Релятивистская механика
Принцип относительности Галилея – законы механики одинаково формулируются для всех инерциальных систем отсчета. Следствие: никакими механическими опытами, проводимыми в данной инерциальной системе отсчета (ИСО), невозможно установить находится она в состоянии покоя или в состоянии равномерного прямолинейного поступательного движения.
Первый постулат релятивистской механики (принцип относительности Эйнштейна) – все законы природы одинаково формулируются для всех ИСО, т.е. инвариантны.
Второй постулат релятивистской механики (принцип постоянства скорости света) – скорость света в вакууме не зависит от движения источника и приемника, т. е. одинакова для всех ИСО.
Скорость света в вакууме является предельной, т. е. никакой сигнал, никакое взаимодействие тел не могут распространяться со скоростью большей, чем скорость света в вакууме.
Относительность одновременности – события, происходящие в разных местах в одной ИСО, могут быть одновременными, а в другой неодновременными. Может также меняться их порядок (но причинно-следственные связи остаются).
Замедление времени – Длительность события, происходящего в некоторой точке, наименьшая в той ИСО, где эта точка покоится.
Сокращение длины – длина стержня, измеренная в той ИСО, где он покоится больше, чем длина, измеренная в той ИСО, где он движется.
Кинетическая энергия тела – разность между полной энергией и энергией покоя.
Безразмерная скорость . Преобразования Лоренца
;
;
;
.
Замедление времени
.
Сокращение длины
. Закон
сложения скоростей
.
Релятивистская масса
. Импульс
материальной точки
. Справедливая
форма второго закона Ньютона
.
Ускорение при поперечной силе
.
Ускорение при продольной силе.
. Энергия
покоя тела
. Полная
энергия тела
.
Кинетическая энергия тела
. Связь
импульса с полной энергией и скоростью
.
Связь импульса с полной энергией
.
Соотношения для частицы с нулевой массой покоя (например, фотона)
;
;
.
|
|
Длина стержня в разных ИСО |
Сложение скоростей в СТО |
Идеальный и реальный газы
Уравнение состояния – соотношение, определяющее связь между параметрами термодинамической системы.
Обычные параметры газа – термодинамическая температура (T = t + 273 К), объем сосуда, давление на стенки.
Молярная масса – масса одного моля вещества.
Концентрация молекул – отношение числа молекул к занимаемому ими объему (объему сосуда).
Число степеней свободы – количество независимых величин, которые полностью задают положение системы в пространстве.
Закон равнораспределения
энергии по степеням свободы – в условиях равновесия на каждую степень свободы приходится одинаковая
средняя кинетическая энергия одной молекулы, равная . На каждую колебательную степень свободы кроме того приходится еще такая
же средняя потенциальная энергия.
Уравнение Менделеева-Клапейрона (уравнение состояния
идеального газа) . Молярная масса вещества
. Количество вещества (число молей)
. Другая
форма уравнения состояния идеального газа
. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
идеального газа
. Другая форма этого уравнения
. Средняя энергия поступательного движения молекулы
идеального газа
. Среднеквадратичная скорость молекул идеального газа
; наиболее
вероятная скорость
; средняя скорость
. Барометрическая формула
. Распределение Больцмана
. Средняя
кинетическая энергия молекулы, приходящаяся на одну степень свободы
. Общее число
степеней свободы
. Уравнение Ван-дер-Ваальса
. Внутренняя энергия газа Уравнение Ван-дер-Ваальса
.
|
|
|
|
Диаграммы изохорных процессов |
Диаграммы изобарных процессов |
Диаграммы изотермических процессов |
Изотермы газа Ван-дер-Ваальса |
Первое начало термодинамики
Термодинамическая система – совокупность макротел, которые могут обмениваться энергией и веществом между собой и с внешней средой.
Изолированная система – не обменивается энергией и веществом с внешней средой.
Параметры состояния – физические величины, которые определяют состояние системы.
Равновесное состояние системы – все ее параметры имеют определенные значения, которые не изменяются с течением времени. Любая изолированная система с течением времени переходит в равновесное состояние. Это называется релаксация.
Термодинамический процесс – переход системы из одного состояния в другое.
Равновесный процесс – настолько медленный (квазистатический) процесс, что в каждый момент времени состояние системы приближенно можно считать равновесным.
Замкнутый процесс – система возвращается в исходное состояние
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.