Закон додавання швидкостей

Допоміжна

Основна

Список навчальної літератури

1. Аналітична хімія: підручник / Д.Д. Луцевич та ін. — 2-е вид., перероб. і доп. — К.: Медицина, 2009.

2. Аналітична хімія: навч. посібник для фарм. вузів та ф-тів ІІІ-ІV рівнів акредитації /В.В. Болотов та ін.. — Х.: Вид-во НФАУ, 2004. — 480 с.

3. Аналітична хімія / Д.Д. Луцевич та ін. Навч. посібник для фарм. вузів та ф-тів І-ІІ рівнів акредитації. — К.: Здоров’я, 2003.

1. Полеес М.Э., Душечкина И.Н. Аналитическая химия. — М.: Медицина, 1987.

2. Державна фармакопея України, 1-е вид., доповнення 1. — Х., 2004. — 494с.

3. Державна фармакопея України. 1-е вид. — Х.: PIPER, 2001. — 556 с.

4. Прокопенко Т.С., Проценко Р.О. Фармацевтична хімія: Навч. посібник для студентів ВНЗ І—ІІ рівнів акредитації. — Х.: Вид-во НФАУ, 2002. — 142 с.

Миттєва швидкість – векторна фізична величина, яка показує швидкість тіла в даний момент часу в даній точці траєкторії. Визначається відношенням переміщенням до часу протягом якого воно було здійснене.

V = S\t [м\c]

Середня швидкість – скалярна фізична величина, яка показує середнє значення пройденого шляху за одиницю часу і визначається відношенням пройденого шляху до часу його проходження.

V_сер. = S\t

Класичний закон додавання швидкостей:

швидкість тіла відносно системи, яку вважають нерухомою, дорівнює геометричній сумі швидкості тіла в рухомій системі відліку й швидкості власне рухомої системи відліку.

4. Рівноприскорений рух.

Прискорення – векторна фізична величина, що показує зміну швидкості за одиницю часу.

а = V – V₀\t [м\с²]

Рівняння рівноприскореного руху:

при одновимірному рівноприскореному русі швидкість тіла змінюється з часом лінійно за законом:

;

5. Рівномірний рух матеріальної точки по колу

Період обертання — це проміжок часу, за який тіло здійснює один повний оберт. Позначається буквою T. Одиниця вимірювання — одна секунда (1 с). Формула:

Частота обертання — це кількість обертів тіла по колу за одиницю часу. Позначається буквою v (ню). Одиниця вимірювання — 1/с або c^-1. Період і частота обертання пов’язані співвідношенням:

Доцентрове прискорення — прискорення при рівномірному русі матеріальної точки по колу. Доцентрове прискорення є векторною величиною. Вектор доцентрового прискорення завжди направлений від матеріальної точки до центра кола.

Доцентрове прискорення показує не зміну модуля швидкості (як при прямолінійному русі), а зміну напряму швидкості.

Модуль доцентрового прискорення визначається формулою:

,

Кутова́ шви́дкість — відношення зміни кута при обертанні до відрізку часу, за який ця зміна відбулася.

.

Вимірюється в радіанах за секунду. Оскільки зростання кута відраховується проти годинникової стрілки, то кутова швидкість додатня при обертанні проти годинникової стрілки і від'ємна при обертанні за годинниковою стрілкою.

Лінійна швидкість матеріальної точки, що виконує

обертальний рух:

Відомо, що довжина дуги пов’язана з величиною радіуса і кутом його повороту співвідношенням:

,

тоді

.

Отже

.

У векторній формі

.

Механічна взаємодія тіл. №6.

Сила -векторна фізична величина, яка виражає міру взаємодії тіл.Сила характеризується трьома параметрами: величиною(модулем), напрямком, і точкою прикладання.(1кН=1000Н). Маса- це скалярна фізична величина яка виражаю міру інертності тіла. Чим більша маса тіла тим тіло більш інертне. Інертність -це властивість тіла. Імпульс - це векторна фізична величина, яка визначається добутком маси тіла на швидкість. (Р=mV км,м/с.) Зміна імпульсу тіла: ∆p= m(V-V0) Перший закон Ньютона - існують такі системи відліку в яких тіло зберігає свою швидкість, якщо на нього не діють інші тіла або їх дія скомпенсована. Інерція – це явище збереження тілом швидкості відсутності зовнішньої дії.Тіло знаходиться в стані спокою або рухається рівномірно і прямолінійно якщо рівнодійна всіх сил що діють на тіло дорівнює нулю. Другий закон Ньютона – прискорення яке отримало тіло прямо пропорційне векторній сумі всіх сил що діють на тіло рівнодійні всіх сил і обернено пропорційне масі тіла. *Якщо сили діють по прямій в одному напрямку то рівнодійна дорівнює сумі цих сил(величин). *Якщо сили діють по прямій в різних напрямках то рівнодійна дорівнює різниці цих сил.*Якщо сили діють в різних напрямках то рівнодійну ми знаходимо як гіпотенузу в прямокутному трикутнику. Другий закон Ньютона в імпульсній формі – імпульс сили дорівнює зміні імпульсу тіла. (F=ma; Ft= ∆p(імпульс тіла)). Третій закон Ньютона - усі сили в природі виникають попарно. F1= -F2 Ці сили рівні за модулем і протилежні за напрямком і прикладені до різних тіл. Сили в природі: *сила тяжіння(F=mq); *вага(P=m(q+a)=mq+ma); *сила тертя(F=μN μ -кофіцієнт тертя, N - сила реакції опори яка завжди направлена перпендикулярно до поверхні); *сила пружності(F=-k∆x(Закон Гука, для пружин, k -коефіцієнт жорсткості ,∆х - це видовження пружини,на скільки розтягнулас або стиснулась пружина); *відцентрова сила(F=maд);

7.Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння: будь-які дві матеріальні точки притягуються одна до одної із силою, прямо пропорційною добутку їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними. F=Gm₁*m₂|r².
два тіла масою 1 кг кожне, що знаходяться одне від одного на відстані 1 м, взаємно притягуються гравітаційною силою, що дорівнює 6,67·10-11 H.
Cила тяжіння - це сила з якою Земля притягує до себе усі тіла.Сила тяжіння завжди спрямована до центру Землі. F=mg.
Сонячна система є системою гравітаційно пов'язаних небесних тіл, що складається з центрального масивного тіла – Сонця, восьми великих планет, які рухаються навколо нього: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, понад 100 їх супутників, поясу астероїдів та поясу Койпера, які складаються з метеоритної речовини, пилу та комет.
Закони Кеплера — три емпіричні залежності, що описують рух планет навколо Сонця. Перший закон Кеплера -- Всі планети обертаються навколо Сонця еліптичними орбітами, в одному з фокусів яких перебуває Сонце. Другий закон Кеплера -- Радіус-вектор планети (тіла Сонячної системи) за рівні проміжки часу описує рівновеликі площі. Третій закон Кеплера -- Квадрати зоряних періодів обертання планет відносяться, як куби великих півосей їхніх орбіт.
Штучні супутники Землі – космічні літальні апарати, виведені на навколоземні орбіти. Вони призначаються на вирішення різних наукових установ та прикладних завдань.Користуючись законом всесвітнього тяжіння і ІІ законом Ньютона, можна розрахувати швидкість, яку необхідно надати тілу, щоб воно рухалося по коловій орбіті навколо Землі. Ця швидкість буде дорівнювати квадратному кореню з відношення гравітаційної сталої та маси Землі до суми радіусу Землі і висоти, на якій знаходиться тіло.Мінімальну швидкість, яку необхідно надати тілу в горизонтальному напрямі, щоб воно стало штучним супутником Землі, називають першою космічною швидкістю. Її можна розрахувати як квадратний корінь з радіусу Землі і прискорення вільного падіння. Перша космічна швидкість приблизно дорівнює 8 кілометрів за секунду.

8.Вага тіла. Вага тіла — це сила, з якою тіло внаслідок його притягання до Землі діє на опору або підвіс. Сила реакції опори — сила дії опори або підвісу на тіло. Якщо тіло знаходиться у спокою, то вага тіла чисельно дорівнює силі тяжіння. Але не можна забувати про різницю між силою тяжіння і вагою тіла: сила тяжіння — це гравітаційна сила, прикладена до тіла; вага тіла — це сила пружності, прикладена до опори.p=mg+-ma.
Перевантаження — це відношення підйомної сили[1] до ваги літака. Перевантаження — безрозмірна величина, однак часто одиниця перевантаження позначається так само, як прискорення вільного падіння, g. Перевантаження в 1 одиницю (або 1g) означає прямолінійний політ, 0 — вільне падіння або невагомість. Якщо літак виконує віраж на постійній висоті з креном 60 градусів, його конструкція відчуває перевантаження в 2 одиниці.
Невагомість — стан тіла, при якому воно рухається тільки під дією сили тяжіння. Найвідомішим прикладом невагомості є невагомість в умовах космічного корабля.Стан невагомості зовсім не рідкісний для людей. У такому стані знаходиться стрибун із моменту відриву від землі і до моменту приземлення; плавець, який стрибає з вишки тощо.

9.Тертя. Тертя́ — сукупність явищ, що спричиняють опір рухові одне відносно одного макроскопічних тіл (зовнішнє тертя) або елементів одного і того ж тіла (внутрішнє тертя), при якому механічна енергія розсіюється переважно у вигляді тепла. Зовнішнє тертя відбувається на границі контакту двох твердих тіл. Внутрішнє тертя виникає у потоках рідини або при деформації твердого тіла, між частинами, що переміщуються одна відносно одної.
При наявності відносного руху двох тіл, що контактують між собою сили тертя, котрі виникають при цьому, можна поділити на: 1. Тертя руху — зовнішнє тертя двох тіл, що рухаються одне відносно одного, до якого відносяться: 1) Тертя ковзання — зовнішнє тертя руху, під час якого швидкості тіл в точках дотику відрізняються за величиною і (чи) напрямком і діє на тіло у напрямку, протилежному до напрямку проковзування; 2) Тертя кочення — тертя руху, під час якого швидкості тіл однакові за величиною і напрямком, принаймні, в одній точці зони контакту і виникає при коченні одного з двох контактуючих тіл одне відносно одного; 3) Тертя кочення з проковзуванням — тертя руху двох тіл з одночасним тертям кочення і ковзання в зоні контакту. 1. Тертя спокою — тертя між двома твердими тілами за відсутності їх руху одне відносно одного[1]. Це вид тертя виникає між двома тілами, котрі перебувають у взаємному контакті, і перешкоджає виникненню відносного руху. Його слід подолати для того, щоб привести у рух одне відносно одного два контактуючих тіла. Сила тертя спокою діє протилежно до напрямку ймовірного руху.
Коефіціє́нт тертя́ — це величина, що характеризує силу опору від тертя між взаємодіючими тілами і зазвичай позначається μ, k або f. У залежності від виду тертя відрізняють і відповідний коефіцієнт тертя.
Коефіцієнт тертя — характеристика, яка застосовується при виконанні технічних розрахунків, що характеризують фрикційні взаємодії двох тіл. У залежності від виду переміщення одного тіла по іншому розрізняють: коефіцієнт тертя при зсуві — ковзання і коефіцієнт тертя при коченні. У свою чергу, при ковзанні в залежності від величини тангенціальної сили розрізняють коефіцієнт неповного тертя ковзання, коефіцієнт тертя спокою і коефіцієнт тертя ковзання. Всі ці коефіцієнти тертя можуть змінюватися в широких межах в залежності від шорсткості і хвилястості поверхонь, характеру плівок, що покривають поверхні.

10.Деформація твердих кристалічних тіл. Деформа́ція — зміна розмірів і форми твердого тіла під дією зовнішніх сил (навантажень) або якихось інших впливів (наприклад, температури, електричних чи магнітних полів).Деформацією твердого тіла називають зміну форми та об’єму тіла під зовнішнім впливом. Розрізняють пружну і пластичну деформації. Пружна деформація повністю зникає після припинення дії зовнішніх сил. Пластична деформація не зникає після припинення дії зовнішніх сил. У випадку пружної деформації модуль сили пружності визначається за законом Гука: сила пружності при пружній деформації прямо пропорційна абсолютному подовженню тіла і протилежно до нього напрямлена F_пруж=-kx. Механічне напруга – міра внутрішніх сил об’єкта, яка виникає під впливом різних факторів. Мо́дуль Ю́нга (модуль пружності першого роду або модуль пружності під час розтягу) — фізична величина, що характеризує пружні властивості ізотропних речовин, один із модулів пружності. E=Fl/Sдельтаl.S — площа поверхні (перерізу), по якій розподілена дія сили. Діаграма розтягу — графік залежності напруги від підносного видовження.

11.Сила натягу та жорсткість пружин. Сили поверхневого натягу — сили, що виникають на поверхні фазового розділу. Має електромагнітну природу, будучи макроскопічними проявом міжмолекулярної взаємодії. Сила натягу направлена ​​по дотичній до поверхні розділу фаз; виникає внаслідок некомпенсованого притягання молекул, що знаходяться на межі розділу фаз, молекулами, що знаходяться не на межі розділу фаз. Коефіціє́нт жо́рсткості — характеристика здатності стрижня або пружини зазнавати пружної деформації під дією навантаження, яка пов'язує між собою силу пружності та абсолютне видовження при одновісній пружній деформації за формулою:F=−kx
Закон Гука для пружини. Абсолютне подовження тіла при пружною деформації пропорційно діючої на тіло силі. При паралельному з’єднанні кожна з пружин і еквівалентна пружина при дії сили стискаються або розтягуються на одну і ту ж саму величину, звідки еквівалентна жорсткість. При комбінованому з’єднанні пружин спочатку знаходиться еквівалентна жорсткість паралельного з’єднання, а потім застосовуються вирази для послідовного з’єднання пружин.

12.Рівновага тіл. Рівновага — стан тіла, при якому відсутнє переміщення будь-яких його точок під дією прикладених сил. При поступальному русі тіла можна розглядати рух тільки однієї точки тіла — його центру мас. Центр мас — це точка, в якій сконцентрована вся маса тіла і прикладена рівнодійна всіх сил, які діють на тіло. Тіло, яке може обертатися навколо закріпленої осі, може знаходитися в стані рівноваги, якщо геометрична сума всіх прикладених до нього сил та алгебраїчна сума моментів сил, які прикладені до тіла, відносно осі дорівнює нулю. Момент сили — добуток сили, яка діє на тіло, на плече сили. Плече сили — найменша відстань від осі обертання до лінії, вздовж якої діє сила. Існують три види рівноваги: Стійка — при незначному зсуві тіло знову повертається в положення рівноваги.; Нестійка — незначний зсув тіла спричиняє значне його відхилення від положення рівноваги; Байдужа — будь-який зсув тіла не порушує стану рівноваги. Прості механізми – це різні пристрої, які дозволяють виконувати роботу за умови прикладання до тіла порівняно невеликої сили та змінювати напрям дії сили на зручніший для людини. Традиційно виділяють шість простих механізмів: Важіль, Колесо, Блок, Похила площина, Клин, Гвинт. Умови рівноваги тіла, яке має вісь обертання. Важіль — це простий механізм для зрівноваження більшої сили меншою. Це тверде тіло (жорсткий стрижень), яке має вісь обертання. Якщо сили, які діють на важіль, розміщені по обидва боки від осі обертання або опори, то такий важіль називають важелем 1-го роду, якщо ж сили розміщені по один бік від осі обертання або опори, то такий важіль називають важелем 2-го роду. Важіль перебуває в рівновазі, якщо плечі сил обернено пропорційні значенням сил, що діють на нього.

13. Абсолютно пружним ударом називається такий удар, при якому механічна енергія тіл не переходить в інші немеханічні види енергії.

При такому ударі кінетична енергія переходить повністю або частково в потенційну енергію пружної деформації. Потім тіла вертаються до первісної форми, відштовхуючи один одного. У підсумку потенційна енергія пружної деформації знову переходить у кінетичну енергію й тіла розлітаються.

Абсолютно непружним називається удар, при якому: 1) потенційна енергія деформації не виникає. 2) Кінетична енергія повністю або частково переходить у внутрішню. 3) Після удару тіла рухаються з однаковою швидкістю або покоються.

Закон збереження імпульсу. Векторна сума імпульсів тіл ізольованої системи є величиною сталою.

Реактивний рух — рух, що виникає за рахунок відкидання частини маси тіла із певною швидкістю.

За законом збереження імпульсу, при відокремленні від тіла масою M маси m із швидкістю v, тіло набуває швидкості V, яку можна розрахувати за формулою

14. Механічною роботою називають скалярну фізичну величину, яка визначається добутком сили, що діє на тіло на переміщення яке здійснило тіло під дією цієї сили та на косинус кута утвореного напрямом дії сили та напрямом переміщення. - (Дж=Н·м=кг·м/с²·м)

Потужністю називають скалярну фізичну величину,яка показує роботу виконану тілом за одиницю часу і визначається відношенням роботи здійсненої тілом до часу її виконання. -

(Вт=Дж/с=Н·м/с)

В автомобільних транспортах за одиницю вимірювання потужності приймають – кінські сили, що дорівнюють 746 Вт.

15. Потенціальна енергія – скалярна фізична величина яка визначає енергію взаємодії між тілами, або між частинами одного тіла. В механіці існує два види потенціальної енергії: - 1. Потенціальна енергія взаємодії тіла із Землею -2. Потенціальна енергія пружної деформації

Кінетична енергія («енергія руху») скалярна фізична величина яка визначається половиною добутку маси тіла на квадрат його швидкості. -

Повна механічна енергія – скалярна фізична величина, яка визначається сумою усіх видів механічної енергії, що має тіло. Е_повна=Е_К+Е_П-З+Е_П-Д

Закон збереження повної механічної енергії. Повна механічна енергія ізольованої системи тіл є величиною сталою. Е=const

(mv_1 ^ 2)/2 + mgh_1 = (mv_2 ^ 2)/2 + mgh_2.

16. Дифузія – процес вирівнювання концентрації молекул якоїсь речовини в прос­торі, зумовлений хаотичним рухом молекул.

(У рідинах дифузія відбувається значно повільніше, ніж у газах. У твердих тілах дифузія відбувається дуже повільно.)

Сили міжмолекулярної взаємодії: на невеликих відстанях між молекулами (атомами) діють як сили притягання, так і сили відштовхування; природа цих сил елек­тромагнітна.

Кінетична енергія поступального руху молекули

Вважатимемо, що потенціальна енергія відокремленої молекули, яка не взаємодіє з іншими молекулами, дорівнює нулю.

Речовина може бути в твердому, рідкому, газопо­дібному станах, які часто називають агрегатними станами.

· Якщо молекули тільки коливаються навколо своїх середніх положень (положень рівноваги) то речовина залишається в твердому стані.

· Коли внаслідок нагрівання тіла енергія Е_пост збільшується то речовина переходить у рідкий стан: молекули продовжують коливатися, але багато молекул переходить у нове положення: речовина набуває текучості.

· При дальшому збільшенні температури тіла сили молекулярної взаємодії не можуть утримати моле­кули одну поблизу від одної, і вони розлітаються по всьому наданому їм простору, тобто речовина переходить у газоподібний стан.

Рух пилинок, зумовлений ударами молекул, які рухаються хаотично, називається броунівським рухом.

(Молекули газу рухаються рівно­мірно і прямолінійно (за інерцією), поки не зіткнуться з іншими моле­кулами (або із стінками посудини). Під час зіткнення змінюються ве­личина і напрям швидкості руху молекули, і молекула рухається з но­вою сталою швидкістю до наступного зіткнення.)

Ідеальним газом називають газ молекули якого є матеріальними точками з деякими масами, що рухаються хаотично не взаємодіючи між собою. (Всі реальні гази при невеликих тисках і низьких температурах описуються простим спільним законом, який є справедливим лише для ідеального газу.)

Ва́куум — багатозначний фізичний термін, який у залежності від контексту може означати:

1)розріджений стан газу, тиск якого менший від атмосферного[3]. Такий вакуум ще називають частковим;

2)ідеалізовану абстракцію, простір, у якому немає зовсім речовини. Такий вакуум називають ідеальним;

17.Молем називають кількість речовин, маса якої в грамах дорівнює її відносній молекулярній масі (m_від) М = m_відн [г/моль] = m_відн [кг/моль].

Kількість молекул у молі будь-якої речовини однакова. Кількість молекул в одному молі речо­вини називається сталою Авогадро.(позначається N_А одиниця вимірювання - моль у мінус першому степені (моль^-1))

Стала Лошмідта (число Лошмідта) — число специфічних структурних одиниць в 1 см³ речовини в стані ідеального газу при нормальних умовах (тиску в 1 атмосферу (101 325 Па) і температурі 0 °C).

Маса молекули (атома), виражена в атомних одиницях маси, нази­вається відносною молекулярною (атомною) масою. Вона показує, у скільки разів маса молекули речовини більша за 1/12 маси ізотопу вуг­лецю ¹²С.

Кі́лькість речови́ни — фізична величина, що характеризує кількість специфічних однотипних структурних одиниць-елементів (частинок), з котрих складається речовина. Під структурними одиницями розуміються будь-які частинки, з яких складається речовина (атоми, молекули, іони, електрони, протони, нейтрони або будь-які інші частинки).

Густина тіла (речовини) називають фізичну величину яка показує масу тіла в одиниці його об’єму і визначається відношенням маси тіла до його об’єму. -

(позначається літерою – ρ, одиниця вимірювання – кілограм поділено на метр кубічний (кг/м³))

Концентрація – фізична величина яка показує кількість в одиниці об’єму і визначається відношенням кількості до одиниці об’єму. - (позначається літерою – , одиниця вимірювання – метр у мінус третій степені (м^-3))

Молярний об'єм — об'єм, що його займає 1 моль речовини.

Vν = V/n

де V - об'єм, n (v-стара позначка ню) - кількість речовини

Молярний об'єм ідеального газу (за нормальних умов (273,15 К, 101325 Па):

Vm = 22,41383(70)·10−3 м3/моль.

Манометр — прилад для вимірювання тиску рідини, газу або пари.

Манометри застосовуються у всіх випадках, коли необхідно знати, контролювати і регулювати тиск. Найчастіше манометри застосовують в теплоенергетиці, на хімічних, нафтохімічних підприємствах, підприємствах харчової галузі.

Найпоширенішими є літературні манометри, в яких чутливим елементом, що сприймає тиск, служить трубка Бурдона, поршень, мембрана або інше тіло.

Рівняння називають основним рівнянням МКТ.

18. Під температурою вважатимемо фізичну величину яка характеризує міру нагрітості тіла. На території України найбільш поширеною шкалою для вимірювання температури є шкала Цельсія. Шкала температур, установлена за водневим термометром, в якій 0° відповідає температурі танення льоду, а 100°— температурі кипін­ня води, називають шкалою Цельсія. Таку температуру позначають літерою t і вимірюють в градусах Цельсія (⁰С)

Температура, виражена в кельвінах (К), за термодинамічною шкалою, називається абсолютною, її позначають Т. Зв'язок між абсолют­ною температурою і температурою за 100-градусною шкалою вира­жається так Т = 273 + t.

Температура, при якій має припинитися поступальний рух молекул, називається абсолютним нулем. Температури, нижчої від абсолютного нуля, в природі не може бути.

Температуру тіла можливо як завгодно близько наближати до абсолютного нуля, але досягнути його неможливо.

Зв*язок абсолютної температури з енергією:

З формули випливає, що середнє значення кінетичної енергії поступального руху молекул не залежить від природи газу, а визначає­ться тільки його температурою.

отримаємо ще один вираз основного рівняння МКТ який показує взаємозв’язок тиску газу з температурою.

19. Термодинамічні параметри газу

Тиск газу, його об’єм та температуру називають термодинамічними параметрами газу.Для сталої маси газу справедливе рівняння . Даний вираз називають рівнянням стану Рівняння Менделеєва-Клапейрона - ,( де R- універсальна газова стала (R=8,31Дж/моль·К)). Наслідки з рівняння: а) , б) , або (де k- стала Больцмана, )

Дата добавления: 2015-05-24