Характеристики поступального руху матеріальної точки. Рівняння поступального руху твердого тіла.

Білет

Характеристики поступального руху матеріальної точки. Рівняння поступального руху твердого тіла.

Будь-який складний механічний рух абсолютно твердого тіла можна розкласти на два простих рухи – поступальний та обертальний. Поступальним рухом називають такий рух, при якому пряма лінія, що сполучає дві довільні точки тіла, залишається паралельно сама собі, тобто її орієнтація в просторі не змінюється. При поступальному русі всі точки твердого тіла описують однакові траєкторії. Тому, знаючи рух однієї точки тіла, можна визначити рух усіх інших його точок.

В загальному випадку довільної системи матеріальних точок рух можна подати у вигляді поступального руху і відносного руху точок системи одна щодо іншої.

В класичній механіці поступальний рух задовольняє рівнянню Де - сумарний імпульс усіх тіл механічної системи, - сумарна сила.

Внутрішнє тертя(в’язкість).

В’язкість — внутрішнє тертя, властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однієї частини щодо іншої. В'язкість твердих тіл має низку специфічних особливостей і розглядається звичайно окремо.

Розрізняють в'язкість відносну, динамічну, кінематичну, ньютонівську, питому, приведену і структурну. Згідно із законом Ньютона в'язкість характеризується коефіцієнтом пропорційності η між напруженням зсуву τ і градієнтом швидкості руху шарів dv/dy у перпендикулярному до деформації зсуву напрямку (поверхні шарів): . Цей коефіцієнт називають динамічним коефіцієнтом в’язкості. Одиниця вимірювання коефіцієнта динамічної в'язкості - Пуаз, Па*c.

Кількісно динамічний коефіцієнт в'язкості дорівнює діючій 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 кінематичний коефіцієнт в’язкості ν, що є відношенням динамічного коефіцієнта в'язкості до густини речовини . Одиниця вимірювання кінематичного коефіцієнта в'язкості - Стокс, м²/с. В'язкість залежить від тиску, температури, а також іноді від градієнта зсуву (не ньютонівські середовища; їх в'язкість охоплює і так звану структурну в'язкість) Рідини, в'язкість яких не залежить від градієнту зсуву, називають ідеально в’язкими (ньютонівськими). В'язкість рідин у загальному випадку з підвищенням тиску незначно збільшується, а з підвищенням температури зменшується.

Дати визначення моменту імпульсу.

Момент імпульсу – векторна фізична величина, яка характеризує інерційні властивості об'єкта, що здійснює обертальний рух відносно певної точки (початку координат). В обертовому русі замість сили використовується момент сили , а замість імпульсу вживається момент імпульсу . Момент імпульсу тіла дорівнює .

4. Імпульс сили - H*c. Момент сили -Н*с.

5. Описати метод перевірки закономірності в колі змінного струму.

Прилади:еталонна котушка Lo = 0, 75 Гн, еталонний конденсатор Сo=1мкФ, котушка і конденсатор з невідомими L і С, еталонний опір R= 150 Ом, амперметр, вольтметр, ватметр, фазометр.

· скласти схему;

· ключ К1 поставити в положення 2, а ключ К₂ в положення 5. при цьому в колі ввімкнено лише активний опір Ro. зняти покази приладів;

· ключем К1 та К₂ ввімкнути котушки та конденсатори, зняти покази приладів;

· обчислити значення L_x та С_х. за формулами: ;

Обчисленнями переконатися в тому, що формули (1), (2), (3) у межах допустимих.похибок справджуються. , ,

Білет

Електроємність провідника.

Електроємність провідника - фізична величина, що рівна відношенню заряду на поверхні провідника до потенціалу поверхні. Електроємність не залежить від: Кількості заряду на провіднику; Матеріалу провідника (бо заряд зосереджений на поверхні провідника). Електроємність визначається: Формою провідника;Геометричними розмірами провідника;Середовищем (кожне середовище по різному впливає на електричне поле). Вплив середовища визначається величиною - відносною діелектричною проникністю середовища. Вона показує у скільки разів напруженість даного поля у вакуумі більша ніж в даному середовищі. Взаємним розташуванням відносно провідника інших провідників (дало змогу створити конденсатори). ,q - заряд на поверхні провідника - потенціал поверхні.

Білет

Дати визначення ККД.

Чим менше втрачається енергії, тим досконаліша машина. Ступінь досконалості машини характеризується коефіцієнтом корисної дії (ККД). Його визначають відношенням корисної роботи до затраченої або відношенням потужностей:

4. Роботи- Дж (Джоуль). Імпульсу моменту сили -Н*с.

Білет

Закон Ома для ділянки кола.

Закон Ома — це твердження про пропорційність сили струму в провіднику прикладеній напрузі.

Закон Ома справедливий для металів і напівпровідників при не надто великих прикладених напругах. Закон Ома: сила струму, що тече однорідним (без сторонніх сил) металевим провідником, пропорційна падінню напруги на провіднику: . Закон Ома справедливий для провідників, виготовлених із матеріалів, у яких є вільні носії заряду: електрони провідності, дірки або йони.

Білет

Білет

1. Енергія і робота. Робота змінної сили.

Енергія - кількісна міра руху та взаємодії всіх виділ матерії. Енергія не зникає і не виникає з нічого; вона може лише переходити з однієї форми в іншу. Наприклад: в автомобілі - перехід енергії палива в механічну, в організмі людини - хімічної енергії їжі в, наприклад, механічну.

Згідно з різними формами руху розглядають різні види енергії: механічну, електричну, ядерну, хімічну тощо.

Механічна енергія буває двох видів: кінетична та потенціальна.

Кінетична енергія визначається масами та швидкостями. Потенціальна енергія залежить від взаємного розміщення взаємодіючих між собою тіл.

Кількісною мірою зміни енергії взаємодіючих тіл є робота. Робота сили є однією з форм передача енергії і дорівнює кількості переданої енергії. Повну зміну енергії даного тіла можна виміряти роботою, яку могло б виконати це тіло, якби передало всю свою енергію іншому тілу.

Диференціал роботи визначається як скалярний добуток вектора сили на диференціал вектора переміщення: . Робота з переміщення з точки 1 у точку 2 визначається сумою робіт з переміщень уздовж осі х, уздовж осі у і уздовж осі z. Коли переміщення відбувається лише, наприклад, уздовж осі х, то .

2. Сила Лоренца.

Сила Лоренца - сила, що діє на електричний заряд, який перебуває водночас у електричному й магнітному полях. . Тут F- сила, q - величина заряду, Е- напруженість електричного поля, v - швидкість руху заряду, В - вектор магнітної індукції.

Електричне поле діє на заряд із силою, направленою вздовж силових ліній поля. Магнітне поле діє лише на рухомі заряди. Сила дії магнітного поля перпендикулярна до силових ліній поля й до швидкості руху заряду.

3. Дати визначення температури.

Температура – скалярна фізична величина, яка окреслює здатність макроскопічної системи (тіла), що знаходиться в стані термодинамічної рівноваги, до теплопередачі- фіз. величина, що характеризує ступінь нагрівання тіла – це відображення інтенсивності руху молекул. Температура характеризує ступінь нагрітості тіла. Поняття температури може бути введено на основі різних підходів: як величина, пропорційна середній кінетичній енергії частинок тіла, як розподіл частинок тіла за рівнями енергії або за швидкостями, за ступенем іонізації, за спектральною густиною випромінювання та ін. Такі температури часто називають відповідно температурами збудження, кінематичною, іонізаційною, радіаційною.

4. Питомої теплоємності -Дж/кг*К. ККД -% або число.

Білет

ЕРС індукції.

Поява електричного струму в замкненому контурі під час зміни магнітного поля, що його пронизує, свідчить про дію в контурі сторонніх сил неелектростатистичної природи або про виникнення ЕРС індукції. Кількісний опис явища електромагнітної індукції виконують на основі встановлення зв'язку між ЕРС індукції і фізичною величиною, яку називають магнітним потоком. ЕРС індукції прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку, який пересікає контур провідника.

- закон електромагнітної індукції Фарадея, де Ф- магнітний потік.

Причина виникнення індукційного струму полягає перш за все в тому, що в замкненому контурі спочатку виникає ЕРС, а вже потім під її впливом в контурі, опір якого R, пройде індукційний струм такий, якого потребує закон Ома для повного кола . Досліди Фарадея показали, що сила індукційного струму пр опорційна швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмеже ну контуром: I_i ~

Опір пр овідника не залежить від швидкості зміни магнітного потоку. Отже, I_i ~ тільки тому, що ЕРС індукції пропорційна.

Білет

Перше начало термодинаміки.

Зміна внутрішньої енергії може відбуватися за рахунок двох різних процесів: виконання над тілом роботи А та передачі йому деякої кількості теплоти Q.

Перший початок термодинаміки формулюється так: кількість теплоти, надана тілу, витрачається на збільшення його внутрішньої енергії та на виконання тілом роботи над зовнішніми тілами (зовнішнім середовищем): . Перший початок термодинаміки у диференціальній формі записується так: , де - елементарна кількість теплоти, dU - диференціал внутрішньої енергії, - елементарна робота. Не можливо побудувати машину, що діє періодично, яка виконувала б роботу без одержання енергії ззовні або виконувала б більшу роботу, ніж одержана ззовні енергія. Це є друге формулювання першого закону термодинаміки.

Створення або зникнення енергії є не можливим. Це є третє формулювання першого закону термодинаміки. Цим формулюванням фіксується взаємоперетворення видів енергії.

Білет

Адіабатичний процес.

Процес, при якому немає теплообміну з навколишнім середовищем. При такому процесі механічна робота здійснюється за рахунок зменшення внутрішньої енергії. Крива такого процесу називається адіабата. Її рівняння називається рівняння Пуассона

Адіабатний процес є можливий за наявності термоізолюючої оболонки або у швидкоплинному процесі, коли система не встигає обмінятися теплотою із зовнішніми тілами. Для адіабатного процесу . де відношення теплоємності газу при сталому тиску до його теплоємності при сталому об'ємі (показник адіабати, коефіцієнт Пуассона) Отже, тепер рівняння адіабатного процесу матиме вигляд . Комбінуючи його з рівнянням Клапейрона - Менделєєва, дістаємо іншу форму рівняння адіабатного процесу: Можна одержати й третю форму рівняння адіабатного процесу, якщо знову скористатися рівнянням Клапейрона - Менделєєва й замінити Т на V: .

Описати метод визначення сталої Планка.

Мета роботи: визначити сталу Планка та дослідити залежність величини затримуючого потенціалу від частоти. Прилади та обладнання: вакуумний фотоелемент Ф-26; гальванометр; освітлювач з тумблером для вмикання лампи освітлювача; джерело постійного струму; реостат; набір світлофільтрів (отримати у завідувача лабораторії).

Для визначення сталої Планка використовується одне з фотоелектричних явищ, тобто явищ, які відбуваються під впливом світла (електромагнітного випромінювання), а саме, явище емісії електронів з металу (фотоефект), опроміненого електромагнітним полем (фотонами). Основним приладом даної методики визначення сталої Планка є фотоелемент із зовнішнім фотоефектом – вакуумний прилад, заснований на емісії електронів у вакуум під впливом світла.

· Реостат поставити на нуль (рухомий контакт пересунути до себе). Тумблер лампи освітлювача вимкнути (нижнє положення).

· Протерти світлофільтри тканиною, що не залишає ворсинок. Світлофільтр брати тільки за торці. Розмістити світлофільтр перед фотоелементом.

· Ввімкнути в мережу 220 В освітлювач та джерело постійного струму. Ввімкнути лампу освітлювача. УВАГА! Лампу освітлення вмикати лише на час зняття показів.

· Збільшуючи затримуючу напругу потенціометром R, встановити стрілку гальванометра у нульове положення.Необхідно мати на увазі, що струм залишається нульовим при збільшенні потенціалу понад затримуючий. Тому підходити до визначення затримуючого потенціалу необхідно тільки у напрямку його збільшення.Вимкнути освітлення. Записати відповідні покази вольтметра.

· Аналогічні вимірювання провести з кожним із запропонованих світлофільтрів. Для кожного світлофільтра вимірювання виконати не менше, ніж тричі. Результати вимірювань записати у таку таблицю.

· Знайти середні значення затримуючого потенціалу для кожного світлофільтра. Знайти частоту світла кожного кольору за формулою де с – швидкість світла у вакуумі.

· Використовуючи середні значення затримуючого потенціалу, розрахувати сталу Планка за робочою формулою. Знайти середнє значення сталої Планка, абсолютну та відносну похибки. Результат записати у вигляді h = h _сер ± D h _сер.

· Розрахувати відносну похибку вимірювання h тільки для фіолетового кольору світла за формулою .Знайти абсолютну похибку. Результат записати у вигляді .

· Порівняти отримане значення сталої Планка з табличним та зробити висновки щодо точності досліду.

Білет

Теплові машини. Цикл Карно.

Тепловою називають машину, в якій відбувається взаємоперетворення теплової енергії і механічної роботи. За своїм призначенням теплові машини поділяються на три основних типи: теплові двигуни, теплові насоси та холодильні машини. Термічний ККД теплового двигуна є відношення роботи, яку дістали в результаті здійснення прямого оборотного циклу, до теплоти, підведеної до робочого тіла від нагрівника

Цикл Карно – це цикл ідеальної теплової машини. У ній немає витрат на теплопровідність, теплове випромінювання, тертя і т.п. Зауважимо, що цикл Карно крім практичного теплотехнічного значення має також важливе значення для виведення кількісного формулювання другого закону термодинаміки.

Термічний коефіцієнт корисної дїї (ККД) циклу - робота за чикл. Адіабатні процеси циклу не впливають на загальний результат, оскільки роботи иа них однакові й протилежні за знаком. Зробивши деякі розрахунку отримаємо: . Звідси випливає, що термічний ККД оборотного циклу Карно виз­начається тільки температурами нагрівника і холодильника. Термічний ККД циклу Карно завжди менший від одиниці, оскільки, щоб мати ККД, який дорівнює одиниці, необхідно, щоб або , що нездійсненно. Ефективність циклу Карно визначається різницею температур .

Закон Брюстера.

Закон Брюстера описує лінійну поляризацію світла при віддзеркаленні променя від поверхні. Згідно цьому закону, при певному куті падіння світло повністю поляризується паралельно відзеркалювальній поверхні, і величина цього кута залежить від властивостей речовини, що відображає. Кут падіння, при якому відбувається повна поляризація відбитого і заломленого світла, називається кутом Брюстера, і його тангенс дорівнює коефіцієнту заломлення речовини, що відображає. Навіть при кутах падіння, що помітно відрізняються від кута Брюстера, світло значною мірою поляризується, але в цьому випадку і для заломленого, і для відбитого променя характерна еліптична поляризація. Коефіцієнт заломлення світла в речовині дорівнює відношенню швидкості світла у вакуумі до швидкості світла в речовині.

Дати визначення ЕРС.

Електрорушійна сила — кількісна міра роботи сторонніх сил із переміщення заряду, характеристика джерела струму. Сторонні сили можна охарактеризувати роботою, яку вони виконують над зарядами, що рухаються колом. Якщо робота сторонніх сил над зарядом q дорівнює А, то, за визначенням електрорушійна сила (ЕРС): .

4. Питомого опору провідника - Ом*м. Напруги -В (Вольт).

Білет

Дати визначення напруги.

Напруга – фізична величина, що визначається роботою, яка виконується сумарним полем електростатичних і сторонніх сил при переміщенні одиничного позитивного заряду на даній ділянці кола. Поняття напруги є узагальненим поняттям різниці потенціалів: напруга на кінцях ділянки кола дорівнює різниці потенціалів в тому випадку, якщо на цій ділянці не прикладена електрорушійна сила.Напруга вимірюється у вольтах. Для вимірювання напруги використовуються прилади, які називаються вольтметрами, мілівольтметрами тощо.

4. Потенціалу електричного поля -В. Індуктивності -Гн (Генрі).

Білет

Закон Стефана-Больцмана.

Абсолютно чорне тіло — фізична абстракція, що вживається у термодинаміці; тіло, яке цілком поглинає проміння (всіх довжин хвиль), що падає на нього. Потужність випромінювання абсолютно чорного тіла прямо пропорційна площі поверхні і четвертого ступеня температури тіла: P = S εσ T ⁴, де ε - степiнь черноти (для всiх речовын ε < 1, для абсолютно чoрного тiла ε = 1. Закон Стефана-Больцмана встановлює залежність інтегральної випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла від температури, але не розкриває характеру розподілу енергії випромінювання за довжинами хвиль або частотами, тобто конкретний вигляд функції Кірхгофа залишається невідомим. Формула виражає закон С.-Б.; .

Білет

Закон зміщення Віна.

Абсолютно чорне тіло — фізична абстракція, що вживається у термодинаміці; тіло, яке цілком поглинає проміння (всіх довжин хвиль), що падає на нього. Не зважаючи на назву, абсолютно чорне тіло може випускати теплове випромінювання. Спектр випромінювання абсолютно чорного тіла визначається тільки його температурою. Термін абсолютно чорне тіло введений Густавом Кірхгофом. Довжина хвилі, при якій енергія випромінювання максимальна, визначається законом зсуву Віна: де T — температура в кельвінах, а λmax — довжина хвилі з максимальною інтенсивністю у метрах. За законом Віна довжина хвилі λmax, на яку припадає максимум спектральної випромінювальної здатності, при підвищенні температури зміщується в бік коротких хвиль.

Дати визначення маси.

Маса є мірою інертних і гравітаційних властивостей матерії. Під інертністю розуміють здатність тіла чинити опір зміні швидкості при дії сили (під час дії сили). Вона проявляється у динамічних процесах, тобто при взаємодіях з іншими тілами. Одиницею маси в системі СІ є кілограм (кг). Кілограм – це одиниця маси, що дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма – еталона маси.

4. Довжини хвилі -м. Енергетичної світності тіла - кд.

Дати визначення сили.

Одне із фундаментальних понять фізики – це поняття сили. Силою називають векторну величину, що характеризує дію на дане тіло інших тіл. Сила є мірою взаємодії матеріальних тіл. Одиницею сили в системі СІ є 1 ньютон (1 Н). Один ньютон дорівнює силі, що тілу з масою в 1 кг надає прискорення в 1 м/с .

3. - Дж*с чи МэВ*м .Частоти коливань - Гц (Герц).

Білет

Явище люмінесценції.

Отже, люмінесценцією називають світіння атомів чи молекул, яке виникає в результаті електронного переходу в частинках речовини при їх переході із збудженого стану в не збуджений. Класифікують явища люмінесценції за часом та методом збудження. За часом післясвітіння розрізняють два типи люмінесценції – флуоресценцію – світіння яке миттєво зникає після припинення дії джерела збудження і фосфоресценцію, світіння, продовжується певний проміжок часу. В залежності від методу збудження розрізняють фотолюмінесценцію – свічення, яке виникає при поглинанні світлової енергії; катодолюмінісценцію – основану на свіченні речовин при поглинанні катодних променів (електронів) та хемілюмінесценцію – свічення, яке виникає при протіканні хімічних реакцій. Всі люмінесціюючи речовини мають загальну назву – люмінофори.

Білет

Дати визначення енергії.

Енергія – загальна кількісна міра руху та взаємодії всіх видів матерії. Енергія не зникає і не виникає з нічого; вона може лише переходити з однієї форми в іншу. Поняття енергії зв`язує всі явища природи в одне ціле, є загальною характеристикою стану фізичних тіл і фізичних полів. Внаслідок існування закону збереження енергії поняття «енергія» пов’язує всі явища природи. Згідно з різними формами руху розглядають пізні види енергії: механічну, електричну, ядерну, хімічну тощо. Механічна енергія буває двох видів: кінетична та потенціальна. Кінетична енергія визначається масами та швидкостями. Потенціальна енергія залежить від взаємного розміщення взаємодіючих між собою тіл.

4. ЕРС індукції -. В (Вольт) Коефіцієнта в’язкості - кг/ м .

Білет

Дати визначення роботи.

Кількісною мірою зміни енергії взаємодіючих тіл є робота. Робота сили є однією з форм передачі енергії і дорівнює кількості переданої енергії. Повну зміну енергії даного тіла можна виміряти роботою, яку могло б виконати це тіло, якби передало всю свою енергію іншому тілу. Диференціал роботи визначається як скалярний добуток вектора сили на диференціал вектора переміщення: . Одиниця роботи в системі СІ має назву джоуль (Дж). Один джоуль – це є робота сили в 1 Н на шляху в 1 м.

4. Коефіцієнта теплопровідності -Вт/м*К. Тиску -Па (Паскаль).

Білет

Хвилі де Бройля.

Хвилі де Бройля - основний компонент корпускулярно- хвильового дуалізму Луї де Бройля, котрий в середині 20-х років 20- го століття спробував побудувати альтернативну аксіоматичну квантову теорію відмінну від концепції, що базується на рівнянні Шредінгера. Основна думка де Бройля полягає в розповсюдженню основних законів квантової теорії світла (вірніше випромінювання Планка - Ейнштейна) на рух матеріальних частинок певної маси. З рухом всякої вільної частинки, яка має енергію E та імпульс, де Бройль зв'язує плоску хвилю , де де - радіус- вектор частинки, що вільно рухається, t- час. Частота цієї хвилі ω та її хвильовий вектор зв'язані з енергією та імпульсом частинки такими ж рівняннями, що справедливі і для квантів світла, тобто: Це і є основні рівняння де Бройля.

Білет

Дати визначення швидкості.

Мірою зміни взаємного розташування тіл у просторі (зміни радіус-вектора положення тіла) є переміщення, а у часі – швидкість. Швидкість (миттєва швидкість) - це вектор, який дорівнює похідній від радіус-вектора положення тіла в просторі по часу .

Середня за величиною швидкість нерівномірного руху дорівнює відношенню шляху S, пройденого тілом до часу руху t: ,тобто це є швидкість такого рівномірного прямолінійного руху, коли за час t тіло проходить шлях S. Одиницею вимірювання швидкості є м/с. Рух тіла може бути зі сталою швидкістю - рівномірний і прямолінійний, із швидкістю, що змінюється за величиною й напрямком - прискорений, криволінійний рух.

4. Молярної маси -моль. Потужності - Вт (Ват).

Білет

Теорема Штейнера

Якщо відомий момент інерції тіла відносно осі, яка проходить через його центр мас - , то момент інерції відносно осі, паралельної до вказаної – J_Z, визначається за теоремою Штайнера: Момент інерції тіла J_z відносно довільної осі дорівнює сумі моменту інерції J_С відносно осі, паралельної даній, що проходить через центр мас тіла і добутку маси тіла m на квадрат відстані між осями d.

Білет

Білет

1. Фотоефект, його закони.

Фотоефектом називають явище виривання електронів із речовини під дією світла. Розрізняють: зовнішній фотоефект - явище вибивання електронів з поверхні тіла під дією електромагнітного випромінювання; внутрішній фотоефект - явище збільшення електропровідності напівпровідника або діелектрика за рахунок електронів, вирваних з молекул або атомів під дією світла; вентильний фотоефект - збудження ЕРС на межі метал-напівпровідник чи на межі різнорідних напівпровідників.

Основні закономірності фотоефекту: 1)кількість емітованих електронів (фотострум) є пропорційна до інтенсивності випромінювання; 2)для кожної речовини при відповідному стані її поверхні та температурі Т= 0 К існує гранична частота або гранична довжина хвилі (червона границя), поза якою фотоефект не спостерігається; 3)максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно збільшується з частотою випромінювання й не залежить від його інтенсивності. У 1905 р. А. Ейнштейн довів, що всі закономірності фотоефекту легко пояснюються, якщо винонується співвідношення що має назву формула Ейнштейна. З цієї формули випливає, що коли робота виходу А перевищує енергію кванта , електрони не можуть залишити метал. Тобто для виникнення фотоефекту є необхідним виконання умови або

Перший закон фотоефекту: Сила фотоструму насичення прямопропорційна падаючому на електрод світловому потоку.

другий закон: Максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно зростає з частотою світла і не залежить від його інтенсивності.

Маси -кг. Енергії - Дж.

Білет

Білет

Дифузія.

Дифузія - перенесення речовини, зумовлене вирівнюванням його концентрації (точніше, хімічного потенціалу) у спочатку неоднорідній системі. Дифузія має місце в газах, рідинах і твердих тілах. Наслідком дифузії є переміщення часток із областей, де їхня концентрація висока, в області, де їхня концентрація низька, тобто вирівнювання концентрації часток у термодинамічній системі, встановлення рівноваги за складом.

Механізм дифузії в цих речовинах істотно різний. Дифузія що відбувається внаслідок теплового руху атомів, молекул, - молекулярна дифузія. Дифундувати можуть як частинки сторонніх речовин (домішок), нерівномірно розподілених у середовищі, так і частинки самої речовини середовища. У останньому випадку процес називається самодифузією. Термодифузія - це дифузія під дією градієнта температури в об'ємі тіла, бародифузія - під дією градієнта тиску або гравітац. поля. Перенесення заряджених частинок під дією зовнішнього електрич. поля - електродифузія. У рухомому середовищі, може виникати конвекційна Д., при вихровому русі газу або рідини - турбулентна Д.

Білет

Теплопровідність.

Теплопрові́дність — здатність речовини переносити теплову енергію, а також кількісна оцінка цієї здатності.

Явище теплопровідності полягає в тому, що кінетична енергія атомів й молекул, яка визначає температуру тіла, передається атомам і молекулам у тих областях тіла, де температура нижча.

Теплопровідність не єдиний шлях, яким тепло передається від тіла з вищою температурою, до тіла з нижчою температурою. Така теплопередача може також відбуватися за рахунок теплового випромінювання і конвекції. Різниця між теплопровідністю й конвекцією в тому, що при конвекції тепло переноситься разом із речовиною, а при теплопровідності переносу речовини немає.

При теплопровідності величина потоку тепла визначається різницею температури між різними областями тіла. Кількісно теплопровідність характеризується коефіцієнтом теплопровідності κ, який входить в рівняння (закон Фур'є) .

Тут q - тепловий потік, T - температура, - оператор Гамільтона набла, яким позначається градієнт.

Коефіцієнт теплопровідності вимірюється у Вт/(м·K).

Дати визначення тиску.

Тиск — фізична величина, що чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю площі поверхні тіла та діє за напрямом зовнішньої нормалі до цієї поверхні. Тиск позначається здебільшого латинською літерою P. За означенням ,де S - площа поверхні, на яку діє сила, а Fn - складова цієї сили, нормальна (перпендикулярна) до поверхні.

У системі СІ тиск вимірюється у паскалях. 1 Па = 1 Н/м². Позасистемна одиниця тиску - п′єза. Тиск — скалярна величина, тож не залежить від напрямку. У анізотропних середовищах деформація залежить від напрямку прикладеної сили, тому для опису дії сили в таких середовищах використовується інша величина: тензор механічних напружень. Тому поняття тиску найкраще характеризує пружні властивості газів і рідин.

4. Кутового прискорення - рад/с*с. Імпульсу тіла - H*c.

Білет

Характеристики поступального руху матеріальної точки. Рівняння поступального руху твердого тіла.

Будь-який складний механічний рух абсолютно твердого тіла можна розкласти на два простих рухи – поступальний та обертальний. Поступальним рухом називають такий рух, при якому пряма лінія, що сполучає дві довільні точки тіла, залишається паралельно сама собі, тобто її орієнтація в просторі не змінюється. При поступальному русі всі точки твердого тіла описують однакові траєкторії. Тому, знаючи рух однієї точки тіла, можна визначити рух усіх інших його точок.

В загальному випадку довільної системи матеріальних точок рух можна подати у вигляді поступального руху і відносного руху точок системи одна щодо іншої.

В класичній механіці поступальний рух задовольняє рівнянню Де - сумарний імпульс усіх тіл механічної системи, - сумарна сила.

Внутрішнє тертя(в’язкість).

В’язкість — внутрішнє тертя, властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однієї частини щодо іншої. В'язкість твердих тіл має низку специфічних особливостей і розглядається звичайно окремо.

Розрізняють в'язкість відносну, динамічну, кінематичну, ньютонівську, питому, приведену і структурну. Згідно із законом Ньютона в'язкість характеризується коефіцієнтом пропорційності η між напруженням зсуву τ і градієнтом швидкості руху шарів dv/dy у перпендикулярному до деформації зсуву напрямку (поверхні шарів): . Цей коефіцієнт називають динамічним коефіцієнтом в’язкості. Одиниця вимірювання коефіцієнта динамічної в'язкості - Пуаз, Па*c.

Кількісно динамічний коефіцієнт в'язкості дорівнює діючій 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 кінематичний коефіцієнт в’язкості ν, що є відношенням динамічного коефіцієнта в'язкості до густини речовини . Одиниця вимірювання кінематичного коефіцієнта в'язкості - Стокс, м²/с. В'язкість залежить від тиску, температури, а також іноді від градієнта зсуву (не ньютонівські середовища; їх в'язкість охоплює і так звану структурну в'язкість) Рідини, в'язкість яких не залежить від градієнту зсуву, називають ідеально в’язкими (ньютонівськими). В'язкість рідин у загальному випадку з підвищенням тиску незначно збільшується, а з підвищенням температури зменшується.