Основы физики. Т.1. Движение и силы, законы сохранения, молекулярно-кинетическая теория газа, молекулярные силы и агрегатные состояния вещества, электродинамика

Автор(ы):Яворский Б. М., Пинский А. А.
06.10.2007
Год изд.:1974
Описание: Введение новых программ по физике для средней школы, организация факультативных курсов физики, наличие физико-математических школ вызвали потребность в пособиях, где основы физики излагались бы значительно шире и глубже, чем это может быть сделано в стабильном учебнике. Данная книга является первой частью двухтомника, в котором излагаются основы физики на более Современной основе, чем это обычно принято. Вопросы механики связаны с теорией относительности и соотношением неопределенностей, законы сохранения энергии, импульса и момента импульса - с принципами симметрии пространства и времени, основы термодинамики - с молекулярной статистикой и строением вещества, гидромеханика - с теорией ударных волн. От читателя требуется лишь основательное знание физики, алгебры и начал тригонометрии в объеме восьмилетней школы. Книга предназначена для учащихся старших классов средней школы. Она может быть также полезна преподавателям физики школ и техникумов и студентам вузов.
Оглавление: Предисловие [11]
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ДВИЖЕНИЕ И СИЛЫ
Глава 1. Скорость [15]
  § 1.1. Механическое движение [15]
  § 1.2. Система отсчета. Траектория [16]
  § 1.3. Прямолинейное движение. Закон движения [18]
  § 1.4. Равномерное движение [19]
  § 1.5. Переменное движение [20]
  § 1.6. Средняя скорость [21]
  § 1.7. Мгновенная скорость переменного движения [23]
Глава 2. Инерция [24]
  § 2.1. Принцип инерции [24]
  § 2.2. Инерциальиые системы отсчета [26]
  § 2.3. Принцип относительности [28]
  § 2.4. Преобразования Галилея [29]
  § 2.5. Классический закон сложения скоростей [31]
Глава 3. Скаляры и векторы. Вектор скорости [31]
  § 3.1. Скалярные величины [31]
  § 3.2. Векторные величины [32]
  § 3.3. Некоторые операции над векторами [33]
  § 3.4. Разложение вектора на два слагаемых [35]
  § 3.5. Скорость — вектор [36]
  § 3.6. Сложение скоростей [37]
Глава 4. Ускорение [39]
  § 4.1. Среднее и мгновенное ускорение [39]
  § 4.2. Прямолинейное переменное движение [39]
  § 4.3. Прямолинейное равнопеременное движение [40]
  § 4.4. График скорости при равнопеременном движении [40]
  § 4.5. Графическое вычисление перемещения [41]
  § 4.6. Перемещение и средняя скорость при равнопеременном движении [42]
  § 4.7. Равномерное движение материальной точки по окружности [43]
  § 4.8. Ускорение при равномерном движении материальной точки по окружности [44]
Глава 5. Сила [45]
  § 5.1. Сила — мера взаимодействия тел [45]
  § 5.2. Упругие и пластические деформации [46]
  § 5.3. Сила — вектор [48]
  § 5.4. Сложение и разложение сил, приложенных к материальной точке [49]
Глава 6. Вес и масса [50]
  § 6.1. Сила тяжести. Вес [51]
  § 6.2. Свободное падение [52]
  § 6.3. Масса тела [54]
  § 6.4. Плотность вещества [54]
Глава 7. Основной закон динамики [55]
  § 7.1. Сила и ускорение [55]
  § 7.2. Применения основного закона динамики [58]
  § 7.3. Невесомость [60]
  § 7.4. Система единиц [61]
  § 7.5. Международная система единиц [62]
  § 7.6. Системы единиц СГС и МКГСС [63]
Глава 8. Закон движения материальной точки и начальные условия [64]
  § 8.1. Основная задача динамики [64]
  § 8.2. Движение материальной точки под действием силы тяжести [65]
  § 8.3. Численное решение основной задачи динамики [67]
  § 8.4. Движение тела под действием упругой силы [68]
  § 8.5. Величины, определяющие закон движения материальной точки [71]
Глава 9. Тяготение [72]
  § 9.1. Открытие закона тяготения [72]
  § 9.2. Закон тяготения Ньютона [74]
  § 9.3. Опыт Кавендиша [75]
  § 9.4. Определение расстояний от Солнца до планет [75]
  § 9.5. Поле тяготения [76]
  § 9.6. Напряженность поля тяготения [77]
  § 9.7. Поле тяготения Земли [77]
  § 9.8. Влияние вращения Земли на ускорение свободного падения [79]
Глава 10. Электрические силы [80]
  § 10.1. Электрический заряд [80]
  § 10.2. Закон Кулона [81]
  § 10.3. Единицы заряда и системы единиц [83]
  § 10.4. Диполь [84]
  § 10.5. Электрическое поле. Напряженность [86]
  § 10.6. Поле точечного заряда и диполя [87]
Глава 11. Трение [89]
  § 11.1. Внешнее и внутреннее трение [89]
  § 11.2. Тренне покоя [90]
  § 11.3. Угол трения [92]
  § 11.4. Трение скольжения [93]
  § 11.5. Трение качения [94]
  § 11.6. Движение тел под действием силы трения [94]
  § 11.7. Внутреннее трение [95]
  § 11.8. Движение тела в жидкости [97]
  § 11.9. Падение тела в жидкости или газе [99]
Глава 12. Теория относительности [101]
  § 12.1. Скорость света и закон сложения скоростей [101]
  § 12.2. Основные постулаты специальной теории относительности [103]
  § 12.3. Одновременность событий [104]
  § 12.4. Одновременность и длина [107]
  § 12.5. Релятивистский закон сложения скоростей [107]
  § 12.6. Предельный характер скорости света [109]
  § 12.7. Преобразования Лоренца [110]
  § 12.8. Длина отрезка [111]
  § 12.9. Промежуток времени между двумя событиями [111]
  § 12.10. Промежуток времени между причиной и следствием [112]
  § 12.11. Соотношение между релятивистской и ньютоновской механикой [114]
Глава 13. Масса, импульс и сила в теории относительности [115]
  § 13.1. Релятивистская масса [115]
  § 13.2. Основной закон динамики в теории относительности [116]
  § 13.3. Соотношение между ньютоновской и релятивистской динамикой [117]
Глава 14. Закон движения и соотношение неопределенностей [119]
  § 14.1. Начальные условия и измерительная аппаратура [119]
  § 14.2. Соотношение неопределенностей [123]
  § 14.3. Соотношение неопределенностей и классическая механика [123]
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
Глава 15. Закон сохранения импульса [127]
  § 15.1. Замкнутая система тел [127]
  § 15.2. Закон сохранения импульса [128]
  § 15.3. Явление отдачи [129]
  § 15.4. Измерение масс [131]
  § 15.5. Реактивное движение [131]
  § 15.6. Расчет запаса топлива [132]
  § 15.7. Центр инерции [133]
  § 15.8. Движение центра инерции [134]
Глава 16. Полная и кинетическая энергия [136]
  § 16.1. Полная энергия тела [136]
  § 16.2. Кинетическая энергия [137]
  § 16.3. Энергия и импульс [138]
  § 16.4. Кинетическая энергия и работа [138]
  § 16.5. Мощность [141]
  § 16.6. Единицы измерения энергии, работы и мощности [141]
  § 16.7. Импульс и энергия локализованной частицы [142]
Глава 17. Элементарная теория столкновений [144]
  § 17.1. Что такое столкновение? [144]
  § 17.2. Абсолютно неупругий удар [145]
  § 17.3. Упругий удар [147]
  § 17.4. Замедление нейтронов [148]
  § 17.5. Давление потока частиц на стенку [149]
Глава 18. Консервативные силы и потенциальная энергия [151]
  § 18.1. Работа переменной силы [151]
  § 18.2. Работа упругой силы [152]
  § 18.3. Работа кулоновской силы [153]
  § 18.4. Работа гравитационной силы [155]
  § 18.5. Консервативные силы [156]
  § 18.6. Потенциальная энергия упругих, кулоновских и гравитационных взаимодействий [157]
  § 18.7. Потенциал электростатического поля [159]
  § 18.8. Потенциал поля точечного заряда [160]
  § 18.9. Энергия электрического поля [161]
Глава 19. Закон сохранения энергии в ньютоновской механике [161]
  § 19.1. Механическая энергия и ее сохранение [161]
  § 19.2. Механическая энергия и трение [162]
  § 19.3. Космические скорости [163]
  § 19.4. «Чертова петля» [164]
  § 19.5. Потенциальные кривые [164]
  § 19.6. Потенциальная энергия и равновесие [167]
Глава 20. Внутренняя энергия [168]
  § 20.1. Внутренняя энергия системы частиц [168]
  § 20.2. Изменение внутренней энергии при деформации тела [169]
  § 20.3. Изменение внутренней энергии тела при тепловых процессах [170]
  § 20.4. Изменение внутренней энергии при химических реакциях [171]
  § 20.5. Изменение внутренней энергии при ядерных реакциях [172]
Глава 21. Закон сохранения энергии [173]
  § 21.1. Работа как мера изменения полной и внутренней энергии [173]
  § 21.2. Теплообмен [174]
  § 21.3. Количество теплоты [175]
  § 21.4. Первое начало термодинамики [176]
  § 21.5. Адиабатически изолированная система [177]
  § 21.6. Закон сохранения энергии [178]
  § 21.7. Закон сохранения массы [178]
  § 21.8. Еще о релятивистской массе [180]
Глава 22. Закон сохранения момента импульса [182]
  § 22.1. Особенности вращательного движения [182]
  § 22.2. Кинетическая энергия и момент инерции [182]
  § 22.3. Зависимость момента инерции от положения оси вращения [184]
  § 22.4. Момент силы [186]
  § 22.5. Условие равновесия тела, имеющего ось вращения [187]
  § 22.6. Момент импульса и основное уравнение динамики [188]
  § 22.7. Закон сохранения момента импульса [189]
  § 22.8. Аналогия между величинами и соотношениями между ними при поступательном и вращательном движениях [191]
Глава 23. Симметрия в природе и законы сохранения [192]
  § 23.1. Законы сохранения как основные законы природы [192]
  § 23.2. Законы сохранения как принципы запрета [193]
  § 23.3. Законы сохранения и симметрия пространства — времени [194]
  § 23.4. Однородность времени и сохранение энергии [195]
Глава 24. Неинерциальные системы отсчета и тяготение [196]
  § 24.1. Явления в ускоренно движущейся системе отсчета [196]
  § 24.2. Силы инерции [198]
  § 24.3. Особенности сил инерции [200]
  § 24.4. Пространство и время в неинерциальных системах отсчета [200]
  § 24.5. Принцип эквивалентности [203]
  § 24.6. Понятие о теории тяготения Эйнштейна [205]
  § 24.7. Парадокс близнецов [208]
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗА
Глава 25. Молекулярное движение [211]
  § 25.1. Как измерили скорость движения молекул [211]
  § 25.2. Распределение молекул по скоростям [213]
  § 25.3. Длина свободного пробега молекулы [215]
  § 25.4. Диффузия [217]
  § 25.5. Закон диффузии [218]
  § 25.6. Разделение газовых смесей [219]
Глава 26. Идеальный газ [221]
  § 26.1. Давление газа [221]
  § 26.2. Единицы давления [223]
  § 26.3. Идеальный газ [225]
  § 26.4. Температура [226]
  § 26.5. Абсолютная температура и уравнение состояния идеального газа [228]
  § 26.6. Газовый термометр [228]
  § 26.7. Градус и кельвии. Практическая и абсолютная шкала температур [229]
  § 26.8. Абсолютный нуль [231]
  § 26.9. Число Авогадро и постоянная Больцмана [232]
  § 26.10. Распределение молекул в силовом поле [235]
  § 26.11. Барометрическое распределение [236]
Глава 27. Идеальный газ и первое начало термодинамики [238]
  § 27.1. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа [238]
  § 27.2. Работа при расширении идеального газа [239]
  § 27.3. Первое начало термодинамики и теплоемкость газа [240]
  § 27.4. Изохорный процесс [241]
  § 27.5. Изобарный процесс [242]
  § 27.6. Изотермический процесс [244]
  § 27.7. Адиабатный процесс [244]
  § 27.8. Теплоемкость двухатомного газа [246]
  § 27.9. Понятие о квантовой теории теплоемкости газов [249]
Глава 28. Второе начало термодинамики [253]
  § 28.1. Квазистатические процессы [253]
  § 28.2. Обратимые процессы [254]
  § 28.3. Необратимость реальных тепловых процессов [255]
  § 28.4. Необратимость и статистика [256]
  § 28.5. Диффузия и термодинамическая вероятность [259]
  § 28.6. Термодинамическая вероятность и другие тепловые процессы [260]
  § 28.7. Термодинамическая вероятность и энтропия [261]
  § 28.8. Энтропия и теплообмен [263]
  § 28.9. Второе начало термодинамики [265]
  § 28.10. Статистический смысл второго начала термодинамики. Флуктуации [266]
  § 28.11. Броуновское движение и флуктуации [267]
  § 28.12. Броуновское движение и постоянная Больцмана [268]
Глава 29. Тепловые машины [271]
  § 29.1. Тепловые машины и развитие техники [271]
  § 29.2. Тепловой двигатель [271]
  § 29.3. Схематическое устройство и энергетический баланс теплового двигателя [272]
  § 29.4. Тепловой двигатель и второе начало термодинамики [273]
  § 29.5. Цикл Карно [274]
  § 29.6. К.п.д. реального двигателя [275]
  § 29.7. Обратный цикл Карно [276]
  § 29.8. Холодильная установка и тепловой насос [278]
Глава 30. Основы газовой динамики [279]
  § 30.1. Термодинамические параметры движущегося газа [279]
  § 30.2. Уравнение неразрывности [280]
  § 30.3. Уравнение импульсов [280]
  § 30.4. Уравнение Бернулли [281]
  § 30.5. Скорость распространения упругих возмущений [282]
  § 30.6. Учет сжимаемости газа. Число Маха [285]
  § 30.7. Конус Маха [286]
  § 30.8. Ударная головная волна [287]
  § 30.9. Явления на прямом скачке уплотнения [288]
  § 30.10. Волновое сопротивление [289]
  § 30.11. Сопло [291]
  § 30.12. Аналогия между соплом и тепловой машиной [292]
  § 30.13. Сопло Лаваля [293]
  § 30.14. Реактивный двигатель [293]
  § 30.15. Крыло самолета [295]
  § 30.16. Измерение давления и скорости в потоке жидкости [296]
  § 30.17. Учет вязкости. Сопротивление трубопроводов [297]
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИЛЫ И АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
Глава 31. Молекулярные силы [299]
  § 31.1. Плотность и сжимаемость вещества [299]
  § 31.2. Молекулярные силы [300]
  § 31.3. Электрическое происхождение молекулярных сил [301]
  § 31.4. График молекулярных сил [303]
  § 31.5. Потенциальная кривая молекулярного взаимодействия [305]
  § 31.6. Тепловое расширение твердых тел и жидкостей [306]
Глава 32. Дальний порядок. [307]
  § 32.1. Монокристалл [307]
  § 32.2. Поликристалл [309]
  § 32.3. Кристаллическая решетка. Дальний порядок [310]
  § 32.4. Дефекты упаковки и блочная структура кристалла [311]
  § 32.5. Движение дефектов и диффузия [313]
  § 32.6. Движение дислокаций и деформация кристалла [314]
Глава 33. Плотная упаковка частиц [315]
  § 33.1. Типы кристаллических связей [315]
  § 33.2. Плотнейшая упаковка одинаковых шаров [318]
  § 33.3. Плотнейшие упаковки шаров с разными радиусами [319]
  § 33.4. Решетки, которые нельзя представить как упаковку шаров [320]
  § 33.5. Структура льда [322]
  § 33.6. Полимеры [322]
Глава 34. Ближний порядок [324]
  § 34.1. Особенности жидкого состояния [324]
  § 34.2. Структура жидкости и ее свойства [325]
  § 34.3. Среднее время оседлой жизни [327]
  § 34.4. Диффузия в жидкостях [328]
  § 34.5. Вязкость жидкостей [329]
  § 34.6. Аморфные тела [331]
  § 34.7. Энергия поверхностного слоя и поверхностное натяжение жидкости [331]
  § 34.8. Давление под искривленной поверхностью жидкости [333]
  § 34.9. Капиллярные явления [334]
  § 34.10. Адсорбция. Эффект Ребиндера [335]
Глава 35. Пары [337]
  § 35.1. Испарение [337]
  § 35.2. Насыщенный пар [338]
  § 35.3. Давление насыщенного пара [339]
  § 35.4. Изотерма пара [342]
  § 35.5. Критическое состояние вещества [343]
  § 35.6. Влажность воздуха [344]
Глава 36. Фазовые переходы [346]
  § 36.1. Изменение агрегатного состояния [346]
  § 36.2. Диаграмма перехода жидкость — газ [347]
  § 36.3. Диаграмма перехода кристалл — газ [348]
  § 36.4. Диаграмма перехода кристалл — жидкость [348]
  § 36.5. Диаграмма перехода кристалл — кристалл [349]
  § 36.6. Тройная точка [350]
  § 36.7. Изменение внутренней энергии при фазовых переходах первого рода [351]
  § 36.8. Метастабильные состояния [353]
  § 36.9. Конденсация. Пересыщенный пар [355]
  § 36 10. Кипение. Перегретая жидкость [356]
  § 36.11. Сжижение газов [358]
ЧАСТЬ ПЯТАЯ. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Глава 37. Поле неподвижных зарядов в вакууме [360]
  § 37.1. Силовые линии [360]
  § 37.2. Эквипотенциальные поверхности [361]
  § 37.3. Связь между напряженностью и потенциалом [362]
  § 37.4. Диполь в электрическом поле [363]
  § 37.5. Плоский конденсатор [365]
  § 37.6. Электроемкость [366]
  § 37.7. Энергия поля. Плотность энергии [367]
  § 37.8. Сила взаимодействия между пластинами конденсатора [367]
  § 37.9. Проводник в электрическом поле [369]
  § 37.10. Определение заряда электрона [370]
Глава 38. Диэлектрики [372]
  § 38.1. Электрическое поле при наличии диэлектрика [372]
  § 38.2. Вектор поляризации [373]
  § 38.3. Электрическая восприимчивость [374]
  § 38.4. Энергия поля в диэлектрике [374]
  § 38.5. Деформационная поляризуемость [376]
  § 38.6. Ориентационная поляризуемость [377]
Глава 39. Постоянный ток [379]
  § 39.1. Стороннее поле. Напряжение и э.д.с. [379]
  § 39.2. Сила тока и плотность тока [381]
  § 39.3. Закон Ома для однородного участка цепи [383]
  § 39.4. Сопротивление [383]
  § 39.5. Закон Ома в дифференциальной форме [384]
  § 39.6. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для замкнутой цепи [385]
  § 39.7. Закон Джоуля — Ленца [386]
  § 39.8. Зарядка и разрядка конденсатора [387]
Глава 40. Магнитное поле в вакууме [388]
  § 40.1 Взаимодействие токов. Магнитные силы [388]
  § 40.2. Закон преобразования для поперечного импульса и поперечной силы [389]
  § 40.3.Взаимодействие между движущимися зарядами [390]
  § 40.4.Вектор индукции магнитного поля. Силовые линии [392]
  § 40.5. Магнитное поле проводника с током [393]
  § 40.6. Магнитный момент [395]
  § 40.7. Напряженность магнитного поля [397]
  § 40.8. Магнитное поле соленоида [398]
  § 40.9. Инвариантность электрического заряда [398]
Глава 41. Заряды и токи в магнитном поле [399]
  § 41.1. Сила Лоренца [399]
  § 41.2. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле [401]
  § 41.3. Определение знака заряда элементарных частиц [402]
  § 41.4. Циклотрон [403]
  § 41.5. Энергия частицы и условие синхронизации [405]
  § 41.6. Синхрофазотрон [406]
  § 41.7. Удельный заряд электрона [409]
  § 41.8. Удельный заряд иона [410]
  § 41.9. Проводник с током в магнитном поле [411]
  § 41.10. Рамка с током в магнитном поле [412]
Глава 42. Магнетики [413]
  § 42.1. Три типа магнетиков [413]
  § 42.2. Магнитный момент атома [415]
  § 42.3. Величины, характеризующие магнитное поле в веществе [416]
  § 42.4. Диамагнетизм [417]
  § 42.5. Парамагнетизм [419]
  § 42.6. Ферромагнетизм. Точка Кюри [421]
  § 42.7. Гистерезис [423]
  § 42.8. Доменная структура ферромагнетиков [424 ]
  § 42.9. Опыт Эйнштейна и де-Гааза [427]
  § 42.10. Опыт Штерна и Герлаха [428]
  § 42.11. Спин электрона [430]
  § 42.12. Антиферромагнетизм [431]
Глава 43. Электромагнитная индукция [433]
  § 43.1. Открытие Фарадея [433]
  § 43.2. Явление электромагнитной индукции и сила Лоренца [434]
  § 43.3. Электродвижущая сила индукции [435]
  § 43.4. Явление индукции в неподвижном проводнике [436]
  § 43.5. Напряженность индуцированного поля [437]
  § 43.6. Электромагнитное поле и принцип относительности [437]
  § 43.7. Закон индукции Фарадея [438]
  § 43.8. Правило Ленца [440]
  § 43.9. Электромагнитная индукция и закон сохранения энергии [440]
  § 43.10. Самоиндукция [441]
  § 43.11. Энергия электромагнитного поля [442]
  § 43.12. Включение цепи с индуктивностью [443]
Глава 44. Электропроводность твердых тел [444]
  § 44.1. Экспериментальные основы электронной теории проводимости металлов [444]
  § 44.2. Эффект Холла [446]
  § 44.3. Электронный газ [449]
  § 44.4. Вывод закона Ома из электронной теории [450]
  § 44.5. Электропроводность металлов и полупроводников [452]
  § 44.6. Вывод закона Джоуля — Ленца [453]
  § 44.7. Контактная разность потенциалов [455]
  § 44.8. Термоэлектричество [456]
  § 44.9. Работа выхода [457]
Глава 45. Теплоемкость и теплопроводность твердых тел [459]
  § 45.1. Теплоемкость [459]
  § 45.2. Теплоемкость металлов [461]
  § 45.3. Теплопроводность изоляторов [461]
  § 45.4. Теплопроводность металлов [464]
Глава 46. Электропроводность электролитов [466]
  § 46.1. Электролитическая диссоциация [466]
  § 46.2. Закон Ома и электропроводность электролитов [467]
  § 46.3. Законы Фарадея [468]
  § 46.4. Гальванический элемент [469]
  § 46.5. Аккумуляторы [470]
Глава 47. Ток в вакууме [471]
  § 47.1. Термоэлектронная эмиссия [471]
  § 47.2. Диод и его характеристика [472]
  § 47.3. Триод и его характеристика [474]
  § 47.4. Электронно-лучевая трубка [475]
Глава 48. Ток в газах [476]
  § 48.1. Ионизация и рекомбинация [476]
  § 48.2. Несамостоятельный разряд [478]
  § 48.3. Ударная ионизация [480]
  § 48.4. Счетчик Гейгера — Мюллера [481]
  § 48.5. Самостоятельный разряд. Плазма [482]
  § 48.6. Тлеющий разряд [484]
  § 48.7. Плазма в магнитном поле [485]
  § 48.8. Сжатие и удержание плазмы [487]
  § 48.9. МГД-генератор [489]
Предметный указатель [491]
Формат: djvu
Размер:7753018 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 201 Рейтинг
Открыть: