Fizikos teorinio kurso egzamino klausimai

FIZIKA – 1 Teorinio kurso egzamino klausimai 1. Slenkamojo judesio kinematika: poslinkis, kelias, greitis, pagreitis. Atskaitos sistemos. Tangentinis ir normalinis pagreičiai. Poslinkis: tai kryptinga tiesė jungianti pradinį ir galinį taškus. Kelias- trajektorijos ilgis. Linijinis greitis . Linijinis materialaus taško greitis nusako šio taško padėties pakitimą per laiko vienetą. Greitis yra lygus spindulio vektoriaus išvestinei laiko atžvilgiu . Greičio vektoriaus kryptis sutampa su liestine judėjimo trajektorijai tame taške. Momentinis greitis- tai taško greitis konkrečiu laiko momentu arba konkrečiame kelio taške . Materialaus taško linijinis pagreitis . Jis parodo greičio vektoriaus didumo ir kitimo spartą ir yra lygus greičio pirmajai išvestinei laiko atžvilgiu. . Tangentinis pagreitis . Jis parodo greičio vektoriaus didumo kitimo spartą ir yra lygus greičio išvestinei laiko atžvilgiu. Tangentinio pagreičio vektorius sutampa su liestine išvesta judėjimo trajektorijai duotame taške (jei judėjimas greitėjantis tai šis vektorius sutaps su greičio vektorium.) Normalinis pagreitis . jis parodo greičio vektoriaus krypties kitimo spartą ir yra lygus linijinio greičio kvadratui padalintam iš trajektorijos kreivumo spindulio . Normalinio pagreičio vektorius yra statmenas greičio vektoriui ir nukreiptas į trajektorijos kreivumo centrą. 2. Sukamojo judesio kinematika:posūkio kampas, kampinis greitis, kampinis pagreitis. Sąryšis tarp linijinių ir kampinių kinematinių dydžių. Kampinis greitis . Nusako posūkio kampo kitimo spartą. Jei yra vektorius ir šio vektoriaus kryptis surišta su kūno sukimosi kryptimi, dešiniojo sraigto taisyklė. Kampinis greitis lygus posūkio kampo išvestinei laiko atžvilgiu. . [rad/s]. Kampinis pagreitis . nusako kampinio greičio kitimo spartą. Kampinis pagreitis yra ašinis vektorius. Jei sukimasis greitėjantis, tai jo kryptis sutampa su kampinio greičio vektoriaus kryptimi, jei lėtėjantis- tai priešingos krypties. Kampinis pagreitis lygus kampinio greičio išvestinei laiko atžvilgiu arba antrajai posūkio kampo išvestinei laiko atžvilgiu. , . [rad/s2] . to paties kieto kūno visų taškų kampiniai parametrai (φ,ω,ε) tuo pačiu laiko momentu yra vienodo didumo, o linijinių parametrų didumas priklauso nuo taško atstumo iki sukimosi ašies. Ryšys tarp kampinių ir linijinių parametrų: , , . Ryšys tarp linijinio ir kampinio greičio vektorių: 3. Pagrindiniai dinamikos dėsniai (Niutono dėsniai) slenkamajam judesiui. (I-as Niutono dėsnis) – pastovios masės kūnas juda tiesiai ir tolygiai arba yra rimties būvyje tol, kol kitų kūnų poveikis neprivers jo pakeisti šio būvio. Šis dėsnis galioja tik inercinėse atskaitos sistemose. (eksperimentiškai šio dėsnio žemėje patikrinti negalima) (II-as Niutono dės.) -materialaus taško impulso išvestinė skaitine verte yra lygi materialų tašką veikiančiai jėgai. . kūno impulsą gali pakeisti tik kūną veikianti išorinė jėga arba jėgų atstojamoji. (III-as Niutono dės.)- du kūnai veikia vienas kitą vienodo didumo, bet priešingų krypčių jėgomis, t.y. veiksmas lygus atoveiksmiui. 4. Masės samprata. Kūno impulsas, impulso tvermės dėsnis, jo taikymas. Masė- tai kūno inertiškumo matas slenkamajame judėjime. Inertiškumas tai kūno savybė priešintis staigiam jo greičio (būvio) pakitimui. Kuo didesnė kūno masė, tuo jis inertiškesnis. Kūno impulsas- tai vektorinis dydis lygus judančio kūno masės ir jo judėjimo greičio sandaugai. impulso vektoriaus kryptis sutampa su kūno judėjimo greičio vektoriaus kryptimi. p=m*v.Mat.vien. kg*m/s. Impulso tvermės dėsnis teigia: Uždaroje sistemoje () pilnutinis sistemos impulso vektorius laikui bėgant nekinta dėsnis galioja tik uždaroje kūnų sistemoje. Nagrinėjame uždarą sistemą, sudarytą iš dviejų skirtingais greičiais judančių materialių taškų. *1-ojo masės m1, greitis iki sąveikos ,po sąveikos . *2-ojo masės m2 , greitis iki sąveikos, po sąveikos . Sąveikaujant dviem materialiems taškams jų impulsų pokyčiai yra vienodo didumo, bet priešingų krypčių. 5. Sukimo momentas. Pagrindinis dinamikos dėsnis sukamajam judesiui. Sukimo momentas (jėgos momentas) sukimosi ašies atžvilgiu - tai išorinio poveikio, dėl kurio kinta besisukančio kūno kampinis greičio matas. M=F*r*sinα M=F*d Sukimo momentas yra ašinis vektorius kurio kryptis randama iš vektorinės spindulio ir jėgos sandaugos [N*m] Pagrindinis dinamikos dėsnis sukamajam judėjimui II-asis Niutono dėsnis. Kūno impulso momento L, pasirinktos ašies atžvilgiu, išvestinė laiko atžvilgiu skaitine verte yra lygi kūną veikiančiam sukimo momentui M, tos pačios ašies atžvilgiu . kūno impulso momentą, pasirinktos ašies atžvilgiu, gali pakeisti tik tos pačios ašies atžvilgiu veikiantis sukimo momentas . Jei kūno inercijos momentas nekinta, tai kūną veikiantis sukimo momentas jam suteikia kampinį pagreitį. . 6. Kūno inercijos momentas ašies atžvilgiu. Inercijos momentų skaičiavimas, Šteinelio teorema. Kūno inercijos momentas sukimosi ašies atžvilgiu- tai kūno inertiškumo matas sukamajame judėjime. Sukamajame judėjime kūno inertiškumas priklauso ne tik nuo kūno masės, bet ir nuo kūno masės pasiskirstymo erdvėje sukimosi ašies atžvilgiu. Kūno inercijos momentas pasireiškia tik kūnui sukantis. Kūno inercijos momentas niekada (jokios suk. Ašies atžvilgiu) nebus lygus nuliui. Materialaus taško inercijos momentas suk. Ašies atžvilgiu vad. To taško masės ir jo atstumo iki sukimosi ašies kvadrato sandauga. . Kai kurių m masės kūnų inercijos momentai atžvilgiu ašies einančios per jų masių centrą I0. 1)R,r- tuščiavidurio cilindro 2) R≈r – plonasienio cilindro . 3) r=0- ištisinio cilindro . 4) vienalyčio rutulio 5) horizontalaus ( vienalyčio) strypo . Šteinerio teorema: ji leidžia rasti kūno inercijos momentą bet kurios ašies, neeinančios per kūnų masių centrą, atžvilgiu. . Kūno inercijos momentas i, bet kurios ašies atžvilgiu yra lygus kūno inercijos momento I0, simetrijos ašies atžvilgiu ir kūno masės m bei atstumo x, tarp abiejų lygiagrečių ašių kvadrato sandaugos sumai. Minimalus kūno inercijos momentas yra simetrijos ašies atžvilgiu. [kg*m2] 7. Impulso momentas, impulso momento tvermės dėsnis. Materialaus taško impulso momentas sukimosi ašies atžvilgiu yra lygus taško inercijos momento ir kampinio sukimosi greičio, tos pačios ašies atžvilgiu, sandaugai. . Kūno impulso momento vektoriaus kryptis sutampa su kampinio greičio vektoriaus kryptimi (yra ašinis vektorius) [kg*m2/s]. Impulso momento tvermės dėsnis. Uždaroje sistemoje pilnutinis impulso momento vektorius laikui bėgant nekinta. Uždaroje sistemoje kūno inercijos momento ir jo sukimosi kampinio greičio sandauga laikui bėgant nekinta. T.y. didėjant kūno inercijos momentui, jo sukimosi kampinis greitis mažėja ir atvirkščiai. I*ω=const. 8. Darbas slenkamajame ir sukamajame judėjime. 9. Kinetinė ir potencinė energija, jų ryšys su darbu. Mechaninės energijos tvermės dėsnis. Energijos disipacija. Mechaninis darbas A yra energijos kiekio, kurį vienas kūnas perduoda kitam, matas. Judančio kūno kinetinė energija lygi darbui, kurį jis sugeba atlikti iki visiškai sustodamas. Potencinė energija yra materialiųjų objektų potencialinės sąveikos kiekybinė charakteristika. Dalelės potencinė energija lygi darbui, atliktam potencialinių jėgų, perkeliančių ją į būseną, kurioje dalelės potencinė energija laikoma lygia nuliui. Vykstant bet kokiems procesams, konservatyviosios mechaninės sistemos pilnutinė mechaninė energija nekinta. Tai vienas pagrindinių mechanikos dėsnių- mechaninės energijos tvermės dėsnis. Energijos disipacija- tai vienos rūšies energijos virsmas kitos rūšies energija. 10. Inercinė ir neinercinė atskaitos sistemos. Inercinės jėgos. Išcentrinė inercinė ir Koriolio jėgos. Sunkis ir svoris. Nesvarumas. Neinercinės atskaitos sistemos- tai tokios atskaitos sistemos, kurios inercinių atskaitos sistemų atžvilgiu juda su pagreičiu ir jose kūnus veikia papildomos inercijos jėgos. Inercinės jėgos veikia tik neinercinėse atskaitos sistemose, o sistemai tapus inercine jo išnyksta. Tiesiai judančios neinercinės atskaitos sistema. Kūną, esantį nas, be sąveikos jėgos su kitais kūnais (tokia jėga veikia kūną ias), dar veikia papildoma inercijos jėga, kuri yra lygi kūno masei padaugintai iš inercijos pagreičio . Minusas rodo, kad inercijos jėga nukreipta vektoriui a0 priešinga kryptimi . Išcentrinė inercijos jėga. Visi besisukančios atskaitos sistemos (nas) taškai (ias) atžvilgiu turi nešimo įcentrinį pagreitį, nukreiptą į sukimosi ašį. . r – atstumas nuo sukimosi ašies, w – kampinis sukimosi pagreitis. Kūnai besisukančioje nas turi: išcentrinį inercijos pagreitį , yra veikiami inercijos jėgos vadinamos išcentrine , F kryptis sutampa su r kryptim. Dėl Žemės sukimosi apie savo ašį atskaitos sistema, susieta su Žemės paviršiumi yra neinercinė. Kiekviename paviršiaus taške m masės kūną be traukos jėgos F dar veikia išcentrinė inercijos jėga, suteikianti išcentrinį inercijos pagreitį. Žemės ašigaliuose kūnų išcentrinė jėga neveikia. Maksimali išcentrinė jėga kūnus veikia Žemės pusiaujo taškuose. Koriolio jėga. kūną judantį greičiu v besisukančios atskaitos sistemos (nas), pvz. žemės paviršiaus atžvilgiu, veikia dar viena inercijos- Koriolio jėga, kuri išreškiama per vektorine vektorių v ir ωž sandaugą. Koriolio jėga iškreivina kūno, judančio išilgai dienovidinio, trajektoriją, o kūną, judantį išilgai lygiagretės, kelia nuo žemės paviršiaus arba spaudžia prie jos. . Jei kūnas juda į viršų, tai Koriolio jėga veikia į vakarus, o jei juda žemyn- tai ši jėga veikia į rytus. Dėl Koriolio jėgos veikimo šiaurės pusrutulyje upių dešinieji krantai yra paplauti stipriau negu kairieji. 11. Harmoniniai svyravimai. Laisvieji svyravimai, jų diferencialinė lygtis, jos sprendinys. Mechaniniai svyravimai, gauti veikiant grąžinančiajai jėgai, kuri yra tiesiogiai proporcinga kūno nuokrypiui nuo pusiausvyros padėties, vadinami harmoniniais. ši formulė yra laisvųjų svyravimų tiesinė diferencialinė lygtis. 12. Slopstamieji svyravimai, jų diferencialinė lygtis, jos sprendinys. Logaritminis slopinimo dekrementas. Spyruoklinę svyruoklę ištempus skystyje ir paleidus, ją veiks dvi jėgos, kurių atstojamoji suteiks svyruoklei pagreitį. , slopstamųjų svyravimų diferencialinė lygtis , ši lygtis turės realų sprendinį tik kai slopstamųjų svyravimų ciklinis dažnis bus teigiamas . Slopstamųjų svyravimų amplitudės mažėjimo spartą nusako logaritminis slopinimo dekrementas, kuris yra lygus dviejų gretimų amplitudžių (besiskiriančių periodu) santykio natūriniui logaritmui. . Logaritminis slopinimo dekrementas yra atvirkščias dydis svyravimų skaičiui, kuris įvyksta per laiko tarpą per kurį amplitudė sumažėja e kartų 13. Priverstinai svyravimai, jų diferencialinė lygtis, šios lygties sprendinys. Rezonansas. Priverstiniais vadiname tokius svyravimus, kurie atsiranda sistemoje, ją veikiant išorinei, periodiškai kintančiai jėgai. sistemą veikiančių jėgų atstojamoji, jai suteikia pagreitį . Priverstinių svyravimų diferencialinė lygtis: Priverstinių (nusistovėjusių) svyravimų lygtis . Priverstinių svyravimų amplitudės didėjimas, kai priversiančiosios jėgos ciklinis dažnis artėja prie reikšmės , vadinamas rezonanso reiškiniu. 14. Spyruoklinė, fizinė ir matematinė svyruoklės. Svyravimų energija. Fizinė svyruoklė vadinamas bet koks kietasis kūnas, galintis svyruoti apie nejudamą horizontalią ašį gravitacijos lauke. Svyruoklė, kurią sudaro masės m materialusis taškas, pakabintas ant nesvaraus ir netąsaus ilgio l siūlo ar strypo, vadinama matematine. 15. Harmoninių svyravimų sudėtis: vykstančių išilgai vienos tiesės ir tarpusavyje statmenų. Materialus taškas tuo pat metu vienodais ω0 harmoningai svyruoja dviem viena kitai statmenomis kryptimis , atliekami matematiniai veiksmai eliminuojant iš lygčių laiką ir gaunam priklausomybę x=f(t). Atstojamojo svyravimo trajektorijos lygtis . Sudėję vienos krypties skirtingo dažnio harmoninius svyravimus, visada gauname neharmoninį svyravimą. 16. Bangos tamprioje aplinkoje.Plokščios bangos lygtis. Stovinčios bangos, jų lygtis. Plokščios bangos lygtis . Stovinčios bangos lygtys. S1=smcos(ωt-kx) S2=smcos(ωt-kx) sudėję nuokrypius, gauname atstojamųjų virpesių lygtį s=2smcoskxcosωt. 17. Pagrindinė molekulinės-kinetinės teorijos lygtis. 18. Laisvės laipsnių skaičius. Energijos pasiskirstymas laisvės laipsniais. Sistemos mikroskopinę būseną apibūdina nepriklausomų kintamųjų skaičius- laisvės laipsnių skaičius i. Laisvės laipsnių skaičius- tai galimų ir nepriklausomų molekulės judėjimo krypčių skaičius. Molekulės laisvės laipsnių skaičius i=islenk.+isuk.+ivirp. . tolygaus energijos pasiskirstymo pagal laisvės laipsnius dėsnis. Termodinaminės pusiausvyros būsenoje slenkamojo, sukamojo ir virpamojo judėjimo vienam laisvės laipsniui tenka vidutiniškai vienodas kinetinės energijos kiekis lygus ½ kt 19. Molekulių pasiskirstymas pagal greičius (Maksvelio pasiskirstymas). Tikimiausias greitis. Dujoms esant pusiausvyros būsenoje, molekulių skaičius yra didelis, ir joms chaotiškai judant molekulės padėtis ir greitis visą laiką kinta. Dėl šių priežasčių negalima rasti molekulių greičių verčių tam tikru laiko momentu. Laikant molėk. Greitį atsitiktiniu nenutrūkstamu dydžiu, galima rasti mole. Pasiskirstymą pagal greičius. dN=N*f(v)*dv. Funkcija f(t) nusako dujų molekulių pasiskirstymą pagal greičius ir yra vad. Pasiskirstymo funkcija. N- visas dujų molėk. Skaičius nagrinėjame intervale. Maksvelis laikė kad: visos dujų mole. Yra vienodos, viename inde dujų temperatūra vienoda, dujos nėra veikiamos iš išorės. tai tikimybė, kad molėk. Greitis yra intervale nuo v iki v+dv. Pasiskirstymo funkcija yra normuota . Maksvelio molekulių pasiskirstymas pagal greičius . Konkretus pasiskirstymo funkcijos pavidalas priklauso nuo dujų rūšies (mole. Masės m ) ir nuo būsenos parametrų (temperatūros T). Greitis, atitinkantis pasiskirstymo funkcijos maksimumą vad tikimiausiu greičiu . didėjant dujų temperatūrai kreivės maksimumas pasislenka į didesnių greičių pusę, o jo absoliutinis didumas mažėja. Šildant dujas, lėčiau judančių molekulių dalis mažėja, o greičiau judančių dalis didėja. Maksvelio pasiskirstymas yra ir pagal molekulių turimas kinetines energijas. 20. Barometrinė formulė.Bolcmano pasiskirstymas. Atmosferinį slėgį bet kuriam aukštyje h lemia virš jo esantys dujų sluoksniai. Slėgių skirtumas yra lygus cilindre esančių dujų svoriui. P-(p+d0) =ρ*g*dh. Barometrinė formulė išreiškia slėgio p priklausomybę nuo aukščio h, laikant kad temperatūra T nepriklauso nuo aukščio. . Kylant aukštyn slėgis eksponentiškai mažėja. Mažėjimo greitis priklauso nuo dujų rūšies (molin. Masės) ir temperatūros t. Bolcmano pasiskirstymas. Pasinaudoję barometrine formule ir dujų slėgio bei jų molekulių koncentracijos sąryšiu (p=nKT), galime rasti dujų molekulių koncentracijos n priklausomybę nuo aukščio h , kylant aukštyn dujų molek. Koncentracija eksponentiškai mažėja. 21. Pusiausvyros būviai ir procesai,jų grafinis vaizdavimas. 22. Dujų plėtimosi darbas, jų vidinė energija, šilumos kiekis. Kūnų sistemos būseną galima pakeisti trim būdais: atliekant mechaninį darbą, sistemai suteikti ar iš jos atimti šilumos kiekį, keičiant sistemą sudarančių dalelių skaičių. Darbas dujoms plečiantis. , dA=pdV jei dV>0, tai dA>0, jei dA0) tai jos energija mažėja, mažėjant dujų temperatūrai. Jei darbas atliekamas sistemos atžvilgiu (A

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!