Учимся вместе

Электростатика.

Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела.

Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть)

разноименные  заряды

одноименные заряды

лементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10^-19 Кл)
Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов:     q = N∙е
Электризация тел – перераспределение заряда между телами.
Способы электризации: трение,  касание, влияние.
Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.
q₁ + q ₂ + q ₃ + …..+ q_n =  const
Пробный заряд – точечный положительный заряд.
Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году)

 - по 3-му закону Ньютона

 q₁ и q₂ - заряды;  R- расстояние между зарядами;  
k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.

В  СИ:   k = = 9·109 Н·м²/Кл²;    ε-электрическая постоянная; ε= 8,85·10-12 Кл²/Н·м²

Закон Кулона в диэлектрической среде: 

ε - диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды. В вакууме ε =1, в воздухе ε ≈1

Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Электростатика (ссылка на файл будет указана ниже).

Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ).

Основные положения

1. Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), разделенных промежутками.
Доказательства:

• фотографии атомов и молекул, сделанные с помощью электронного микроскопа;
• возможность механического дробления вещества, растворение вещества в воде, диффузия, сжатие и расширение газов.

2.Частицы всех веществ беспорядочно и хаотично движутся.
Доказательства:

• диффузия – явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого вещества вследствие их теплового движения.
• броуновское движение мелких, инородных, взвешенных в жидкости частиц под действием  не скомпенсированных ударов молекул.

3. Частицы всех веществ взаимодействуют между собой: одновременно действуют силы взаимного притяжения и отталкивания (природа сил носит электромагнитный характер).
Доказательства:

• сохранение формы твердыми телам, для их разрыва необходимо усилие;
• жидкие и твердые тела трудно сжимаемы;
• капли жидкости, помещенные в непосредственной близости друг от друга, сливаются;
• явления смачивания и несмачивания.

График зависимости силы взаимодействия двух молекул от расстояния между ними.

F_r - сила взаимодействия молекул, r – расстояние между их центрами.

F_om - сила отталкивания, положительная.

F _np - сила притяжения, отрицательная.

На расстоянии r = r результирующая сила F_r = 0, т.е. силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга. Поэтому расстояние r соответствует  равновесному расстоянию между молекулами.

Основные понятия.

Атом – мельчайшая частица химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.

Молекула – наименьшая частица химического соединения, обладающая его основными химическими свойствами и состоящая из двух или нескольких атомов.

m – масса молекулы,     m ~ 10^-26  – 10^-27 кг.
d– диаметр молекулы,    d ~ 10^-10 м .  
υ – скорость молекулы,   υ ~ 200 – 2000 м/с.

Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ) (ссылка на файл будет указана ниже).

Механические колебания.

Механические колебания -  вид движения, при котором положение тела повторяется точно или почти точно за равные промежутки времени.

Характеристики колебаний.

Период – время одного полного колебания.

( где N – количество колебаний, t – время наблюдения). T = [с]

Частота (собственная) – количество полных колебаний за единицу времени. 

Циклическая частота 

Смещение – отклонение тела от положения равновесия; x = [м]
Амплитуда – максимальное отклонение тела от положения равновесия,  x_m = [м]

Виды колебаний.

Свободные  колебания	Вынужденные колебания
колебания, совершаемые в системе, выведенной из состояния равновесия и затем предоставленной самой себе. (Колебания, происходящие только за счёт первоначального запаса энергии)	колебания, происходящие под действием внешней периодически изменяющейся силы
затухающие (причина – сила трения)	не затухающие (причина – периодически действующая внешняя сила)

Механические колебательные системы – маятники.

Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Механические колебания (ссылка на файл будет указана ниже).

Законы сохранения.

Импульс тела (материальной точки) - физическая  векторная  величина, равная произведению массы тела на его скорость.

Импульс силы – векторная физическая величина, равная произведению среднего значения силы на время ее действия 

Второй закон Ньютона    изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы:

Ударом (или столкновением) принято называть кратковременное взаимодействие тел, в результате которого их скорости испытывают значительные изменения.

Удар:

Абсолютно упругим ударом - называется столкновение, при  котором сохраняется механическая энергия  системы тел. 

Абсолютно неупругим ударом - называют такое ударное взаимодействие, при  котором тела соединяются  друг с другом  и  движутся дальше как одно тело. Механическая энергия не сохраняется (она частично  или полностью переходит во внутреннюю энергию  тел )

Закон сохранения импульса.

Замкнутая (изолированная) система – система тел, взаимодействующих только между собой и не взаимодействующих с телами, не входящими в эту систему.

Закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов тел, составляющих  замкнутую систему, не изменяется.
 

Энергия – скалярная физическая величина, являющаяся мерой способности тела (или системы тел) совершить работу.

Энергия:

Кинетическая энергия - энергия движущегося тела.

Eк = (m ν ²) / 2

Теорема о кинетической энергии – изменение кинетической энергии тела при переходе из одного положения в другое равно работе всех сил, действующих на тело.

Потенциальная энергия – обусловлена взаимодействием различных тел или частей   тела.

Потенциальная энергия тела поднятого над землей
E=mgh
m-масса тела
g-ускорение свободного падения
h- высота тела над землей

Потенциальная энергия упругодеформированного тела

Eп = (kx²) / 2

k  - коэффициент жесткости пружины

Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Законы сохранения (ссылка на файл будет указана ниже).