Глава 2. Молекулярная физика и термодинамика
Глава 1. Физические основы механики
Кинематика
· Положение материальной точки в пространстве задается радиусом-вектором
:
.
· Мгновенная скорость
.
Модуль скорости
.
· Средняя скорость
, где
- перемещение материальной точки за интервал времени
.
Средняя путевая скорость
, где
- путь, пройденный точкой за интервал времени
.
· Ускорение
.
Модуль ускорения
.
При криволинейном движении ускорение можно представить как сумму нормальной
и тангенциальной
составляющих:
. Абсолютные значения этих ускорений:
;
;
.
· Движение с постоянным ускорением
.
Проекция радиуса- вектора
на ось
:
.
Скорость точки при равнопеременном движении
.
· Положение твердого тела при заданной оси вращения определяется вектором угла поворота
, направление которого по правилу правого буравчика.
· Угловая скорость
.
· Угловое ускорение
.
· Равнопеременное вращение тела вокруг неподвижной оси:
;
.
· Связь угловых величин с линейными: путь, пройденный точкой по дуге окружности радиусом, равен
, линейная скорость этой точки
, тангенциальное ускорение точки
, нормальное ускорение
.
Динамика материальной точки и тела, движущегося поступательно
· Второй закон Ньютона:
;
.
Второй закон Ньютона для тел с постоянной массой может быть записан в виде:
.
· Сила упругости
, где
- коэффициент жесткости;
- абсолютная деформация.
· Сила гравитационного взаимодействия
, где
- гравитационная постоянная;
и
- массы взаимодействующих тел;
- расстояние между ними.
Работа. Мощность. Энергия. Закон сохранения энергии
· Работа, совершаемая постоянной силой
.
· Работа, совершаемая переменной силой
.
· Средняя мощность за интервал времени
:
.
· Мгновенная мощность
.
· Кинетическая энергия материальной точки или тела, движущегося поступательно
.
· Потенциальная энергия тела, поднятого на высоту
:
.
· Потенциальная энергия упругой деформации тела
.
· Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия двух тел
.
· Закон сохранения энергии в механике: полная механическая энергия замкнутой системы, в которой действуют только консервативные силы, есть величина постоянная:
.
Динамика вращательного движения твердого тела
Вокруг неподвижной оси
· Момент силы относительноначала координат
.Момент силы F относительно оси вращения
.
· Момент инерции некоторых тел:
- материальной точки:
, где
- расстояние от точки до оси;
- шара относительно оси, проходящей через его центр:
;
- однородного цилиндра относительно его оси:
;
- тонкого стержня относительно оси, проходящей через центр тяжести стержня и перпендикулярной ему:
.
· Теорема Штейнера:
.
· Момент импульса материальной точки относительно начала координат
.
· Момент импульса вращающегося тела относительно оси
.
· Закон сохранения момента импульса
.
· Закон сохранения импульса для тела, момент инерции которого меняется
.
· Основной закон динамики вращательного движения твердо тела относительно неподвижной оси
. В случае постоянного момента инерции тела
.
· Работа постоянного момента силы М, действующего на вращающееся тело
.
· Кинетическая энергия:
- тела, вращающегося относительно неподвижной оси
;
- тела, катящегося по плоскости
.
Релятивистская механика
· Релятивистское сокращение длины стержня, параллельного оси 
.
· Релятивистское замедление хода часов
.
· Релятивистское сложение скоростей
.
· Релятивистская масса
.
· Релятивистский импульс
.
· Полная энергия релятивистской частицы
.
· Связь релятивистского импульса и энергии
.
Глава 2. Молекулярная физика и термодинамика