ЛШ 2012 - физика - лекция 3

21
Физика в ЛШ-2012 Лекция 3 и последняя 14 августа 2012 г.

Upload: ilya-orlov

Post on 25-Dec-2014

301 views

Category:

Education


0 download

DESCRIPTION

Летняя школа НГУ, 14 и 16 августа 2012 г.

TRANSCRIPT

Page 1: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Физика в ЛШ-2012Лекция 3 и последняя

14 августа 2012 г.

Page 2: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Научно-популярные лекции◦ Тёмная материя и тёмная энергия во Вселенной –

9 августа, 15:00, МА◦ Элементарные частицы, бозон Хиггса и Большой

адронный коллайдер – 15 августа, 15:00, БФА Физбой Конкурс фантастических проектов Экскурсия в Институт ядерной физики СО

РАН

Бонус-пак для фанатов

Page 3: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Кинематика PASSED◦ Как тела движутся

Динамика PASSED◦ Почему тела движутся

Статика PASSED◦ Когда тела НЕ движутся

Законы сохранения PASSED◦ Что не меняется в процессе

движения тел?

◦ Молекулярная физика IN PROGRESS◦ Жидкости и газы

Что мы будем изучать?

Page 4: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Изучает жидкости и газы◦ Твёрдые тела – в механике и в теории упругости◦ Какие ещё фазы вещества бывают?

Основной вопрос – внутреннее состояние◦ Температура◦ Давление◦ Внутренняя энергия

Молекулярная физика

Page 5: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Вещество◦Молекулярные кластеры и слои Молекулы

Атомы Атомное ядро

Протоны и нейтроны Кварки и глюоны

??? + энергетические поля + тёмная материя и тёмная энергия + вакуум (?)

Из чего состоит всё?

Page 6: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Микроскопические параметры◦ Давление◦ Температура◦ Энергия молекулы◦ Удельная теплоёмкость

Макроскопические параметры◦ Количество вещества◦ Объём сосуда◦ Общая энергия◦ Общая теплоёмкость

Состояние вещества

Page 7: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Давление◦ Создаётся взаимодействием молекул между собой◦ Бывает ли максимум давления?

Температура◦ Показатель энергии, накопленной в каждой молекуле◦ У всех ли молекул энергия одинаковая?◦ Бывает ли минимум температуры? А максимум?

Микроскопические параметры

Page 8: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Сила, выталкивающаяпогруженные тела

= весу вытесненной воды◦ FА = ρжVg

Плотность тела > плотности воды – тонет Плотность тела < плотности воды – плавает

FА - mg = (ρЖ-ρТ) Vg

Сила Архимеда

Page 9: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Давление столба жидкости

P = ρgh◦ 10 м воды = 1 атмосфера

Уравнение непрерывности струи

v S = const = ΔV/Δt◦ Чем уже отверстие, тем быстрее поток

Уравнение Бернулли

P + ρgh + ρv2/2 = const◦ = закон сохранения энергии для струи

Гидродинамика

Page 10: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Гидродинамика

Page 11: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Гидродинамика

Page 12: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Уравнение Клапейрона-Менделеева

PV = νRT = NkT

Изобара: P = const, T/V = const Изохора: V = const, T/P = const Изотерма: T = const, PV = const

Процессы с газами

Page 13: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Постоянная Авогадро:NA = 6,02214129·1023 моль−1

Также полезно помнить:◦ Молярная масса = масса 1 моля газа◦ Брать из таблицы Менделеева

Задачка №1: посчитать массу молекулы O2

Задачка №2: посчитать массу воздуха в комнате

Количество вещества

Page 14: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Энергия одной молекулыU = 3/2 kT – для одноатомного газа

Энергия одного моляU = 3/2 RT – для одноатомного газа

Постоянная Больцманаk = 1,3806488·10-23 Дж/К

Универсальная газовая постояннаяR = NA k = 8,31441 Дж/(моль·К)

Энергия газа

Page 15: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

ΔQ = ΔU + A

ΔQ - подведённое к газу тепло ΔU - изменение внутренней энергии = 3/2

νR ΔT A – работа, совершённая газом

Закон сохранения энергии

Page 16: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Уравнение Клапейрона-Менделеева

PV = νRT = NkTΔQ = ΔU + A

Изобара: P = const, T/V = const Изохора: V = const, T/P = const Изотерма: T = const, PV = const Адиабата: ΔQ = 0 PVγ = const

Процессы с газами

Page 17: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Что вообще происходит?

ЛШ-2012

СУНЦ НГУ

НГУ

раздолбаи …

МГУ, МФТИ, …

СО РАНБизнесТехнологии Заграница

раздолбаи …

Page 18: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

1. Олимпиада по физике PASSED2. Лекции (4 штуки)

◦ Школьная физика – 3 PASSED◦ Физические демонстрации – 1◦ Слушаем, записываем и запоминаем◦ Задаём вопросы

3. Семинары (5 штук) PASSED◦ Решаем задачки◦ Задаём вопросы◦ Слушаем и пытаемся понять!

4. Контрольная по физике!

Квест «Физика в ЛШ-2012»

Page 19: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

До контрольной:◦ Выспаться!◦ Порешать задачи из задачника◦ Почитать конспекты лекций

и семинаров

На контрольной:◦ Не списываем!◦ Внимательно читаем условия задач◦ Вспоминаем, как решались

подобные задачи на семинарах

Контрольная по физике

Page 20: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Дифференциальное и интегральное исчисление в физике

Специальная теория относительности Электромагнитное поле Электромагнитные эффекты

в твёрдых телах Квантовая механика Атомная и ядерная физика

Курс физики в СУНЦ НГУ

Смотрите в следующих сериях

Page 21: ЛШ 2012 - физика - лекция 3

Спасибо за внимание,приходите к нам в СУНЦ

Лекции доступны на сайтеhttp://slideshare.net/OrlovIO

Успехов вам!

THE END. Вообще.