Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм
Правила оформления контрольных работ 1. За время изучения курса общей физики студент должен выполнить одну контрольную работу в соответствии со своим вариантом. 2. Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в учебном журнале группы. 3. Контрольнаяработа выполняется в отдельнойшкольной тетради и подписывается по следующему образцу: Контрольная работа по физике Студента(ки) группы ……. заочного отделения ХМТ «ДонНТУ» Фамилия И.О. Номер варианта 4. Решение задач оформляется в соответствии с методическими указаниями к решению задач. Каждое задание оформляется с нового листа, условие задачи переписывается полностью. 6. Если контрольная работа не зачтена, то студент должен выполнить исправления в той же тетради и представить её на повторную проверку. 7. Срок сдачи контрольных работ определяется учебно-методическим планом специальности. 8. Зачтенная контрольная работа хранятся у преподавателя и студентам не возвращаются. Методические указания к решению задач Прежде чем приступить к решению задач какого-либо раздела, необходимо проработать теорию по этому разделу. Без знания теории нельзя рассчитывать на успешное решение даже простых задач. В решении большинства физических задач расчетного характера можно выделить четыре основных этапа: 1) анализ условия задачи, в котором необходимо дать схему или чертеж, поясняющий ее содержание (в тех случаях, когда это возможно); 2) составление уравнений, связывающих физические величины, характеризующие рассматриваемое явление с количественной стороны; 3) решение полученных уравнений относительно той или иной величины, считающейся в данной задаче неизвестной; 4) численный расчет и анализ полученного результата. Рекомендуюю Вам при решении задач придерживаться следующей последовательности действий: 1. Полностью запишите условие задачи. 2. Сделайте краткую запись условия, выразите все данные в единицах СИ. 3. Выполните схематический чертёж (где это возможно), отражающий условия задачи и идею ее решения. 4. Запишите формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом. Сопровождайте решение задачи краткими, но исчерпывающими пояснениями. В результате получится одно или несколько уравнений, включающих в себя как заданные, так и неизвестные величины. 5. Прежде чем решать составленную систему уравнений, убедитесь в том, что число неизвестных равно числу уравнений, иначе система не будет иметь определенного решения. Как правило, решать задачу следует в общем виде, т.е. надо выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи и взятых из таблиц. Получив ответ в виде алгебраической формулы или уравнения, проверьте, дает ли полученная формула единицу измерения искомой величины. Если при проверке единица измерения искомой величины не полу - чается, то это означает, что в решении допущена ошибка. Убедившись в правильности наименования искомой величины нужно подставить в окончательную формулу числовые данные, выраженные в единицах одной системы. Вычисления по расчетной формуле надо проводить с соблюдением правил приближенных вычислений. Как правило, окончательный ответ следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти. Например, вместо 3520 надо записать 3,52·103, а вместо 0,0000129 записать 1,29·10−5 и т.п.
Основные формулы Кинематика Скорость и ускорение тела при прямолинейном движении в общем случае определяются формулами
В случае прямолинейного равномерного движения υ = = const, S = υt, a = 0. В случае прямолинейного равнопеременного движения υ = υ0 + at , S = υ0 t + , a = const . При криволинейном движении полное ускорение a = aτ + an , где aτ – тангенциальное (касательное ускорение), an – нормальное (центростре- мительное) ускорение.
где υ – скорость движения, R – радиус кривизны траектории в данной точке,ω – угловая скорость. При вращательном движении в общем случае угловая скорость и угловое ускорение находятся по формулам
где dφ – угловое перемещение. В случае равномерного вращательного движения угловая скорость ω = , где T – период вращения, v – частота вращения. Угловая скорость ω и линейная скорость υ связаны соотношением υ = ωR. Тангенциальное и нормальное ускорения при вращательном движении могут быть выражены в виде aτ = εR, an =ω2R Динамика Импульс (количество движения) материальной точки массой m, движу- щейся со скоростью υ, = m . Второй закон Ньютона = где – результирующая сил, действующих на материальную точку. Если масса тела m постоянна, то = где – ускорение, которое приобретает тело массой m под действием силы . Закон сохранения импульса , если Работа, совершаемая переменной силой A = L∫ F(r)cos dr , где интегрирование ведется вдоль траектории, обозначаемой L. Работа, совершаемая постоянной силой A = FS cosα, где α – угол между направлениями силы и перемещения. Мгновенная мощность N = , N = , N = F υ cosα . Кинетическая энергия тела, движущегося поступательно Wк = , или Wк = 2 Потенциальная энергия: а) упруго деформированной пружины Wп = , где k – жесткость пружины, x – абсолютная деформация. б) тела, находящегося в однородном поле силы тяжести, Wп = mgh, где g – ускорение свободного падения, h – высота тела над уровнем, при- нятым за нулевой (формула справедлива при условии h<< R, где R – радиус Земли). Закон сохранения механической энергии W =Wк +Wп = const , если система замкнута и в ней действуют только консервативные силы. Момент M силы F относительно произвольной оси вращения M = F l , где l – плечо силы, т.е. кратчайшее расстояние от прямой, вдоль которой дейст- вует сила, до оси вращения. Момент инерции материальной точки относительно произвольной оси вращения J = mr 2, где m – масса материальной точки, r – расстояние от оси вращения до точки. Момент инерции некоторых тел массой m относительно оси z, проходя- щей через центр масс: а) стержня длиной l относительно оси, перпендикулярной стержню, J = ; б) обруча (тонкостенного цилиндра) относительно оси, перпендикуляр- ной плоскости обруча (совпадающей с осью цилиндра), J = mR2, где R – радиус обруча (цилиндра); в) диска (однородного сплошного цилиндра) радиусом R относительно оси, перпендикулярной плоскости диска, J = ; Основной закон динамики вращательного движения
Mz = = где Lz – проекция момента импульса на ось z, Mz – проекция момента сил, приложенных к телу, на ось z. Если момент инерции J = const, то Mz =Jz =Jzε
где ε – угловое ускорение, приобретенное телом под действием момента сил M. Работа постоянного момента силы М, действующего на вращающееся тело A = Mϕ, где ϕ угол поворота тела. Мгновенная мощность, развиваемая при вращении тела N = Mω. Кинетическая энергия вращающегося тела Wк = где J момент инерции тела; ω – его угловая скорость. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм Основные формулы Электростатика Закон Кулона где F – сила взаимодействия точечных зарядов q1 и q2; r – расстояние между зарядами; ε – диэлектрическая проницаемость; ε0 – электрическая постоянная. = 8,85*10-12 Напряженность электрического поля E: потенциал ϕ: , где Wр – потенциальная энергия точечного положительного заряда q, находящегося в данной точке поля (при условии, что потенциальная энергия заряда, удаленного в бесконечность, равна нулю). Линейная плотность заряда τ = q/ l . Поверхностная плотность заряда σ = q/ s. Напряженность электростатического поля, создаваемого бесконечной прямой равномерно заряженной нитью или бесконечно длинным цилиндром:
где r – расстояние от нити или от цилиндра до точки, в которой определяется напряженность. Напряженность поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью:
Связь напряженности с потенциалом: а) в случае однородного поля; б) E = - в случае поля, обладающего центральной или осевой симметрией. Работа сил поля по перемещению заряда q из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 A1−2 = q(φ1 − φ2). Электроемкость
где ϕ – потенциал проводника (при условии, что в бесконечности потенциал проводника принимается равным нулю); U – разность потенциалов пластин конденсатора. Электроемкость плоского конденсатора
где S – площадь пластины (одной) конденсатора, d – расстояние между пласти- нами. Электроемкость батареи конденсаторов: а) при последовательном соединении; б) +… + С при параллельном соединении, где n– число конденсаторов в батарее. Энергия электрического поля заряженного конденсатора:
; ;
Объёмная плотность энергии электрического поля:
Постоянный электрический ток Сила постоянного тока где q – заряд (количество электричества), прошедший через поперечное сечение проводника за время t. Плотность электрического тока
где I – сила тока, S – площадь поперечного сечения проводника. Сопротивление однородного проводника
где ρ – удельное электрическое сопротивление вещества проводника, l – его длина, S – площадь поперечного сечения проводника. Электрическая проводимость G проводника и удельная электрическая проводимость вещества σ :
Зависимость удельного электрического сопротивления проводников от температуры: ρ = ρ0 (1+ αt) , где ρ и ρ0 – удельные сопротивления соответственно при t и 0°С; t – температу- ра по шкале Цельсия; α – температурный коэффициент сопротивления. Закон Ома для участка цепи:
Закон Ома для полной цепи:
ε– эдс источников тока, входящих в участок; U – напряжение на участке цепи; R – сопротивление внешней цепи , r - внутреннее сопротивление цепи.
Правила Кирхгофа. Первое правило: алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю. Второе правило: в замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех участках контура равна алгебраической сумме электродвижущих сил.
Работа, совершаемая электростатическим полем и сторонними силами в участке цепи постоянного тока за время t, А= І U Мощность тока Закон Джоуля – Ленца Q = I 2Rt , где Q – количество тепла, выделяющееся в цепи за время t. Закон Джоуля – Ленца справедлив при условии, что участок цепи неподвижен и нем не совершаются химические превращения.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (688)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |