Физика для средних специальных учебных заведений - часть первая - механика и молекулярная физика (Жданов, Маранджян) 1970 год - старые учебники

• § 20. Плотность вещества (44). § 21. О коэффициентах пропорциональности в физических формулах (46).

Упражнения. 47

РАЗДЕЛ П

ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

Глава 3. Основы кинематики. 48

• 22. Содержание механики и ее значение для техники (48).
• 23. Материальная точка (49). § 24. Виды механического движения (51). § 25. Равномерное прямолинейное движение. Скорость равномерного движения (52). § 26. Понятие о векторных величинах (53). § 27. Уравнение равномерного прямолинейного движения (55). § 28. Графики пути и скорости равномерного движения (55). § 29. Неравномерное движение. Средняя и мгновенная скорости (57). § 30. Равномерно-переменное движение (59). § 31. Ускорение и единицы его измерения (60). § 32. Скорость равномерно-переменного движения (62). § 33. Вычисление пути равномерно-переменного движения (62). § 34. Частные случаи равномерно-переменного движения (64). § 35. Равномерно-ускоренное движение без начальной скорости (66). § 36. Графики равномерно-переменного движения (68). § 37. Свободное падение тел и его законы (71). § 38. Движение тела, брошенного вертикально вверх (75).

Упражнения 77

Глава 4. Основы динамики. 79

• 39. Первый закон динамики (79). § 40. Сила как причина ускорения. Взаимно уравновешивающиеся силы (82). §41 Связь между силой, массой и ускорением (83). § 42. Физический смысл второго закона Ньютона. Масса как мера инертности (86). § 43. Импульс силы и количество движения (88). § 44. Значение системы единиц измерения для упрощения расчетов в физике (89). § 45. Единицы измерения силы и массы (92). § 46. Выражение силы тяжести через массу тела и ускорение свободного падения (94). § 47 Удельный вес вещества (96). § 48. Механическое взаимодействие тел. Третий закон динамики (97). § 49. Зависимость ускорений и скоростей, возникающих вследствие взаимодействия тел, от массы тел (100). § 50. Закон сохранения импульса (103). § 51. Давление тел на опору при движении в вертикальном направлении (104). § 52. Использование , взаимодействия тел в технике (105). § 53. Физические основы реактивного движения и полета многоступенчатых ракет (106). § 54. Закон независимости действия сил (109). § 55. Трение (110). § 56. Коэффициент трения. Свойства сил трения (112). § 57. Роль сил трения (114). § 58. Влияние окружающей среды на движение тел

(П5). Упражнения. 117

Глава 5. Основы статики. 118

• 59. Абсолютно твердое тело (118). § 60. Перенос точки приложения силы, действующей на твердое тело (118). § 61. Равновесие тела под действием сил (119). § 62. Сложение сил, направленных по одной прямой (120). §63. Сложение сил, направленных под углом друг к другу (123). § 64. Разложение силы на две составляющие, направленные под углом (127). § 65. Разложение сил на кронштейне. Наклонная плоскость (128). § 66. Понятие о сложении и вычитании векторных величин (131). § 67. Сложение параллельных сил, направленных в одну сторону' (133). § 68. Центр тяжести (135). § 69. Равновесие тела, имеющего точку или линию опоры (138). § 70. Устойчивое равновесие (140). § 71. Момент силы (140). § 72. Условия равновесия тела, имеющего неподвижную ось вращения (143). § 73. Пара сил (146).

Упражнения . . . 147

Глава 6. Деформации 149

• 74. Виды деформаций (149). § 75. Упругость, пластичность, твердость и хрупкость материалов (152). § 76. Напряжение в материале. Закон Гука (153). § 77. Упругие деформации продольного растяжения и сжатия. Модуль Юнга (155). § 78. Разрушающая нагрузка. \3апас прочности (156). § 79. Давление и единицы его измерения (156).

Глава 7. Работа и энергия. Закон сохранения энергии . . 159

• 80. Понятие о механической работе (159). §81. Превращение различных форм движения материи в механическую форму и обратно при выполнении работы (160). § 82. Величина механической работы (161). § 83. Единицы измерения работы (164). § 84. Мощность (165). § 85. Выражение мощности через силу и скорость движения (165). § 86. Единицы измерения мощности (167). § 87. Дополнительные единицы работы, выведенные из формулы мощности (167). §88. Коэффициент полезного действия машин (168). § 89. Простые механизмы. Работа на наклонной плоскости (170).§90. Рычаги и их применение (172). §91. Вечный двигатель первого рода. Золотое правило механики (173). § 92. Механическая энергия (174). § 93. Кинетическая энергия (176). § 94. Потенциальная энергия (179). § 95. Переход потенциальной энергии в кинетическую при свободном падении тела (181).
• 96. Закон сохранения энергии в механических процессах (183). § 97. Энергия как всеобщая мера движения материи. Закон сохранения и превращения энергии (184). § 98. Границы применимости классической механики (186).
• 99. Примеры вычисления работы и энергии (189). Упражнения . 191

Глава 8. Криволинейное и вращательное движения . . 193

• 100. Сложное движение (193). § 101. Движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту (195). § 102. Периодические движения (197). § 103. Равномерное движение по окружности. Линейная скорость (197). § 104. Период, частота и число оборотов (198). § 105. Равномерное вращение тела. Угловая скорость (199). § 106. Понятие о центростремительной силе (203). § 107. Вывод формулы центростремительного ускорения (205). § 108. Возникновение центростремительной силы (206). § 109. Понятие о центробежной силе (208). § ПО. Силы, действующие на связь при движении по окружности в вертикальной плоскости (209). § 111. Деформация тела при вращении (210). § 112. Центробежные механизмы (212). § 113. Примеры решения

задач (216). Упражнения. 218

Глава 9. Всемирное тяготение. 219

• 114. Взаимное притяжение тел друг к другу (219). § 115. Постоянная тяготения и её опытное определение (221). § 116. Понятие о поле тяготения (223). §117. Сила тяжести и закон всемирного тяготения (224). § 118, Значение закона

всемирного тяготения в астрономии (226). § 119. Космические скорости. Искусственные спутники Земли (227). § 120. Полеты космических кораблей (230).

Упражнения 231

Глава 10. Колебания и волны 232

• 121. Введение (232). § 122. Колебательное движение (232).
• 123. Условия возникновения колебаний (233). § 124. Параметры колебательного движения (236). § 125. Величины, характеризующие мгновенное состояние колеблющейся точки (238). § 126. Понятие о гармонических колебаниях (240). § 127. Связь между гармоническим колебанием и равномерным движением по окружности (241). § 128. Уравнение гармонического колебания и его график (244). § 129. Математический маятник (245). § 130. Законы колебания математического маятника (247). § 131, Физический маятник (249). § 132. Применение маятника в часах (250). § 133. Некоторые другие применения маятника (251). § 134. Волновые процессы (252). § 135. Перенос энергии бегущей волной (254). § 136. Длина волны (255). § 137. Поперечные и * продольные волны (256). § 138. Скорость распространения волнового движения (258). §139. Отражение волн (259).
• 140. Интерференция волн (261). § 141. Стоячие волны (264). § 142. Понятие о свободных и вынужденных колебаниях (265). § 143. Механический резонанс (266).

Глава 11. Звук. 270

• 144. Природа звука (270). § 145. Скорость звука (272).
• 146. Громкость звука, высота тона и тембр (272). § 147. Интерференция звуковых волн. Биения (275). § 148. Отражение и поглощение звука (277). § 149. Звуковой резонанс (279). § 150. Ультразвуки и их применение (280).

Глава 12. Элементы гидродинамики и аэродинамики . . 283

• 151. Значение гидро- и аэродинамики (283). § 152. Стационарный поток жидкости. Линии тока (284). § 153. Зависимость между давлением и скоростью движения в стационарном потоке (285). § 154. Практическое использование зависимости давления от скорости потока (288). § 155. Вязкость газов (290). § 156. Вязкость жидкости (291). § 157. Сопротивление движению тела в йсид кости и газе (292).
• 158. Понятие о подъемной силе, действующей на крыло самолета, и силе тяги винта (294). § 159. Корабль с подводными крыльями (295). § 160. Принцип устройства гидротурбин (296).

РАЗДЕЛИ!

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОТА

Глава 13. Основы молекулярно-кинетической теории . . 299

• 161. Введение (299). § 162. Краткая история возникновения молекулярно-кинетической теории и ее основные положения (299). § 163. Понятие о температуре (301). § 164.

Явления, подтверждающие наличие промежутков между молекулами вещества (302). § 165. Броуновское движение (303). § 166. Диффузия. Осмос (304). § 167. Явления, подтверждающие наличие сил взаимодействия между молекулами (307). § 168. Кинетическая и потенциальная энергии молекул (309).§ 169. Внутренняя энергия тела (311). § 170. Температура газа как мера средней кинетической энергии его молекул (311). § 171. Виды теплообмена (313). § 172. Понятие о статистическом методе изучения явлений природы (315). § 173. Скорости движения молекул газа. Понятие о распределении молекул газа по скоростям (316). § 174. Размеры, молекул (318). § 175. Массы атомов и молекул. Число Авогадро и число Лошмидта (319). § 176. Особенности теплового движения молекул в газах, жидкостях и твердых телах (321). § 177. Понятие вакуума (323).

Глава 14. Свойства жидкостей и твердых тел 326

• 178. Характеристика жидкого состояния вещества (326). § 179. Поверхностный слой жидкости (327). § 180. Энергия поверхностного слоя жидкости. Коэффициент поверхностного натяжения (329). § 181. Поверхностное натяжение (331). § 182. Каким образом возникает сила поверхностного натяжения (332). § 183. Смачивание. Краевой угол (336). § 184. Мениск. Давление, создаваемое искривленной поверхностью жидкости (337). § 185. Капиллярность. Капиллярные явления в быту и технике (338). § 186. Твердое тело. Кристаллические и аморфные тела (341).

Глава 15. Тепловое расширение тел 346

• 187. Тепловое расширение тел (346). § 188. Линейное расширение твердых тел при нагревании (347). § 189. Объемное расширение тел при нагревании (350). § 190. Зависимость плотности вещества от температуры (351). § 191. Особенности расширения твердых тел при нагревании (352). § 192. Особенности расширения жидкостей (353). § 193. Значениетепловогорасширениятел в природе и технике(356).

Упражнения 357

Глава 16. Свойства газов. 358

• 194. Газообразное состояние вещества и его характеристики (358). § 195. Объяснение давления газа на основе молекулярно-кинетической теории (359). § 196. Изотермический процесс в газе (361). § 197. Идеальный и реальные газы (363). § 198. Манометры (365). § 199. Изохорический процесс в газах. Закон Шарля (367). § 200. Абсолютный нуль (369). § 201. Термодинамическая температурная шкала (371). § 202. Выражение закона Шарля с помощью термодинамической температуры (373). § 203. Изобарический процесс в газах. Закон Гей-Люссака (374). § 204. Объединенный газовый закон. Приведение объема газа к нормальным условиям (376). § 205. Уравнение состояния идеального газа. Унирррсальная газовая постоянная (378).

Глава 17. Теплота и работа. Первое начало термодинамики 383

• 206. Количество теплоты как мера изменения внутренней энергии при теплообмене. Калориметр (383). § 207. Изменение внутренней энергии тела при нагревании и охлаждении (384). § 208. Изменение внутренней энергии в процессе выполнения работы. Опыт Джоуля (387). § 209. Топливо Коэффициент полезного действия нагревателя (389). § 210. Уравнение теплового баланса (391). § 211. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах. Первое начало термодинамики (392).
• 212. Понятие об адиабатном процессе (393). Упражнения. 399

Г лава 18. Изменение агрегатного состояния вещества . 400

• 213. Изменение агрегатного состояния вещества в природе и технике (400). § 214. Плавление и отвердевание (401). § 215. Температура плавления кристаллических тел (403). § 216. Удельная теплота плавления (405). § 217. Изменение объема и плотности вещества при плавлении и отвердевании , (403). § 218. Зависимость температуры и теплоты плавления от давления (408). § 219. Уравнение теплового баланса при плавлении и отвердевании (409). § 220. Растворы и сплавы (410). § 221. Понятие о парообразовании и конденсации. Испарение (411). § 222. Быстрота испарения. Сублимация (412). § 223. Теплота парообразования (413). § 224. Пары, насыщающие и не насыщающие пространство (414). §225. Свойства паров, насыщающих пространство (416). §226. Свойства паров, не насыщающих пространство (419). §227. Процесс кипения жидкости (420). § 228. Зависимость температуры кипения жидкости от давления. Точка кипения (423). § 229. Зависимость удельной теплоты парообразования от температуры (425). § 230. Уравнение теплового баланса при парообразовании и конденсации (427). §231. Перегретый пар и его использование в технике (429). § 232. Критическое состояние вещества (430). § 233. Сжижение газов и использование полученных жидкостей в технике (434). § 234. Водяной пар в атмосфере (436). § 235. Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы (437). § 236. Приборы для определения влажности воздуха (440).

Упражнения . 443

Глава 19. Тепловые двигатели 444

• 237. Принцип действия тепловых двигателей (444). § 238. Работа, совершаемая газом при расширении (445). § 239. Понятие об идеальной тепловой машине Карно (446). § 240. Коэффициент полезного действия тепловой машины (448).
• 241. Виды тепловых двигателей. Понятие о паровых машинах и паровых турбинах (449). § 242. Двигатели внутреннего сгорания (450). § 243. Реактивные двигатели (453).
• 244. Понятие о втором начале термодинамики. Вечный двигатель второго рода (456).

Приложение 460

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий курс физики написан для средних специальных учебных заведений в соответствии с программами по физике 1962 г. с объемом курса в 210 и 280 учебных часов.

Материал, относящийся только к курсу на 280 часов, изложен в главах 6, 12, 19, 30 и в параграфах 67—70 главы 5, в параграфах 100, 101 главы 8, в параграфах 127, 128 главы 10 и в параграфах 386—394 главы 29.

Особое внимание авторами было уделено разъяснению физического смысла описываемых явлений и понятий, а также принципу сохранения энергии. Авторы стремились излагать материал с точки зрения современной физики, в доступной форме ознакомить учащихся с новыми явлениями в области физики и с их использованием в технике. Поэтому в книге имеется небольшой сверхпрограммный материал, набранный мелким шрифтом, который, по мнению авторов, должен помочь учащимся составить правильное представление о современной физике.

В книгу включены примеры решения типичных задач и небольшое число упражнений. Все изложение материала и решение задач сделано в системе СИ.

Авторы надеются, что эта книга может быть использована также при самостоятельном изучении элементарной физики и при подготовке к конкурсным экзаменам по физике в высшие учебные заведения.

Главы 19, 32—36 написаны В. А. Маранджяном. Глава 30 написана совместно Г. Л. Ждановым и Л. С. Ждановым. Весь остальной материал написан Л. G. Ждановым.

Авторы приносят большую благодарность рецензентам и всем лицам, прочитавшим текст рукописи и сделавшим ряд весьма полезных указаний, позволивших улучшить книгу в процессе ее переработки.

Авторы