В учебном пособии изложены вопросы кинематики и динамики материальной точки и твердого тела, движения в неинерциальных системах отсчета; элементы специальной теории относительности; рассмотрены колебания и волны, элементы акустики, гидродинамики, всемирное тяготение. Рекомендовано Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов педагогических вузов по специальности 032200 - Физика.
Содержание
Предисловие....................................................................................................3 Введение .........................................................................................................5 Глава 1. Кинематика материальной точки ................................................11 1.1. Механическое движение. Относительность механического движения .......................................................................................11 1.2. Материальная точка. Система отсчета. Перемещение тела......14 1.3. Пространство и время в механике...............................................18 1.4. Скорость .......................................................................................25 1.5. Ускорение......................................................................................29 1.6. Скорость и ускорение при движении материальной точки по окружности ..........................................31 1.7. Решение задач в кинематике........................................................36 1.8. Гармоническое колебательное движение. Сложение гармонических колебаний..........................................40 1.9. Метод комплексных амплитуд ....................................................47 1.10. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний...................49 Глава 2. Динамика материальной точки ....................................................53 2.1. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Сила...............................................................................................53 2.2. Масса. Импульс. Второй закон Ньютона...................................57 2.3. Третий закон Ньютона.................................................................63 2.4. Система физических величин, их единицы и размерности...........................................................65 2.5. Силы в механике Ньютона .......................................................69 2.6. Преобразования и принцип относительности Галилея.............72 2.7. Основные задачи динамики материальной точки (простейшие примеры) .................................................................75 2.8. Работа и кинетическая энергия ...................................................79 2.9. Потенциальная энергия. Закон сохранения и превращения механической энергии ..................................................................82 2.10. Момент импульса материальной точки. Момент силы. Уравнение моментов..........................................88 Глава 3. Некоторые применения законов механики материальной точки...............................................................................................93 3.1. Простейшие примеры задач по механике...................................93 3.2. Движение электронов в электронно-лучевой трубке.................99 3.3. Равновесие материальной точки. Степени свободы ................103 3.4. Проявление трения .....................................................................105 Глава 4. Динамика системы материальных точек. Законы сохранения .....................................................................112 4.1. Замкнутые механические системы. Закон сохранения механического импульса ............................................................112 4.2. Момент импульса механической системы. Закон сохранения момента импульса...................................................117 4.3. Энергия системы материальных точек. Закон сохранения энергии в механической системе................................................121 4.4. Движение тела переменной массы.............................................125 4.5. Соударения тел и частиц............................................................128 Глава 5. Механика твердого тела.............................................................137 5.1. Модель абсолютно твердого тела. Виды движения твердого тела...............................................................................137 5.2. Динамика поступательного движения твердого тела..............140 5.3. Динамика вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции твердого тела относительно оси вращения.......................................................142 5.4. Определение момента инерции твердого тела. Теорема Штейнера ....................................................................................146 5.5. Рычаги. Пара сил........................................................................149 5.6. Маятники ....................................................................................152 5.7. Динамика плоского движения твердого тела...........................155 5.8. Мгновенные оси вращения ........................................................156 5.9. Динамика твердого тела, закрепленного в одной точке .........167 5.10. Динамика свободного движения твердого тела.....................171 5.11. Условия равновесия твердого тела..........................................172 5.12. Законы Ньютона и законы сохранения в механике...............174 Глава 6. Механика упругих тел................................................................177 6.1. Упругие тела. Виды упругих деформаций ................................177 6.2. Упругие напряжения...................................................................179 6.3. Закон Гука. Предел упругости и предел прочности.................181 6.4. Неоднородные упругие деформации.........................................183 6.5. Энергия упругой деформации. Вектор Умова..........................185 Глава 7. Гидроаэродинамика ....................................................................190 7.1. Давление в жидкостях и газах. Закон Паскаля.........................190 7.2. Архимедова сила. Закон Архимеда...........................................193 7.3. Слоистое (ламинарное) и турбулентное течение. Уравнение непрерывности струи..................................................................198 7.4. Уравнение Бернулли. Импульс струи........................................201 7.5. Трение в движущейся реальной жидкости. Уравнение Пуазейля...................................................................211 7.6. Число Рейнольдса.......................................................................214 7.7. Движение твердых тел в жидкости и газе. Циркуляция скорости. Подъемная сила.........................................................216 Глава 8. Движение в неинерциальных системах отсчета ........................224 8.1. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции ..................224 8.2. Равномерно вращающаяся система отсчета. Центробежная сила инерции...............................................................................227 8.3. Силы инерции в произвольно движущейся НИСО..................229 8.4. Проявление сил инерции на Земле ............................................232 8.5. Эквивалентность сил инерции и сил тяготения........................236 8.6. Законы сохранения в НИСО......................................................237 Глава 9. Элементы специальной теории относительности ......................239 9.1. Границы применимости классической механики.....................239 9.2. Механика Ньютона и принцип относительности Галилея......242 9.3. Принцип относительности Эйнштейна.....................................244 9.4. Относительность длин и длительностей. Интервал.................246 9.5. Элементы релятивистской механики.........................................254 9.6. Релятивистская связь между массой и энергией.......................259 9.7. Соударения при релятивистских скоростях..............................262 Глава 10. Механические колебания..........................................................267 10.1. Колебательные системы. Уравнения колебательного движения ...................................................................................267 10.2. Свободные колебания. Добротность колебательной системы......................................................................................271 10.3. Вынужденные колебания. Резонанс.........................................278 10.4. Рассмотрение вынужденных колебаний методом комплексных амплитуд.............................................................286 10.5. Колебания в нелинейных системах..........................................287 Глава 11. Механические волны ................................................................292 11.1. Колебания в связанных системах. Образование волн............292 11.2. Бегущие волны. Скорость распространения волны...............296 11.3. Энергия волны ..........................................................................302 11.4. Интерференция волн. Стоячие волны .....................................306 11.5. Отражение волн ........................................................................311 11.6. Принцип Гюйгенса ...................................................................315 11.7. Звук. Волновая природа звука.................................................317 11.8. Источники и приемники звука.................................................320 11.9. Физиологическая акустика ......................................................324 11.10. Эффект Доплера......................................................................328 11.11. Ультразвуки и инфразвуки.....................................................330 Глава 12. Всемирное тяготение..................................................................333 12.1. Взаимодействие тел. Вещество и поле.....................................333 12.2. Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения ......................334 12.3. Постоянная тяготения. Примеры применения закона всемирного тяготения...............................................................338 12.4. Поле тяготения. Напряженность поля. Теорема Остроградского-Гаусса...........................................................340 12.5. Работа силы тяготения. Потенциал поля тяготения. Потенциальная энергия. Связь потенциала с напряженностью.....................................................................349 12.6. Собственная потенциальная энергия ......................................356 12.7. Космические скорости. Искусственные спутники..................360 12.8. Вес тела......................................................................................365 12.9. Инертная и гравитационная массы. Границы применимости классической теории тяготения......................368 Заключение.................................................................................................371 Приложение................................................................................................373
Физические основы механики — В учебном пособии на доступном уровне изложены современные фундаментальные вопросы курса общей физики по разделам: кинематика, динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела, механика вращательного движения твердого тела, неинерциальные системы отсчета, механика жидкостей, специальная теория ...
В учебном пособии изложены все разделы курса физической механики. Даны разъяснения основных законов, явлений и понятий классической механики, релятивистской механики и рассмотрены основные положения общей теории относительности. Учитываются наиболее важные достижения в современной науке и технике, уделяется большое внимание физике различных природн ...
Приводятся задания по всем разделам и основным темам курса физики. Каждый раздел включает контрольные теоретические вопросы и задачи для самостоятельного решения. Пособие содержит также примеры решения задач, варианты контрольных работ, ответы.
Данный материал НЕ НАРУШАЕТ авторские права никаких физических или юридических лиц. Если это не так - свяжитесь с администрацией сайта. Материал будет немедленно удален. Электронная версия этой публикации предоставляется только в ознакомительных целях. Для дальнейшего её использования Вам необходимо будет приобрести бумажный (электронный, аудио) вариант у правообладателей.
Название: 
Распечатать
