Курс общей физики, ориентированный на строительные специальности (конспект лекций)

Троицкий Борис Сергеевич

Зав. редакцией И.Н. Журина

Редактор Е.В. Макаренко

Технический редактор Т.В. Васильева

Художественный редактор Л.П. Токарева

ЛР №020524 от 02.06.97

Подписано в печать 08.12.04. Формат 60х84^1/16

Бумага типографская. Гарнитура Times.

Уч.-изд.л. 6. Тираж 500 экз.

Заказ №

Оригинал-макет изготовлен в редакционно-издательском отделе

Кемеровского технологического института пищевой промышленности

650065, г. Кемерово, б-р Строителей, 47

ПЛД №44-09 от 10.10.99.

Отпечатано в лаборатории множительной техники

Кемеровского технологического института пищевой промышленности

650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ, ОРИЕНТИРОВАННЫЙ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ СПЕЦИАЛЬНОСТИ (КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ)

(для студентов дневной и заочной формы обучения)

код дисциплины - 0801

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры ФФМ

протокол № 4 от 1.12.2005г.

Зав. кафедрой ФФМ

д.х.н., проф. Александров В.Д.

г. Макеевка, ДонНАСА

УДК: 531.6(071)

Физика. Курс лекций по общей физике, ориентированный на строительные специальности.

Сост.: д.х.н., проф. В.Д.Александров; к.х.н., доц. И.В.Сельская; к.ф.-м.н., доц. М.А.Дулин; к.ф.-м.н., доц. В.В.Дремов; к.ф.-м.н., доц. Ю.Б.Ткаченко; к.ф.-м.н., доц. Н.Н.Голоденко; асс. В.А.Сорока. Под редакцией доктора химических наук, профессора Александрова В.Д.- г. Макеевка: ДонНАСА, 2005.- 414с.

Рецензенты: Тимченко В.И. к.ф.-м.н., доц., зав. каф. «Электротехника и

автоматика» Донбасской национальной академии

строительства и архитектуры.

Игнатенко П.И. д.ф.-м.н., профессор кафедры физики

твердого тела и материаловедения Донецкого

национального университета

Ответственная за выпуск: к.х.н., доц. Сельская И.В.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

Механика

ГЛАВА 1. КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

1.1. Система отсчета. Траектория, длина пути, вектор перемещения… 11

1.2. Скорость……………………………………………………………… 13

1.3. Ускорение и его составляющие………………………………… 15

1.4. Угловая скорость и угловое ускорение……………………………….17

ГЛАВА 2. ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

2.1. Первый закон Ньютона. Масса. Сила…………………………………20

2.2. Основной закон динамики поступательного движе­ния…………...21

2.3. Третий закон Ньютона…………………………………………………24

2.4. Силы в механике ………………………………………………………24

2.5. Закон сохранения импульса. Центр масс……………………………..29

ГЛАВА 3. ЭНЕРГИЯ, КАК УНИВЕРСАЛЬНАЯ МЕРА РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ДВИЖЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕЛ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

3.1. Энергия, работа, мощность……………………………………………32

3.2. Кинетическая и потенциальная энергии…………………………….. 34

3.3. Закон сохранения энергии……………………………………………...38

ГЛАВА4. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА

4.1. Модель абсолютно твердого тела……………………………………...42

4.2. Момент силы…………………………………………………………….42

4.3. Пара сил …………………………………………………………………43

4.4. Простые машины………………………………………………………..44

4.5. Момент инерции………………………………………………………...45

4.6. Кинетическая энергия вращения………………………………………47

4.7. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела……...48

4.8. Момент импульса и закон его сохранения……………………………49

ГЛАВА5.ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭЙНШТЕЙНА

5.1. Преобразования Галилея.

Механический принцип относительности………………………….52

5.2. Постулаты специальной (частной) теории относительности………..54

5.3. Преобразования Лоренца………………………………………………56

5.4. Следствия из преобразований Лоренца…………………………….57

5.5.Основной закон релятивистской динамики материальной точки……58

5.6. Закон взаимосвязи массы и энергии………………………………..60

ГЛАВА 6. ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

6.1. Давление в жидкости и газе……………………………………………62

6.2. Уравнение неразрывности…………………………………………...64

6.3. Уравнение Бернулли и следствия из него…………………………..65

6.4. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкостей………..68

6.5. Движение тел в жидкостях и газах…………………………………….70

Основы молекулярной физики и термодинамики

ГЛАВА 7.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

7.1. Введение………………………………………………………………...72

7.2. Законы идеального газа………………………………………………...74

7.3.Уравнение Клапейрона – Менделеева……………………………….76

7.4. Основное уравнение молекулярно-кинетической

теории идеальных газов……………………………………………….78

ГЛАВА 8. ЗАКОН МАКСВЕЛЛА О РАСПРЕДЕЛЕНИИ МОЛЕКУЛ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА ПО СКОРОСТЯМ И ЭНЕРГИЯМ

8.1. Введение………………………………………………………………...81

8.2. Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа

по скоростям……………………………………………………………81

8.3. Барометрическая формула. Распределение Больцмана………………84

8.4. Среднее· число столкновений и средняя длина

свободного пробега молекул………………………………………….86

ГЛАВА 9. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ