Курс лекций

П 27

Основы молекулярной физики и термодинамики

Механика

Учебно-методическое пособие для студентов очной и заочной формы обучения

Екатеринбург

2011 г.

УДК 531/534

Зольников П.П. Механика, основы молекулярной физики и термодинамики: учебно-методическое пособие. – Екатеринбург: УрГУПС.

Курс лекций по разделам механики, молекулярной физики и термодинамики предназначен для студентов УрГУПС квалификации бакалавр специальностей в учебном плане которых в первом семестре предусмотрено 18 лекционных часов.

В курсе лекций, кроме основного базового материала изложен материал для самостоятельного изучения, приведены вопросы и задания для самопроверки знаний.

Курс лекций одобрен и утвержден на заседании кафедры физики, протокол №……..

Автор: П.П. Зольников, Доцент кафедры физики, кандидат физико-математических наук УрГУПС.

Рецензенты:

Оглавление

Глава 1. КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

1.1 Понятия и определении 5

1.2. Уравнение движения 7

1.2.1. Равномерное, прямолинейное.. 7

1.2.2 Ускоренно прямолинейное 8

1.3. Кинематика вращательного и колебательного движения 9

1.4. Для самостоятельного изучения 12

1. Модуль касательного и нормального ускорения 12

2. Равномерное криволинейное движение 13

3. Сложение гармонических колебаний 14

1.5. Задания для самоконтроля знаний 17

Глава 2. ДИНАМИКА

2.1 Законы Ньютона 18

2.2 Динамика поступательного движении 20

2.3 Динамика вращательно движения. 21

2.4Динамика колебательного движения 22

2.5 Принцип относительности Галилея 26

2.6 Для самостоятельного изучения 28

2.6.1 Понятие силы. Равнодействующая сила 28

2.6.2 Силы гравитационного взаимодействии. 28

2.6.3 Сила трения 30

2.6.4. Сила вязкого трения 31

2.6.5. Сила упругости 32

2.6.6. Колебания материального и физического маятника 35

2.7. Задания для самоконтроля знаний 36

Глава 3. РАБОТА И ЭНЕРГИЯ

3.1. Работа. Мощность 38

3.2. Энергия поступательного движения 38

3.3. Энергия взаимодействия 39

3.4. Работа и энергия вращательного движения 41

3.5. Энергия колебательного движения 42

3.6. Для самостоятельного изучения. 43

3.6.1. Потенциальная энергия тела относительно поверхности Земли 43

3.6.2. Работа силы тяжести 44

3.6.3. Потенциальная энергия пружины 45

3.6.4. Потенциальный барьер и яма 45

3.7. Задания для самоконтроля знаний 46

Глава 4. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ

4.1 Закон сохранения импульса 47

4.2 Закон сохранения момента импульса 48

4.3 Закон сохранения энергии 50

4.4 Применение законов сохранения к упругому и неупругому

соударению двух тел 50

4.5. Задания для самоконтроля знаний 52

Глава 5. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ

5.1 Продольные и поперечные волны 53

5.2 Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение 54

5.3. Задания для самоконтроля знаний 56

Глава 6. МОЛЕКУЛЯРНОЕ ДВИЖЕНИЕ

6.1 Размеры и масса молекул 56

6.2. Движение и столкновение молекул газа 57

6.3 Давление и температура 59

6.4 Скорость и энергия молекул [распределение Максвелла]. 60

6.6 Давление идеального газа на стенку 62

6.7 Уравнение состояния идеального газа 81

Глава 7. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

7.1. Термодинамическая система. Внутренняя энергия идеального газа. 63

7.2. Работа и теплопередача 64

7.3. Первое начало термодинамики, термодинамические изопроцессы 65

7.4 Теплоемкость 67

7.5 Обратимые и необратимые процессы. Термодинамическая вероятность 70

7.6 Изменение энтропии в изопроцессах 72

7.7 Тепловая машина. Цикл Карно 74

7.8. Для самостоятельного изучения 76

Основные понятия в механике 105

Основные законы 111

Обозначения 113

ГЛАВА 1. КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

Дата добавления: 2014-01-04