Родился в Кембридже 11 марта 1952 года. Окончил Брентвудс- кую школу в Эссексе и колледж Святого Иоанна в Кембридже. Из- вестность получил после создания популярной радиосерии "Путе- шествующий автостопом", по которой он затем написал серию книг. не женат и детей не имеет.
Серия "Путешествующий автостопом": 1. Путеводитель по галактике для путешествующего автосто- пом. The hitch-hiker's guide to the galaxy '79 2. Ресторан в конце вселенной. The restaurant at the end of the Unuverse '80 3. Жизнь, Вселенная и все остальное. Life, the Universe and everything '82 4. До свидания, и спасибо за все рыбке. So long, and thanks for all the fish '84
Родился 9 апреля 1937 г. в Бирмингеме. Окончил школу в Шропшире. В 1955-57 г. служил в ВВС. В 1969 г. женился на Джо- ан Кларк. Первый рассказ - "Лоскуток" в 1964 г. под псевдони- мом П.Ф.Вудс.
Основные книжные публикации:
1. Звездный вирус. The star virus '70 2. Фактор аннигиляции. Annihilation factor '72 3. Империя двух миров. Empire of two worlds '72 4. Курс на столкновение. Collision course '73 с 1977 - Collision with chronos 5. Падение Хронополиса. The fall of Chronopolis '74 6. Душа робота. Soul of the robot '74 7. Покровы Сиана. The garments of Caean '76 8. Большое колесо. The grand wheel '77 9. Звездные ветры. Star winds '78 10. (сборник) Рыцарь ограничен
... Читать дальше »
Джон Бойд (псевдоним Бойда Апчерча) родился 3 октября 1919 в Атланте, штат Джорджия. Окончил университет Южной Калифорнии (Лос-Анжелес). Степень бакалавра - 1947 (журналистика). В 1940-45 служил в ВМФ США. Первая публикация - "Последний звез- долет с Земли".
Книжные публикации:
1. Последний звездолет с Земли. The last starship from Earth '68 2. Похититель раба. The slave stealer '68 3. Опылители Эдема. The pollinators of Eden '69 4. Небесные распутники. The rakehells of heaven '69 5. Секс и высшая власть. Sex and high command '70 6. Ферма при хранилище органов. The organ bank farm '70 ... Читать дальше »
Родился 30 января 1941 г. в Мобайле, штат Алабама. окончил университет штата Оклахома (г. Норман). В 1963 г. получил сте- пень бакалавра (по физике). Затем - университет штата Калифор- ния (г. Сан-Диего). Степень магистра - 1965, доктора наук - 1967. Первый рассказ "Принимать участие", 1965.
Основные награды:
Небьюла-74 Если звезды - боги Небьюла-81 Стержень времени им. Кемпбелла-81
Основные книжные публикации:
1. Глубже, чем тьма. Deeper than the darkness '70 в 1978 - пересмотренное издание: The stars in shroud 2. Проект "Юпитер". Jupiter proj
... Читать дальше »
Родился 15 декабря 1951 г. в Вашингтоне. Окончил универси- тет штата Мэриленд (Колледж-Парк), в 1973 г. получил степень бакалавра.
Основные книжные публикации:
1. (+Кристофер Лэмптон) Искатель. The seeker '76 2. Поиск. Quest '77 3. Странные столкновения (для детей) Strange encounters '77 4. Призрак в опере (для детей, по фильму) The phantom of the opera '77 5. (+Тед Уайт) Запрещенный мир. Fobidden world '78 6. (+Деннис Бейли) Лесник. The woodman '79 7. Ночной мир. Nightworld '79 8. Падение звезды. Star fall '80 9. Вампиры ночного мира. The vampires of nigh
... Читать дальше »
Родился 12 ноября 1941 г. в Линкольне, штат Небраска. Окон- чил университет штата Джорджия (Атенс), в 1967 г. получил сте- пень бакалавра, в 1968 - степень магистра. Служил в ВВС США преподавателем английского языка в подготовительной школе при Академии ВВС (1968-72) в чине капитана.
Основные награды: Небьюла-82 Оживление Небьюла-83 Нет врага, кроме времени Локус-84
Основные книжные публикации:
1. Глаза огня. A funeral for the eyes of fire '75 в 1980 - пересмотренный вариа
... Читать дальше »
Родился 2 января 1920 года в Петровичах, возле Смоленска. В 1923 году вместе с семьей эмигрировал в США. В 1928 году по- лучил американское гражданство. Окончил Колумбийский Универси- тет (Нью-Йорк), 1939 - степень бакалавра, 1941 - степень ма- гистра, 1948 - доктор наук (химия). В 1945-46 гг. - служил в армии США. Первая жена - Гертруда Благермен (с 1948 года - сын и дочь; развелся), вторая жена Жанет Опал Джепсон (с 1973 г). Работал: доцентом по биохимии 1949-51 ассистентом профессора 1951-55 сотрудником профессора 1955-79 с 1979 - профессор медицины Бостонского университета.
Умер 6 мая 1992 г.
Основные награды:
Хьюго-63 "За научно-популярные статьи" Хьюго-66&n
... Читать дальше »
Родился 25 ноября 1926 года в Бристоле (Пенсильвания). Окончил университет в Минесоте, в 1948 г. получил степень бака- лавра. С 1972 по 1977 был президентом организации писате- лей-фантастов США.
Основные награды: Хьюго-61 Самое долгое плавание Хьюго-64 Нет перемирия с королями Хьюго-69 Разделение тела Хьюго-72 Королева воздуха и тьмы Хьюго-79 Хьюго-82 Игра Сатурна Небьюла-71 Королева воздуха и тьмы Небьюла-72 Песня козерога<
... Читать дальше »
Ядерная энергия (атомная энергия) — внут энергия атомного ядра, выделяющаяся при ядерных: вращениях. Энергия, которую необходимо затратить для ] ления ядра на составляющие его нуклоны, назыЕ энергией связи ядра. Это максимальная энергия, ко может выделиться. Энергия связи ядра складывается из энергии пр жения нуклонов друг к другу под действием ядерных с и энергии электростатического отталкивания прото Ядерные силы обладают тем свойством, что ] нуклон сильно взаимодействует лишь с небольшим' лом соседних. Ядерная энергия может выделяться при реа ядерного синтеза и при делении ядер. Реакции ядерного синтеза из-за наличия куло ского барьера могут развиваться лишь на частицах 1 ких энергий, т. е. при высоких температурах среды. I являются источником звездной энергии. Реакции в; дах протекают с образованием 4Не и выделением эне =7 МэВ/нуклон (1,8 • 108 кВт • ч/кг). В земных уело удалось осуществить слияние двух дейтронов, сопр дающееся выделением энергии около 1 МэВ/нуклон.<
... Читать дальше »
Ядерная физика — раздел физики, посвященный изучению структуры атомного одра, процессов радиоак¬тивного распада и механизма ядерных реакций. К ядер¬ной физике относят также физику элементарных частиц. Различают ядерную физику низких, промежуточных и высоких энергий. Ядерная физика низких энергий изучает строение ядра, радиоактивный распад ядер, ядерные реакции, вы¬зываемые частицами с энергией до 200 МэВ, ядерная физика промежуточных энергий — с 200 МэВ до 1 ГэВ, ядерная физика высоких энергий — свыше 1 ГэВ. Обширной составной частью ядерной физики низ¬ких энергий является нейтронная физика, охватывающая исследования взаимодействий медленных нейтронов с веществом и ядерные реакции под действием нейтронов. Новой областью ядерной физики является изучение ядерных реакций под действием многозарядных ионов. Эти реакции используются как для поиска новых тяже¬лых ядер, так и для изучения механизма взаимодействия сложных ядер друг с другом. Отдельное направление ядерной физики — из
... Читать дальше »
Энергия связи — энергия связанной системы каких-либо частиц (например, атома как системы из ядра и элек¬тронов), равная работе, которую необходимо затратить, чтобы разделить эту систему на составляющие ее части-щ>1 и удалить их друг от друга на такое расстояние, на ко¬тором их взаимодействием можно пренебречь. Энергия связи определяется взаимодействием час¬тиц и является отрицательной величиной, так как при образовании связанной системы энергия выделяется. Абсолютная величина энергии связи характеризует проч¬ность связи и устойчивость системы. Для атомного ядра энергия связи определяется силь¬ным взаимодействием нуклонов в ядре; для наиболее устойчивых ядер энергия связи составляет = 8-10* эВ/нук-лон. Эта энергия может выделиться при слиянии легких ядер в более тяжелое ядро (См. Термоядерные реакции), а также при спонтанном делении тяжелых ядер (См. Радио¬активность). Энергия связи электронов в атоме или молекуле определяется электромагнитными взаи-модействиями и для каждог
... Читать дальше »
Энергия (от греческого епег^ега — действие, деятель-ность) — общая количественная мера движения и взаи¬модействия всех видов материи. Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую (См. Законы сохранения). В соответствии с различными формами движения материи рассматривают разные формы энергии: механи-ческую, внутреннюю, электромагнитную, химическую, г^ерную и др. Такое деление является условным, так как =з»гто энергия тела или систем тел складывается из не-ГЗЕХТЬКИХ видов энергии, например, внутренняя энергия равна сумме кинетической энергии хаотического движе-22Я молекул относительно центра масс тел и потенциаль-эги энергии взаимодействия молекул друг с другом. Энергия тела Е неразрывно связана с его массой т зэетношением Е = тс2. Любое тело обладает энергией; энергия покоящего-гж тела равна Ей = тйс2, где т0 — масса покоящегося тела; ?т* энергия может переходить в другие виды энергии при 1эезращениях частиц (распадах,
... Читать дальше »
Элементарные частицы — в точном значении этого термина — первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя. В современной физике термин «элементарные час¬тицы» обычно употребляется для наименования большой группы мельчайших частиц материи при условии, что они не являются атомами или атомными ядрами (исключе-ние составляет протон). Следовательно, к элементарным частицам следу¬ет отнести: протон, нейтрон, электрон, фотон, нейтрино трех типов (электронное, мюонное, т-нейтрино), я-ме¬зоны, мюоны, тяжелые лептоны, странные частицы (К-мезоны, гипероны), «очарованные» частицы, ипси¬лон-частицы, «красивые» частицы, промежуточные
векторные бозоны — всего более 350 частиц, в ос за ном нестабильных. Все элементарные частицы являются объектами ; ключительно малых масс и размеров. Так, масса эле:-— на 0,9 • 10~27 г, масса протона 1,6 • 10"24 г^азмеры протги нейтрона, я-мезона =10"13 см, а электрона и мкюш определены, но они меньше 10~'бсм
... Читать дальше »
Электростатическое поле — электрическое поле не-подвижных электрических зарядов, осуществляющее вза-рлюдействие между ними. Основной характеристикой электростатического г-оля является напряженность электрического поля Е — отношение силы Р, действующей со стороны поля на заряд, к величине заряда д: Силовые линии напряженности электростатическо¬го поля не замкнуты: они начинаются на положительных згрядах и оканчиваются на отрицательных (или в беско¬нечности-). Электростатическое поле потенциально, т. е. работа его по перемещению электрического заряда между двумя точками не зависит от формы траектории; на замкнутом гг.ти она равна нулю. Вследствие потенциальности электростатического г.аля его можно характеризовать одной скалярной функ¬цией — электростатическим потенциалом ср. Поскольку электростатическое поле действует на заряженные тела с силой Р= ^Е, то оно может совершить работу по перемещению заряженного тела. Система, способная совершать работу благодаря вза-имодейс
... Читать дальше »
Электростатика — изучает взаимодействие непо¬движных электрических зарядов (электростатическое взаимодействие). Такое взаимодействие осуществляете* посредством электростатического поля. Основной закон электростатики — закон Кулона. Типичные задачи электростатики — нахождение рас-^ пределения зарядов на поверхностях проводников по из¬вестным полным зарядам или электростатическим потен¬циалам каждого из них, а также вычисление энергии сис¬темы проводников по их зарядам и потенциалам.
Электрон (символ е~, е) — первая элементарная час¬тица, открытая в физике; материальный носитель наи¬меньшей массы и наименьшего электрического заряда в природе.
Электрон — составная часть атомов; число элект>:-| нов в нейтральном атоме равно атомному номеру, т ±.1 числу протонов в ядре. Заряд {е) и масса (оте) электрона равны: е = -4,803 -Ю-10 ед. СГСЕ = -1,6 -Ю"19 Кл. Спин электрона равен 1/2. Электрон"— стабильна*! частица относится к классу лептонов (См. Элементарные ] частицы). Электрон был открыт английским физике и I Дж. Томсоном в 1897 году; античастица электрона — г:-зитроп — открыта в 1932 году. Электрон участвует в электромагнитном, слабоу с ] гравитационном взаимодействиях. В классической электродинамике электрон велг* 1 себя как частица. Классический радиус электрона считается равным] ".^-«-" см. е 2тсй Согласно квантовой теории, электрон обладает э: • только корпускулярными, н
... Читать дальше »
Электромагнитные волны — электромагнитные ко-лебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью. Существование электромагнитных волн было пред¬сказано английским физиком М. Фарадеем в 1832 году. Английский физик Дж. Максвелл в 1865 году теорети¬чески показал, что электромагнитные колебания распро¬страняются в вакууме со скоростью света. В 1888 году максвелловская теория электромагнитных волн получи¬ла подтверждение в опытах немецкого физика Г. Герца. Теория Максвелла позволила установить, что радио¬волны, свет, рентгеновское и гамма-излучения представ¬ляют собой электромагнитные волны с различной дли¬ной волны X (См. Спектр электромагнитных колебаний). Частота_колебаний со связанных электрических Е и магнитного Н полей связана с Я. соотношением: ш Особенности электромагнитных воли, законы их воз¬буждения и распространения описываются уравнениями Максвелла. Если в какой-либо области пространства суще¬ствуют электрические заряды и токи, то изменение их со вре¬
... Читать дальше »
Электромагнитное поле — особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.
Электромагнитное поле в вакууме характеризуется вектором напряженности электрического поля Е и маг¬нитной индукцией Б , которые определяют силы, дей¬ствующие со стороны поля на неподвижные и движущи¬еся заряженные частицы. Электромагнитное поле в среде характеризуется до¬полнительно двумя вспомогательными величинами, на¬пряженностью магнитного поля Я и электрической ин¬дукцией О . Электромагнитное поле неподвижных или равно¬мерно движущихся заряженных частиц неразрывно свя¬зано с этими частицами; При ускоренном движении час¬тиц электромагнитное поле как бы отрывается от них и существует независимо в форме электромагнитных воли.
Электромагнитной индукцией называется возникно-вение в замкнутом проводнике электрического тока, обусловленного изменением магнитного поля, пронизы-вающего контур. Поток магнитной индукции (магнитный поток) — энергетическая характеристика магнитного поля в про¬странстве, ограниченном контуром. Электромагнитная индукция — процесс преобразо-вания энергии из формы магнитного поля в форму кине¬тической энергии заряженных частиц. Поток магнитной индукции пропорционален числу линий магнитной индукции, охватываемых контуром где п —.единичный вектор нормали к площадке 5, 5 — площадь контура, а — угол между вектором нормали и В — вектором магнитной индукции (рис. 1).
Рис. 1 [Ф]~Тл-м2=>Вб(вебер). Электромагнитная индукция наблюдается при дви¬жении проводника в магнитном поле, при деформации замкнутого проводника в магнитном поле, изменении магнитного поля при неподвижном контуре. Правило Ленца: возникающий в замкнутом конту¬ре индукционный ток имеет такое нап
... Читать дальше »
Электродинамика — раздел физики, изучающиж свойства и характеристики особого вида материи — элек¬тромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами и частицами. Законы классической макроскопической электроди-намики сформулированы в уравнениях Максвелла, кото¬рые позволяют определять значения характеристик элек-тромагнитного поля — напряженности электрического поля Е и магнитной индукции В — в вакууме и в макро¬скопических телах в зависимости от распределения в про¬странстве электрических зарядов и токов. На малых пространственно-временных промежутках становятся существенными квантовые свойства электро-магнитного поля, не учитываемые классической электро-динамикой. Квантовая теория электромагнитных процес¬сов — квантовая электродинамика — была создана Е 30—50-е годы XX столетия.
Электродвижущая сила (ЭДС) — физическая величина, характеризующая действие сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока.
От А к В ток течет, если поддерживается разность потенциалов. Величину, равную работе сторонних сил по
— В
перемещению единицы положительного заряда, называют электродвижущей силой е (ЭДС): е = -
Потенциальные силы электростатического поля ж могут поддерживать постоянный ток в цепи, т. к. работ*, этих сил на замкнутом пути равна нулю. Прохождение ж тока по проводникам сопровождается выделением энергии — нагреванием проводников. Сторонние силы прж-водят в движение заряженные частицы внутри генератс-ров, гальванических элементов, аккумуляторов и другие источников тока. Происхождение сторонних сил может быть различным: в генераторах — это силы со сторон» вихревого электри
... Читать дальше »
В металлическом проводнике движение электронов происходит между атомами металла и образовавшими- ся положительными ионами, в электролитах — это дви¬жение положительных и отрицательных ионов относи¬тельно друг друга среди ионизированных молекул ра¬створа. Следовательно, направленное движение заря¬женных частиц происходит среди большого числа час¬тиц, не принимающих участия в этом движении, а со¬вершающих хаотическое (тепловое) движение. Поэтому упорядоченное движение заряженных частиц сопровож¬дается многочисленными столкновениями носителей заряда с другими частицами — это и является причиной сопротивления проводников проходящему току. И по¬этому сопротивление зависит от размеров проводника и от его строения. Для проводников, диаметр которых намного мень¬ше их длин (Л « 1), сопротивление связано с размерами проводника зависимостью: 5' К = где р — удельное сопротивление (сопротивление куба вещества с ребром в 1 м), / — длина проводника, 5 — площадь поперечного сечения. ... Читать дальше »
Электрическое поле — частная форма проявления (наряду с магнитным полем) электромагнитного поля. В процессе развития физики существовало два под¬хода к объяснению причин взаимодействия электричес¬ких зарядов. По первой версии, силовое действие между отдель¬ными заряженными телами объяснялось присутствием промежуточных звеньев, передающих это действие, т. е. наличием окружающей тела среды, в которой действие передается от точки к точке с конечной скоростью. Эта теория получила название теории близкодействия. Согласно второй версии, действие передается мгно¬венно на любые расстояния, при этом промежуточная среда может отсутствовать вовсе. Один заряд мгновенно «ощущает» присутствие другого, при этом никаких изме¬нений в окружающем пространстве не происходит. Эту теорию назвали теорией.дальнодействия. Понятие «электрическое поле» было введено М. Фа-радеем в 30-х годах XIX века. Согласно Фарадею, каждый покоящийся заряд со¬здает в окружающем пространстве электрическое поле. П
... Читать дальше »
Электрическое напряжение между двумя точками электрической цепи или электрического поля равно ра-готе электрического поля по перемещению единичного -зложительного заряда из одной точки в другую. В электростатическом (потенциальном) поле эта работа не зависит от пути, по которому перемещается за¬ряд, в этом случае электрическое напряжение между дву¬мя точками совпадает с разностью потенциалов между ними. Если поле непотенциально, то электрическое напря¬жение зависит от пути, по которому перемещается заряд между точками. Непотенциальные силы называются сторонними и действуют внутри любого источника постоянного тока. Напряжение на зажимах источника тока измеряет¬ся работой электрического тока по перемещению единич-зого положительного заряда вдоль пути, лежащего вне асточника; в этом случае электрическое напряжение рав-ао разности потенциалов на зажимах источника и опре¬деляется законом Ома:
где / — сила тока, и. — внутреннее сопротивление источника) К — сопроти
... Читать дальше »
Жидкости могут быть проводниками, диэлектрик ми и полупроводниками. Электролиты (относятся к проводникам) — раст^: ры, разлагающиеся химически при прохождении чег* них тока: растворы солей, кислот, щелочей. В электролитах носителями зарядов являются па~> жителыю и отрицательно заряженные ионы. Электролиз — выделение химических составных ча стей проводника при прохождении по нему тока. Составные части электролита выделяются только: электродах, в объеме электролита выделения вещества происходит. При повышении температуры проводимость элект-} ролита повышается. Изучение и применение электролиза началось в кс Це XVIII — начале XIX веков. Основные законы элект лиза были установлены экспериментально Фарадеем < 1833-1834 годах. Первый закон Фарадея: масса любого вещества выделившегося на электроде, пропорциональна полном} заряду ^, прошедшему через электролит (либо времена! прохождения через электролит тока и силе тока Г): т = йд = ЫЪ.1, Ъ — электрохимический
... Читать дальше »
Газовый разряд — про-хождение электрического тока через газ. В обычных ус-ловиях газ — изолятор, про-хождение тока возможно только при его ионизации. б) друг с другом при нагревании; в) с электронами, обладающими большой кинетичес¬кой энергией. Для газов не выполняется закон Ома, зависимость -ока от приложенного напряжения нелинейная (рис. 2). О Рис. 2 Если к ионизированному газу приложить электри¬ческое поле, будет наблюдаться упорядоченное движение ионов, т. е. электрический ток, который с ростом напря¬жения растет до того момента, когда все образующиеся «ежду электродами ионы попадают на них. Ток с этого момента остается постоянным даже при повышении на¬пряжения. Его называют током насыщения. При дальнейшем повышении напряжения электри¬ческое поле резко возрастает, и разряд продолжается и -осле прекращения действия ионизатора (самостоя-тельный газовый разряд). Напряжение {/0 называется напряжением пробоя, или натяжением зажигания жи-вого разряда. Типы само
... Читать дальше »
Электрический ток в вакууме представляет собой поток электронов. Важным для практического использования являет¬ся способ получения потока заряженных частиц — элект¬ронов с помощью термоэлектронной эмиссии. Катод, покрытый специальным веществом, при силь¬ном нагревании может легко излучать электроны. Меха¬низм этого излучения следующий: свободные электроны, находясь в постоянном хаотическом движении, могут вылетать за пределы кристаллической решетки металла. При комнатной температуре они находятся непосред-ственно, у самой поверхности за счет сил взаимного при-тяжения между ними и положительными ионами решет¬ки. Если же катод подогревать, электроны приобретают достаточно большую скорость, чтобы выйти далеко за пределы металла. При температуре =1000° С количество электронов, покидающих металл, является достаточно большим. Работа, которую надо совершить электрону, чтобы покинуть поверхность металла, называется работой вы¬хода. Эта работа зависит от сил взаимодействия между эле
... Читать дальше »
Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов. Электрический ток возникает вследствие движения хнбо свободных электронов (электронная проводи¬мость), либо положительных и отрицательных ионов » томная проводимость), либо тех и других вместе (сме-тлнная проводимость). При любой проводимости перемещение отдельных заряженных частиц непосредственно не наблюдается, но :• наличии тока можно судить по тем явлениям, которы¬ми он сопровождается: — электрический ток вызывает нагревание про-аодников; если пропускать электрический ток через ме-
таллическую проволоку, то при достаточной силе тока ее можно нагреть до желаемой температуры, раскалить до¬красна и довести до плавления; — электрический ток может вызывать изменение химического состава проводников, например, раз-делять электролиты на составные части; — проводник с током вызывает появление маг-нитного поля. В качестве проводника может служить и проводящий газ и проводящая жидкость, то есть ма
... Читать дальше »
Электрический заряд — источник электромагнитно¬го золя, связанный с материальным носителем; количе-гтзенная мера способности тела к электрическим взаи-«;::енствиям. Вся совокупность электрических и магнитных явле-хяА есть проявление существования, движения и взаи-модействия электрических зарядов. Различают два вида электрических зарядов, услов-яс- названных положительными и отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные — хритягиваются. Носители заряда: элементарные частицы, ионы, за-:жженные тела. Электрический заряд дискретен: существует мини-мальный элементарный электрический заряд, которому хпатны все электрические заряды частиц и тел. В свободном состояний существуют частицы с заря-лзм. численно равным заряду электрона, например, по-ложительно заряженный протон, или отрицательно заря-женный электрон. Атомы с числом электронов, не равным заряду ядра, зазываются ионами. Ионы бывают положительно и отри-згтельно заряженными. Тела, имеющие нескомпен
... Читать дальше »
Электрическая емкость — характеристика провод¬ника, количественная мера его способности удерживать электрический заряд. Сообщенный проводнику заряд распределяется та¬ким образом на поверхности, чтобы напряженность поля внутри проводника была равной нулю. И это не зависит от того, был ли на нем ранее некоторый заряд. С изменением общего заряда в несколько раз поверх-ностная плотность заряда на любом элементе поверхнос¬ти проводника изменяется во столько же раз, что приво¬дит к увеличению напряженности поля в каждой точке пространства вокруг проводника, а следовательно, и по-тенциала проводника в такое же число раз. Следовательно, для уединенного проводника суще¬ствует пропорциональность между зарядом ^ на нем и его потенциалом ср: <7=Сф. Коэффициент пропорциональности С называется электрической емкостью (или емкостью) уединенного проводника ф Емкость зависит от формы, размеров и среды, в ко¬торую помещается проводник, но не зависит от величи¬ны заряда на нем и от
... Читать дальше »
Цикл термодинамический — сочетание различных тч^юдинамических процессов (в первую очередь изотер-«неских, изобарических, изохорических, адиабатичес- •хк в итоге протекания которых система возвращается • лервоначальное состояние. Понятие цикла имеет важное значение для установ-лвкя законов термодинамики и установления законо- •кввости работы тепловых двигателей (внутреннего и его сгорания, турбин, ракетных двигателей), холо-установок и т. д. (См. Карно цикл).
Циклотронная частота Циклотронная частота (гиромагнитная частота) — частота сос обращения заряженных частиц в постоянном магнитном поле Я в плоскости, перпендикулярной Я. Для свободной заряженной частицы циклотронная частота шс определяется из равенства силы Лоренца и центробеж¬ной силы: с с тс где ^ и т — заряд и масса свободной частицы.
Теорема Карно — коэффициент теплового действия (КПД) тепловой машины, в которой используется цикл Карно, зависит только от температур нагревателя и холо-• дильника, но не зависит от природы рабочего вещества. Карно цикл Цикл Карно — круговой обратимый процесс, состо¬ящий из двух изотермических и двух адиабатических про¬цессов. Карно впервые разработал метод циклов. Цикл (или круговой процесс) — это процесс, при ко¬тором система последовательно проходит ряд состояний и возвращается в первоначальное. Прямой цикл. При расширении газа выполняет¬ся работа, пропорциональная площади фигуры, ограни-ченной верхней кривой, прямыми V = У, и У= У2, я осью абсцисс. При сжатии — площади фигуры, отмеченной пересекающейся штриховкой (рис. 1).
От 1 к 2 — расширение, от 2 к 1 — сжатие.
энергии, в обратном цикле (рис. 2) внешняя механичес-кая энергия превращается в тепло. При движении систе¬мы в фазовом пространстве (в данном случае в координа¬тах/з-К) в
... Читать дальше »
Центр тяжести тела — точка приложения равнодей-ствующей сил тяжести (сил тяготения). В однородном поле сил тяжести (тело малых размеров на поверхности Земли) центр тяжести совпадает с центром масс. Способ экспериментального определения центра масс показан на рисунке 1. Он базируется на утверждении: относительно центра масс сумма моментов сил тяжести равна нулю. Точ¬ка пересечения отвесных линий дает центр тяжести предмета, в данном случае географической карты, совпадающий с его цент¬ром масс. Для космической станции больших размеровмасс и центр тяжести не совпадают и это проявляется в появлении момента сил, поворачивающего станцию.
О1 — центр масс, 02 — центр тяжести (расстояние преувеличено).
Известный цирковой трюк — ходьба по канату с двумя грузами на изогну¬ той штанге, располагаю¬ щимися ниже каната, осно¬ ван на изменении положе¬ ния центра тяжести систе¬ мы (рис. 3). За счет этих грузов центр тяжести сме¬ щается вниз
... Читать дальше »
Физика — наука, изучающая наиболее общие зако-яомерности явлений природы, свойства и строение мате-зни и законы ее движения. Слово «физика» происходит сгг греческого рНувгз — природа.
Физика относится к точным наукам и изучает коли-чественные закономерности явлений. Законы физики лежат в основе всего естествознания и представляют со¬бой количественные соотношения, формулируемые на математическом языке. Различают экспериментальную физику и теоре-тическую физику. Цель первой — проведение экспери¬ментов для проверки известных физических законов и об¬наружения новых явлений природы. Задачи второй со¬стоят в формулировке законов природы и объяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также пред-сказание новых явлений. В соответствии с многообразием исследуемых объек¬тов и форм движения материи физика подразделяется на ряд дисциплин: — по изучаемым объектам — на физику элементар¬ных частиц, физику ядра, физику атомов и молекул, фи¬зику газов и жидкостей, физик
... Читать дальше »
Ускорение — векторная величина, характеризующая изменение скорости со временем (скорость изменения скорости). Среднее ускорение — это векторная величина, рав¬ная отношению вектора изменения (приращения) скоро- сти До к интервалу времени, за который происходит это изменение: а = — . Векторы До и я направлены в одну Д^ сторону. Мгновенное ускорение — предельное отношение вектора изменения скорости к интервалу времени, за ко¬торый произошло изменение при стремлении этого ин- „ а = > . Вектор а направлен по касательной к графику скорости. В школьном курсе физики рассматривается только движение с постоянным ускорением. В этом случае зна¬чение среднего ускорения совпадает со значением мгно¬венного ускорения. 1 м/с В системе СИ единица ускорения равна — — = 1 м/с2 .
Удельный вес (у) — отношение веса тела Р к его объему V:
Удельный вес может быть определен и через плот¬ность вещества: у = #р, где § — ускорение свободного па-дения. Единицей измерения удельного веса в СИ слу¬жит Н/м3.
Тяготение (гравитация, гравитационное 1 ствие) — универсальное взаимодействие между .т видами материи. В общем случае тяготение описывается А. Эйнштейном общей теорией относительности. В • ном случае движения тел со скоростями гораздо меа ми скорости света справедлив закон всемирного • ния Ньютона. Теория тяготения Ньютона Закон тяготения Ньютона гласит, что две любые 1 термальные частицы с массами тАи тв притягивают 1 направлению друг к другу с силой Р, прямо пропса нальной произведению масс и обратно пропорцией ной квадрату расстояния г между ними: Коэффициент пропорциональности С назь гравитационной постоянной. О - 6,6745 • 10-" мэ/кг • с2. Ньютоновская теория тяготения позволяет с бог точностью описать движение естественных и искус ных тел в Солнечной системе, движения в других снег? небесных тел; на ее основе было предсказано суще ние планеты Нептун и спутника Сириуса, вычисляктгсж. жение и строение небесных тел, их эволюция, масса-Согласно этому закону, сила тяг
... Читать дальше »
Трение — механическое сопротивление, возникаю¬щее в плоскости касания двух тел при их относительном перемещении. Различают сухое трение, возникающее при контак¬те твердых тел, граничное трение — при наличии пленки жидкой смазки, жидкое трение — при движении твердых тел в жидкостях или газах и связанное с их вязкостью. Сила сопротивления Р, направленная противопог ложно относительному перемещению данного тела, на¬зывается силой трения, действующей на это тело. Трение — процесс, сопровождающийся диссипаци¬ей энергии, выделением теплоты, электризацией тел, их разрушением и так далее. Почему звучит скрипичная струна, когда по ней ве¬дут смычком? Ведь смычок движется равномерно, а ко¬лебания струны — периодические. Как разгоняется авто¬мобиль и какая сила замедляет его при торможении? По¬чему автомобиль «заносит» на скользкой дороге? Отве¬ты на все эти и многие другие важные вопросы, связан¬ные с движением тел, дают законы трения. В XVIII в. французский физик Кулон открыл зак
... Читать дальше »
Траектория (от латинского 1га]есгопиз — относящий¬ся к перемещению) — непрерывная линия, которую опи¬сывает точка при своем движении.
Если траектория — прямая линия, движение точки называется прямолинейным, в противном случае — кри¬волинейным. Вид траектории свободной материальной точки за¬висит от действующих на точку сил, начальных условий движения и от системы отсчета, в которой рассматрива¬ется ее движение. Окружность (V,
Траекторией точки, движущейся в поле тяготения, может быть эллипс, парабола или гипербола. Примеры траектории точки в поле тяготения Земли приведены на рисунке. Траектории точек твердого тела зависят от закона движения тела. При поступательном движении твердого тела траектория всех его точек одинаковы, а во всех дру¬гих случаях движения эти траектории будут вообще раз¬ными для разных точек тела.
Термодинамическая система — совокупность мак-эоскоггических тел, которые могут обмениваться энерги¬ей и веществом (то есть, взаимодействовать) с внешней средой и друг с другом. Термодинамическая система со¬стоит из очень большого числа микроскопических частиц |, атомов, молекул) и поэтому ее состояние можно харак¬теризовать макроскопическими параметрами: плотнос¬тью, давлением, концентрацией веществ, образующих макроскопическую систему.
Различают закрытые термодинамические системы (не обменивающиеся с внешними телами ни энергией, ни веществом) и открытые — могут обмениваться энергией и веществом. Равновесные и неравновесные состояния. Равно-весным является такое состояние изолированной систе¬мы, в которое она переходит по истечении достаточно большого промежутка времени. Это время называется временем релаксации, оно зависит от природы тел, вза¬имодействия их частиц, а также от характера исходного неравновссного состояния. Равновесное состояние полностью характеризует
... Читать дальше »
Термодинамика — наука о наиболее общих свойствах макроскопических физических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и о процес¬сах перехода между этими состояниями. В основе термодинамики лежат фундаментальные принципы (начала), которые являются обобщением мно¬гочисленных наблюдений и выполняются независимо от природы образующих систему тел. В 1847 году немецкий физик Гельмгольц установил общий закон сохранения и превращения энергии и рас¬пространил его на все явления природы (электрические, механические, оптические и др.). Закон сохранения энергии: в замкнутой системе энергия не исчезает и не возникает из ничего, она может только превращаться из одного вида в другой или пере¬даваться от одного тела другому. Этот закон управляет всеми явлениями природы и связывает их воедино. Распространяется он и на тепло¬вые явления. Изменение внутренней энергии тела Д[/при любом процессе определяется количеством тепла О, переданным телу, и работой А, совершаемо
... Читать дальше »
Теплота — форма беспорядочного (теплового) дви¬жения образующих тело частиц (молекул, атомов, элект¬ронов, фотонов и т. д.). Количественной мерой теплоты служит количество теплоты, т. е. количество энергии, получаемой или от¬даваемой системой при теплообмене. Наряду с работой количество теплоты является ме¬рой изменения внутренней энергии системы.
Скорость V — векторная величина, которая характе¬ризует изменение положения тела за единицу времени. Средняя скорость (векторная) Дг V -—, Дг , — вектор, соединяющий концы участка траектории, Дг — время, за которое точка прошла траек¬торию 5 (рис. 1). Мгновенная скорость ДГ аГ ~ —Г—дг-»б > = 'лГ' гДе Д^ ~ вектор, соответствую¬щий малому перемещению вдоль траектории за время Дг. При устремлении Дг к нулю мы приходим к понятию мгновенной скорости, равной относительному изменению положения точки за время Дг, стремящееся к нулю. Мгно¬венная скорость направлена по касательной к траекто¬рии (рис. 2).
Рис.2 При стремлении к нулю мгновенная скорость есть производная от перемещения. Понятие производной лег-че изучить, если знать, что производная имеет смысл ско¬рости изменения какой-либо величины, и что геометри-ческий смысл производной тангенс угла наклона каса¬тельной к графику функции. 5 Средняя скорость (скалярная): V = —, где 5 — дл
... Читать дальше »
Сила в механике — мера механического действия на данное материальное тело других тел. Это действие вы¬зывает изменение скоростей точек тела или его деформа¬цию. Силы действуют как при непосредственном контак¬те (трение, давление прижатых друг к другу тел), так и через посредство создаваемых телами полей (поле тяго-тения, электромагнитное поле). Сила — векторная величина, она характеризуется численным значением, направлением в пространстве и точкой приложения. Измерение сил производят статическим или дина¬мическим методами. Статический метод основан на уравновешивании измеряемой силы другой, ранее из¬вестной. Динамический метод основан на законе дина¬мики та - Р, позволяющем, если известна масса тела т и измерено ускорение его поступательного движения а относительно инерциальной системы отсчета, найти силу Р. Единицы измерения силы: 1) ньютон (Н), равный силе, которая сообщает мас¬се в 1 кг ускорение 1 м/с2, Ш = [1 кг • м/с2]; 2) 1 дин - Ю-3 Н; 3) 1 кгс = 9,81 Н. ... Читать дальше »
Свет — 1) в узком смысле — то же, что и видимое излу-чение, т. е. электромагнитные волны в интервале частот, вос-принимаемых человеческим глазом (7,5-10й—4,0 • 10м Гц), что соответствует длинам волн в вакууме от 400 до 760 нм. Свет очень высокой интенсивности глаз .восприни¬мает в несколько более широком диапазоне. Световые аолны различных частот воспринимаются человеком как аазличные цвета. 2) Свет в широком смысле — синоним оптического гзлучения, включающего, кроме видимого, излучение УФ в ИК областей спектра.
Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции при изменении тока в контуре. Токи индукции при замыкании и размыкании цепи зазываются экстратоками. Это указывает на связь меж-ду током контура и связанным с ним магнитным потоком: Ф = 1/, I — коэффициент самоиндукции, или индуктив¬ность. _ДФ_ Д/ е™~ д; ~ &' Индуктивность — физическая величина, числен¬но равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на один ампер за одну секун¬ду.
Определим индуктив-ность соленоида: магнитная I индукция внутри В = - где ЛГ — число витков, / — ток, ________ / — длина соленоида. Магнитный поток через один виток Ф0 = 55, а через Ф Щ1ЛГ25 весь соленоид Ф = ЛГФ0. I = — и тогда ^ = —-,—•
Резонанс (от французского гёзопапсе, от латинс го гезопо — звучу в ответ, откликаюсь) — относите™; большой избирательный (селективный) отклик коле тельной системы (осциллятора) на периодическое возд ствие с частотой, близкой к частоте ее собственных кс баний. Резонанс в акустике.и механике впервые описа Галилеем, а в электромагнитных системах — на прим колебательного контура — Дж. Максвеллом в 1868 гс Резонансы бывают двух видов — резонанс, возш ющий в результате воздействия периодической внеш силы на колебательную систему (маятник, пружин] маятник, колебательный контур и т. д.), и параметри кий резонанс, возникающий вследствие периодичео изменения одного из энергоемких параметров колебат ной системы. Пример параметрического резонанса — раскачив; качелей, когда периодически меняется момент инерц положение центра масс системы «качели + человек». В радиотехнике на основе этого принципа ст] параметрические усилители радиочастотных колебг (радиоволн). Параметрический эффект возник
... Читать дальше »
Разность потенциалов между двумя точками стаци-онарного электрического или гравитационного поля из¬меряется работой, совершаемой силами поля при пере¬мещении единичного положительного заряда, Или, соот-ветственно, единичной массы из точки с большим потен¬циалом в точку с меньшим потенциалом. Если ф, и ф2 — потенциалы начальной и конечной то¬чек траектории заряда (или массы), то разность потенци¬алов Работой произвольного электрического поля по пе-ремещению единичного положительного заряда из одной точки и другую измеряется электрическое напряжение между этими точками. В случае потенциального поля на¬пряжение совпадает с разностью потенциалов.
Работа выхода Работа выхода — энергия, которую необходимо за-тратить для удаления электрона из твердого или жидко¬го вещества в вакуум (при этом кинетическая энергия электрона должна равняться нулю). В приповерхностной области любого тела образуется двойной электрический слой. Он образован электронами, временно покинувшими тело (отрицательно заряженная область), и положительно заряженным слоем с недостат¬ком электронов и положительно заряженными ионами. Работа по преодолению сил электростатического поля двойного электрического слоя и есть работа выхода. Абсолютную величину работы выхода измеряют по количеству теплоты, которую нужно подводить к телу при
отборе из него термоэлектронного тока, чтобы тем тура тела оставалась неизменной (См. Термоэлектпрь эмиссия). В полупроводниках она измеряется по кра границе фотоэффекта. Контактная разность потенш [/дДвух тел равна разности их работ выхода, измер между исследуемой поверхностью и эталонной, ня работу выхода первой.<
... Читать дальше »
Работа силы — мера действия силы, зависящая от абсолютной величины и направления действия силы и от -.еремещения точки ее приложения. В окружающем нас мире все тела взаимодействуют между собой посредством тех или иных сил (См. Сила). Если под воздействием силы Р тело перемещается на не-взторое расстояние 5, то она совершает над этим телом работу. В простейшем случае, когда сила Р постоянна и перемещение тела происходит в направлении данной гилы, работа определяется произведением этих величин: А-Р-з. (1) Случай, когда сила направлена под углом а к векто-~"» перемещения, показан на рисунке 1.
При этом ее можно разложить на две составляющие: продольную РЛ = Р соз а, направленную по вектору пере-мещения, и поперечную Р± = Р зт а, направленную пер-пендикулярно ему. Таким образом, работа силы определяется ее про¬дольной составляющей: А = Рц • $ • соз а (2) Эта формула дает выражение для скалярного про¬ изведения вект
... Читать дальше »
Проводники — вещества, хорошо проводящие элек-трический ток, т. е. обладающие высокой электропровод- ностью о (низким удельным сопротивлением р = — ). К хорошим проводникам обычно относят вещества с р < 10-*- Ю-1 Ом • см. Вещества с большим р (=108 Ом • см и выше) назы¬ваются диэлектриками. Промежуточное положение зани¬мают полупроводники. К проводникам относятся металлы, электролиты и плазма. В металлах носителями заряда являются квазисво¬бодные электроны проводимости, в электролитах — по-
ложительные и отрицательные ионы, в плазме — с ные электроны и ионы. Металлы и углерод в проводящей модиф* иногда называют проводниками 1-го рода, элект{ — проводниками 2-го рода. „ . Деление веществ на проводники'и непррвс условно, т. к. проводимость зависит от различие торов, в т. ч. от температуры. При очень низких ратурах многие металлы и некоторые полупровс переходят в сверхпроводящее состояние (См. Све водники).
Потенциальная энергия — часть общей механичес¬кой энергии системы, зависящая от взаимного располо-жения материальных точек, составляющих эту систему, и от их положений во внешнем силовом поле. Потенциальная энергия системы равна работе сил при перемещении системы из данного положения в то, где потенциальная энергия условно принимается равной нулю. Потенциальную энергию называют энергией, связан¬ной с положением тела. Предположим, что тело массой т, первоначально по-коившееся, подняли на высоту А над его исходным поло-жением. При этом была совершена работа против сил тя¬жести, но никакого изменения скорости тела не произош¬ло, а значит, у него не появилось кинетической энергии. Однако в результате изменения своего положения тело все же приобрело энергию. Ее легко обнаружить, позво¬лив телу вернуться в его прежнее положение. Падая с высоты /г, тело приобретет скорость V = тическая энергия будет равна , а его кине-
Энергия т§Н, приобретенная телом и способная пре
... Читать дальше »
Постоянный ток — электрический ток, не изменяю-щийся с течением времени ни по силе, ни по направлению. Постоянный ток возникает под действием постоян¬ного напряжения и может существовать лишь в замкну¬той цепи. Во всех сечениях неразветвленной цепи сила постоянного тока одинакова. Основные законы, которым подчиняется постоян¬ный ток: 1. Закон Ома, устанавливающий зависимость силы тока от напряжения; 2. Закон Джоуля—Ленца, определяющий количество теплоты, выделяемой током в проводнике. Расчет разветвленных цепей постоянного тока про-изводится с помощью правил Кирхгофа. Источником постоянного тока являются электрома-шинные генераторы, гальванические элементы, термоэле-менты, фотоэлементы, которые могут быть сгруппирова¬ны в батареи. Постоянный ток можно получать выпрямлением переменного тока с помощью полупроводниковых и дру¬гих выпрямителей. Источниками постоянного тока с высокой мощнос¬тью являются магнитогидродинамические генераторы. Вторичными, предваритель
... Читать дальше »
Полупроводниками называются вещества с прово-димостью, меньшей, чем у металлов, но большей, чем у диэлектриков. Удельная электропроводность от полупроводников ле-жит между удельной электропроводностью металлов о = К^-Ю4 Ом-'см-1 и диэлектриков о = 10-10-10-12 Ом-'см-'. Типичными представителями полупроводников яв¬ляются кремний и германий. Огромное значение для развития общества имеют современные полупроводниковые электронные приборы. Эти приборы не могли бы быть изготовлены, если бы не интересные свойства полупроводников. К числу таких свойств относятся прежде всего: резкая зависимость элек¬тропроводности от состава полупроводникового матери¬ала, освещения, радиационного облучения, экспоненци¬альная зависимость электропроводности от температуры. Полупроводники, по своим свойствам являющиеся изоляторами (т. е. материалами с заполненной верхней зоной), имеют очень небольшую ширину энергетической
В общем случае тело может обладать одновременно кинетической и потенциальной энергией. Сумма кинетической и потенциальной энергий об-разует полную механическую энергию тела: Е=Е+Е. к п Кинетическая и потенциальная энергия имеют су¬щественные различия. 1. Потенциальная энергия зависит только от рассто¬яния между телами, а кинетическая — только от скорос¬тей тел. 2. Положительная работа сил всегда приводит к уве-личению кинетической энергии, а потенциальную энер¬гию системы увеличивает отрицательная работа. 3. Кинетическая энергия системы тел всегда поло¬жительна, а потенциальная энергия может быть как по¬ложительной, так и отрицательной и зависит от началь¬ного уровня отсчета.
Плотность — величина, определяемая для однород¬ного вещества его массой в единице объема: т Р=У' Размерность плотности в СИ: [кг/м3]. Плотность неоднородного вещества в определен¬ной точке — предел отношения массы тела к его объему, когда объем стягивается к этой точке: ,. т р = 1ш-.
772 Средняя плотность неоднородного тела: Р - —• Плотность и удельный вес у связаны между собой соотношением у = р§, где § — местное ускорение свобод¬ного падения тела. Плотность вещества, как правило, уменьшается в ростом температуры и увеличивается с повышением дав-ления. При переходах вещества из одного агрегатного со¬стояния в другое плотность изменяется скачкообразно: резко увеличивается при переходе в газообразное состо¬яние и, как правило, уменьшается при затвердевании.
Перемещение — - вектор, соединяющий положения движущейся точки в начале и в конце некоторого проме¬жутка времени. Движение материальной точки в пространстве мож¬но полностью описать, если в каждый момент известно положение и модуль радиус-вектора г . Материальная точка при движении в выбранной си¬стеме отсчета (например, в прямоугольной системе коор-
Расстояние от точки Р0 до точки Р, отсчитанное вдоль траектории, представляет собой путь, пройден¬ный телом — 5. Направленный отрезок прямой, проведенный из точ¬ки Р0 в точку Р, является перемещением и обозначаете! вектором Р0Р. Вектор перемещения показывает, на какое расстоя¬ние и в какую сторону сместилась точка при своем двг-жении. Если положение движущейся точки характеризоват* с помощью радиус-вектора, то перемещением является вех-тор Дг, равный разности векторов г2 и г,, т. е. Дг = г2 - г.- В общем случае вектор перемещения не будет совпа¬дать с траекторией движущейся точки. Совпадение мож¬но наблюдать
... Читать дальше »
Переменный ток — электрический ток, изменяю-гзшся во времени. Переменный ток создается перемен¬ным напряжением. В технике под переменным током понимают перио-дический ток, в котором средние за период значения силы тока и напряжения равны нулю. Периодом Т переменного тока называется наимень- промежуток времени, через который значения силы тока и напряжения повторяются. Важной характеристикой переменного тока являет¬ся его частота/ — число периодов в 1 с: / = тр. В большинстве стран Европы установлена стандарт¬ная техническая частота/ -= 50 Гц. Для характеристики силы переменного тока за ос¬нову принято сопоставление среднего теплового действия переменного тока с тепловым действием постоянного тока соответствующей силй. Полученное таким путем значе¬ние силы переменного тока называется действующим I или аффективным) значением, представляющим сред-неквадратичное за период значение силы тока. Аналогично определяется и действующее значение напряжения переменного тока. ... Читать дальше »
Закон Ома — устанавливает зависимость между си¬зей тока в проводнике и разностью потенциалов (напря-жгяием) между двумя фиксированными точками (сече-ЕШМИ) этого проводника. Закон Ома: протекающий в проводнике ток прямо тдопорционален приложенному напряжению V и обратно тоопорционален сопротивлению проводника К: К Единицей сопротивления в СИ считается сопротив-жние проводника, по которому течет ток в 1 А, если на г~: концах поддерживается сопротивление в 1 В. Эта еди-в~а называется омом (Ом). Закон выгладит довольно просто, однако при его •становлении пришлось преодолеть ряд трудностей. Э=н заключаются в том, что, измеряя ток при разном ч*сле элементов вольтова столба, экспериментатор из-шенял всю цепь, т. к. дополнительные элементы имеют ж юполнительное сопротивление. Поэтому необходи¬мо было найти способ изменять напряжение, не меняя эаюй батареи. Вторая трудность заключалась в том, что разный по яижчине ток нагревает проволоку до разной температу-зы. н этот эффект т
... Читать дальше »
Законы механики Ньютона — три закона, лежащие в ; классической механики или механики Ньютона.
Сформулированы И. Ньютоном в 1687 году, когда после многих лет труда и продолжительных уговоров дру¬зей Ньютон издал свою важнейшую работу — знаменитые «Начала». Величайшей его заслугой было полное описа¬ние динамики движущихся тел, явившееся синтезом его собственных работ и работ его предшественников. Первый закон Ньютона (закон инерции): тело, дви-жущееся поступательно (или покоящееся), сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела, или действие других тел скомпенсировано. Первый закон Ньютона справедлив только в инер-циальных системах отсчета — системах, покоящихся либо движущихся равномерно и прямолинейно. Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое телом, прямо пропорционально равнодействующей при-ложенных сил, обратно пропорционально массе тела и совпадает по направлению с равнодействующей сил: _ Р т = та. Ед
... Читать дальше »
Закон тяготения Ньютона (закон всемирного тяго-— был сформулирован Ньютоном в 1687 году в нном его труде «Математические начала натуральной юсофии»: Тела притягиваются друг к другу с силой, пропор-гльной их массам и обратно пропорциональной ату расстояния между ними:
Закон справедлив, если считать расстояние между I равным расстоянию между их центрами масс (т. е. гтэть тела материальными точками). С = 6,67 -10-"" С — гравитационная постоянная — сила, с кото-ззаимодействуют два тела массами 1 кг на расстоя-1 м.
Невесомость — состояние материального тела, дви-жущегося в поле тяготения, при котором действующие на него силы тяжести или совершаемое им движение не вызывают давлений частиц тела друг на друга. Если тело покоится в поле тяжести Земли на гори¬зонтальной плоскости, то на него действуют сила тяжес¬ти и направленная в противоположную сторону реакция плоскости, в результате чего возникают давления частиц тела друг на друга. Человеческий организм воспринима¬ет такие давления, как ощущения «весомости». Аналогичный результат имеет место для тела, кото¬рое находится в лифте, движущемся вертикально вниз с ускорением а * §, где § — ускорение свободного падения. Но при а = § тело (все его частицы) и лифт совершают свободное падение и никаких взаимных давлений друг на друга не оказывают, то есть имеет место невесомость. Рассмотрим следующие варианты: 1) лифт движет¬ся вверх (рис. 1); 2) лифт движется вниз (рис. 2). В кабине лифта находятся два тела: одно — на полу, другое подвешено к
... Читать дальше »
Напряженность электрического поля — векя величина Е, являющаяся основной количественн^ рактеристикой электрическою поля. ' Основное свойство электростатического поля^ ит в том, что на электрические заряды, находящиеся^ действует некоторая сила. 1 Обнаружить поле в заданной точке прострч можно при помощи пробного заряда, внесенного точку. Чтобы присутствие этого заряда не исказили он должен быть точечным и достаточно малым. (Это требование распространяется на случай^ поле создается протяженными заряженными те.^ случае поля, созданного точечным зарядом, ве:и| пробного заряда не играет никакой роли). На пробный заряд ^V помещенный в электра ческое поле точечного заряда <?, на расстоянии г, да ет сила Кулона Разделив левую и правую части уравнения на! лучим величину, характеризующую ^^ Эта величина обозначается символом Е и наэш ся напряженностью электрического поля. Напряженность электрического поля равва действующей
... Читать дальше »
Напряженность магнитного поля — векторная ве-личина Н, являющаяся количественной характеристикой магнитного поля. Напряженность магнитного поля не зависит от маг¬нитных свойств среды. В вакууме напряженность магнитного поля совпа¬дает с магнитной индукцией В. В системе единиц СГС: Я = В. о В системе единиц СИ: Я = — , где ц0— магнитная по- Ио стоянная. В среде напряженность магнитного поля Н опреде¬ляет тот вклад в магнитную индукцию В, который дают внешние источники поля: в системе единиц СГС: Я = В - 4ц/, ченность среды. Единица напряженности магнитного поля: ампер на метр (А/м) — в СИ; эрстед (Э) — в СГС (См. Магнитная индукция
Мощность — физическая величина, измеряемая от-ношением работы к промежутку времени, в течение ко-
торого она произведена. Если работа произвол номерно, то мощность определяется формулой "4 где А — работа за время I. -. , ... аА " В общем случае Л/ = —- , да где аА — элементарная работа за элементарш. межуток времени да. В системе СИ работа измеряется в джоулях [ мощность в ваттах [Вт] = Дж/с.
Молния — электрический разряд в атмосфере, воз-эщий вследствие электризации грозового облака.
Вследствие малоизученных процессов разделения заря¬дов при образовании и перемещении кристалликов льда и капель воды в грозовом облаке возникает разность по-тенциалов в несколько сот миллионов вольт. Заряд, пе¬реносимый молнией, может достигать 10 Кл. Так как мол¬ния длится малый промежуток времени, то ток достигает величины 10 000 А, а мощность — несколько сот мегаватт.
На фото — молния, ударив-шая 30 августа 1983 года вблизи стартовой площадки космичес-кого корабля «спейс шаттл» и чуть не повредившая его. Молнии представляют большую опасность, поэтому не¬обходимо принимать меры по защите от молний и во время грозы соблюдать правила безо¬пасности: не находиться на воз¬вышенностях, под одиноко сто¬ящими или самыми высокими деревьями, у выходов подзем¬ных вод. Полную защиту обеспечивают автомобили, по¬езда, строения с громоотводами. \ При грозе необходимо опа
... Читать дальше »
Основные положения молекулярно-кинетв теории могут быть сформулированы в виде трех : жений. 1. Всякое вещество состоит из мельчайшшж тиц — молекул, между которыми существуют I кулярные промежутки. Подтверждением служит диффузия — взаимное: никновение соприкасающихся газов. В этом слу лекулы одного газа движутся в промежутках межзт лекулами другого газа. Подобное явление наблюл в жидкостях. Например, при смешении равных I воды и спирта суммарный объем полученной смеем 1 ше удвоенного объема взятой воды (или спирта). Наблюдается диффузия и в твердых телах. На рисунке 1 показана взаимная диффузия пр^ тельном взаимодействии чистых поверхностей свинца.
Рис.1 2. Молекулы любого вещества находятся ! прерывном хаотическом движении. Подтверждением движения молекул являете» < новское движение. 3. Между молекулами существуют силы взаимо-яя — силы притяжения и отталкивания. Твердые тела сохраняют свою форму благодаря на-лю сил притяжения. Наличие же упругой
... Читать дальше »
Молекулярная физика — раздел физики, в котором 'изучаются физические свойства тел в различных агрегат¬ных состояниях на основе рассмотрения их микроскопи-ческого (молекулярного) строения. Еще древние мыслители Левкипп и Демокрит (379 г. до н. э.) считали, что все вещества состоят из мельчай¬ших неделимых частиц — атомов, находящихся в посто¬янном движении. Сторонником атомистической теории в XVIII в. был М. Ломоносов, полагавший, что все тепловые яв-ления можно объяснить движением и взаимодействи-ем молекул. В начале XIX в. английский ученый Дальтон пока¬зал, что, пользуясь представлениями об атомах и молеку-лах, можно вывести и объяснить известные из опытов химические закономерности. Он научно обосновал моле-кулярное строение вещества. К XX веку были измерены размеры молекул различ¬ных веществ, их массы и скорости движений, выяснено расположение атомов в молекулах, т. е. была окончатель¬но завершена молекулярно-кинетическая теория строе-ния вещества. Цель молекулярно-ки
... Читать дальше »
Молекула — наименьшая частица вещества, облада-ющая его основными химическими свойствами и состоя¬щая из атомов, соединенных между собой химическими связями.
Число атомов в моле-куле составляет от двух (Н2, 02, НР, КС1) до сотен и тысяч (витамины, гормоны, белки). Атомы в молекуле свя-заны между собой в опреде-ленной последовательности и определенным образом расположены в простран¬стве. Прочность межатом- Молекула глюкозы (условное изображение) ной связи характеризуется энергией химической связи, которая составляет обычно несколько десятков кДж/моль. Атомы в молекуле совершают колебательные движе- ния; при определенных условиях, например в газовой фазе, молекулы могут совершать поступательное и вра¬щательное движения. Молекулы не имеют четких границ. Размеры молекул растут с увеличением числа атомов в них и изменяются от 1СИ до 10~5 см. (Если считать, что молекула воды имеет сфе¬рическую форму, ее размеры составят = 3 -10"8 см). Масса молекулы воды
... Читать дальше »
Модуляция (от латинского тоАи1а1ю — мерность, размеренность) — изменение по заданному закону во вре¬мени параметров, характеризующих какой-либо стацио¬нарный, (т. е. не изменяющийся во времени) процесс. Примеры модуляции: изменение по определенному зако¬ну амплитуды, частоты или фазы колебаний; изменение во времени интенсивности электронного потока в кинес¬копе телевизора, приводящее к изменению свечения эк¬рана; изменение яркости света в маяке; изменение скоро¬сти электронов в электронной лампе. Понятие и явление модуляции очень важно, так как волновой процесс без модуляции (монохроматический) не является носителем информации, поскольку был бы вечен и неизменен.
Механика — наука о механическом движении мате-лиальных тел и происходящих при этом взаимодействи-ях между ними. Поамеханическим движением понимают изменение : течением времени взаимного положения тел или их час-:аа: в пространстве, например, движение небесных тел, ккнне тел под действием земного притяжения, различ¬аете вида колебания, морские течения и движение воздуш-яох потоков, а также различные движения в технике. Взаимодействия представляют собой те действия ты друг на друга, результатами которых являются изме-«яяя скоростей точек этих тел или их деформации, на-ютмер. притяжения тел по закону всемирного тяготения, ла&кния друг на друга соприкасающихся тел, воздей-гтме частиц газа или жидкости друг на друга или на дви-жтзЕиеся в них тела. Механику подразделяют на: — классическую механику, в основе которой лежат механики Ньютона, описывающие движения тел я .зоростями, малыми по сравнению со скоростью света; — теорию относительности, где рассматривается лшкжение
... Читать дальше »
Чтобы точно описать движение реального тела, нуж¬но знать движение каждой его точки. Любое физическое тело можно рассматривать как систему жестко связанных друг с другом материальных точек. Материальная точка — это физическое тело, разме¬рами которого в данных условиях можно пренебречь. Например, движение Земли по околосолнечной орбите можно рассматривать как движение материальной точки. Зная законы движения материальной точки, можно опи-сать движение и самих твердых или деформируемых тел. Каждая материальная точка, перемещаясь в про¬странстве, описывает линию, называемую траекторией.
Масса — физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства. Понятие «массы» было введено в механику И. Нью¬тоном в определении импульса (количества движения) тела — импульс р пропорционален скорости свободного движения тела V: р = тV, где коэффициент пропорциональности т — янная для данного тела величина, его масса. Эквивалентное определение массы получаете» уравнения движения классической механики Ны Р= та, здесь масса т — коэффициент пропорциона-1 между действующей на тело силой Р и вызываемым ускорением а, Определенная таким образом масса ха свойства тела, является мерой его инерции (чем масса тела, тем меньшее ускорение оно приобретает действием постоянной силы) и называется ной, или инертной массой. В теории гравитации Ньютона масса вы источник поля тяготения. Каждое тело создает готения, пропорциональное массе тела, и и< действие поля тяготения, создаваемого другюш ила которого также про
... Читать дальше »
Магнитный момент — основная величина, характе-ризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической тео- •увя электромагнитных явлений, являются макро- и микро • атомные) — электрические токи. Элементарным источни-юм магнетизма считают замкнутый ток (контур с током). С точки зрения магнитных эффектов представляют жнтерес только две характеристики контура с током — его тлощадь и текущий по нему ток.
Магнитный момент контура можно записать по ана-логии с электрическим дипольным моментом в форме М~т1, где т — эквивалентный магнитный заряд контура, / — расстояние между магнитными зарядами противопо¬ложных знаков.
Магнитный заряд — вспомогательное понятие, вво-шюе при расчетах статических магнитных полей. Магнитных зарядов, в отличие от электрических зарядов, реально не существует, так как, согласно клас-гической теории магнетизма, магнитное поле не имеет асобых источников, помимо электрических токов. Гипотеза английского физика П. Дирака, предложен¬ия в 1931 году, о существовании в природе магнитных зарядов (магнитных монополей) экспериментально пока яе подтверждена, хотя попытки обнаружить магнитные заряды продолжаются.
Магнитные материалы — вещества, обладающие при температурах ниже температуры магнитного упорядочения самопроизвольной намагниченностью, обусловленной опре-жленной ориентацией атомных магнитных моментов. По комплексу магнитных свойств магнитные мате¬риалы подразделяются на магнитно-мягкие материалы и магнитно-твердые материалы. Для первых характерны малая величина коэрцитив-эой силы (Нс< 800 А/м) и большая магнитная проницае¬мость (ц = 106), для вторых — большие значения коэрци¬тивной силы (Нс~ 103—104 А/м) и остаточной намагни¬ченности. Магнитно-мягкие материалы: 1) железо различной степени чистоты и низкоугле-эодистые стали; 2) сплавы Ре- (0,05 - 5)% 51; 3) прецизионные магнитно-мягкие материалы. Магнитно-твердые материалы: 1) стали, закаливаемые на мартенсит. 2) литые сплавы типа ални, алнико, тиконал — для жзготовления постоянных магнитов. 3) сплавы типа викаллой, кунифе, кунико, сплавы на зсаове благородных металлов: Р1 — Со, Рс1 — Ре, Р1 — Со. 4) м
... Читать дальше »
Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладаю¬щие магнитным моментом. Магнитное поле характеризуется вектором магнит¬ной индукции В. Значение В определяет силу, действую¬щую в данной точке поля на движущийся электрический заряд (См. Лоренца сила) и на тела, имеющие магнитный момент. Термин «магнитное поле» ввел в 1845 году англий¬ский физик Фарадей, считавший, что электрические и магнитные взаимодействия осуществляются посредством единого материального поля. Классическая теория электромагнитного поля была разработана английским физиком Дж. Максвеллом в 1873 году, квантовая теория — в 20-х годах XX века. Подобно тому, как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электрическое поле, так и в пространстве, окружающем токи, возникает другое поле, называемое магнитным. Каждый проводник с током создает вокруг себя магнитное поле. Магнитное поле — это особый вид материи, посредством которой осуществ-ляется взаимод
... Читать дальше »
Магнитная постоянная (магнитная проницаемость вакуума) — коэффициент пропорциональности, появля¬ющийся в ряде формул электромагнетизма при записи их в Международной системе единиц (СИ). Индукция В магнитного поля (магнитная индукция) и его напряженность Я связаны в вакууме соотношением: где Ц0 = 4л • Ю-7 Гн/м.
Французские ученые Био и Савар в 1920 году прове¬ли исследования магнитных полей токов различной фор¬мы. Они установили, что магнитное поле в каждой точке пространства имеет определенное направление, за-
висящее от направления тока, создающего это поле. Ве¬ личина магнитного поля зависит от формы контура с то¬ ком и от среды, в которой наблюдают это поле. Магнит¬ ное поле характеризуют с помощью вектора магнитной индукции (В). * Вектор магнитной индукции (В) — характеристи¬ка магнитного поля, аналогичная напряженности элект-рического поля. Французский ученый Лаплас проанализировал дан¬ные, полученные Био и Саваром, и нашел, что магнитное поле любого тока можно представить как векторную сум¬му элементарных полей, созданных отдельными элемен¬тами проводника с током. Элементарное магнитное поле, созданное каждым элементом тока длиной Д/, определя¬ется в системе СИ формулой: или где ц — магнитная проницаемость, ц„ — магнитна* постоянна
... Читать дальше »
Магнетизм — 1) особая форма взаимодействия между электрическими токами, между токами и магнитами, меж¬ду магнитами; 2) раздел физики, изучающий это взаимодей¬ствие и свойства веществ, в которых оно проявляется. Магнетизм известен по крайней мере с V века до на¬ шей эры. Некоторые камни, найденные вблизи города Магнезия (теперь Манисса) в Турции, обладали тем свой¬ ством, что, будучи свободно подвешены, всегда ориенти¬ ровались в определенном направлении. ' В 1269 году Перегрин опубликовал манускрипт об обнаруженных им свойствах магнитов. Он установил, что у магнита есть две точки, где «магнитное действие» осо¬бенно велико (позже эти точки назвали полюсами маг¬нита), что одной стороной магнит поворачивается на се¬вер, другой — на юг, что одноименные полюса магнитов отталкиваются, а разноименные — притягиваются и что если кусок магнитной руды разломить пополам, то каж¬дый из обломков также будет иметь по два полюса. То есть были открыты основные фак
... Читать дальше »
поле создается движущимися зарядами на движущиеся заряды. Поэтому силы, кото-на проводник с током в магнитном поле, законом Ампера, — это прежде всего силы, на движущиеся заряды, которые сталки-с хтоасами вещества и увлекают проводник, по ко-жв движутся. •л. мысль была впервые высказана голландским Лоренцем. Лоренца — сила, действующая на движущиеся ;ом поле заряды. ; щ — заряд, и — скорость заряда, В, — составляю- вой индукции, перпендикулярная направле- [ заряда. ЕЬвшвление РЛ определяется по правилу левой руки, ^«гго направление движения положительных заря-• с направлением тока, а направление отри-: — противоположно. скорость заряда перпендикулярна направле-[ магнитной индукции, то он будет двигаться , центростремительное ускорение создает пто2 , т 2яй 2топ г- , отсюда период обращения 1 = —— = —— К &
... Читать дальше »
Закон Кулона — один из основных законов электро-статики, определяющий силу взаимодействия между дву¬мя точечными электрическими зарядами. Закон установлен в 1785 году Ш. Кулоном с помощью изобретенных им крутильных весов. Кулон интересовался не столько электричеством, сколько изготовлением при¬боров. Изобретя чрезвычайно чувствительный прибор для измерения силы — крутильные весы, изображенные на рисунке, он искал возможности его применения.
Крутильные весы Кулона Для подвеса Кулон использовал шелковую нить дли¬ной 10 см, которая поворачивалась на Г при силе 3 • 10"9 гс. С помощью этого прибора он и установил, что сила взаимо-действия между двумя электрическими зарядами и между двумя полюсами магнитов обратно пропорциональна квад¬рату расстояния между зарядами или полюсами.
Закон Кулона: Два точечных заряда взаимодействуют друг с дру¬гом в вакууме с силой Р, величина которой пропорцио¬нальна произведению зарядов е1 и е2 и обратно пропор¬циональна квадр
... Читать дальше »
Первая космическая скорость — минимальная ско¬рость, которой должно обладать тело, чтобы стать спутником Земли и вращаться вокруг нее по эллиптической орбите. Центростремительное ускорение создается силой притяжения. Вблизи Земли оно равно §, а также равно , откуда V = — минимальная скорость движения тела по околоземной орбите. р, = 7,9 км/с. Вторая космическая скорость — скорость, кото¬рую необходимо придать телу, чтобы оно перешло с эл-липтической орбиты вокруг Земли на околосолнечную; траектория — парабола. Щ=^К= 11,2 км/с Третья космическая скорость — скорость которую необходимо придать телу, чтобы оно прекратило вращать¬ся вокруг Солнца и вышло за пределы Солнечной систе¬мы. Траектория — гипербола. V3 = 42,1 км/с относительно Солнца.
Колебания — движения или процессы, котор^ растеризуются определенной повторяемостью во врЦ Основным свойством колебательного движет! ляется преобразование энергии из одной формы • гую и обратно. Колебаться могут только те сие! энергия которых может быть выражена как сумм бы двух видов энергии (например, кинетической тенциальной). Колебательное движение широко распростраи природе. Механические колебания, при которых ме ся механические величины: координата, скорость, р давление, являются основой изучения колебата процессов. Наиболее важным видом колебаний являюто монические колебания, при которых колеблюща» личина изменяется по закону тригонометрической кции — синуса. Примером колебательных систем служат м ки — тела (или системы тел), совершающие коле приближенные к гармоническим (рис. 1). Маятники бывают физические — все реальш темы — и математический — идеализированная ма, состоящая из материальной точки массой т, шенной на невесомой нерастяжимой нити. Для маятника ко
... Читать дальше »
Правила Кирхгофа — устанавливают соотношения для токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного тока. Сформулированы Р. Кирхгофом в 1847 году. Первое правило Кирхгофа вытекает из закона со¬хранения заряда и состоит в следующем: Алгебраическая сумма токов, сходящихся в точке разветвления проводников (узле), равна нулю:
Токи, входящие в узел, — положительные,: щие — отрицательные. Второе правило Кирхгофа получается в ] те применения закона Ома к различным участкам: нутой цепи. Оно гласит: Для любого замкнутого контура сумма всех! ний напряжений на сопротивлениях равна сумме ^ ЭДС в этом контуре с учетом знаков, м '-$• где п, т — число сопротивлений и источников! соответственно. Направление токов и ЭДС следует считать под тельными, если направление тока совпадает с налр нием обхода контура по часовой стрелке, а ЭДС пош ет потенциал в направлении этого обхода, отршя ным — при противоположном направлении. Правила Кирхгофа
... Читать дальше »
Тело перемещается под действием силы Р, соверша¬ющей работу А - Р&х. Используя второй закон Ньютона и выражение для перемещения при равноускоренном дви¬жении, получим: Определяя время из V(^) = г>0 + а{, получим: 2 2 Величину, равную половине произведения массы тела на квадрат скорости, называют кинетической энер¬гией — Ех. Работа, совершенная приложенной силой, равна из-менению кинетической энергии тела А = &Ех. Тело может одновременно обладать и потенциаль¬ной, и кинетической энергией. Сумма потенциальной Еп и кинетической Ех энергий образует полную механическую энергию тела Е: Е-Е + Е..
К началу XX века в физике накопился ряд экспери-ментальных фактов, не получивших объяснение в рамках классической физики: во-первых, представление о двой-ственном характере электромагнитного излучения, про-являющего то волновые, то корпускулярные свойства, во-вторых, существование дискретных значений некоторых физических явлений, которые, по представлениям клас¬сической физики, должны меняться непрерывно (устой¬чивость атомов и существование их оптических спектров). Установление связи между этими группами явлений и попытки объяснить их на основе новой теории и привели к открытию законов квантовой физики. Впервые квантовые представления были введены в 1900 году немецким физиком М. Планком, предположив-шим, что свет излучается не непрерывно, а определенны¬ми порциями — квантами. Величина кванта энергии за¬висит от частоты света V и равна: Е - /IV. Развивая идею Планка, Эйнштейн в 1905 году в ра-боте, посвященной теории фотоэффекта, предположил, что свет не только испускается и погл
... Читать дальше »
Инерциальная система отсчета — система О1 в которой справедлив закон инерции: материальна ка, когда на нее не действуют никакие силы (или де: ют взаимно уравновешенные силы), находится в с нии покоя или равномерного прямолинейного двш Всякая система отсчета, движущаяся по отно! к инерциальной системе отсчета поступательно, мерно и прямолинейно, также является инерциг системой отсчета. Система отсчета, движущаяся по отношению 1 циальной системе отсчета с ускорением, неинерщ Так как в реальности все тела движутся с Т1 иным ускорением, любая система отсчета может с* ся инерциальной лишь с определенной степенью п жения. Для решения большинства практически: инерциальной системой отсчета можно считать с: жестко связанную с Землей. При переходе из одной инерциальной системы от-к другой в классической механике Ньютона для зшхтранственных координат и времени справедливы зреобразования Галилея (См. Галилея принцип относи-•теваиости), а в релятивистской механике — Лоренца пре-твюовани
... Читать дальше »
Инертность (инерция) — свойство материальнь сохранять неизменным состояние своего движеню покоя по отношению к инерциальной системе от< когда внешние воздействия на тело отсутствуют ил] имно уравновешены. Если на тело действует неуравновешенная си сил, то инертность проявляется в том, что изменен] стояния покоя или движения тела происходит не венно, а постепенно. Изменение движения проис: тем медленнее, чем больше инертность тела. Мерой инертности тела является его масса.
Импульс (количество движения) — в механике Нью¬тона — мера механического движения, представляющая собой векторную величину, равную (для материальной точки) произведению массы т этой точки на ее скорость V и направленную так же, как вектор скорости р = тй Импульс точки остается постоянным только при от-сутствии сил. Под действием силы Р импульс точки из¬меняется в общем случае и по численной величине, и по направлению. Изменение импульса Др под действием силы Р за время Д* равно: Др = Р(й или г = —^-. Если за время действия силы масса тела не меняет¬ся, то: =, Др Д/то Д5 Р = — = —— = т— = та, что совпадает с формулировкой второго закона Ньютона. Задача Спортсмен массой 100 кг прыгает в плавательный бассейн с высоты 5 м. За 0,4 с вода уменьшает его ско¬рость до нуля. С какой средней силой воздействовала вода на спортсмена? Решение Скорость прыгуна в момент удара о воду V = ^2& = ^/(2 .9,8м
... Читать дальше »
вательно превращающихся друг в друга, и стабильный изо¬топ свинца — свинец-206. В природе существуют три та¬ких радиоактивных ряда: урана-235, урана-238, тория-232. Искусственно получен ряд нептуния-237 ( ®^р ). Все эти ряды начинаются на указанных элементах и заканчиваются на стабильных изотопах свинца и висмута. На рисунке стрелкой И обозначается сс-распад, стрелкой ^1 — (5-распад. Искусственных радиоактивных изотопов, получае¬мых на ускорителях и в реакторах, известно более тыся¬чи (у некоторых элементов их по 20—30) (См. Радиоак-тивность). Изотопы рютопы (от греческого иох — равный, одинаковый и [— место) — разновидности атомов одного и того же химического элемента, атомные ядра которых имеют оди¬наковое число протонов (2) и различное число нейтронов (ЛГ). Например, \Не, \Не — изотопы гелия (гелий-4 и ге- лий-3). Изотопами называют также ядра таких атомов. Изотопы занимают одно и то же место в периоди¬ческой системе элементов. По своим ядерн
... Читать дальше »
•альный газ — теоретическая модель газа, в кото-[ебрегают размерами и взаимодействиями частиц :итывают лишь их упругие столкновения, ггренняя энергия идеального газа определяется нетической энергией его частиц, дель идеального газа предложена в 1847 году Дж. )м. На основе этой модели были теоретически вы-инее экспериментально установленные газовые за-жля—Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро. >дель идеального газа легла в основу молекуляр-гтических представлений. зднее экспериментально были обнаружены откло-т законов идеального газа, а в 1873 году эти откло-•ыли теоретически обоснованы Ван-дер-Ваальсом. одель идеального газа справедлива для реальных ри достаточно высоких температурах и разреже-~м. из).
Динамика (от греческого аупатгз — сила) — ; механики, в котором изучается движение материал тел под действием приложенных к ним сил. В основе динамики лежат законы Ньютона, из 1 рых получаются все уравнения, необходимые для ния задач динамики. Первый закон Ньютона (закон инерции): тело,: жущееся поступательно (или покоящееся), сохраняет с скорость постоянной, если на него не действуют друп тела, или действие других тел скомпенсировано. Первый закон Ньютона справедлив только в циальных системах отсчета — системах, покоящихся; движущихся равномерно и прямолинейно. Второй закон Ньютона: ускорение, приобр телом, прямо пропорционально равнодействующей: ложенных сил, обратно пропорционально массе тела 1 совпадает по направлению с равнодействующей сил. _ Р а =—. т Второй закон Ньютона называют также основным уравнением механики, так как он связывает между собой характеристику количества вещества — массу, длину и время (в ускорении) и силу. Третий закон Н
... Читать дальше »
Равномерным прямолинейным движением назн ется такое движение, при котором тело за равные при жутки времени совершает одинаковые перемещена». Скорость при равномерном прямолинейном дви нии постоянна: V = сопз(. Кинематический закон равномерного прямот ного движения: х(1) =хй + ъ^ - ^0) позволяет определ координату х в любой момент времени I. Если отсчет времени начинается с момента врем *0, то: *(<)=*„ +г/. Если тело начинает движение из начала координат из точки хй = 0, то выполняется соотношение: х(() = г.1. х — координата при совпадении оси координат ж правления движения, х0 — координата в момент вя движения.
Движение материальной точки по окружности явля¬ется частным случаем криволинейного движения. При равномерном движении по окружности точка за равные промежутки времени проходит равные учас-тки. Быстрота движения точки по окружности характе-ризуется линейной скоростью с, направленной по каса¬тельной к окружности и называемой линейной, и угло¬вой скоростью со: Ф со=—, где ф — угол поворота радиуса, соединяющего точку с центром окружности, за время ДЛ Угловая скорость определяет быстроту изменения угла поворота радиуса-вектора, проведенного из центра окружности в некоторую точку. При стремлении интервала Д^ к нулю получаем вы-ражение для мгновенной угловой скорости. Угловая скорость измеряется в радианах в секунду. Г„1_Р^-,-1
'-. Центростремительное ускорен» ср Общий случай: 5ср = —, для равномерного движе- - о,-о. -Г! ния: о = а = . Для равномерного движения: а ± V. V — линейная скорость,
... Читать дальше »
Равноускоренное движение по окружности Линейная скорость С = »0 где а( — тангенциальное ускорение (направлено в; касательной к направлению движения). Угловая скорость. — = -::;•+-=5^ = сил + и, е— угловое ускорение. К К К Полное ускорение, действу¬ем на точку, движущуюся по скости, есть сумма центро-гтельного (нормального) и унциального ускорений
Нормальное ускорение определяется через мгновен¬ие угловую и линейную скорости, как для равномерно-(движения по окружности.
Характерной особенностью движения реальных тел является изменение скорости. Нажимая на педаль газа, водитель увеличивает скорость автомобиля, т. е. вынуж-дает его двигаться ускоренно, нажимая на педаль тормо¬за — уменьшает скорость, т. е. движение становится за-медленным, В процессе движения реальные тела за равные про-межутки времени проходят разные расстояния, т. е. ско¬рость меняет свое направление и величину. Неравномерное движение — движение, при котором скорость изменяется со временем (рис. 1). В общем слу¬чае меняются и модуль, и направление вектора скорости.
Рис. 1 Если изменение скорости при неравномерном дви¬жении прямо пропорционально времени, такое движение называется равноускоренным (рис. 2). В общем виде г> = Й0 + Ш — мгновенная скорость, где а — ускорение. Если скорость тела возрастает с течением времени, то движение называется ускоренным, если скорость тела уменьшается со временем — замедленным.
Механическим движением называется изменение по-ложения тела относительно некоторого другого тела с тече-нием времени. Механическое движение изучает механика — раздел физики, на котором основывается физика в целом. Классическая механика (или механика Ньютона) описывает движение тел при скоростях, значительно меньших скорости света. Релятивистская механика (или теория относительности Эйнштейна) описывает движе¬ние тел при скоростях, сравнимых со скоростью света. Механика делится на три части: кинематика, дина¬мика и статика. Кинематика описывает движение тел без учета их масс и размеров, а также причин, вызвавших движение. Динамика изучает законы движения тел в зависи-мости от действующих на них сил. Статика изучает условия равновесия тел, находящих¬ся под действием сил, то есть — почему тело не движется. Эти разделы совместно решают основную задачу механики — определить положение тела в любой момент времени. Механическое движение — изменение взаимного рас-положения
... Читать дальше »