Поиск в базе сайта:
Справочник по физике 3-е издание, переработанное, дополненное Издательство Томского политехнического университета icon

Справочник по физике 3-е издание, переработанное, дополненное Издательство Томского политехнического университета




НазваниеСправочник по физике 3-е издание, переработанное, дополненное Издательство Томского политехнического университета
страница1/3
Дата конвертации07.12.2012
Вес0.52 Mb.
КатегорияСправочник
  1   2   3

Министерство образования и науки Российской Федерации


Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования


НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

«Томский политехнический университет»


С.И. Кузнецов


КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК

ПО ФИЗИКЕ


3-е издание, переработанное, дополненное


Издательство

Томского политехнического университета

2011

УДК 53(075.8)

ББК 22.3я73



К891

^ Кузнецов С.И.

Кузнецов С.И. Краткий справочник по физике: учебное пособие / С.И. Кузнецов; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – 3-е изд., перераб. доп. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 44 с.


В справочнике приведены основные законы и формулы по всем разделам физики.

Цель пособия – помочь учащимся освоить материал программы, научить активно применять теоретические основы физики как рабочий аппарат, позволяющий решать конкретные задачи, приобрести уверенность в самостоятельной работе.

Пособие подготовлено на кафедре общей физики ТПУ, соответствует программе курса физики, общеобразовательных учебных заведений и направлено на активизацию научного мышления и познавательной деятельности учащихся.

Предназначено для учащихся средних школ, лицеев, гимназий и подготовки абитуриентов к поступлению в технические вузы. Ориентировано на организацию самостоятельной индивидуальной работы.

УДК 53(075.8)

ББК 22.3я73


Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета


Рецензенты

Доктор физико-математических наук, профессор,

заведующий кафедрой теоретической физики ТГУ

^ А.В. Шаповалов

Доктор физико-математических наук, профессор,

заведующий кафедрой общей информатики ТГПУ

А.Г. Парфенов


© Томский политехнический университет, 2011

© Оформление. Издательство ТПУ, 2011

© Кузнецов С.И.. 2011

^ ОСНОВЫНЕ ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫ

Часть I. Механика

1. Кинематика материальной точки

  • Уравнение движения материальной точки xi + yj + zk.

  • Вектор перемещения .

  • Модуль вектора перемещения .

  • Средняя скорость .

  • Мгновенная скорость .

  • Модуль скорости .

  • Среднее ускорение .

  • Мгновенное ускорение .

  • Модуль ускорения .

  • Полное ускорение при криволинейном движении .

  • Тангенциальная составляющая ускорения .

  • Нормальная составляющая ускорения .

  • Кинетическое уравнение равномерного движения материальной точки вдоль оси х

  • Уравнения равнопеременного поступательного движения

.

  • Кинетическое уравнение равномерного вращения .

  • Угловая скорость .

  • Угловое ускорение .

  • Период вращения .

  • Частота вращения .

  • Циклическая частота вращения .

  • Уравнения равнопеременного вращательного движения

.

  • Связь между линейными и угловыми величинами при вращательном движении , , , .

^ 2. Динамика материальной точки

  • Импульс (количество движения) .

  • Закон сохранения импульса (для замкнутой системы).

  • Второй закон Ньютона .

  • Третий закон Ньютона .

  • Центр масс системы материальных точек .

  • Импульс системы тел .

  • Теорема о движении центра масс .

^ 3. Силы в механике

  • Связь веса тела с силой тяжести и реакцией опоры .

  • Соотношение между весом, силой тяжести и ускорением .

  • Сила трения скольжения .

  • Для тела на наклонной плоскости

.

  • Уравнение Ньютона для неинерциальной системы .

  • Центростремительная сила .

  • Центробежная сила .

  • Сила Кориолиса .

  • Закон Гука для пружины .

  • Связь между силой и потенциальной энергией .

  • Потенциальная энергия упругой пружины .

  • Работа, совершённая пружиной .

  • Напряжение .

  • Приращение длины .

  • Относительное продольное растяжение (сжатие) .

  • Относительное поперечное растяжение (сжатие) .

  • Коэффициент Пуассона .

  • Закон Гука для стержня .

  • Модуль Юнга .

  • Объемная плотность потенциальной энергии .

^ 4. Энергия. Работа. Законы сохранения

  • Кинетическая энергия .

  • Изменение кинетической энергии .

  • Работа переменной силы на участке траектории 1–2 .

  • Мгновенная мощность .

  • Средняя мощность .

  • Работа консервативных сил .

  • Потенциальная энергия тела при гравитационном взаимодействии .

  • Гравитационное взаимодействие между массами и .

  • Полная механическая энергия системы .




  • Закон сохранения полной механической энергии (для замкнутой системы) .

  • Скорость шаров массами и после абсолютного упругого центрального удара

и .

  • Скорость шаров после абсолютного неупругого удара .

  • Закон сохранения импульса при движении ракеты .

  • Формула Циолковского .

^ 5. Динамика вращательного движения твёрдого тела

  • Момент силы или .

  • Момент импульса относительно точки .

  • Основной закон динамики вращательного движения относительно точки .

  • Момент импульса относительно неподвижной оси .

  • Уравнение динамики вращательного движения твёрдого тела .

  • Закон сохранения момента импульса или .

  • Момент инерции системы (тела) или .

  • Момент инерции полого и сплошного цилиндров (или диска) относительно оси симметрии , .

  • Момент инерции шара и сферы , .

  • Момент инерции тонкого стержня относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину .

  • Момент инерции тонкого стержня относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец .

  • Теорема Штейнера .

  • Кинетическая энергия вращающегося тела .

  • Полная кинетическая энергия катящегося тела .

  • Закон сохранения энергии для тела катящегося с высоты h

.

^ 6. Теория тяготения Ньютона

  • Закон всемирного тяготения или .

  • Потенциальная энергия тела массы т, расположенного на расстоянии r от большого тела массы М .

  • Напряжённость поля тяготения .

  • Потенциал поля тяготения .

  • Взаимосвязь между потенциалом поля тяготения и его напряжённостью .

  • Работа по перемещению тела в гравитационном поле

.

  • Потенциальная энергия тела массой т на расстоянии r от Земли

.

  • Полная энергия тела в гравитационном поле .

^ 7. Законы Кеплера

  • Второй закон Кеплера .

  • Третий закон Кеплера .

  • Первая космическая скорость .

  • Вторая космическая скорость .

^ 8. Специальная теория относительности (СТО)

  • Преобразования Галилея

, , , или .

  • Закон сложения скоростей в классической механике .

  • Преобразования Лоренца

.




  • Интервал времени между событиями .

  • Релятивистское (Лоренцево) сокращение длины стержня

  • Релятивистское замедление хода часов

  • Релятивистский закон сложения скоростей .

  • Масса релятивистской частицы .

  • Релятивистское выражение для импульса .

  • Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы



  • Релятивистское выражение для энергии .

  • Кинетическая энергия релятивистской частицы

.

  • Закон взаимосвязи массы и энергии .

  • Энергия покоя .

  • Взаимосвязь массы и энергии покоя .

  • Масса образовавшейся частицы .

  • Энергия связи .

  • Дефект массы .

  • Условие существования черной дыры

  • Размеры черной дыры .

^ 9. Механика жидкостей и газов

  • Давление .

  • Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости .

  • Уравнение Бернулли .

  • Соотношение для гидравлического пресса .

  • Закон сообщающихся сосудов .

  • Архимедова сила .

  • Формула Торричелли .

  • Формула Стокса .

  • Формула Пуазейля .

  • Формула Лапласа для произвольной поверхности .

  • Формула Лапласа для сферической поверхности .

  • Высота подъема жидкости в капиллярной трубке .

  • Поверхностное натяжение или .

Часть II. Молекулярная физика. Термодинамика

^ 1. Молекулярно-кинетическая теория

  • Молярная масса вещества или .

  • Атомная масса .

  • Атомная единица массы .

  • Число Авогадро

  • Число Лошмидта .

  • Концентрация частиц .

  • Универсальная газовая постоянная .

  • Нормальные условия .

  • Давление на поверхность .

  • Давление газа на стенку сосуда .

  • Основное уравнение МКТ .

  • Абсолютная температура .

  • Объем газа в трубке газового термометра .

  • Изохорический процесс. Закон Шарля при .

  • Уравнение изохорического процесса для температуры по шкале Цельсия .

  • Изобарический процесс. Закон Гей-Люссака при

  • Изотермический процесс. Закон Бойля – Мариотта , при .

  • Адиабатический процесс (изоэнтропийный) , .

  • Политропический процесс .

  • Закон Дальтона .

  • Объединенный газовый закон (закон Клапейрона) .

  • Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона) ; для смеси газов .

^ 2. Распределение газовых молекул по скоростям и энергиям

  • Скорость звука в газе .

  • Наиболее вероятная скорость или .

  • Средняя квадратичная скорость или .

  • Средняя арифметическая скорость или .

  • Относительная скорость .

  • Функция распределения Максвелла

.

  • Функция распределения Максвелла для относительных скоростей

.

  • Функция распределения Максвелла по импульсам

.

  • Функция распределения молекул по энергиям теплового движения

.

  • Плотность газа .

  • Барометрическая формула .

  • Распределение Больцмана .

  • Закон Максвелл – Больцмана .

^ 3. Элементы физической кинетики

  • Эффективное сечение молекулы .

  • Среднее число столкновения молекулы за 1 с .

  • Средняя длина свободного пробега молекул

.

  • Коэффициент диффузии .

  • Уравнение Фика для диффузии или

  • Динамическая вязкость или .

  • Уравнение Ньютона для внутреннего трения (вязкости)

или .

  • Средняя энергия молекулы .

  • Уравнение Фурье для теплопроводности .

  • Коэффициент теплопроводности

.

^ 4. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергии. Работа и теплота

  • Первое начало термодинамики .

  • Внутренняя энергия одного моля идеального газа равна .

  • Внутренняя энергия произвольной массы газа .

  • Удельная теплоемкость .

  • Молярная теплоемкость .

  • Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме .

  • Молярная теплоемкость газа при постоянном давлении .

  • Уравнение Майера

  • Коэффициент Пуассона .

  • Внутренняя энергия одноатомного газа .

  • Закон Больцмана о равномерном распределении энергии

  • Работа газа при изменении его объема .

  • Количество теплоты, сообщенное в изохорическом процессе .

  • Изменение внутренней энергии в изохорическом процессе .

  • Теплоемкость и изохорическом процессе .

  • Работы в изобарическом процессе .

  • Количество теплоты, сообщенное в изобарическом процессе

.

  • Изменение внутренней энергии в изобарическом процессе

.

  • Теплоемкость в изобарическом процессе .

  • Работа газа при изобарном расширении .

  • Работа газа в изотермическом процессе

.

  • Уравнение адиабатического процесса (уравнение Пуассона)

, , .

  • Работа газа при адиабатическом расширении



^ 5. Круговые процссы. Тепловые машины

  • Термический КПД для кругового процесса .

  • Термический КПД цикла Карно .

  • Термический КПД необратимого цикла .

  • Работа тепловой машины .

  • Изотермическое расширение цикла Карно .

  • Адиабатическое расширение цикла Карно .

  • Изотермическое сжатие цикла Карно

  • Адиабатическое сжатие цикла Карно

^ 6. Второе и третье начала термодинамики

  • Приведённая теплота .

  • Энтропия .

  • Равенство Клаузиуса или или .

  • Неравенство Клаузиуса , или или .

  • Для произвольного процесса: .

  • Математическое выражение второго начала термодинамики: .

  • Первое и второе начала термодинамики .

  • Изменение энтропии в изопроцессах:

  • изохорический процесс: , т.к V1 = V2;

  • изобарический процесс: т.к. ;

  • изотермический процесс: , т.к. ;

  • адиабатический процесс: , т.к. .

  • Количество теплоты .

  • Процессы изменения агрегатного состояния вещества:

  • закон плавления и кристаллизации: ;

  • изменение энтропии при плавлении и кристаллизации:



  • закон испарения и конденсации: ;

  • изменение энтропии при испарении и конденсации

  • Внутренняя энергия системы .

  • Энергетическая потеря в изолированной системе .

  • Статистический смысл энтропии

  • Третье начало термодинамики.

^ 7. Термодинамические свойства реальных газов

  • Уравнение состояние идеального газа .

  • Уравнение Ван-дер-Ваальса для реального газа

,

  • Связь критических параметров

Vx = 3b, Рх = a/(27b2), Tx = 8a/(27Rb).

  • Внутренняя энергия произвольной массы реального газа

U=v(CVT-a/Vm),

  • Энтальпия системы ,

  1   2   3

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией