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: | 134 |
Открыть: | Ссылка (RU) |