Кинематика твердого тела Силы Виды взаимодействий Эффективность реактивного движения Момент инерции Механические колебания Затухающие колебания Специальная теория относительности Квантовая и ядерная физика

Лекции по физике 1 курс Неинерциальные системы отсчета

Эффективность реактивного движения

Полная механическая энергия

Укажите взаимосвязь между работой результирующей всех сил и приращением кинетической энергии.

Является  ли потенциальная энергия частицы однозначной физической величиной.

Столкновения Характеристики столкновения.

Диаграмма столкновения Рассмотрим способ получения диаграммы столкновения для абсолютно упругого удара.

Чему равна относительная скорость сталкивающихся частиц при абсолютно неупругом ударе?

Гравитация Законы Кеплера.

Силовые и энергетические характеристики гравитационного поля.

Гравитационный радиус Энергия покоя тела массы  равна  (см. раздел, посвященный специальной теории относительности).

Движение в гравитационном поле солнечной системы Рассмотрим особенности движения в гравитационном поле солнечной системы.

Космические скорости Рассмотрим так называемые космические скорости.  космической скоростью называется скорость, с которой тело массой  может двигаться вокруг Земли по круговой орбите радиуса (низкие орбиты), где   - радиус Земли.

При запуске ракеты по и против орбитальной скорости движения Земли имеем:   и .  космической скоростью называется минимальная скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно могло упасть в заданную точку Солнца.

Форма Земли Рассмотрим форму Земли. Первую численную оценку величины отклонения формы Земли от шарообразной дал Ньютон.

Охарактеризуйте гравитационное взаимодействие шарового слояматерии  и находящейся во внешнем пространстве материальной

 точки.

Движение тел переменной массы Уравнение Мещерского.

Формула Циолковского

Неинерциальные системы отсчета Силы инерции.

Движение во вращающейся неинерциальной системе отсчета Рассмотрим вращающуюся НСО.

Уравнение относительного движения материальной точки в гравитационном поле Земли.

Ускорение свободного падения. Вес тела.

Можно ли ввести единое  время в системе отсчета, связанной с поверхностью Земли?

Рассмотрим  эффективность реактивного движения, используя формулу Циолковского. Предположим, что ракету необходимо ускорить до скорости  с помощью химического топлива, когда скорость истекающих газов не превышает . Рассчитаем долю первоначальной массы, которая будет ускорена при этом. Перепишем последнюю формулу:

.  (8.14)

 Следовательно, если полезный груз будет , то общая масса ракеты должна быть . Достаточно сказать, что масса Метагалактики (т.е. той части Вселенной, которая доступна обнаружению методами современной оптической, гамма- и радио- астрономии) составляет . Поэтому об ускорении ракет до релятивистских скоростей на химическом топливе не может быть и речи. Для ядерных реакций, использующих энергию деления, . Тогда . Это несравненно лучше предыдущего результата, но все же достаточно плохо, так как полезная нагрузка составляет одну миллионную от общей массы ракеты. Для фотонных ракет  (реактивная тяга создается излучением фотонов). Соотношение на массы: . Таким образом, фотонные ракеты при условии их технической реализации были бы весьма эффективными.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Запишите закон сохранения импульса для движения тел с

 переменной массой.

2. Приведите уравнение Мещерского в проекции на направление

 движения.

3. Выведите выражение для приращения скорости при

 нерелятивистском движении  ракеты масса которой уменьшилась

 в два раза.

4. Как зависит от  скорости реактивной струи относительное

 изменение массы ракеты при движении со скоростью ?


Физика решение курсовой