Bu kılavuz, teknik kolejlere yönelik fizik dersi programına uygun olarak “Elektrik” bölümünde geliştirilmiş olup sekiz bölümden oluşmaktadır.
Her bölüm kısa bir teorik giriş, analiz içerir. tipik görevler ele alınan konu ve bir dizi görev hakkında bağımsız karar.

Görevler yürütmek için kullanılabilir pratik dersler derleme sırasında öğrencilerle testler ve ev ödevi.
Kılavuzun sonunda bağımsız çözüme yönelik problemlerin yanıtları verilmektedir.
Gündüz ve akşam öğrencilerine yöneliktir.

İÇERİK
ÖNSÖZ
1. COULLOMB YASASI. ELEKTROSTATİK ALAN GÜCÜ
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
2. ELEKTROSTATİK ALAN POTANSİYELİ. ŞARJ HAREKETİ ÜZERİNDE ÇALIŞMA. ELEKTROSTATİK BİR ALANDA YÜKLERİN HAREKETİ
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
3. ELEKTRİK DİPOLÜ. DİELEKTRİK. İLETKENLER. KAPASİTÖRLER. ELEKTROSTATİK ALAN ENERJİSİ
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
4. BİYO – SAVART – LAPLACE YASASI. MANYETİK İNDÜKSİYON VEKTÖRÜNÜN DOLAŞIMI HAKKINDA TEOREM
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
5. LORENTZ VE AMPER KUVVETLERİ. MANYETİK ALANDA AKIMLI DEVRE
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
6. ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON. MANYETİK ALAN ENERJİSİ
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
7. ELEKTROMANYETİK SALINIMLAR
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
8. MAXWELL'İN DENKLEMLERİ. ÖNLİLİK AKIM. ELEKTROMANYETİK DALGALAR
Temel kavramlar ve yasalar
Problem çözme örnekleri
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
SORUNLARA CEVAPLAR
1. Coulomb yasası. Tansiyon elektrostatik alan
2. Elektrostatik alan potansiyeli. Üzerinde çalış
şarj hareketi. Elektrostatikte yüklerin hareketi
alan
3. Elektrik dipol. Dielektrikler. İletkenler.
Kapasitörler. Elektrostatik alan enerjisi
4. Biot – Savart – Laplace yasası. Hakkında teorem
manyetik indüksiyon vektörünün dolaşımı
5. Lorentz ve Ampere kuvvetleri.
Manyetik alanda akım bulunan devre
6. Elektromanyetik indüksiyon. Manyetik alan enerjisi
7. Elektromanyetik titreşimler
8. Maxwell denklemleri. Önyargı akımı.
Elektromanyetik dalgalar
BAŞVURU
Bazı temel fiziksel sabitler
1 No'lu HESAPLAMA ÇALIŞMASI İÇİN SEÇENEKLER (bölüm 1)
2 No'lu HESAPLAMA ÇALIŞMASI İÇİN SEÇENEKLER (bölüm 1)
EDEBİYAT

Elektrik alanındaki iletkenler.
İletkenlerde yüklerin büyük bir kısmı madde içinde hareket edebilir. Bir iletken harici bir elektrik alanına yerleştirildiğinde, alanı dış alanın tersi olan iletkenin sınırlarında zıt işaretli indüklenmiş yükler ortaya çıkar ve bu da dış alanın zayıflamasına yol açar.

Tansiyon elektrik alanı Elektrostatik bir alana yerleştirilen bir iletkenin içindeki sıcaklık sıfıra eşittir E=0.
İletkenin içinde serbest yük yoktur, yalnızca yüzeyine dağılır. İletkenin yakınındaki kuvvet çizgileri iletkenin yüzeyine diktir.

Örnekler.
1.70. Metal topun yükü Q1 = 0,1 µC'dir. Yüzeyinden belli bir mesafede, yarıçapa eşit topun, bir kuvvet çizgisi boyunca uzanan bir ipliğin ucu vardır. İplik, uzunluğu boyunca eşit olarak dağılmış Q2 = 10 nC'lik bir yük taşır. İpliğin uzunluğu topun yarıçapına eşittir. Topun yarıçapı R = 10 cm ise ipliğe etki eden F kuvvetini belirleyin.

1.71. Yarıçapı R = 8 cm olan ince bir halka, doğrusal yoğunluk = 10 nC/m ile eşit şekilde yüklenmiştir. Halkanın tüm noktalarından eşit uzaklıkta r = 10 cm uzaklıktaki bir noktadaki elektrik alan kuvveti nedir?

1.72. İnce telden yapılmış R yarıçaplı bir halkanın yükü q'dur. Halkanın ekseni üzerindeki elektrik alan kuvvetinin büyüklüğünü halkanın merkezine olan uzaklığın r fonksiyonu olarak bulun. r > > R için elde edilen bağımlılığı araştırın. Maksimum gerilimi ve buna karşılık gelen r mesafesini belirleyin. E(r) fonksiyonunun grafiğini çizin.

Ücretsiz indir e-kitap uygun bir formatta izleyin ve okuyun:
Pratik fizik kursu kitabını indirin, Elektrik, Khokhlacheva G.M., Laushkina L.A., Solokhina G.E., Spirin G.G., 2008 - fileskachat.com, hızlı ve ücretsiz indirin.

FEDERAL EĞİTİM AJANSI BÖLÜMLER BİRLİĞİ

RUSYA TEKNİK ÜNİVERSİTELERİNİN FİZİKÇİLERİ

V.M. Anisimov, O.N. Tretyakov

Fizik MEKANİK uygulamalı ders

Prof. G.G. Spirina

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı tarafından öğretim yardımı olarak onaylanmıştır

yükseköğretim kurumlarında okuyan öğrenciler için teknik alanlar ve uzmanlıklar

Moskova 2008

UDC 53 (075) BBK 16.4.1 A67

İnceleyenler:

Rusya Devlet Petrol ve Gaz Üniversitesi Fizik Bölümü adını almıştır. hiç biri. Gubkina, kafa Bölüm Mühendisliği Doktoru. Bilimler, Profesör B.V. Nagaev, Ph.D. fizik ve matematik Bilimler, Doçent A.V. Tsybulnikov, Ph.D. fizik ve matematik

Bilimler, Doçent V.K Zarodov

Anisimov V.M., Tretyakova O.N.

A67 Uygulamalı fizik dersi. Mehaiika / pod.g.g. Spirin 5. baskı, revize edildi. - M.: VVIA im. OLUMSUZ. Zhukovsky, 2008. - 168 S.: hasta.

ISBN 978-5-903111-31-2

Ders kitabı teknik enstitüler için fizik ders programına uygun olarak yazılmıştır.

Kılavuz kısaca teorinin ana hatlarını çiziyor, genel fizik dersinde çalışılan mekaniğin tüm bölümlerine yönelik çözümlerle birlikte problemler ve bağımsız çözüme yönelik problemler ve yanıtlar sunuyor.

Teknik üniversite öğrencileri için.

öğretici

Anisimov Vladimir Mihayloviç Tretyakova Olga Nikolaevna

Fizik Mekaniğinde uygulamalı ders

Editör O.V. Bessonova

3 Temmuz 2008'de yayınlanmak üzere imzalandı.

Format 60x 84/16 10,625 P. l. 9.9 USL.P.l.

Dolaşım 200 kopya. Sipariş N~ 959 Matbaada Orbasılmıştır

VVIA, Profesör N.E.'nin adını almıştır. Zhukovsky 125190, Moskova, st. Planetnaya, D.3

tel. faks: 251-23-88, 614-29-90

Önsöz

Okuyucuya sunulan eğitim kılavuzuöğrencilere yönelik teknik üniversiteler. Profesör G.G. tarafından düzenlenen “Pratik Fizik Dersi” birleşik eğitim ve metodolojik planının ilk kısmıdır. Spirin, Rusya Teknik Üniversiteleri Fizik Bölümleri Birliği'nin çalışmaları çerçevesinde oluşturuldu.

Kılavuzun her bölümü şu şekilde başlar: özet teoriler. Bölümün teorik kısmının amacı, dersi tekrarlamak veya hatta fizik dersinin temel kavramlarını sunmak değil, sadece problemlerin çözümü için gerekli olan temel kavramları, tanımları, yasaları ve formülleri hatırlamaktır.

Daha sonra her bölümde pratik derslerin yürütülmesi, hesaplama çalışmalarının (PP) yapılması, test ve sınavların yapılması için kullanılabilecek bağımsız çözüme yönelik problemler sunulmakta ve problemlerin cevapları verilmektedir. Kılavuzun sonunda tüm öğrencilere PP seçenekleri önerilmiş olup, ayrıca metodolojik öneriler hazırlık düzeyi yeterince yüksek olmayan öğrenciler için ek dersler düzenlemek. Bu, iki seviyeli bir öğretim yöntemine sahip bir kılavuzun kullanılmasını içerir.

Bu kılavuz, Moskova Fizik Bölümü'ndeki dersleri öğretmek için kullanılır. havacılık enstitüsü(durum teknik üniversite) tüm teknik uzmanlık alanlarındaki öğrencilerle.

Yazarlar, kitabın içeriğini geliştirmeyi amaçlayan okuyuculardan gelen yorum ve önerileri minnetle kabul edeceklerdir: 125871, Moskova, Volokolamsk karayolu, 4, MAI, Fizik Bölümü, e-posta adresi: [e-posta korumalı] veya telefonla:

8-499- 158-86-98.

Giriiş. Mekaniğin temel kavramları ve tanımları

Bir açıklama için genel fizik dersinin her bölümünde fiziksel nesne veya fenomenler bazılarını tanıtıyor soyut kavramlar gerçek bir süreçten veya olgudan onun fiziksel modeline geçmenize olanak tanır. Mekanikte bu tür kavramlar maddi bir nokta ve kesinlikle katı bir cisimdir.

Önemli nokta bu problemin koşullarında boyutları ihmal edilebilecek bir cisimdir, yani. Vücudun boyutu kat ettiği mesafelere göre küçüktür.

Kesinlikle sert gövde Hareket sırasında herhangi iki nokta arasındaki mesafe değişmeyen cisimdir.

Bir cismin hareketi seçilen bir referans çerçevesine göre tanımlanabilir.

Bir referans sistemi, bir referans gövdesi, ilgili bir koordinat sistemi ve bir zaman ölçme yöntemidir.

Yörünge, bir noktanın (gövdenin) hareket sırasında tanımladığı bir çizgidir.

özgür karmaşık hareket Katı bir cisim, iki ana hareket türü (sabit bir eksen etrafında öteleme ve dönme) dikkate alınarak incelenebilir.

İleri hareket- Vücudun iki noktasını birleştiren herhangi bir düz çizginin, hareket sırasında kendisine paralel kaldığı bir harekettir. Bu, vücudun tüm noktalarının aynı yönde hareket ettiği anlamına gelir. Bu nedenle katı bir cismin öteleme hareketini tanımlamak için noktanın kinematiğini ve dinamiğini dikkate almak yeterlidir.

Katı bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesi – Bu, vücudun tüm noktalarının, merkezleri dönme ekseni üzerinde bulunan daireler halinde hareket ettiği bir harekettir.

Mekanik sistem maddi noktaların ve katı cisimlerin bir koleksiyonudur. Katı bir cisim olarak kabul edilebileceğinden

uzaydaki konumunu belirlemek için tanıtılması gereken bağımsız değişkenler. Bir malzeme noktası için i = 3, genel durumdaki katı bir cisim için i = 6.

1.Kinematik

1.1. Temel kavramlar ve yasalar

x, y, z eksenlerinin yönleri.

Hareket kanunu, herhangi bir zamanda bir noktanın konumunu belirlemenizi sağlayan bir denklem veya denklem sistemidir.

İÇİNDE vektör formu r = r(t) formuna sahiptir.

Şu tarihte: koordinat yöntemi hareket yasası, formdaki skaler denklemlerden oluşan bir sistemdir

x = x(t) , y= y(t) , z= z(t) .

Bir yörünge üzerinde belirli bir eğri boyunca hareket ederken, başlangıç ​​noktası seçilir, hareket yönü seçilir, pozitif olarak alınır ve eğri üzerindeki noktanın konumu, pozitif veya negatif olabilen yay koordinatı s tarafından belirlenir. . Doğal yöntemle, bir noktanın belirli bir yörünge boyunca hareket yasası s = s (t) biçimindedir.

Üç ana kinematik özellik vardır

böyle bir hızın sayısal değeri düzgün hareket, en

Ortalama ivme vektörü v = v r (t 2 ) − v r (t 1 ) hız vektörünün artışının, hız vektörünün hızlandığı zaman periyoduna oranıdır.

a =a r = a x 2 +a y 2 +a z 2 .

Düzlem hareketinin özel durumunda eğrisel yörünge XOU düzleminde, kökeni hareketli noktayla çakışan ve eksenler normal n r ve teğet τ'nin birim vektörleri tarafından belirtilen dikdörtgen bir Kartezyen eşlik eden koordinat sistemini tanıtabilirsiniz (Şekil 1.2).

O zaman ivme şu şekilde temsil edilebilir:

Bu noktada. Normal hızlanma a n hız yönündeki değişimi karakterize eder ve teğetsel (teğet)a τ

hızdaki değişimi karakterize eder.

Hızlandırma modülü bu durumda a = a r = a n 2 + a τ 2 = a x 2 + a y 2'ye eşittir.

Katı bir cisim kendi etrafında döndüğünde sabit eksen Hareketin ana kinematik özellikleri – açısal yer değiştirme, açısal hız ve açısal ivmeöteleme hareketinin ilgili özelliklerine benzer şekilde tanıtılmıştır.

Sabit bir eksen etrafında dönerken sert bir cismin konumu, dönme açısı veya açısal yer değiştirme ile belirlenir. Sonsuz küçük bir dönme açısı d ϕ , d ϕ vektörüne karşılık gelir.

Dönme yönü ve vektörün yönü sağ vida kuralıyla ilişkilidir (Şekil 1.3).

Benzer belgeler

Maddi bir noktanın kinematiği ve katı bir cismin öteleme hareketi. Newton'un temel yasalarının incelenmesi. Maddenin sabit bir eksen etrafında dönme hareketinin özelliği. Tanım Analizi mekanik iş kuvvet. Korunum yasalarının özü mekaniktir.

eğitim kılavuzu, 12/06/2015 eklendi


Mekaniğin temel yasalarının dikkate alınması: evrensel yerçekimi, momentum ve enerjinin korunumu, Galileo'nun görelilik ilkesi. Kinematik problemlerin çözümü farklı sistemler geri sayım. Yer çekimi işi ve elastik kuvvet. Salınım hareketinin denklemi.

eğitim kılavuzu, 11/05/2012 eklendi


Maddi bir noktanın öteleme ve dönme hareketinin kinematiği. Eylemsiz referans sistemleri. Katı ve sıvı mekaniğinin elemanları, bu alanda var olan kanun ve teoremler. Mekanik titreşimler ve dalgalar, yayılma ilkeleri.

sunum, 11/17/2013 eklendi


Kinematiğin temelleri. Maddi bir noktanın dinamiği. Etkileşimlerin sınıflandırılması. Dinlenmenin sürtünmesi, kayması ve yuvarlanması. Maddi noktalar (parçacıklar) sisteminin dinamiği. Katı bir cismin dönme hareketinin dinamiği. Harmonik titreşimler. Rezonans olgusu.

eğitim kılavuzu, 28.09.2017 eklendi


Maddi bir noktanın kinematiğinin özellikleri. Klasik dinamiğin temel yasaları. Kesinlikle katı bir cismin mekaniği. Çeviri dinamiklerini incelemek ve dönme hareketleri. Yerçekimi etkileşiminin temel özelliklerinin incelenmesi.

kılavuz, 21.04.2015 eklendi


Kinetik enerji ve dönme hareketinin işi. Katı bir cismin eylemsizlik momenti. Fiziksel bir sarkacın harmonik salınımları. Öteleme hareketinin dinamiği. Moleküler dağılım ideal gaz hıza göre. Bir maddenin molar ısı kapasitesi.

ders kursu, eklendi 01/15/2016


Fiziğin konusu ve diğer bilimlerle bağlantısı. Fiziksel büyüklük birimleri ve vektörler hakkında bazı bilgiler. Referans sistemi. Yörünge, yol uzunluğu, yer değiştirme vektörü. Dönme hareketinin kinematiği. Newton yasaları. Galileo'nun görelilik ilkesi.

ders kursu, eklendi 11/08/2011


Katı bir cismin ağırlık merkezinin hareketi. İş dış kuvvetler döndüğünde. Bir cismin dönme eksenine göre eylemsizlik momenti. Açısal momentumun korunumu yasasının gözden geçirilmesi. Katı bir cismin sabit bir eksene göre dönme hareketinin dinamiği için denklem.

özet, 22.10.2013 eklendi


Mekanik ve elemanlar özel teori görelilik. Maddi bir noktanın öteleme ve dönme hareketlerinin kinematiği. İş ve mekanik enerji. Özel görelilik teorisinin unsurları. Temel bilgiler moleküler fizik ve termodinamik.

ders kursu, eklendi 09/04/2016


Uzayın izotropisi. Açısal momentumun ve merkezi alandaki hareketin korunumu yasası. Rutherford saçılması, Kepler probleminin çözümü. Dönen katı bir cismin atalet tensörü ve enerjisi. Katı bir cismin açısal momentumu ve hareketinin denklemi.

PROGRAM

Fizik Fakültesi öğrencileri için yenilikçi genel fizik dersi (1. dönem, “MEKANİK” bölümü)

Yorumlar belirli konular kurslar, Acrobat Reader kullanarak basılı kopyayı okumak ve yazdırmak için pdf formatında sunulur. Bilgisayar simülasyonu(Java uygulamaları) doğrudan tarayıcıda çalışır.

Konu 1: Giriş. İlkeler klasik fizik

Giriiş. Fiziğin aralarındaki yeri doğa bilimleri. Fizikte deney ve teori arasındaki ilişki. Bilginin kaynağı ve gerçeğin kriteri olarak deneyim. Fiziksel teorilerin buluşsal gücü. Fiziksel teorilerin uygulanabilirliğinin sınırları. Yazışma ilkesi. Soyutlamalar klasik mekanik. Mutlaklaştırma fiziksel süreç(gözetim araçlarından bağımsızlık) ve açıklamasında sınırsız ayrıntı imkanı. Belirsizlik ilişkileri ve uygulanabilirliğin sınırları klasik açıklama. Matematiğin fizikteki rolü. Saf matematiğin ilgilendiği kavramlar ile kavramlar arasındaki farklar deneysel bilim. Fiziksel modeller ve soyutlamalar.

• “Giriş” konusuna ilişkin yorum. Klasik fiziğin ilkeleri" (7 sayfa)

Konu 2: Uzay ve zaman. Referans sistemleri ve koordinat sistemleri

Zaman aralıklarının ve mekansal mesafelerin ölçümü. Modern zaman ve uzunluk standartları. Uzay ve zamana ilişkin klasik (göreceli olmayan) fikirler, olayların eşzamanlılığının, zaman aralıklarının ve uzaysal uzaklıkların mutlak doğası hakkındaki varsayımlardır. Uzay ve zamanın özellikleri. Zamanın tekdüzeliği. Uzayın homojenliği ve izotropisi. Öklid geometrisi ile gerçek fiziksel uzayın geometrisi arasındaki ilişki. Referans sistemi.

• (5 sayfa)

Koordinat sistemleri. Silindirik ve arasındaki bağlantı küresel koordinatlar Kartezyen olanlarla. Eleman uzunluğu eğrisel koordinatlar. Kartezyen, silindirik ve küresel koordinatlar için birim vektörler (ortlar). Bir koordinat sisteminden diğerine geçerken nokta koordinatlarının dönüşümü.

Konu 3: Maddi bir noktanın kinematiği.

Fiziksel modeller. Örnekler idealleştirilmiş nesneler ve fizikte kullanılan soyutlamalar. Önemli nokta fiziksel model. Mekanik hareket ve tanımı. Kinematiğin konusu. Maddi bir noktanın kinematiğine ilişkin temel kavramlar. Yarıçap vektörü. Hareket ediyor. Yörünge. Yol. Ortalama hız. Hız. Yarıçap vektörünün bir türevi olarak hız vektörü. Hız vektörünün yönü ve yörüngesi. Hız vektör hodografı. Hızlanma. Kavisli hareket sırasında hızlanma. Yörüngenin eğrilik merkezi ve eğrilik yarıçapı. İvmenin normal ve teğetsel bileşenlere ayrıştırılması.

• “Uzay ve zaman” konusuyla ilgili yorum. Maddi bir noktanın kinematiği" (5 sayfa)

Hareket açıklamasının koordinat biçimi. Koordinatların zamana bağlı olarak hız ve ivmesinin belirlenmesi. Belirli bir hıza karşı zamana bağlılığa dayalı olarak koordinatların belirlenmesi. Bağlantılarla hareket. Tek boyutlu eğrisel hareket. Serbestlik derecesi sayısı mekanik sistem.

Konu 4: Maddi bir noktanın klasik dinamiğinin temelleri

Dinamiğin temelleri. Newton'un birinci yasası ve fiziksel içeriği. Dinlenme ve hareket durumunun dinamik eşdeğerliği sabit hız. Eylemsizlik yasası ile görelilik ilkesi arasındaki ilişki. Newton'un ikinci yasası. Güç ve mekanik hareket. Fiziksel varlık Mekanikte kuvvet kavramları. Farklı fiziksel yapıya sahip kuvvetler ve temel etkileşimler fizikte. Kuvvetin özellikleri ve kuvvetleri ölçme yöntemleri. Atalet kütlesi kavramı. Kütle ölçme yöntemleri. Newton'un ikinci yasasının fiziksel içeriği. Çeşitli kuvvetlerin eş zamanlı etkisi ve süperpozisyon ilkesi. Cisimlerin etkileşimi ve Newton'un üçüncü yasası. Newton yasalarının mantıksal şeması ve inşası için farklı olasılıklar.

• “Klasik dinamiğin temelleri” konusuna ilişkin yorum (7 sayfa)

Konu 5: Dinamiğin doğrudan ve ters problemleri. Hareket Denklemlerinin İntegrallenmesi

Maddi bir noktanın dinamiğinin temel denklemi olarak Newton'un ikinci yasası. Mekanik durum kavramı. Dinamiğin doğrudan görevi kuvvetleri belirlemektir. tanınmış hareket. Kepler yasalarından yerçekimi yasasını bulma. Ters problem dinamikler – hareket algılama bilinen kuvvetler ve başlangıç ​​durumu. Hareket denklemlerinin entegrasyon örnekleri (bir parçacığın sabit ve zamana bağlı tekdüze bir alanda hareketi, viskoz bir ortamda hareket, yüklü bir parçacığın düzgün bir manyetik alanda ve çapraz elektrik ve manyetik alanlarda hareketi, etki altında hareket parçacığın konumuna bağlı kuvvetlerin - uzaysal osilatör ve Coulomb alanı).

Algoritmalar sayısal entegrasyon hareket denklemleri. Bağlantıların varlığında maddi bir noktanın hareketi. İdeal bağların reaksiyon kuvvetleri.

Konu 6: Fiziksel büyüklükler ve birim sistemleri. Boyutsal Analiz

Fizikte ölçümler. Standart gereksinimler fiziksel miktar. Fiziksel büyüklük birimleri. Mekanikte birim sistemleri. Birim sistemlerinin oluşturulmasının ilkeleri. Temel ve türetilmiş birimler. Standartlar. Fiziksel bir miktarın boyutu. Boyutsal analiz yöntemi ve fiziksel problemlere uygulanması.

• “Fiziksel büyüklükler ve birim sistemleri” konusu hakkında yorum. Boyutsal Analiz" (8 sayfa)

Konu 7: Konu: Önkoşullar ve varsayımlar özel teori görelilik

Eylemsiz referans sistemleri. Fiziksel eşdeğerlik eylemsizlik sistemleri referans (görelilik ilkesi). Galile dönüşümleri ve hız dönüşümleri. Uzay ve zamana ilişkin klasik fikirlerin sınırlı doğası. Görelilik ilkesi ve elektrodinamik. Boşluktaki ışık hızının evrensel doğasını gösteren deneysel gerçekler. Kısmi görelilik teorisi – fiziksel teori uzay ve zaman. Görelilik teorisinin önermeleri ve bunların fiziksel içerikleri.

• “Özel görelilik teorisinin önkoşulları ve varsayımları” konusu üzerine yorum (4 sayfa)

Konu 8: Göreli kinematik

Görelilik teorisi açısından zaman aralıklarının ve uzaysal uzaklıkların ölçülmesi. Etkinlik konsepti. Olayların eşzamanlılığının göreliliği. Saat senkronizasyonu. Başka bir referans sistemine geçiş sırasında olaylar arasındaki zaman aralıklarının dönüştürülmesi. Kendi zamanı. Deneysel doğrulama Zaman aralıklarının göreceli dönüşüm yasası. Olaylar arasındaki uzaysal mesafelerin göreliliği. Kendi uzunluğu. Görelilik teorisinin varsayımlarının bir sonucu olarak Lorentz daralması. Göreli etki Doppler

• “Göreceli kinematik” konusu üzerine yorum (8 sayfa)

Konu 9: Lorentz dönüşümleri ve bunların sonuçları

Lorentz dönüşümleri. Görelilik yasası hız dönüşümü. Bağıl hız ve kapanma hızı. Işığın sapması. Lorentz dönüşümlerinin kinematik sonuçları.

• “Lorentz dönüşümleri ve bunlardan kaynaklanan sonuçlar” konusu üzerine yorum (7 sayfa)

Konu 10: Uzay-zamanın geometrisi

Olaylar arasındaki aralık. Geometrik yorumlama Lorentz dönüşümleri. Dört boyutlu Minkowski uzay-zamanı. Işık konisi. Dünya hatları. Olaylar arasındaki zamana benzer ve uzaya benzer aralıklar. Aralıkların nedenselliği ve sınıflandırılması. Mutlak geçmiş, mutlak gelecek ve kesinlikle uzak. Olayların eşzamanlılığının göreliliğinin, zaman aralıklarının ve mesafelerin göreliliğinin Minkowski diyagramları kullanılarak yorumlanması. Minkowski uzayında dört vektör. Bir olayın dört boyutlu yarıçap vektörü.

• “Uzay-zaman geometrisi” konusu üzerine yorum (11 sayfa)

Konu 11: Temel Bilgiler göreli dinamikler

Bir parçacığın göreceli momentumu. Göreli enerji. Kinetik enerji ve dinlenme enerjisi. Kütle ve enerji. Enerji ve göreceli kütlenin denkliği. İletişim enerjisi atom çekirdeği. Dinlenme enerjisinin dönüştürülmesi nükleer reaksiyonlar. Ağır çekirdeklerin fisyon ve hafif çekirdeklerin füzyon reaksiyonları. Bir parçacığın enerjisi ve momentumu arasındaki ilişki. Bir parçacığın başka bir referans sistemine geçişte enerjisinin ve momentumunun dönüşümü. Dört vektörlü enerji-momentum parçacığı. Basit görevler göreceli dinamikler. Bir parçacığın düzgün sabit bir alandaki hareketi, yüklü bir parçacığın düzgün bir manyetik alan içindeki hareketi.

• “Göreceli dinamiğin temelleri” konusu üzerine yorum (10 sayfa)

Konu 12: İmpuls, açısal momentum, enerji. Koruma yasaları

Maddi bir noktanın momentumu ve değişim yasası. Güç dürtüsü. Maddi bir noktanın momentumu. Güç anı. Açısal momentumdaki değişim kanunu. Bir parçacık merkezi bir kuvvet alanında hareket ettiğinde açısal momentumun korunumu. Sektörel hız ve alanlar kanunu (Kepler'in ikinci kanunu).

• “Açısal momentum ve sektörel hız” konusu üzerine yorum (2 sayfa)

Mekanik enerji maddi nokta. Potansiyel bir kuvvet alanında hareket eden bir parçacığın mekanik enerjisindeki değişim yasası. Enerji tüketen ve koruyucu mekanik sistemler. İdeal bağların reaksiyon kuvvetlerinin çalışması. Korunumlu bir sistemin mekanik enerjisinin korunumu ile hareketinin zaman içinde ve zamanın tekdüzeliği ile tersine çevrilebilirliği arasındaki bağlantı. Mekanik enerjinin korunumu yasasının fiziksel problemlere uygulanmasına örnekler.

Konu 13: Maddi noktalar sisteminin dinamiği

Sistemin kütle merkezi. Parçacık sisteminin momentumu. Sistemin momentumu ile kütle merkezinin hızı arasındaki ilişki. Dış ve iç kuvvetler. Sistemin momentumundaki değişim yasası. Momentumun Korunumu kapalı sistem etkileşimli bedenler. Kütle merkezinin hareket kanunu. Vücut hareketi değişken kütle. Meshchersky denklemi. Jet tahriki. Tsiolkovsky formülü. Çok aşamalı roket fikri. İki vücut problemi. Azaltılmış kütle.

Vücut sisteminin momentumu. Farklı referans sistemlerindeki bir sistemin açısal momentumu ile göreceli momentum arasındaki ilişki farklı noktalar. Etkileşen cisimlerden oluşan bir sistemin açısal momentumunu değiştirme yasası. İç ve dış kuvvetlerin momentleri. Hareketli bir direğe göre moment denklemi. Kapalı bir sistemin açısal momentumunun korunumu.

Fizikte korunum yasaları ve simetri ilkeleri. Kapalı bir cisim sistemi için korunum yasaları ile fiziksel uzayın simetri özellikleri arasındaki ilişki. Momentumun korunumu ve uzayın homojenliği. Açısal momentumun korunumu ve uzayın izotropisi.

Konu 14: Mekanik bir sistemin enerjisi. Parçacık çarpışmaları

Parçacık sisteminin kinetik enerjisi. Bir sistemin kinetik enerjisinin, bir bütün olarak sistemin kinetik hareket enerjisi ile kütle merkezine göre hareketin kinetik enerjisinin toplamına ayrıştırılması. Esnek olmayan çarpışmalar ve kinetik enerji bağıl hareket. Sistemin kinetik enerjisindeki değişim ve sisteme giren parçacıklara etki eden tüm kuvvetlerin çalışması.

Sistemin parçacıkları arasındaki potansiyel etkileşim kuvvetleri. Sistemin konfigürasyonunu değiştirirken dış ve iç potansiyel kuvvetlerin çalışması. Dış alandaki parçacıkların potansiyel enerjisi ve sistemin parçacıkları arasındaki etkileşimin potansiyel enerjisi. Etkileşen cisimlerden oluşan bir sistemin mekanik enerjisi ve değişim yasası. Muhafazakar ve enerji tüketen sistemler etkileşimli bedenler. Enerjinin korunumu ve hareketin tersinirliği.

• Bilgisayar simülasyonu (“Üç cisimli sistemlerde dikkate değer hareketler”)

Konu 15: Yerçekimi. Etki altındaki hareket yerçekimi kuvvetleri. Uzay dinamikleri

Yerçekimi etkileşimi. Evrensel çekim yasası. Yerçekimi kütlesi. Tansiyon yerçekimi alanı. Süperpozisyon ilkesi. Kuvvet çizgileri ve yerçekimi alanı yoğunluğunun akışı. Süreklilik elektrik hatları. Gauss teoremi. Küresel bir kabuğun ve katı bir topun yerçekimi alanı. Küresel cisimlerin yerçekimsel etkileşimi. Deneysel belirleme yerçekimi sabiti. Cavendish deneyimi. Yerçekimi alanındaki bir noktanın potansiyel enerjisi. Küresel bir cismin yerçekimi enerjisi.

Yerçekimi alanında hareket. Gezegenlerin, kuyruklu yıldızların ve yapay uyduların hareket yasaları. Kepler'in yasaları. Hız vektör hodografı. Enerjinin korunumu ve açısal momentum yasalarının Kepler hareketinin incelenmesine uygulanması. Kozmik hızlar. Dairesel hız. Serbest bırakma hızı.

• “Yerçekimi alanında hareket” konusu üzerine yorum. Kozmik dinamikler" (13 sayfa)

Karışık Kepler hareketleri. Atmosfer frenlemesinin ve gezegen şeklinin yörüngeye etkisi yapay uydu. Ekvator yörüngesinin devinimi.

Üç cisim problemi – tam kısmi çözümler ve yaklaşık çözümler (eşlenik) konik bölümler). Gezegenin yerçekimi eyleminin alanı. Uzay dinamiğinin temelleri. Üçüncü ve dördüncü kaçış hızı.

• Bilgisayar simülasyonu (“Üç cisimli sistemlerde dikkate değer hareketler”)

Konu 16: Katı bir cismin kinematiği

Katı bir cismin serbestlik derecesi sayısı. Paralel öteleme ve döndürme. Euler teoremi. Euler açıları. Katı bir cismin özel hareket türleri. İleri hareket. Sabit bir eksen etrafında dönme. Vida hareketi. Katı bir cismin düzlemsel hareketi. Düzlem hareketinin ayrıştırılması ileri hareket ve rotasyon. Açısal hız vektörü. Anlık dönüş ekseni. İfade doğrusal hız katı bir cismin yarıçap vektörü ve açısal hız vektörü boyunca noktaları. Katı bir cismin noktalarının ivmelenmesi. Etrafında dönüyor sabit nokta. Rotasyonların eklenmesi. Açısal hızın bileşenlere ayrıştırılması. Genel durum katı bir cismin hareketi.

Konu 17: Katı cisim dinamiğinin temelleri

Dış kuvvetlerin momentleri ve denge koşulları (statik). Tepki kuvvetlerini ve statik olarak belirsiz sistemleri bulma. Sanal hareketlerin ilkesi.

Sabit bir eksen etrafında dönme dinamiği. Atalet momenti. Homojen cisimlerin (çubuk, disk, top, koni, çubuk vb.) eylemsizlik momentleri. Paralel eksenlere göre eylemsizlik momentleri (Huygens-Steiner teoremi). Dönen katı bir cismin kinetik enerjisi. Fiziksel sarkaç. Azaltılmış uzunluk ve salınım merkezi. Tersinirlik özelliği.

Katı bir cismin düzlemsel hareketinin dinamiği. Hareketli bir direğe göre moment denkleminin uygulanması. Silindirin yuvarlanması eğik düzlem. Maxwell sarkacı. Düzlemsel hareket halindeki katı bir cismin kinetik enerjisi.

Konu 18: Simetrik bir tepenin serbest dönüşü

Mutlak katı bir cismin açısal momentumu ve açısal hız vektörüyle ilişkisi. Atalet tensörü. Ataletin ana eksenleri. Ataletin ana eksenleri etrafında serbest dönüş. Ataletin ana eksenleri etrafında serbest dönme stabilitesi. Simetrik bir üst kısmın serbest dönüşü. Düzenli devinim (nutasyon). Uzatılmış ve düzleştirilmiş simetrik bir tepe için serbest devinimin geometrik yorumu. Hareketli ve hareketsiz aksoidler.

Eylemsiz referans sistemlerinde hareket yasaları. Ötelemeli olarak hareket eden eylemsiz sistemlerde eylemsizlik kuvvetleri. Görelilik ilkesi, Newton'un birinci yasası ve eylemsizlik kuvvetlerinin kökeni. Yerçekimi alanında serbestçe düşen referans çerçeveleri. Ağırlıksızlık. Denklik ilkesi. İnert orantılılık ve yerçekimi kütlesi. Galileo, Newton, Bessel, Eotvos ve Dicke'nin deneyleri. Yerel karakter denklik ilkesi. Düzgün olmayan bir yerçekimi alanındaki gelgit kuvvetleri.

• “Eylemsizlik kuvvetleri ve yerçekimi” konusuyla ilgili yorum. Eşitlik ilkesi." (6 sayfa)

Konu 21: Dönen referans çerçeveleri

Dönen referans sistemlerinde hareket yasaları. İvme ve Coriolis ivmesi. Merkezkaç ve Coriolis eylemsizlik kuvvetleri. Çekül hattının Dünya'nın merkezine doğru sapması. Dünyanın dönüşünü hesaba katarak, Dünya yüzeyine yakın maddi bir noktanın hareket dinamiği. Serbest hareket denklemlerinin ardışık yaklaşımlar yöntemiyle entegrasyonu. Serbest düşen bir cismin düşeyden sapması. Foucault sarkacı. Açısal hız salınım düzleminin kutupta ve içe doğru dönmesi keyfi nokta Toprak.

Konu 22: Deforme olabilen cisimlerin mekaniğinin temelleri

Deformasyonlar süreklilik. Homojen ve heterojen deformasyon. Elastik ve plastik deformasyon. Elastik sınır ve artık deformasyon. Deformasyonlar ve mekanik gerilmeler. Elastik sabitler. Hooke yasası.

Elastik deformasyon türleri. Tek eksenli çekme ve sıkıştırma. Young modülü ve Poisson oranı. Bükülme deformasyonu. Elastik olarak deforme olmuş bir cismin enerjisi. Deformasyonların süperpozisyonu. Kayma deformasyonu. Bir malzemenin kayma modülü ile Young modülü ve Poisson oranı arasındaki ilişki.

Silindirik bir çubuğun (elastik iplik) burulma deformasyonu. Burulma modülü. Çok yönlü (hidrostatik) sıkıştırma gerilimi. Yığın modülünün Young modülü ve Poisson oranı cinsinden ifadesi.

Konu 23: Sıvıların ve gazların mekaniği

Hidrostatik yasaları. Sıvı ve gazdaki basınç. Kütle ve yüzey kuvvetleri. Sıkıştırılamaz akışkanların hidrostatiği. Yerçekimi alanında sıvı ve gaz dengesi. Barometrik formül. Bir cismin sıvı ve gazdaki dengesi. Dengenin kararlılığı. Yüzme tel. Yüzen stabilite. Meta merkez.

Sabit sıvı akışı. Hareket eden bir sıvının hız alanı. Mevcut hatlar ve tüpler. Süreklilik denklemi. İdeal sıvı. Bernoulli yasası. Dinamik basınç. Delikten sıvı sızıyor. Torricelli'nin formülü. Sıvının viskozitesi. Viskoz akışkanın bir boru boyunca sabit laminer akışı. Poiseuille'in formülü. Laminer ve türbülanslı akış. Reynolds sayısı. Hidrodinamik benzerlik. Sıvı ve gazın cisimlerin etrafında akışı. Sürüklemek ve kaldırma kuvveti. D'Alembert'in paradoksu. Akış ayrımı ve girdap oluşumu. Bir uçağın kanadının kaldırma kuvveti. Magnus etkisi.

Konu 24: Salınım fiziğinin temelleri

Salınımlar. Salınım teorisinin konusu. Titreşimlerin kinematik özelliklerine göre sınıflandırılması. Sınıflandırma: fiziksel doğa süreçler. Uyarma yöntemine göre sınıflandırma (doğal, zorlanmış, parametrik ve kendi kendine salınımlar). Harmonik salınımın kinematiği. Vektör diyagramları. Harmonik titreşim ile düzgün dairesel hareket arasındaki ilişki. Ek harmonik titreşimler. Dayak. Lissajous figürleri.

Doğal titreşimler harmonik osilatör. Titreşimler sırasında enerji dönüşümleri. Doğrusal bir osilatörün faz portresi. Doğrusal bir osilatörün izokronizmi. Viskoz sürtünme altında titreşimlerin sönümlenmesi. Zayıflamanın azaltılması. Kaliteli. Kritik zayıflama. Periyodik olmayan mod. Kuru sürtünme sırasında titreşimlerin sönümlenmesi. Durgunluk bölgesi. İşaretçi ölçüm cihazlarının hataları.