Ed. a 5-a, ster. - M.: 2006.- 352 p.

Cartea într-o formă concisă și accesibilă prezintă materialul pe toate secțiunile programului cursului „Fizică” - de la mecanică la fizica nucleului atomic și a particulelor elementare. Pentru studenții universitari. Este util pentru repetarea materialului acoperit și în pregătirea pentru examene în universități, școli tehnice, colegii, școli, departamente pregătitoare si cursuri.

Format: djvu/zip

Mărimea: 7,45 Mb

Descarca:

RGhost

CUPRINS
Prefață 3
Introducere 4
disciplina fizica 4
Legătura fizicii cu alte științe 5
1. FUNDAMENTELE FIZICE ALE MECANICII 6
Mecanica și structura ei 6
Capitolul 1. Elemente de cinematică 7
Modele în mecanică. Ecuații cinematice ale mișcării punct material. Traiectorie, lungimea traseului, vector de deplasare. Viteză. Accelerația și componentele sale. Viteză unghiulară. accelerație unghiulară.
Capitolul 2 Dinamica unui punct material și mișcarea de translație a unui corp rigid 14
Prima lege a lui Newton. Greutate. Forta. A doua și a treia lege a lui Newton. Legea conservării impulsului. Legea mișcării centrului de masă. Forțele de frecare.
Capitolul 3. Munca și energie 19
Muncă, energie, putere. Energia cinetică și potențială. Relația dintre forța conservativă și energia potențială. Energie deplină. Legea conservării energiei. Reprezentarea grafică a energiei. Lovitură absolut rezistentă. Impact absolut inelastic
Capitolul 4 Mecanica Solidelor 26
Moment de inerție. teorema lui Steiner. Moment de putere. Energia cinetică de rotație. Ecuația dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid. Momentul unghiular și legea conservării acestuia. Deformari ale unui corp rigid. legea lui Hooke. Relația dintre efort și stres.
capitolul 5 Elemente de teoria câmpului 32
Legea gravitației universale. Caracteristicile câmpului gravitațional. Lucru în câmpul gravitațional. Relația dintre potențialul câmpului gravitațional și intensitatea acestuia. viteze spațiale. Forțele de inerție.
Capitolul 6. Elemente de mecanica fluidelor 36
Presiune în lichid și gaz. Ecuația de continuitate. ecuația lui Bernoulli. Câteva aplicații ale ecuației Bernoulli. Vâscozitate (frecare internă). Regimuri de curgere a fluidelor.
Capitolul 7. Elemente teorie specială relativitatea 41
Principiul mecanic al relativității. Transformări galileene. postulate SRT. Transformări Lorentz. Consecințele transformărilor Lorentz (1). Consecințele transformărilor Lorentz (2). Intervalul dintre evenimente. Legea fundamentală a dinamicii relativiste. Energia în dinamica relativistă.
2. FUNDAMENTELE ALE FIZICII MOLECULARE ȘI TERMODINAMICII 48
Capitolul 8 gaze ideale 48
Ramuri ale fizicii: fizica moleculara si termodinamica. Metodă pentru studiul termodinamicii. scale de temperatură. Gaz ideal. Legile lui Boyle-Marie-otga, Avogadro, Dalton. legea lui Gay-Lussac. Ecuația Clapeyron-Mendeleev. Ecuația de bază a teoriei molecular-cinetice. Legea lui Maxwell a distribuției moleculelor gaz ideal prin viteza. formula barometrică. Distribuția Boltzmann. Calea liberă medie a moleculelor. Câteva experimente care confirmă MKT. Fenomene de transfer (1). Fenomene de transfer (2).
Capitolul 9. Fundamentele termodinamicii 60
Energie interna. Numărul de grade de libertate. Legea privind distribuția uniformă a energiei pe gradele de libertate ale moleculelor. Prima lege a termodinamicii. Lucrul efectuat de un gaz atunci când volumul acestuia se modifică. Capacitate termică (1). Capacitate termică (2). Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese (1). Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese (2). proces adiabatic. Proces circular (ciclu). Procese reversibile și ireversibile. Entropie (1). Entropia (2). A doua lege a termodinamicii. Motor termic. teorema lui Karno. Aparat frigorific. Ciclul Carnot.
Capitolul 10 Gaze reale, lichide și solide 76
Forțele și energia potențială a interacțiunii intermoleculare. Ecuația Van der Waals (ecuația stării gazelor reale). Izotermele Van der Waals și analiza lor (1). Izotermele Van der Waals și analiza lor (2). Energia internă a unui gaz real. Lichide și descrierea acestora. Tensiunea superficială a lichidelor. Udarea. fenomene capilare. Solide: cristaline și amorfe. Mono- și policristale. Semn cristalografic al cristalelor. Tipuri de cristale în funcție de caracteristicile fizice. Defecte ale cristalelor. Evaporare, sublimare, topire și cristalizare. Tranziții de fază. Diagrama stărilor. Punct triplu. Analiza diagramei de stare experimentală.
3. ELECTRICITATE ȘI ELECTROMAGNETISM 94
Capitolul 11 ​​Electrostatică 94
Sarcina electrică și proprietățile sale. Legea conservării sarcinii. legea lui Coulomb. Intensitatea câmpului electrostatic. Linii de intensitate a câmpului electrostatic. Curgerea vectorului de tensiune. Principiul suprapunerii. câmp dipol. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic în vid. Aplicarea teoremei Gauss la calculul câmpurilor în vid (1). Aplicarea teoremei Gauss la calculul câmpurilor în vid (2). Circulația vectorului de intensitate a câmpului electrostatic. Potențialul câmpului electrostatic. Diferenta potentiala. Principiul suprapunerii. Relația dintre tensiune și potențial. suprafete echipotentiale. Calculul diferenței de potențial față de intensitatea câmpului. Tipuri de dielectrice. Polarizarea dielectricilor. Polarizare. Intensitatea câmpului într-un dielectric. deplasare electrică. Teorema lui Gauss pentru un câmp într-un dielectric. Condiții la interfața dintre două medii dielectrice. Conductoare într-un câmp electrostatic. Capacitate electrică. condensator plat. Conectarea condensatoarelor la baterii. Energia unui sistem de sarcini și a unui conductor solitar. Energia unui condensator încărcat. Energia câmpului electrostatic.
Capitolul 12
Curentul electric, puterea și densitatea curentului. Forțe terțe. Forța electromotoare (EMF). Voltaj. rezistența conductorului. Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă într-un circuit închis. Muncă și putere curentă. Legea lui Ohm pentru o secțiune de lanț neomogenă (legea lui Ohm generalizată (GEO)). Regulile lui Kirchhoff pentru lanțurile ramificate.
Capitolul 13. Curenți electrici în metale, vid și gaze 124
Natura purtătorilor de curent în metale. Teoria clasică a conductivității electrice a metalelor (1). Teoria clasică a conductivității electrice a metalelor (2). Funcția de lucru a electronilor din metale. fenomene de emisie. Ionizarea gazelor. Descărcare de gaz neautosusținută. Descărcare independentă de gaz.
Capitolul 14. Câmp magnetic 130
Descrierea câmpului magnetic. Caracteristicile de bază ale câmpului magnetic. Linii de inducție magnetică. Principiul suprapunerii. Legea Biot-Savart-Laplace și aplicarea acesteia. legea lui Ampere. Interacțiunea curenților paraleli. Constanta magnetica. Unitățile B și H. Câmp magnetic al unei sarcini în mișcare. Acțiunea unui câmp magnetic asupra unei sarcini în mișcare. Mișcarea particulelor încărcate în
camp magnetic. Teorema circulației vectoriale B. Câmpurile magnetice ale unui solenoid și ale unui toroid. Fluxul vectorului de inducție magnetică. Teorema lui Gauss pentru câmpul B. Lucrări privind deplasarea unui conductor și a unui circuit purtător de curent într-un câmp magnetic.
Capitolul 15. Inducția electromagnetică 142
Experimentele lui Faraday și consecințele acestora. Legea lui Faraday (legea inducției electromagnetice). regula lui Lenz. EMF de inducție în conductoare fixe. Rotirea cadrului într-un câmp magnetic. Curenți turbionari. Inductanța buclei. Auto-inducere. Curenți la deschiderea și închiderea circuitului. Inducerea reciprocă. Transformatoare. Energia câmpului magnetic.
Capitolul 16. Proprietățile magnetice ale materiei 150
Momentul magnetic al electronilor. Dia- și paramagneți. Magnetizare. Câmp magnetic în materie. Legea curentului total pentru un câmp magnetic dintr-o substanță (teorema privind circulația vectorului B). Teorema privind circulația vectorului H. Condiții la interfața dintre doi magneți. Feromagneții și proprietățile lor.
Capitolul 17
Câmp electric vortex. Curent de polarizare (1). Curent de polarizare (2). Ecuațiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic.
4. OSCILAȚII ȘI UNDE 160
Capitolul 18. Vibrații mecanice și electromagnetice 160
Vibrații: libere și armonice. Perioada și frecvența oscilațiilor. Metoda vectorului de amplitudine rotativă. Vibrații armonice mecanice. Oscilator armonic. Pendule: de primăvară și matematice. Pendul fizic. Vibrații libere într-un circuit oscilator idealizat. Ecuația oscilațiilor electromagnetice pentru un contur idealizat. Adăugarea oscilațiilor armonice de aceeași direcție și aceeași frecvență. bate. Adăugarea oscilațiilor reciproc perpendiculare. Oscilații amortizate libere și analiza acestora. Oscilații amortizate libere ale unui pendul cu arc. Scăderea atenuării. Oscilații amortizate libere într-un circuit oscilator electric. Factorul de calitate al sistemului oscilator. Vibrații mecanice forțate. Oscilații electromagnetice forțate. Curent alternativ. curent prin rezistor. Curentul alternativ care trece printr-un inductor L. Curentul alternativ care trece printr-un condensator C. Un circuit de curent alternativ care conține un rezistor, un inductor și un condensator conectate în serie. Rezonanță de tensiune (rezonanță în serie). Rezonanța curenților (rezonanța paralelă). Puterea alocată în circuitul de curent alternativ.
Capitolul 19 Unde elastice 181
procesul valului. Unde longitudinale și transversale. Unda armonică și descrierea acesteia. Ecuația undelor de călătorie. viteza de fază. ecuația de undă. Principiul suprapunerii. viteza de grup. Interferența undelor. Valuri stătătoare. Unde sonore. Efectul Doppler în acustică. Recepția undelor electromagnetice. Scara undelor electromagnetice. Ecuație diferențială
undele electromagnetice. Consecințele teoriei lui Maxwell. Vector de densitate a fluxului de energie electromagnetică (vector Umov-Poinging). Impulsul câmpului electromagnetic.
5. OPTICA. NATURA CUANTICA A RADIAȚIEI 194
Capitolul 20. Elemente de optică geometrică 194
Legile de bază ale opticii. Reflecție deplină. Lentile, lentile subțiri, caracteristicile lor. Formula de lentile subțiri. Puterea optică a lentilei. Construcția imaginilor în lentile. Aberații (erori) sistemelor optice. Mărimi de energie în fotometrie. Cantități de lumină în fotometrie.
Capitolul 21 Interferența luminii 202
Derivarea legilor reflexiei și refracției luminii pe baza teoriei undelor. Coerența și monocromaticitatea undelor luminoase. Interferență luminoasă. Câteva metode de observare a interferenței luminii. Calculul modelului de interferență din două surse. Dungi cu panta egala (interferenta de la o placa plan-paralela). Dungi de grosime egală (interferență de la o placă de grosime variabilă). inelele lui Newton. Unele aplicații ale interferenței (1). Unele aplicații ale interferenței (2).
Capitolul 22 Difracția luminii 212
Principiul Huygens-Fresnel. Metoda zonei Fresnel (1). Metoda zonei Fresnel (2). Difracția Fresnel printr-o gaură circulară și un disc. Difracția Fraunhofer printr-o fantă (1). Difracția Fraunhofer printr-o fantă (2). Difracția Fraunhofer pe o rețea de difracție. Difracția pe o rețea spațială. criteriul Rayleigh. Rezoluția dispozitivului spectral.
Capitolul 23. Interacțiunea undelor electromagnetice cu materia 221
dispersia luminii. Diferențe în spectrele de difracție și prismatice. Dispersie normală și anormală. Teoria electronică elementară a dispersiei. Absorbția (absorbția) luminii. Efectul Doppler.
Capitolul 24 Polarizarea luminii 226
Lumina naturala si polarizata. legea lui Malus. Trecerea luminii prin două polarizatoare. Polarizarea luminii în timpul reflexiei și refracției la interfața a doi dielectrici. Refracție dublă. Cristale pozitive și negative. Prisme polarizante și polaroide. Record de un sfert de val. Analiza luminii polarizate. Anizotropie optică artificială. Rotirea planului de polarizare.
Capitolul 25. Natura cuantică a radiațiilor 236
Radiație termala si caracteristicile sale. Legile lui Kirchhoff, Stefan-Boltzmann, Viena. Formule Rayleigh-Jeans și Planck. Obținând din formula lui Planck legi particulare ale radiației termice. Temperaturi: radiație, culoare, luminozitate. Caracteristica volt-amperi a efectului fotoelectric. Legile efectului fotoelectric. ecuația lui Einstein. impuls fotonic. Presiune ușoară. Efectul Compton. Unitatea proprietăților corpusculare și ondulatorii ale radiației electromagnetice.
6. ELEMENTE DE FIZICA CUANTICA ALE ATOMILOR SI MOLECULITELOR SOLIDE 246
Capitolul 26 Teoria lui Bohr a atomului de hidrogen 246
Modele ale atomului de Thomson și Rutherford. Spectrul liniar al atomului de hidrogen. postulatele lui Bohr. Experimente de Frank și Hertz. Spectrul atomului de hidrogen conform lui Bohr.
Capitolul 27. Elemente de mecanică cuantică 251
Dualismul corpuscular-undă al proprietăților materiei. Unele proprietăți ale undelor de Broglie. Relație de incertitudine. Abordare probabilistică a descrierii microparticulelor. Descrierea microparticulelor folosind funcția de undă. Principiul suprapunerii. Ecuația generală Schrödinger. Ecuația Schrödinger pentru stări staționare. Mișcarea unei particule libere. O particulă într-un „puț de potențial” dreptunghiular unidimensional cu „pereți” infinit de înalți. Bariera potențială de formă dreptunghiulară. Trecerea unei particule printr-o barieră de potențial. efect de tunel. Oscilator armonic liniar in mecanica cuantică.
Capitolul 28. Elemente de fizică modernă a atomilor și moleculelor 263
Atom asemănător hidrogenului în mecanica cuantică. numere cuantice. Spectrul atomului de hidrogen. ls-starea unui electron într-un atom de hidrogen. Spinul unui electron. Spin număr cuantic. Principiul indistinguirii particulelor identice. Fermioni și bosoni. principiul Pauli. Distribuția electronilor într-un atom pe stări. Spectru de raze X continuu (bremsstrahlung). Spectru de raze X caracteristic. legea lui Moseley. Molecule: legături chimice, conceptul de niveluri energetice. Spectrele moleculare. Absorbţie. Emisia spontană și forțată. Medii active. Tipuri de lasere. Principiul de funcționare al unui laser cu stare solidă. laser cu gaz. Proprietățile radiației laser.
Capitolul 29. Elemente de fizică a stării solide 278
Teoria zonei solide. Metale, dielectrici și semiconductori pe teoria zonelor. Conductibilitatea intrinsecă a semiconductorilor. Conductivitate electronică a impurităților (conductivitate de tip n). Conductivitatea impurităților donor (conductivitate de tip p). Fotoconductibilitatea semiconductorilor. Luminescența solidelor. Contactul semiconductorilor electronici și orificiilor (joncțiune pn). Conductivitate p-și-joncțiune. diode semiconductoare. Triode semiconductoare (tranzistoare).
7. ELEMENTE DE FIZICA PARTICULLOR NUCLARE ŞI ELEMENTARE 289
Capitolul 30
Nucleele atomice și descrierea lor. defect de masă. Energia de legare a nucleului. Spinul nucleului și momentul său magnetic. Scurgeri nucleare. modele de nucleu. Radiațiile radioactive și tipurile sale. Legea dezintegrarii radioactive. Reguli de deplasare. familii radioactive. a-Descompunerea. p-degradare. Radiația y și proprietățile sale. Dispozitive pentru înregistrarea radiațiilor radioactive și a particulelor. contor de scintilații. Camera de ionizare pulsata. contor de descărcare de gaze. contor semiconductor. Camera Wilson. Camere de difuzie și bule. Emulsii fotografice nucleare. Reacțiile nucleare și clasificarea lor. Pozitron. P + - Dezintegrare. Perechile electron-pozitron, anihilarea lor. Captură electronică. Reacții nucleare sub acțiunea neutronilor. reacție de fisiune nucleară. Reacție în lanț de fisiune. Reactoarele nucleare. Reacția de fuziune a nucleelor ​​atomice.
Capitolul 31
Radiația cosmică. Muonii și proprietățile lor. Mezonii și proprietățile lor. Tipuri de interacțiuni ale particulelor elementare. Descrierea a trei grupe de particule elementare. Particule și antiparticule. Neutrini și antineutrini, tipurile lor. Hiperonii. Ciudația și paritatea particulelor elementare. Caracteristicile leptonilor și hadronilor. Clasificarea particulelor elementare. Quarci.
Sistemul periodic al elementelor lui D. I. Mendeleev 322
Legile și formulele de bază 324
Indexul 336

Introducere
Subiectul fizicii și relația sa cu alte științe
„Materia este o categorie filozofică pentru desemnarea realității obiective, care... este afișată de senzațiile noastre, existând independent de ele” (Lenin V.I. Poli. sobr. soch. T. 18. P. 131).
Mișcarea este o proprietate integrală a materiei și a formei de existență a acesteia. Mișcarea în sensul larg al cuvântului reprezintă tot felul de schimbări în materie - de la o simplă deplasare la cele mai complexe procese de gândire. „Mișcarea, considerată în sensul cel mai general al cuvântului, adică înțeleasă ca un mod de existență a materiei, ca atribut inerent materiei, îmbrățișează toate schimbările și procesele care au loc în Univers, de la simpla mișcare la gândire” ( Engels F. Dialectica naturii - K¦ Marx, F. Engels, Op. Ed. a 2-a, vol. 20, p. 391).
Diferite forme de mișcare a materiei sunt studiate de diverse științe, inclusiv fizica. Subiectul fizicii, ca, într-adevăr, al oricărei științe, poate fi dezvăluit doar atunci când este prezentat în detaliu. Este destul de dificil de dat o definiție strictă a subiectului fizicii, deoarece granițele dintre fizică și o serie de discipline conexe sunt arbitrare. În această etapă de dezvoltare, este imposibil să păstrăm definiția fizicii doar ca știință a naturii.
Academicianul A.F. Ioffe (1880 - 1960; fizician sovietic) a definit fizica ca o știință care studiază proprietățile generale și legile mișcării materiei și câmpului. Acum este general acceptat că toate interacțiunile sunt efectuate prin intermediul câmpurilor, cum ar fi câmpurile de forță gravitaționale, electromagnetice, nucleare. Câmpul, împreună cu materia, este una dintre formele de existență ale materiei. Legătura inextricabilă dintre câmp și materie, precum și diferența dintre proprietățile lor, vor fi luate în considerare pe măsură ce cursul progresează.
Fizica este știința celor mai simple și în același timp a celor mai generale forme ale mișcării materiei și a transformărilor lor reciproce. Formele de mișcare a materiei studiate de fizică (mecanică, termică etc.) sunt prezente în toate formele superioare și mai complexe de mișcare a materiei (chimică, biologică etc.). Prin urmare ele, fiind cele mai simple, sunt în același timp formele cele mai generale de mișcare a materiei. Formele mai înalte și mai complexe ale mișcării materiei fac obiectul de studiu al altor științe (chimie, biologie etc.).
Fizica este strâns legată de științele naturii. După cum a spus academicianul S.I. Vavilov (1891-1955; fizician sovietic și persoană publică), această legătură strânsă dintre fizică și alte ramuri ale științelor naturale a condus la faptul că fizica a crescut în astronomie, geologie, chimie, biologie și alte științe ale naturii cu cele mai adânci rădăcini. Ca urmare, au apărut o serie de noi discipline conexe, cum ar fi astrofizica, geofizica, Chimie Fizica, biofizica etc.
Fizica este strâns legată de tehnologie, iar această conexiune este bidirecțională. Fizica a luat naștere din nevoile tehnologiei (dezvoltarea mecanicii în rândul grecilor antici, de exemplu, a fost cauzată de cerințele de construcție și echipament militar acea vreme), iar tehnologia, la rândul său, determină direcția cercetării fizice (de exemplu, la un moment dat sarcina de a crea cele mai economice motoare termice a provocat dezvoltarea rapidă a termodinamicii). Pe de altă parte, nivelul tehnic al producției depinde de dezvoltarea fizicii. Fizica stă la baza creării de noi ramuri de tehnologie (tehnologie electronică, tehnologie nucleară etc.).
Fizica este strâns legată de filozofie. Astfel de descoperiri majore în domeniul fizicii precum legea conservării și transformării energiei, relația de incertitudine în fizica atomică etc., au fost și sunt scena unei lupte ascuțite între materialism și idealism. Concluziile filozofice corecte din descoperirile științifice din domeniul fizicii au confirmat întotdeauna principalele prevederi ale materialismului dialectic, prin urmare studiul acestor descoperiri și generalizarea lor filozofică joacă un rol important în formarea unei viziuni științifice asupra lumii.
Ritmul rapid de dezvoltare a fizicii, legăturile sale tot mai mari cu tehnologia indică rolul dublu al cursului de fizică în instituția de învățământ superior, „pe de o parte, aceasta este o bază fundamentală pentru pregătirea teoretică a unui inginer, fără de care activitatea de succes este imposibilă, pe de altă parte, aceasta este formarea unei concepții dialectico-materialiste și științific-ateiste.

Unități mărimi fizice
Principala metodă de cercetare în fizică este experiența - cunoașterea senzorial-empiric a realității obiective bazată pe practică, adică observarea fenomenelor studiate în condiții precis luate în considerare care să permită monitorizarea cursului fenomenelor și reproducerea acestuia în mod repetat atunci când aceste condiții se repetă.
Sunt formulate ipoteze pentru a explica faptele experimentale. O ipoteză este o presupunere științifică propusă pentru a explica un fenomen și necesită verificare experimentală și justificare teoretică pentru a deveni o teorie științifică de încredere.
Ca urmare a generalizării faptelor experimentale, precum și a rezultatelor activităților oamenilor, fizice
legi cal - modele obiective repetate stabile care există în natură. Cele mai importante legi stabilesc o relație între mărimile fizice, pentru care este necesară măsurarea acestor mărimi. Măsurarea unei mărimi fizice este o acțiune efectuată cu ajutorul instrumentelor de măsură pentru a afla valoarea unei mărimi fizice în unități acceptate. Unitățile de mărime fizică pot fi alese în mod arbitrar, dar atunci vor fi dificultăți în compararea lor. Prin urmare, este recomandabil să introduceți un sistem de unități care să acopere unitățile din toate mărimile fizice și să vă permită să operați cu ele.
Pentru a construi un sistem de unități, unitățile sunt alese în mod arbitrar pentru mai multe mărimi fizice independente. Aceste unități se numesc de bază. Cantitățile rămase și unitățile lor sunt derivate din legile care leagă aceste mărimi cu cele principale. Se numesc derivate.

În URSS, conform standardului de stat (GOST 8.417 - 81), sistemul internațional (SI) este obligatoriu pentru utilizare, care se bazează pe șapte unități de bază - metru, kilogram, secundă, amper, kelvin, mol, candela - și două în plus - radiani și steradiani.
Un metru (m) este lungimea drumului parcurs de lumină în vid în 1/299.792.458 s.
Kilogramul (kg) este o masă egală cu masa prototipului internațional al kilogramului (un cilindru de platină-iridiu păstrat la Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri din Sevres, lângă Paris).
O secundă (e) este un timp egal cu 9.192.631.770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.
Amperi (A) - puterea unui curent neschimbător, care, la trecerea prin doi conductori drepti paraleli de lungime infinită și secțiune transversală neglijabilă, situate în vid la o distanță de 1 m unul de celălalt, creează o forță între acești conductori egală. la 2 10-7 N pentru fiecare metru lungime.
Kelvin (K) - 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.
Mol (mol) - cantitatea de substanță dintr-un sistem care conține atâtea elemente structurale câte atomi există în nuclid | 2C cu o masă de 0,012 kg.
Candela (cd) - intensitatea luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiații monocromatice cu o frecvență de 540-1012 Hz, a cărei intensitate a energiei luminoase în această direcție este de 1/683 W/sr.
Radian (rad) - unghiul dintre două raze ale unui cerc, lungimea arcului dintre care este egală cu raza.
Steradian (sr) - un unghi solid cu un vârf în centrul sferei, decupând pe suprafața sferei o zonă egală cu aria unui pătrat cu o latură egală cu raza sferei.
Pentru stabilirea unităților derivate se folosesc legile fizice care le conectează cu unitățile de bază. De exemplu, din formula pentru mișcarea rectilinie uniformă v \u003d s / t (s este distanța parcursă, i este timpul), unitatea derivată a vitezei este 1 m / s.
Dimensiunea unei marimi fizice este expresia ei in unitati de baza. Pornind, de exemplu, de la a doua lege a lui Newton, obținem că dimensiunea forței
unde M este dimensiunea masei; L este dimensiunea lungimii; T este dimensiunea timpului.
Dimensiunile ambelor părți ale egalităților fizice trebuie să fie aceleași, deoarece legile fizice nu pot depinde de alegerea unităților de mărime fizică.
Pornind de la aceasta, este posibil să se verifice corectitudinea formulelor fizice obținute (de exemplu, la rezolvarea problemelor), precum și să se stabilească dimensiunile mărimilor fizice.

Bazele fizice ale mecanicii
Mecanica este o parte a fizicii care studiază tiparele mișcării mecanice și cauzele care provoacă sau modifică această mișcare. Mișcarea mecanică este o schimbare în timp a poziției relative a corpurilor sau a părților lor.
Dezvoltarea mecanicii ca știință începe în secolul al III-lea. î.Hr e., când omul de știință grec antic Arhimede (287 - 212 î.Hr.) a formulat legea echilibrului pârghiei și legile echilibrului corpurilor plutitoare. Legile de bază ale mecanicii au fost stabilite de fizicianul și astronomul italian G. Galileo (1564 - 1642) și formulate în final de omul de știință englez I. Newton (1643 - 1727).
Mecanica lui Galileo - Newton se numește mecanică clasică. Studiază legile mișcării corpurilor macroscopice ale căror viteze sunt mici în comparație cu viteza luminii în vid. Legile mișcării corpurilor macroscopice cu viteze comparabile cu c sunt studiate de mecanica relativistă bazată pe teoria relativității speciale formulată de A. Einstein (1879 - 1955). Pentru a descrie mișcarea corpurilor microscopice (atomi individuali și particule elementare), legile mecanicii clasice sunt inaplicabile - sunt înlocuite de legile mecanicii cuantice.
În prima parte a cursului nostru, ne vom ocupa de mecanica lui Galileo - Newton, adică vom lua în considerare mișcarea corpurilor macroscopice cu viteze care sunt mult mai mici decât viteza c. În mecanica clasică, conceptul de spațiu și timp, dezvoltat de I. Newton și care a dominat știința naturii în secolele XVII - XIX, este în general acceptat. Mecanica lui Galileo - Newton consideră spațiul și timpul ca forme obiective ale existenței materiei, dar izolate unele de altele și de mișcarea corpurilor materiale, ceea ce corespundea nivelului de cunoaștere al acelui timp.
Deoarece descrierea mecanică este vizuală și familiară, iar cu ajutorul ei este posibil să se explice multe fenomene fizice, în secolul al XIX-lea. unii fizicieni au început să reducă toate fenomenele la cele mecanice. Acest punct de vedere era în conformitate cu materialismul mecanicist filozofic. Dezvoltarea ulterioară a fizicii a arătat însă că multe fenomene fizice nu pot fi reduse la cea mai simplă formă de mișcare - mecanică. Materialismul mecanicist a trebuit să cedeze locul materialismului dialectic, care ia în considerare tipuri mai generale de mișcare a materiei și ține cont de toată diversitatea lumii reale.
Mecanica este împărțită în trei secțiuni: 1) cinematică; 2) dinamica; 3) static.
Cinematica studiază mișcarea corpurilor fără a lua în considerare cauzele care determină această mișcare.
Dinamica studiază legile mișcării corpurilor și cauzele care provoacă sau modifică această mișcare.
Statica studiază legile echilibrului unui sistem de corpuri. Dacă se cunosc legile mișcării corpurilor, atunci se pot stabili și legile echilibrului din ele. Prin urmare, fizica nu ia în considerare legile staticii separat de legile dinamicii.

Nume: curs de fizica. 1990.

Manualul este întocmit în conformitate cu programul de fizică pentru studenții universitari. Este format din șapte părți, care conturează bazele fizice ale mecanicii, fizicii moleculare și termodinamicii, electricității și magnetismului, opticii, fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor, fizica nucleului atomic și a particulelor elementare. Manualul stabilește continuitatea logică și legătura dintre fizica clasică și cea modernă.
Au fost aduse modificări la a doua ediție (1-1985), sunt date întrebări de control și sarcini pentru soluții independente.

Manualul este redactat în conformitate cu programul actual al cursului de fizică pentru specialități de inginerie și tehnică de nivel superior. institutii de invatamant.
volum mic ghid de studiu realizate prin selecția atentă și prezentarea concisă a materialului.
Cartea este formată din șapte părți. Prima parte oferă o prezentare sistematică fundamente fizice mecanică clasică, precum și elemente ale teoriei speciale (private) a relativității. A doua parte este dedicată elementelor fundamentale ale fizicii moleculare și termodinamicii. A treia parte tratează electrostatică, curent electric continuu și electromagnetism. În partea a patra, dedicată prezentării oscilațiilor și undelor, oscilațiile mecanice și electromagnetice sunt luate în considerare în paralel, sunt indicate asemănările și diferențele lor și sunt comparate procesele fizice care au loc în timpul oscilațiilor corespunzătoare. Partea a cincea tratează elementele de optică geometrică și electronică, optica undelor și natura cuantică a radiației. A șasea parte este dedicată elementelor de fizică cuantică a atomilor, moleculelor și solidelor. Partea a șaptea conturează elementele fizicii nucleului atomic și particulelor elementare.

CUPRINS
cuvânt înainte
Introducere
Subiectul fizicii și relația sa cu alte științe
Unități de mărime fizică
1. Bazele fizice ale mecanicii.
Capitolul 1. Elemente de cinematică
§ 1. Modele în mecanică. Sistem de referință. Traiectorie, lungimea traseului, vector de deplasare
§ 2. Viteza
§ 3. Accelerația și componentele ei
§ 4. Viteza unghiulara si acceleratia unghiulara
Sarcini
Capitolul 2. Dinamica unui punct material și mișcarea de translație a unui corp rigid Forța
§ 6. A doua lege a lui Newton
§ 7. A treia lege a lui Newton
§ 8. Forţe de frecare
§ 9. Legea conservării impulsului. Centrul de masă
§ 10. Ecuaţia mişcării unui corp de masă variabilă
Sarcini
Capitolul 3. Munca și energie
§ 11. Energie, muncă, putere
§ 12. Energiile cinetice si potentiale
§ 13. Legea conservării energiei
§ 14. Reprezentarea grafică a energiei
§ 15. Impactul corpurilor absolut elastice şi neelastice
Sarcini
capitolul 4
§ 16. Moment de inerție
§ 17. Energia cinetică de rotaţie
§ 18. Momentul forţei. Ecuația dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid.
§ 19. Momentul unghiular şi legea conservării lui
§ 20. Axe libere. Giroscop
§ 21. Deformari ale unui corp rigid
Sarcini
capitolul 5 Elemente de teoria câmpului
§ 22. Legile lui Kepler. Legea gravitației
§ 23. Gravitaţia şi greutatea. Imponderabilitate 48 y 24. Câmpul gravitațional și intensitatea acestuia
§ 25. Munca în câmpul gravitaţional. Potențialul câmpului gravitațional
§ 26. Viteze cosmice
§ 27. Cadre de referință neinerțiale. Forțele de inerție
Sarcini
Capitolul 6
§ 28. Presiunea în lichid și gaz
§ 29. Ecuația de continuitate
§ 30. Ecuația lui Bernoull și consecințele din aceasta
§ 31. Vâscozitate (frecare internă). Regimuri laminare și turbulente ale curgerii fluidelor
§ 32. Metode de determinare a vâscozităţii
§ 33. Mişcarea corpurilor în lichide şi gaze
Sarcini
Capitolul 7
§ 35. Postulatele teoriei speciale (private) a relativității
§ 36. Transformări Lorentz
§ 37. Consecințele transformărilor Lorentz
§ 38. Intervalul dintre evenimente
§ 39. Legea fundamentală a dinamicii relativiste a unui punct material
§ 40. Legea raportului dintre masă și energie
Sarcini

Capitolul 8
§ 41. Metode de cercetare. A experimentat legile gazelor ideale
§ 42. Ecuația lui Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Ecuaţia de bază a teoriei molecular-cinetice a gazelor ideale
§ 44. Legea lui Maxwell privind distribuția moleculelor unui gaz ideal în funcție de vitezele și energiile mișcării termice
§ 45. Formula barometrică. Distribuția Boltzmann
§ 46. Numărul mediu de ciocniri și calea liberă medie a moleculelor
§ 47. Fundamentarea experimentală a teoriei molecular-cinetice
§ 48. Fenomene de transport în sisteme de neechilibru termodinamic
§ 49. Vacuum şi metode de obţinere a lui. Proprietățile gazelor ultra rarefiate
Sarcini
Capitolul 9. Fundamentele termodinamicii.
§ 50. Numărul de grade de libertate ale unei molecule. Legea distribuției uniforme a energiei pe gradele de libertate ale moleculelor
§ 51. Prima lege a termodinamicii
§ 52. Lucrul unui gaz cu modificarea volumului său
§ 53. Capacitatea termică
§ 54. Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese
§ 55. Proces adiabatic. Proces politropic
§ 57. Entropia, interpretarea ei statistică și legătura cu probabilitatea termodinamică
§ 58. A doua lege a termodinamicii
§ 59. Motoare termice si frigidere Ciclul Carnot si randamentul acestuia pentru un gaz ideal
Sarcini
Capitolul 10
§ 61. Ecuația Van der Waals
§ 62. Izotermele Van der Waals și analiza lor
§ 63. Energia internă a unui gaz real
§ 64. Efectul Joule-Thomson
§ 65. Lichefierea gazelor
§ 66. Proprietăţile lichidelor. Tensiune de suprafata
§ 67. Udare
§ 68. Presiunea sub suprafața curbată a unui lichid
§ 69. Fenomene capilare
§ 70. Corpuri solide. Mono- și policristale
§ 71. Tipuri de solide cristaline
§ 72. Defecte ale cristalelor
§ 75. Tranziții de fază de primul și al doilea fel
§ 76. Diagrama stărilor. punct triplu
Sarcini
3. Electricitate și magnetism
Capitolul 11
§ 77. Legea conservării sarcinii electrice
§ 78. Legea lui Coulomb
§ 79. Câmp electrostatic. Intensitatea câmpului electrostatic
§ 80. Principiul suprapunerii câmpurilor electrostatice. câmp dipol
§ 81. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic în vid
§ 82. Aplicarea teoremei Gauss la calculul unor câmpuri electrostatice în vid
§ 83. Circulaţia vectorului intensităţii câmpului electrostatic
§ 84. Potenţialul unui câmp electrostatic
§ 85. Tensiunea ca gradient de potenţial. Suprafețe echipotențiale
§ 86. Calculul diferenței de potențial față de intensitatea câmpului
§ 87. Tipuri de dielectrici. Polarizarea dielectricilor
§ 88. Polarizare. Intensitatea câmpului într-un dielectric
§ 89. Amestecare electrică. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic într-un dielectric
§ 90. Condiţii la interfaţa dintre două medii dielectrice
§ 91. Feroelectrice
§ 92. Conductoare într-un câmp electrostatic
§ 93. Capacitatea electrică a unui conductor solitar
§ 94. Condensatoare
§ 95. Energia unui sistem de sarcini, a unui conductor solitar și a unui condensator. Energia câmpului electrostatic
Sarcini
Capitolul 12
§ 96. Curentul electric, puterea și densitatea curentului
§ 97. Forţe exterioare. Forța și tensiunea electromotoare
§ 98. Legea lui Ohm. Rezistența conductorului
§ 99. Munca şi puterea. Legea Joule-Lenz
§ 100. Legea lui Ohm pentru o secțiune neomogenă a unui lanț
§ 101. Regulile lui Kirchhoff pentru circuitele ramificate
Sarcini
Capitolul 13
§ 104. Funcția de lucru a electronilor din metal
§ 105. Fenomenele de emisie şi aplicarea lor
§ 106. Ionizarea gazelor. Descărcare de gaz neautosusținută
§ 107. Evacuarea independentă de gaze și tipurile acesteia
§ 108. Plasma și proprietățile ei
Sarcini
Capitolul 14
§ 109. Câmpul magnetic şi caracteristicile acestuia
§ 110. Legea Biot - Savart - Laplace și aplicarea ei la calculul câmpului magnetic
§ 111. Legea lui Ampère. Interacțiunea curenților paraleli
§ 112. Constanta magnetica. Unități ale inducției magnetice și ale intensității câmpului magnetic
§ 113. Câmp magnetic al unei sarcini în mișcare
§ 114. Acţiunea unui câmp magnetic asupra unei sarcini în mişcare
§ 115. Mișcarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic
§ 117. Efectul Hall
§ 118. Circulaţia vectorului B a unui câmp magnetic în vid
§ 119. Câmpurile magnetice ale solenoidului și toroidului
§ 121. Lucrări la deplasarea unui conductor și a unui circuit purtător de curent într-un câmp magnetic
Sarcini
Capitolul 15
§ 122. Fenomenul inducţiei electromagnetice (experimentele lui Faraday
§ 123. Legea lui Faraday și derivarea ei din legea conservării energiei
§ 125. Curenţi turbionari (curenţi Foucault
§ 126. Inductanţa circuitului. autoinducere
§ 127. Curenţi la deschiderea şi închiderea circuitului
§ 128. Inducerea reciprocă
§ 129. Transformatoare
§130. Energia câmpului magnetic
Sarcini
Capitolul 16
§ 131. Momentele magnetice ale electronilor si atomilor
§ 132. ADN- şi paramagnetism
§ 133. Magnetizare. Câmp magnetic în materie
§ 134. Condiţii la interfaţa dintre doi magneţi
§ 135. Feromagneţii şi proprietăţile lor
§ 136. Natura feromagnetismului
Sarcini
Capitolul 17
§ 137. Câmp electric vortex
§ 138. Curent de deplasare
§ 139. Ecuaţiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic
4. Oscilații și unde.
Capitolul 18
§ 140. Oscilaţiile armonice şi caracteristicile lor
§ 141. Vibraţii mecanice armonice
§ 142. Oscilator armonic. Primăvara, pendulele fizice și matematice
§ 144. Adunarea oscilaţiilor armonice de aceeaşi direcţie şi aceeaşi frecvenţă. bate
§ 145. Adunarea oscilaţiilor reciproc perpendiculare
§ 146. Ecuația diferențială a oscilațiilor libere amortizate (mecanice și electromagnetice) și soluția ei. Auto-oscilații
§ 147. Ecuația diferențială a oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice) și soluția acesteia
§ 148. Amplitudinea si faza ezitare forțată(mecanice și electromagnetice). Rezonanţă
§ 149. Curent alternativ
§ 150. Rezonanța stresului
§ 151. Rezonanţa curenţilor
§ 152. Puterea degajată în circuitul de curent alternativ
Sarcini
Capitolul 19
§ 153. Procese ondulatorii. Unde longitudinale și transversale
§ 154. Ecuaţia unei unde călătoare. viteza de fază. ecuația de undă
§ 155. Principiul suprapunerii. viteza de grup
§ 156. Interferența undelor
§ 157. Unde stătătoare
§ 158. Unde sonore
§ 159. Efectul Doppler în acustică
§ 160. Ultrasunetele si aplicarea ei
Sarcini
Capitolul 20
§ 161. Producerea experimentală de unde electromagnetice
§ 162. Ecuația diferențială a unei unde electromagnetice
§ 163. Energia undelor electromagnetice. Impulsul câmpului electromagnetic
§ 164. Radiaţia unui dipol. Aplicarea undelor electromagnetice
Sarcini
5. Optica. Natura cuantică a radiațiilor.
Capitolul 21. Elemente de optică geometrică și electronică.
§ 165. Legile fundamentale ale opticii. reflexie totală
§ 166. Lentile subtiri. Imaginea obiectelor folosind lentile
§ 167. Aberaţiile (erorile) sistemelor optice
§ 168. Mărimi fotometrice de bază și unitățile lor
Sarcini
Capitolul 22
§ 170. Dezvoltarea ideilor despre natura luminii
§ 171. Coerenţa şi monocromaticitatea undelor luminoase
§ 172. Interferența luminii
§ 173. Metode de observare a interferenţei luminii
§ 174. Interferența luminii în peliculele subțiri
§ 175. Aplicarea interferenței luminii
Capitolul 23
§ 177. Metoda zonelor Fresnel. Propagarea rectilinie a luminii
§ 178. Difracția Fresnel printr-o gaură rotundă și un disc
§ 179. Difractie Fraunhofer printr-o fanta
§ 180. Difracția Fraunhofer pe o rețea de difracție
§ 181. Rețea spațială. difuzia luminii
§ 182. Difracția pe o rețea spațială. Formula Wolfe-Braggs
§ 183. Rezoluţia instrumentelor optice
§ 184. Conceptul de holografie
Sarcini
Capitolul 24. Interacțiunea undelor electromagnetice cu materia.
§ 185. Dispersia luminii
§ 186. Teoria electronică a dispersiei luminii
§ 188. Efectul Doppler
§ 189. Radiaţia Vavilov-Cherenkov
Sarcini
Capitolul 25
§ 190. Lumina naturala si polarizata
§ 191. Polarizarea luminii în timpul reflexiei și refracției la limita a doi dielectrici
§ 192. Dubla refractie
§ 193. Prisme şi polaroide polarizante
§ 194. Analiza luminii polarizate
§ 195. Anizotropie optică artificială
§ 196. Rotirea planului de polarizare
Sarcini
Capitolul 26. Natura cuantică a radiațiilor.
§ 197. Radiaţia termică şi caracteristicile ei.
§ 198. Legea lui Kirchhoff
§ 199. Legile Stefan-Boltzmann si deplasari Wien
§ 200. Formulele lui Rayleigh-Jeans și Planck.
§ 201. Pirometrie optică. Surse de lumină termică
§ 203. Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Confirmarea experimentală a proprietăților cuantice ale luminii
§ 204. Aplicarea efectului fotoelectric
§ 205. Masa și impulsul unui foton. presiune ușoară
§ 206. Efectul Compton și teoria sa elementară
§ 207. Unitatea proprietăților corpusculare și ondulatorii ale radiațiilor electromagnetice
Sarcini
6. Elemente de fizică cuantică
Capitolul 27. Teoria lui Bohr a atomului de hidrogen.
§ 208. Modele ale atomului de Thomson şi Rutherford
§ 209. Spectrul de linii ale atomului de hidrogen
§ 210. Postulatele lui Bohr
§ 211. Experimentele lui Frank în Hertz
§ 212. Spectrul atomului de hidrogen după Bohr
Sarcini
Capitolul 28
§ 213. Dualismul corpuscular-undă al proprietăţilor materiei
§ 214. Unele proprietăţi ale undelor de Broglie
§ 215. Relația de incertitudine
§ 216. Funcția de undă și semnificația ei statistică
§ 217. Ecuaţia generală Schrödinger. Ecuația Schrödinger pentru stări staționare
§ 218. Principiul cauzalităţii în mecanica cuantică
§ 219. Mișcarea unei particule libere
§ 222. Oscilator armonic liniar în mecanica cuantică
Sarcini
Capitolul 29
§ 223. Atom de hidrogen în mecanica cuantică
§ 224. Stare L a unui electron într-un atom de hidrogen
§ 225. Spinul electronilor. Spin număr cuantic
§ 226. Principiul indistinguirii particulelor identice. Fermioni și bosoni
Mendeleev
§ 229. Spectre de raze X
§ 231. Spectre moleculare. Raman împrăștierea luminii
§ 232. Absorbţie, emisie spontană şi stimulată
(lasere
Sarcini
Capitolul 30
§ 234. Statistica cuantică. spațiu fazelor. funcția de distribuție
§ 235. Conceptul de statistică cuantică Bose-Einstein şi Fermi-Dirac
§ 236. Gazul de electroni degenerat în metale
§ 237. Conceptul de teoria cuantica capacitate termică. Fonoli
§ 238. Concluziile teoriei cuantice a conductivității electrice a metalelor prin efectul Josephson
Sarcini
Capitolul 31
§ 240. Conceptul teoriei zonelor solide
§ 241. Metale, dielectrici si semiconductori conform teoriei zonelor
§ 242. Conductivitatea intrinsecă a semiconductorilor
§ 243. Conductivitatea impurităţilor semiconductorilor
§ 244. Fotoconductivitatea semiconductorilor
§ 245. Luminescența solidelor
§ 246. Contactul a două metale conform teoriei benzilor
§ 247. Fenomenele termoelectrice şi aplicarea lor
§ 248. Rectificare la un contact metal-semiconductor
§ 250. Diode şi triode semiconductoare (tranzistoare
Sarcini
7. Elemente de fizică a nucleului atomic și a particulelor elementare.
Capitolul 32
§ 252. Defect de masă și energie de legare, nuclee
§ 253. Spinul nucleului și momentul său magnetic
§ 254. Forţe nucleare. Modele Kernel
§ 255. Radiaţiile radioactive şi tipurile sale Reguli de deplasare
§ 257. Regularităţi ale a-degradării
§ 259. Radiația gamma și proprietățile ei
§ 260. Absorbția rezonantă a radiațiilor γ (efectul Mössbauer)
§ 261. Metode de observare și înregistrare a radiațiilor și particulelor radioactive
§ 262. Reacţiile nucleare şi principalele lor tipuri
§ 263. Pozitron. Descompunere. Captură electronică
§ 265. Reacție de fisiune nucleară
§ 266. Reacția în lanț de fisiune
§ 267. Conceptul de energie nucleară
§ 268. Reacţia de fuziune a nucleelor ​​atomice. Problema reacțiilor termonucleare controlate
Sarcini
Capitolul 33
§ 269. Radiaţia cosmică
§ 270. Muonii şi proprietăţile lor
§ 271. Mezonii şi proprietăţile lor
§ 272. Tipuri de interacţiuni ale particulelor elementare
§ 273. Particule şi antiparticule
§ 274. Hyperons. Ciudația și paritatea particulelor elementare
§ 275. Clasificarea particulelor elementare. Quarci
Sarcini
Legi și formule de bază
1. Bazele fizice ale mecanicii
2. Fundamente ale fizicii moleculare si termodinamicii
4. Oscilații și unde
5. Optica. Natura cuantică a radiațiilor
6. Elemente de fizică cuantică a atomilor, moleculelor și solidelor
7. Elemente de fizică a nucleului atomic și a particulelor elementare
Index de subiect

Ed. a 11-a, ster. - M.: 2006.- 560 p.

Manualul (ediția a 9-a, revizuită și extinsă, 2004) constă din șapte părți, care conturează bazele fizice ale mecanicii, fizicii moleculare și termodinamicii, electricității și magnetismului, opticii, fizicii cuantice a atomilor, moleculelor și solidelor, nucleul fizicii atomice și elementare. particule. Problema combinării oscilațiilor mecanice și electromagnetice a fost rezolvată rațional. Se stabilește continuitatea logică și legătura dintre fizica clasică și cea modernă. Sunt date întrebări de control și sarcini pentru soluții independente.

Pentru studenții specialităților inginerești și tehnice ai instituțiilor de învățământ superior.

Format: pdf/zip (11- ed., 2006, 560s.)

Mărimea: 6 MB

Descarca:

RGhost

1. Bazele fizice ale mecanicii.
Capitolul 1. Elemente de cinematică

§ 1. Modele în mecanică. Sistem de referință. Traiectorie, lungimea traseului, vector de deplasare

§ 2. Viteza

§ 3. Accelerația și componentele ei

§ 4. Viteza unghiulara si acceleratia unghiulara

Sarcini

Capitolul 2. Dinamica unui punct material și mișcarea de translație a unui corp rigid Forța

§ 6. A doua lege a lui Newton

§ 7. A treia lege a lui Newton

§ 8. Forţe de frecare

§ 9. Legea conservării impulsului. Centrul de masă

§ 10. Ecuaţia mişcării unui corp de masă variabilă

Sarcini

Capitolul 3. Munca și energie

§ 11. Energie, muncă, putere

§ 12. Energiile cinetice si potentiale

§ 13. Legea conservării energiei

§ 14. Reprezentarea grafică a energiei

§ 15. Impactul corpurilor absolut elastice şi neelastice

Sarcini

capitolul 4

§ 16. Moment de inerție

§ 17. Energia cinetică de rotaţie

§ 18. Momentul forţei. Ecuația dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid.

§ 19. Momentul unghiular şi legea conservării lui
§ 20. Axe libere. Giroscop
§ 21. Deformari ale unui corp rigid
Sarcini

capitolul 5 Elemente de teoria câmpului
§ 22. Legile lui Kepler. Legea gravitației
§ 23. Gravitaţia şi greutatea. Imponderabilitate.. 48 y 24. Câmpul gravitațional și puterea lui
§ 25. Munca în câmpul gravitaţional. Potențialul câmpului gravitațional
§ 26. Viteze cosmice

§ 27. Cadre de referință neinerțiale. Forțele de inerție
Sarcini

Capitolul 6
§ 28. Presiunea în lichid și gaz
§ 29. Ecuația de continuitate
§ 30. Ecuația lui Bernoull și consecințele din aceasta
§ 31. Vâscozitate (frecare internă). Regimuri laminare și turbulente ale curgerii fluidelor
§ 32. Metode de determinare a vâscozităţii
§ 33. Mişcarea corpurilor în lichide şi gaze

Sarcini
Capitolul 7
§ 35. Postulatele teoriei speciale (private) a relativității
§ 36. Transformări Lorentz
§ 37. Consecințele transformărilor Lorentz
§ 38. Intervalul dintre evenimente
§ 39. Legea fundamentală a dinamicii relativiste a unui punct material
§ 40. Legea raportului dintre masă și energie
Sarcini

2. Fundamente ale fizicii moleculare si termodinamicii
Capitolul 8
§ 41. Metode de cercetare. A experimentat legile gazelor ideale
§ 42. Ecuația lui Clapeyron - Mendeleev
§ 43. Ecuaţia de bază a teoriei molecular-cinetice a gazelor ideale
§ 44. Legea lui Maxwell privind distribuția moleculelor unui gaz ideal în funcție de vitezele și energiile mișcării termice
§ 45. Formula barometrică. Distribuția Boltzmann
§ 46. Numărul mediu de ciocniri și calea liberă medie a moleculelor
§ 47. Fundamentarea experimentală a teoriei molecular-cinetice
§ 48. Fenomene de transport în sisteme de neechilibru termodinamic
§ 49. Vacuum şi metode de obţinere a lui. Proprietățile gazelor ultra rarefiate
Sarcini

Capitolul 9. Fundamentele termodinamicii.
§ 50. Numărul de grade de libertate ale unei molecule. Legea distribuției uniforme a energiei pe gradele de libertate ale moleculelor
§ 51. Prima lege a termodinamicii
§ 52. Lucrul unui gaz cu modificarea volumului său
§ 53. Capacitatea termică
§ 54. Aplicarea primei legi a termodinamicii la izoprocese
§ 55. Proces adiabatic. Proces politropic
§ 57. Entropia, interpretarea ei statistică și legătura cu probabilitatea termodinamică
§ 58. A doua lege a termodinamicii
§ 59. Motoare termice si frigidere Ciclul Carnot si randamentul acestuia pentru un gaz ideal
Sarcini
Capitolul 10
§ 61. Ecuația Van der Waals
§ 62. Izotermele Van der Waals și analiza lor
§ 63. Energia internă a unui gaz real
§ 64. Efectul Joule-Thomson
§ 65. Lichefierea gazelor
§ 66. Proprietăţile lichidelor. Tensiune de suprafata
§ 67. Udare
§ 68. Presiunea sub suprafața curbată a unui lichid
§ 69. Fenomene capilare
§ 70. Corpuri solide. Mono- și policristale
§ 71. Tipuri de solide cristaline
§ 72. Defecte ale cristalelor
§ 75. Tranziții de fază de primul și al doilea fel
§ 76. Diagrama stărilor. punct triplu
Sarcini

3. Electricitate și magnetism
Capitolul 11
§ 77. Legea conservării sarcinii electrice
§ 78. Legea lui Coulomb
§ 79. Câmp electrostatic. Intensitatea câmpului electrostatic
§ 80. Principiul suprapunerii câmpurilor electrostatice. câmp dipol
§ 81. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic în vid
§ 82. Aplicarea teoremei Gauss la calculul unor câmpuri electrostatice în vid
§ 83. Circulaţia vectorului intensităţii câmpului electrostatic
§ 84. Potenţialul unui câmp electrostatic
§ 85. Tensiunea ca gradient de potenţial. Suprafețe echipotențiale
§ 86. Calculul diferenței de potențial față de intensitatea câmpului
§ 87. Tipuri de dielectrici. Polarizarea dielectricilor
§ 88. Polarizare. Intensitatea câmpului într-un dielectric
§ 89. Amestecare electrică. Teorema lui Gauss pentru un câmp electrostatic într-un dielectric
§ 90. Condiţii la interfaţa dintre două medii dielectrice
§ 91. Feroelectrice
§ 92. Conductoare într-un câmp electrostatic
§ 93. Capacitatea electrică a unui conductor solitar
§ 94. Condensatoare
§ 95. Energia unui sistem de sarcini, a unui conductor solitar și a unui condensator. Energia câmpului electrostatic
Sarcini
Capitolul 12
§ 96. Curentul electric, puterea și densitatea curentului
§ 97. Forţe exterioare. Forța și tensiunea electromotoare
§ 98. Legea lui Ohm. Rezistența conductorului

§ 99. Munca şi puterea. Legea Joule-Lenz
§ 100. Legea lui Ohm pentru o secțiune neomogenă a unui lanț
§ 101. Regulile lui Kirchhoff pentru circuitele ramificate
Sarcini
Capitolul 13
§ 104. Funcția de lucru a electronilor din metal
§ 105. Fenomenele de emisie şi aplicarea lor
§ 106. Ionizarea gazelor. Descărcare de gaz neautosusținută
§ 107. Evacuarea independentă de gaze și tipurile acesteia
§ 108. Plasma și proprietățile ei
Sarcini

Capitolul 14
§ 109. Câmpul magnetic şi caracteristicile acestuia
§ 110. Legea Biot - Savart - Laplace și aplicarea ei la calculul câmpului magnetic
§ 111. Legea lui Ampère. Interacțiunea curenților paraleli
§ 112. Constanta magnetica. Unități ale inducției magnetice și ale intensității câmpului magnetic
§ 113. Câmp magnetic al unei sarcini în mișcare
§ 114. Acţiunea unui câmp magnetic asupra unei sarcini în mişcare
§ 115. Mișcarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic
§ 117. Efectul Hall
§ 118. Circulaţia vectorului B a unui câmp magnetic în vid
§ 119. Câmpurile magnetice ale solenoidului și toroidului
§ 121. Lucrări la deplasarea unui conductor și a unui circuit purtător de curent într-un câmp magnetic
Sarcini

Capitolul 15
§ 122. Fenomenul inducţiei electromagnetice (experimentele lui Faraday
§ 123. Legea lui Faraday și derivarea ei din legea conservării energiei
§ 125. Curenţi turbionari (curenţi Foucault
§ 126. Inductanţa circuitului. autoinducere
§ 127. Curenţi la deschiderea şi închiderea circuitului
§ 128. Inducerea reciprocă
§ 129. Transformatoare
§130. Energia câmpului magnetic
dachas
Capitolul 16
§ 131. Momentele magnetice ale electronilor si atomilor
§ 132. ADN- şi paramagnetism
§ 133. Magnetizare. Câmp magnetic în materie
§ 134. Condiţii la interfaţa dintre doi magneţi
§ 135. Feromagneţii şi proprietăţile lor

§ 136. Natura feromagnetismului
Sarcini
Capitolul 17
§ 137. Câmp electric vortex
§ 138. Curent de deplasare
§ 139. Ecuaţiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic

4. Oscilații și unde.
Capitolul 18
§ 140. Oscilaţiile armonice şi caracteristicile lor
§ 141. Vibraţii mecanice armonice
§ 142. Oscilator armonic. Primăvara, pendulele fizice și matematice
§ 144. Adunarea oscilaţiilor armonice de aceeaşi direcţie şi aceeaşi frecvenţă. bate
§ 145. Adunarea oscilaţiilor reciproc perpendiculare
§ 146. Ecuația diferențială a oscilațiilor libere amortizate (mecanice și electromagnetice) și soluția ei. Auto-oscilații
§ 147. Ecuația diferențială a oscilațiilor forțate (mecanice și electromagnetice) și soluția acesteia
§ 148. Amplitudinea şi faza oscilaţiilor forţate (mecanice şi electromagnetice). Rezonanţă
§ 149. Curent alternativ
§ 150. Rezonanța stresului
§ 151. Rezonanţa curenţilor
§ 152. Puterea degajată în circuitul de curent alternativ
Sarcini

Capitolul 19
§ 153. Procese ondulatorii. Unde longitudinale și transversale
§ 154. Ecuaţia unei unde călătoare. viteza de fază. ecuația de undă

§ 155. Principiul suprapunerii. viteza de grup
§ 156. Interferența undelor
§ 157. Unde stătătoare
§ 158. Unde sonore
§ 159. Efectul Doppler în acustică
§ 160. Ultrasunetele si aplicarea ei

Sarcini

Capitolul 20
§ 161. Producerea experimentală de unde electromagnetice
§ 162. Ecuația diferențială a unei unde electromagnetice

§ 163. Energia undelor electromagnetice. Impulsul câmpului electromagnetic

§ 164. Radiaţia unui dipol. Aplicarea undelor electromagnetice
Sarcini

5. Optica. Natura cuantică a radiațiilor.

Capitolul 21. Elemente de optică geometrică și electronică.
§ 165. Legile fundamentale ale opticii. reflexie totală
§ 166. Lentile subtiri. Imaginea obiectelor folosind lentile
§ 167. Aberaţiile (erorile) sistemelor optice
§ 168. Mărimi fotometrice de bază și unitățile lor
Sarcini
Capitolul 22
§ 170. Dezvoltarea ideilor despre natura luminii
§ 171. Coerenţa şi monocromaticitatea undelor luminoase
§ 172. Interferența luminii
§ 173. Metode de observare a interferenţei luminii
§ 174. Interferența luminii în peliculele subțiri
§ 175. Aplicarea interferenței luminii
Capitolul 23
§ 177. Metoda zonelor Fresnel. Propagarea rectilinie a luminii
§ 178. Difracția Fresnel printr-o gaură rotundă și un disc
§ 179. Difractie Fraunhofer printr-o fanta
§ 180. Difracția Fraunhofer pe o rețea de difracție
§ 181. Rețea spațială. difuzia luminii
§ 182. Difracția pe o rețea spațială. Formula Wolfe-Braggs
§ 183. Rezoluţia instrumentelor optice
§ 184. Conceptul de holografie
Sarcini

Capitolul 24. Interacțiunea undelor electromagnetice cu materia.
§ 185. Dispersia luminii
§ 186. Teoria electronică a dispersiei luminii
§ 188. Efectul Doppler
§ 189. Radiaţia Vavilov-Cherenkov

Sarcini
Capitolul 25
§ 190. Lumina naturala si polarizata
§ 191. Polarizarea luminii în timpul reflexiei și refracției la limita a doi dielectrici
§ 192. Dubla refractie
§ 193. Prisme şi polaroide polarizante
§ 194. Analiza luminii polarizate

§ 195. Anizotropie optică artificială
§ 196. Rotirea planului de polarizare

Sarcini

Capitolul 26. Natura cuantică a radiațiilor.
§ 197. Radiaţia termică şi caracteristicile ei.

§ 198. Legea lui Kirchhoff
§ 199. Legile Stefan-Boltzmann si deplasari Wien

§ 200. Formulele lui Rayleigh-Jeans și Planck.
§ 201. Pirometrie optică. Surse de lumină termică
§ 203. Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern. Confirmarea experimentală a proprietăților cuantice ale luminii
§ 204. Aplicarea efectului fotoelectric
§ 205. Masa și impulsul unui foton. presiune ușoară
§ 206. Efectul Compton și teoria sa elementară
§ 207. Unitatea proprietăților corpusculare și ondulatorii ale radiațiilor electromagnetice
Sarcini

6. Elemente de fizică cuantică

Capitolul 27. Teoria lui Bohr a atomului de hidrogen.

§ 208. Modele ale atomului de Thomson şi Rutherford
§ 209. Spectrul de linii ale atomului de hidrogen
§ 210. Postulatele lui Bohr
§ 211. Experimentele lui Frank în Hertz
§ 212. Spectrul atomului de hidrogen după Bohr

Sarcini

Capitolul 28
§ 213. Dualismul corpuscular-undă al proprietăţilor materiei
§ 214. Unele proprietăţi ale undelor de Broglie
§ 215. Relația de incertitudine
§ 216. Funcția de undă și semnificația ei statistică
§ 217. Ecuaţia generală Schrödinger. Ecuația Schrödinger pentru stări staționare
§ 218. Principiul cauzalităţii în mecanica cuantică
§ 219. Mișcarea unei particule libere
§ 222. Oscilator armonic liniar în mecanica cuantică
Sarcini
Capitolul 29
§ 223. Atom de hidrogen în mecanica cuantică
§ 224. Stare L a unui electron într-un atom de hidrogen
§ 225. Spinul electronilor. Spin număr cuantic
§ 226. Principiul indistinguirii particulelor identice. Fermioni și bosoni
Mendeleev
§ 229. Spectre de raze X
§ 231. Spectre moleculare. Raman împrăștierea luminii
§ 232. Absorbţie, emisie spontană şi stimulată
(lasere
Sarcini
Capitolul 30
§ 234. Statistica cuantică. spațiu fazelor. funcția de distribuție
§ 235. Conceptul de statistică cuantică Bose-Einstein şi Fermi-Dirac
§ 236. Gazul de electroni degenerat în metale
§ 237. Conceptul teoriei cuantice a capacităţii termice. Fonoli
§ 238. Concluziile teoriei cuantice a conductivităţii electrice a metalelor
! efectul Iosif
Sarcini
Capitolul 31
§ 240. Conceptul teoriei zonelor solide
§ 241. Metale, dielectrici si semiconductori conform teoriei zonelor
§ 242. Conductivitatea intrinsecă a semiconductorilor
§ 243. Conductivitatea impurităţilor semiconductorilor
§ 244. Fotoconductivitatea semiconductorilor
§ 245. Luminescența solidelor
§ 246. Contactul a două metale conform teoriei benzilor
§ 247. Fenomenele termoelectrice şi aplicarea lor
§ 248. Rectificare la un contact metal-semiconductor
§ 250. Diode şi triode semiconductoare (tranzistoare
Sarcini

7. Elemente de fizică a nucleului atomic și a particulelor elementare.

Capitolul 32

§ 252. Defect de masă și energie de legare, nuclee

§ 253. Spinul nucleului și momentul său magnetic

§ 254. Forţe nucleare. Modele Kernel

§ 255. Radiaţiile radioactive şi tipurile sale Reguli de deplasare

§ 257. Regularităţi ale a-degradării

§ 259. Radiația gamma și proprietățile ei.

§ 260. Absorbția rezonantă a radiației y (efectul Mössbauer

§ 261. Metode de observare și înregistrare a radiațiilor și particulelor radioactive

§ 262. Reacţiile nucleare şi principalele lor tipuri

§ 263. Pozitron. /> -Descompunere. Captură electronică

§ 265. Reacție de fisiune nucleară
§ 266. Reacția în lanț de fisiune
§ 267. Conceptul de energie nucleară
§ 268. Reacţia de fuziune a nucleelor ​​atomice. Problema reacțiilor termonucleare controlate
Sarcini
Capitolul 33
§ 269. Radiaţia cosmică
§ 270. Muonii şi proprietăţile lor
§ 271. Mezonii şi proprietăţile lor
§ 272. Tipuri de interacţiuni ale particulelor elementare
§ 273. Particule şi antiparticule
§ 274. Hyperons. Ciudația și paritatea particulelor elementare
§ 275. Clasificarea particulelor elementare. Quarci
Sarcini
Legi și formule de bază
1. Bazele fizice ale mecanicii
2. Fundamente ale fizicii moleculare si termodinamicii
4. Oscilații și unde
5. Optica. Natura cuantică a radiațiilor
6. Elemente de fizică cuantică a atomilor, moleculelor și solidelor

7. Elemente de fizică a nucleului atomic și a particulelor elementare
Index de subiect

T.I. Trofimova

BINE

FIZICĂ

Ediția a șaptea, stereotipă

RRECOMANDATMMINISTERUL EDUCAȚIEI

ROSSIANFEDERAȚIILE CA AJUTOR DIDACTIC

PENTRU INGINERIE- SPECIALITATI TEHNICE

INSTITUȚII DE ÎNVĂȚĂMÂNT SUPERIOR

FACULTATE

2003

Revizor: Profesor al Departamentului de Fizică numit după A.M. Producator din Moscova institut energetic (universitate tehnica) V. A. Kasyanov

ISBN 5-06-003634-0

Întreprinderea Unitară Federală de Stat „Editura” Școala Superioară”, 2003

Aspectul original al acestei publicații este proprietatea editurii Vysshaya Shkola, iar reproducerea (reproducția) acesteia în orice mod fără acordul editorului este interzisă.

CUVÂNT ÎNAINTE

Manualul este redactat în conformitate cu programul actual al cursului de fizică pentru specialitățile inginerești și tehnice ale instituțiilor de învățământ superior și este destinat studenților instituțiilor de învățământ tehnic superior. formă zilnică antrenament cu un numar limitat de ore la fizica, cu posibilitatea folosirii lui seara si în lipsăînvăţare.

Volumul mic al manualului se realizează printr-o selecție atentă și o prezentare concisă a materialului.

Cartea este formată din șapte părți. În prima parte, este dată o prezentare sistematică a fundamentelor fizice ale mecanicii clasice și sunt luate în considerare și elemente ale teoriei speciale (particulare) a relativității. A doua parte este dedicată elementelor de bază ale fizicii moleculare și termodinamicii. A treia parte tratează electrostatică, curent electric continuu și electromagnetism. În partea a patra, dedicată prezentării teoriei oscilațiilor și undelor, oscilațiile mecanice și electromagnetice sunt luate în considerare în paralel, sunt indicate asemănările și diferențele lor și sunt comparate procesele fizice care au loc în timpul oscilațiilor corespunzătoare. Partea a cincea tratează elementele de optică geometrică și electronică, optica undelor și natura cuantică a radiației. A șasea parte este dedicată elementelor de fizică cuantică a atomilor, moleculelor și solidelor. Partea a șaptea conturează elementele fizicii nucleului atomic și particulelor elementare.

Prezentarea materialului se realizează fără calcule matematice greoaie, se acordă atenția cuvenită esenței fizice a fenomenelor și conceptelor și legilor care le descriu, precum și continuității fizicii moderne și clasice. Toate datele biografice sunt date conform cărții lui Yu. A. Khramov „Fizica” (M .: Nauka, 1983).

Pentru desemnarea cantităților vectoriale în toate figurile și în text, se utilizează caractere aldine, cu excepția cantităților indicate cu litere grecești, care, din motive tehnice, sunt introduse în text cu caractere ușoare cu o săgeată.

Autorul își exprimă profunda recunoștință colegilor și cititorilor, ale căror remarci și sugestii amabile au contribuit la îmbunătățirea cărții. Îi sunt recunoscător în special profesorului V. A. Kasyanov pentru revizuirea manualului și pentru comentariile sale.

INTRODUCERE

SUBIECTUL DE FIZICĂ ȘI RELAȚIA SA CU ALTE ȘTIINȚE

Lumea din jurul tău, tot ceea ce există în jurul nostru și este detectat de noi prin senzații, este materie.

Mișcarea este o proprietate integrală a materiei și a formei de existență a acesteia. Mișcarea în sensul larg al cuvântului reprezintă tot felul de schimbări în materie - de la o simplă deplasare la cele mai complexe procese de gândire.

Diferite forme de mișcare a materiei sunt studiate de diverse științe, inclusiv fizica. Subiectul fizicii, ca, într-adevăr, al oricărei științe, poate fi dezvăluit doar atunci când este prezentat în detaliu. Este destul de dificil de dat o definiție strictă a subiectului fizicii, deoarece granițele dintre fizică și o serie de discipline conexe sunt arbitrare. În această etapă de dezvoltare, este imposibil să păstrăm definiția fizicii doar ca știință a naturii.

Academicianul A.F. Ioffe (1880-1960; fizician rus) a definit fizica ca o știință care studiază proprietățile generale și legile mișcării materiei și câmpului. Acum este general acceptat că toate interacțiunile sunt efectuate prin intermediul câmpurilor, cum ar fi câmpurile de forță gravitaționale, electromagnetice, nucleare. Câmpul, împreună cu materia, este una dintre formele de existență ale mamelor. Legătura inextricabilă dintre câmp și materie, precum și diferența dintre proprietățile lor, vor fi luate în considerare pe măsură ce cursul progresează.

Fizica este știința celor mai simple și în același timp a celor mai generale forme ale mișcării materiei și a transformărilor lor reciproce. Formele de mișcare a materiei studiate de fizică (mecanică, termică etc.) sunt prezente în toate formele superioare și mai complexe de mișcare a materiei (chimică, biologică etc.). Prin urmare ele, fiind cele mai simple, sunt în același timp formele cele mai generale de mișcare a materiei. Formele mai înalte și mai complexe ale mișcării materiei fac obiectul de studiu al altor științe (chimie, biologie etc.).

Fizica este strâns legată de științele naturii. Această legătură strânsă a fizicii cu alte ramuri ale științelor naturale, după cum a remarcat academicianul S. I. Vavilov (1891-1955; fizician și personaj public rus), a condus la faptul că fizica a crescut în astronomie, geologie, chimie, biologie și alte științe naturale cu cele mai adânci rădăcini... Ca urmare, s-au format o serie de noi discipline conexe, precum astrofizica, biofizica etc.

Fizica este, de asemenea, strâns legată de tehnologia, iar această legătură are un caracter bidirecțional. Fizica a luat naștere din nevoile tehnologiei (dezvoltarea mecanicii în rândul grecilor antici, de exemplu, a fost cauzată de cerințele construcțiilor și ale echipamentelor militare din acea vreme), iar tehnologia, la rândul său, determină direcția cercetării fizice (pentru de exemplu, la un moment dat sarcina de a crea cele mai economice motoare termice a provocat o dezvoltare furtunoasă a termodinamicii). Pe de altă parte, nivelul tehnic al producției depinde de dezvoltarea fizicii. Fizica stă la baza creării de noi ramuri de tehnologie (tehnologie electronică, tehnologie nucleară etc.).

Ritmul rapid de dezvoltare a fizicii, legăturile sale tot mai mari cu tehnologia indică rolul semnificativ al cursului de fizică în facultatea tehnică: aceasta este baza fundamentală pentru pregătirea teoretică a unui inginer, fără de care activitatea sa de succes este imposibilă.

EUNITĂȚI DE MĂSURĂ FIZICE

Principala metodă de cercetare în fizică este experienţă- pe baza practicii, cunoasterea senzorio-empirica a realitatii obiective, adica observarea fenomenelor studiate in conditii precis luate in considerare care fac posibila monitorizarea cursului fenomenelor si reproducerea acestuia in mod repetat atunci cand aceste conditii sunt repetate.

Sunt formulate ipoteze pentru a explica faptele experimentale.

Ipoteză- aceasta este o presupunere științifică propusă pentru a explica un fenomen și care necesită verificare experimentală și justificare teoretică pentru a deveni o teorie științifică de încredere.

Ca urmare a generalizării faptelor experimentale, precum și a rezultatelor activităților oamenilor, legi fizice- modele obiective repetate stabile care există în natură. Cele mai importante legi stabilesc o relație între mărimile fizice, pentru care este necesară măsurarea acestor mărimi. Măsurarea unei mărimi fizice este o acțiune efectuată cu ajutorul instrumentelor de măsură pentru a afla valoarea unei mărimi fizice în unități acceptate. Unitățile de mărime fizice pot fi alese în mod arbitrar, dar atunci apar dificultăți în compararea lor. Prin urmare, este recomandabil să se introducă un sistem de unități care să acopere unitățile tuturor mărimilor fizice.

Pentru a construi un sistem de unități, unitățile sunt alese în mod arbitrar pentru mai multe mărimi fizice independente. Aceste unități sunt numite de bază. Cantitățile rămase și unitățile lor sunt derivate din legile referitoare la aceste cantități și la acestea unitati cu cele principale. Sunt chemați derivate.

În prezent, este obligatoriu pentru utilizare în științifice, precum și în literatură educațională Sistemul Internațional (SI), care se bazează pe șapte unități de bază - metru, kilogram, secundă, amper, kelvin, mol, candela - și două suplimentare - radiani și steradiani.

Metru(m) este lungimea drumului parcurs de lumină în vid în 1/299792458 s. Kilogram(kg) - o masă egală cu masa prototipului internațional al kilogramului (un cilindru de platină-iridiu păstrat la Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri din Sevres, lângă Paris).

Al doilea(s) - timp egal cu 9 192631770 perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.

Amper(A) - puterea unui curent neschimbabil, care, la trecerea prin doi conductori rectilinii paraleli de lungime infinită și secțiune transversală neglijabilă, situate în vid la o distanță de 1 m unul de celălalt, creează o forță între acești conductori egală cu 2⋅10 -7 N pentru fiecare metru lungime.

Kelvin(K) - 1/273,16 parte din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei.

cârtiță(mol) - cantitatea de substanță a unui sistem care conține tot atâtea elemente structurale câte atomi există în nuclidul 12 C cu o masă de 0,012 kg.

Candela(cd) - intensitatea luminoasă într-o direcție dată a unei surse care emite radiații monocromatice cu o frecvență de 540”10 12 Hz, a cărei intensitate energetică în această direcție este de 1/683 W/sr.

Radian(rad) - unghiul dintre două raze ale unui cerc, lungimea arcului dintre care este egală cu raza.

Steradian(cp) - unghi solid cu un vârf în centrul sferei, decupând de pe suprafața sferei o zonă egală cu aria unui pătrat cu o latură egală cu raza sferei.

Pentru stabilirea unităților derivate se folosesc legile fizice care le conectează cu unitățile de bază. De exemplu, din formula pentru mișcare rectilinie uniformă v=st (s- distanta parcursa, t- timp) unitatea derivată a vitezei este 1 m/s.