це похідна відкоординати х за часом t, або похідна від пройденого шляху (припрямолінійному русі) за часом

 

Миттєве прискорення. Прискорення при поступальному русі. Формула прискорення при криволінійному русі матеріальної точки. Нормальне і тангенціальне прискорення.

В свою чергу, похідна від швидкості дає миттєве прискорення

тіла у момент часу t. прискорення є першою похідною від швидкості за часом. Для оцінки зміни швидкості за часом вводять фізичну величину, яка

називається прискоренням. Прискорення в певний момент часу або у даній точці траєкторії визначається границею відношення вектора зміни швидкості ν r ∆ до відповідного проміжку часу ∆t. Розглянемо рух у загальному випадку, тобто такий рух, коли швидкість може змінюватись з часом як за величиною, так і за напрямком. Такий рух назвемо криволінійний рух. Кутове прискорення - похідна від кутової швидкості по часу Прискорення — векторна величина. Його напрямок не завжди збігається із напрямком швидкості. В загальному випадку вектор прискорення утворює з вектором швидкості деякий кут і розкладається на дві складові. Складова вектора прискорення, яка направлена паралельно до вектора швидкості, а, отже, вздовж дотичної до траєкторії, називається тангенціальним прискоренням. Складова вектора прискорення, що направлена перпендикулярно до вектора швидкості, а, отже, вздовж нормалі до траєкторії, називається нормальним прискоренням.

 

Кінематика обертального руху. Кутова швидкість та кутове прискорення. Зв’язок лінійних та кутових величин.

Обертальний рух(кінематика обертального руху) – це рух, при якому всі точки абсолютно твердого тіла рухаються по колах, центри яких лежать на одній прямій. Ця пряма називається віссю обертання. Кола, по яких рухаються точки тіла, лежать у площинах, перпендикулярних цій осі. Кутова швидкість (ω) – векторна фізична величина, що характеризує швидкість обертання і дорівнює першій похідній кутового переміщення за часом. Кутове прискорення (ε) – векторна фізична величина, що характеризує швидкість зміни кутової швидкості і дорівнює першій похідній кутовій швидкості за часом

 

Кінетична енергія тіла, що обертається.

є аналогічним до виразу для кінетичної енергії матеріальної точки або тіла, що рухається поступально якщо роль маси відіграє момент інерції, а роль лінійної швидкості – кутова швидкість.

 

Основні види деформації. Сили пружності.. Поняття механічного напруження. Діаграма розтягу.

Деформація зміна розмірів і форми твердого тіла під дією зовнішніх сил або якихось інших впливів. деформації:пружну (або оборотну), якщо тіло після усунення впливів, що спричинили деформацію, повністю відновлює свою початкову форму і розміри (внаслідок накопиченої потенціальної енергії);залишкову (або необоротну), коли після усунення прикладених сил або інших впливів тіло не відновлює свою початкову форму і розміри (робота зовнішніх сил переходить у теплоту). Залишкові деформації у свою чергу поділяються на пластичні, викликані зростанням напруження і в'язкі (повзучість), що відбуваються під навантаженням з перебігом часу. Сили пружності — сили, що виникають в тілі при його пружній деформації викликані цією деформацією. Є окремим випадком потенційних сил. Наближено описуються законом Гука. Напрýження (механічне напруження) — міра інтенсивності внутрішніх сил, розподілених по перетинах, тобто зусилля, що припадають на одиницю площі перетину тіла. В Міжнародній системі одиниць напруження обчислюють у паскалях, Па.

 

Момент імпульсу та моменти інерції твердого тіла. Приклади.

Моме́нтом і́мпульсу називається векторна величина, яка характеризує інерційні властивості об'єкта, що здійснює обертальний рух відносно певної точки (початку координат). Моме́нт іне́рції (одиниця виміру в системі СІ [кг м2]) — в фізиці є мірою інерції обертального руху, аналогічно масі для поступального. В загальному випадку, значення моменту інерції об'єкта залежить від його форми та розподілу маси в об'ємі: чим більше маси сконцентровано далі від центра мас тіла, тим більшим є його момент інерції. Також його значення залежить від обраної осі обертання.

 

В’язкість. Формула Ньютона. Динамічна та кінематична в’язкість.

В'я́зкість або внутрішнє тертя — властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої. Одиниця вимірювання — пуаз. Динамічна в'язкість —Відношення поздовжнього дотичного напруження τ внутрішнього тертя при прямолінійному русі рідини до градієнта швидкості по нормалі до напряму руху. Коефіцієнт пропорційності в рівнянні Ньютона для в'язкого тертя.Одиницею виміру в системі СГС є пуаз (П), в системі СІ – паскаль-секунда (Па·с). 1П=1(дин·с)/кв.см; 1сП=1 МПа·с. Кількісно коефіцієнт динамічної в'язкості дорівнює силі F, яку треба прикласти до одиниці площі зсувної поверхні шару S, щоб підтримати в цьому шарі ламінарну течію із сталою одиничною швидкістю відносного зсуву. Виділяють також коефіцієнт кінематичної в’язкості або кінематичну в'язкість ν, що є відношенням коефіцієнта динамічної в'язкості до густини речовини:

 

Рівняння Бернуллі. Динамічний та гідростатичний тиск. Часткові випадки

Рівня́ння Берну́ллі — рівняння гідродинаміки, яке визначає зв'язок між швидкістю течії v, тиском p та висотою h певної точки в ідеальній рідині.Динамічний тиск (рос. динамическое давление; англ. dynamic pressure; нім. dynamischer Druck m) – частина тиску всередині рухомої рідини або газу, зумовлена їх рухом; характеризує їх кінетичну енергію.Гідростатичний тиск - Тиск рідини в будь-якій точці об'єму цієї рідини. Тиск у рідині, що перебуває у стані спокою, створений сумою тиску газу на її вільній поверхні і зумовленого силою тяжіння тиску стовпа рідини, розташованого над точкою вимірювання. Г. т. залежить від глибини занурення. Вимірюється в одиницях висоти стовпа рідини або в одиницях тиску.

 

ЕКЗАМЕНАЦІЙНІ ПИТАННЯ З ФІЗИКИ

1 Основні поняття кінематики матеріальної точки. Види руху. Матеріальна точка, система відліку.

Матеріальна точка – тіло, розмірами і формою якого в даній задачі можна нехтувати і вважати, що вся маса тіла зосереджена в одній геометричній точці. Система відліку: система координат, тіло відліку, годинник. Лінія вздовж якої рухається матеріальна точка називається – траєкторією. Механічним рухом називають зміну положення тіла відносно інших тіл з часом. Рух тіла, при якому всі його точки рухаються однаково, називають поступальним рухом. Коливаннями називають фізичні процеси, які точно чи майже точно повторюються через однакові проміжки часу. Рух по будь-якій криволінійній траєкторії називається обертальним.

Шлях, переміщення, швидкість матеріальної точки. Середня та миттєва швидкості.

Відстань яку пройшла точка, вздовж траєкторії –шлях. Вектор що сполучає початкове положення точки і кінцеве – переміщенням. Шлях — довжина кривої, що задає траєкторію руху тіла. Позначається здебільшого літерою S, вимірюється в одиницях довжини (метр, сантиметр). Переміщення - зміна положення фізичного тіла. Переміщенням також називають вектор, який характеризує цю зміну Шви́дкість — фізична величина, що відповідає відношенню переміщення

тіла до проміжку часу, за який це переміщення відбувалось. Швидкість — величина векторна, тобто вона має абсолютну величину і напрямок. Відношення пройденого шляху ∆х до проміжку часу ∆t, протягом якого здійснювався рух, називають середньою швидкістю матеріальної точки за час ∆t:.миттєва швидкість v – це похідна відкоординати х за часом t, або похідна від пройденого шляху (припрямолінійному русі) за часом