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Cómo aprender bien física y mecánica en la escuela secundaria

Teoremas, leyes y tablas de fórmulas físicas

1. Movimiento del plasma (1) ------ Movimiento lineal

1) Movimiento lineal de velocidad uniforme

1. Velocidad promedio V = s/t (fórmula de definición) 2 .Útil inferencia Vt2-Vo2 = 2as

3. Velocidad intermedia Vt/2 = V plana = (Vt+Vo)/2 4. Velocidad terminal Vt = Vo+at

5. Intermedia posición velocidad Vs/2 = [(Vo2+Vt2)/2]1/2 6. Desplazamiento s = V plano t = Vot+at2/2 = Vt/2t

7. -Vo)/t {Con Vo como dirección positiva, a y Vo están en la misma dirección (aceleración) a> 0 si la dirección es opuesta, a<

8. es una fase continua La diferencia entre desplazamientos en tiempos iguales (T)

9. Principales cantidades físicas y unidades: velocidad inicial (Vo): m/s; aceleración (a): m/s2; velocidad final (Vt): m/s; tiempo (t) segundos (s): metros); (m); distancia: metros; conversión de unidades de velocidad: 1m/s=3,6km/h.

Nota:

(1) La velocidad promedio es un vector

(2) Si la velocidad de un objeto es grande, la aceleración no es necesariamente; grande;

(3)a=(Vt-Vo)/t es solo una ecuación dimensional, no una ecuación determinante;

(4) Otro contenido relacionado: punto de masa, desplazamiento y distancia, sistema de referencia, tiempo y par [Ver Volumen 1, P19]/diagrama s-t, diagrama v-t/velocidad y tasa, velocidad instantánea [Ver Volumen 1, P24].

2) Movimiento en caída libre

1. Velocidad inicial Vo=0 2. Velocidad final Vt=gt

3. Altura de descenso h=gt2/2 ( Calcule hacia abajo a partir de Vo) 4. Infiera Vt2 = 2gh

Nota:

(1) El movimiento en caída libre es un movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero y sigue un movimiento lineal uniformemente acelerado. reglas de movimiento. Movimiento lineal;

(2) a=g=9.8m/s2≈10m/s2 (la aceleración gravitacional es pequeña cerca del ecuador, menor en áreas montañosas que en tierras planas, y la dirección es vertical hacia abajo) .

(3) Movimiento vertical ascendente

1. Desplazamiento s=Vot-gt2/2 2. Velocidad final Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/ s2 )

3. Inferencia útil Vt2-Vo2=-2gs 4. Altura máxima de elevación Hm=Vo2/2g (desde el punto de lanzamiento)

5. g (el tiempo desde que se lanza hasta que vuelve al lugar original)

Nota:

(1) Procesamiento de todo el proceso: es un movimiento lineal de desaceleración uniforme, hacia arriba es el positivo dirección, aceleración Tome un valor negativo;

(2) Procesamiento de segmentación: hacia arriba es un movimiento lineal de desaceleración uniforme, hacia abajo es un movimiento de caída libre, que es simétrico;

(3) Proceso de ascenso y descenso El proceso tiene simetría, como velocidad equivalente y inversa en el mismo punto.

.

2. Movimiento de masa (2) ---- Movimiento curvilíneo, gravedad

1) Movimiento parabólico

1. 2. Velocidad vertical: Desplazamiento horizontal: x = Vot 4. Desplazamiento vertical: y = gt2/2

5. Tiempo de movimiento t = (2y/g)1/2 (normalmente también se expresa como (2h/ g)1/2)

6. Velocidad integral Vt = (Vx2+Vy2)1/2 = [Vo2+(gt)2]1/2

Dirección de velocidad integral y horizontal ángulo β: tgβ=Vy/Vx=gt/V0

7. Desplazamiento integral: s=(x2+y2)1/2,

Dirección del desplazamiento: s = (x2+ y2)1/2,

Dirección de desplazamiento: s=(x2+y2)1/2,

Dirección de desplazamiento: s=(y2+y2)1/ 2.

Dirección de desplazamiento: x=(y2+y2),

Dirección de desplazamiento: x=Vot,

Dirección de desplazamiento y ángulo horizontal α: tgα= y/x= gt/2Vo

8. Aceleración horizontal: ax=0; aceleración vertical: ay=g

Nota:

(1) Movimiento parabólico Es uniforme movimiento lineal con aceleración g, que puede considerarse como una combinación de movimiento lineal uniforme horizontal y movimiento vertical de caída libre.

(2) El tiempo de movimiento está determinado por la altura de caída h(y) y no tiene nada que ver con la velocidad parabólica horizontal.

(3) La relación entre θ y β; es tgβ=2tgα;

(4) En el movimiento parabólico, el tiempo t es la clave para resolver el problema (5) Un objeto que se mueve en una curva debe tener aceleración y dirección; de la fuerza resultante (aceleración) no están en la misma línea recta, el objeto se moverá en una curva. Cuando la dirección de la velocidad y la dirección de la fuerza resultante (aceleración) no están en la misma línea recta, el objeto se moverá en una curva.

2) Movimiento circular uniforme

1. Velocidad lineal V = s/t = 2πr/T 2. Velocidad angular ω = Φ/t = 2π/T = 2πf

3. Aceleración centrípeta a = V2/r = ω2r = (2π/T)2r 4. Fuerza centrípeta F centro = mV2/r = mω2r = mr(2π/T)2 = mωv = F fit

5. Periodo y frecuencia

5: T = 1/f 6. La relación entre velocidad angular y velocidad lineal: V = ωr

7. velocidad y velocidad de rotación ω = 2πn (aquí la frecuencia y la velocidad de rotación tienen el mismo significado)

8. Principales cantidades físicas y unidades: longitud de arco (s): metro (m) ángulo (Φ): radianes; (rad); frecuencia (f): hercios (Hz); período (T): segundos (s); velocidad de rotación (n): r/s; m); velocidad lineal (V): m/s; velocidad angular (ω): rad/s; aceleración centrípeta: m/s2.

Nota:

(1) La fuerza centrípeta puede ser proporcionada por una fuerza específica, o por una fuerza resultante o una fuerza componente. Su dirección es siempre perpendicular a la dirección de la velocidad. y señaló el centro del círculo.

(2) La fuerza centrípeta puede ser proporcionada por una fuerza específica, una fuerza resultante o una fuerza componente. p>

(2) La fuerza centrípeta de un objeto en movimiento circular uniforme es igual a la fuerza resultante. La fuerza centrípeta solo cambia la dirección de la velocidad, pero no cambia la magnitud de la velocidad. Por tanto, la energía cinética del objeto permanece sin cambios. La fuerza centrípeta no realiza trabajo, pero el impulso continúa.

3) Gravedad

1. Tercera ley de Kepler: T2/R3=K (=4π2/GM) {R: radio orbital, T: período, K: constante (Tiene nada que ver con la masa del planeta, sino que depende de la masa del objeto central)}}

2.

2. La ley de la gravitación universal: F=Gm1m2/. r2 (G=6,67×10-11N? 6?1m2/kg2, su dirección rectilínea)

3. Gravedad celeste y aceleración gravitacional: GMm/R2=mg; : radio del cuerpo celeste (metros), M: masa del cuerpo celeste ( Kilogramo)}

4.}

4. Velocidad orbital del satélite, velocidad angular, período: V = (GM/ r)1/2; ω = (GM/r3)1/ 2; T = 2π( r3/GM)1/2{M: la masa del objeto central}

5. segundo y tercero) velocidad cósmica V1 = (g-tierra r-tierra)1/2 = (GM/r-tierra)1/2 = 7,9 km/s V2 = 11,2 km/s V3 = 16,7 km/s <; /p>

6. Satélite geosincrónico GMm/(r -tierra + h)2 = m4π2(r-tierra + h)/T2{T2 = m4π2(r-tierra + h)/T2 = m4π2(r-tierra + h) = m4π2(r-tierra + h) = m4π2 (r-tierra + h) = m4π2(r-tierra + h) = m4π2(r-tierra + h) /T2{T2=2π2(r-tierra + h)/T2=2π2(r-tierra + h)/ T2=2π2(r-tierra + h). )/T2{h≈36000km, h: altura desde la superficie terrestre, r tierra: radio de la tierra}

Nota:

(1) La fuerza centrípeta requerida para el movimiento de los cuerpos celestes es proporcionada por la gravedad universal, F dirección = F millones;

(2) La densidad de masa de los cuerpos celestes se puede estimar mediante la ley de la gravitación universal.

(3) Los satélites geoestacionarios sólo pueden operar por encima del ecuador y su período de funcionamiento es el mismo que el de la órbita terrestre. Por encima del ecuador, el período de funcionamiento es el mismo que el período de rotación de la Tierra;

(4) El radio de la órbita del satélite se hace más pequeño, la energía potencial se hace más pequeña, la energía cinética se hace más grande, la velocidad se hace más grande, y el período se vuelve más pequeño (los tres opuestos se combinan);

(5) La velocidad orbital máxima y la velocidad mínima de lanzamiento de los satélites terrestres son ambas de 7,9 km/s.

3. Fuerza (fuerza de punto común, síntesis y descomposición de fuerza)

1) Fuerza de punto común

1. Gravedad G=mg (dirección vertical hacia abajo). , g=9.8m/s2≈10m/s2, el punto de acción está en el centro de gravedad, aplicable a las proximidades de la superficie terrestre)

2. Ley de Hooke F = kx {dirección a lo largo de la dirección. de recuperación de deformación, k: Coeficiente de resistencia (N/m), x: deformación (m)}

3.}

3. Fricción por deslizamiento F = μFN {opuesto al relativo dirección de movimiento del objeto, μ: Factor de fricción, FN: Presión positiva (N)}

4.}

4. Fuerza de fricción estática 0≤f estática≤fm (la dirección del movimiento relativo del objeto tiende a ser opuesto, fm es la fuerza de fricción estática máxima)

5. Gravedad F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?6?1m2/kg2, dirección (G=6.67×10-11N?6?1m2/ kg2, la dirección es en línea recta)

6. Fuerza electrostática F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?1m2/C2, la dirección es en línea recta)

7. Fuerza del campo eléctrico F=Eq (E: intensidad del campo N/C, q: carga eléctrica C, la dirección de la intensidad del campo de las cargas positivas es la misma)

8. Fuerza en amperios F=BILsinθ (θ es la intersección entre el ángulo B y L, la dirección de la intensidad del campo es la misma que la dirección de la intensidad del campo)

Presión F=BILsinθ (θ es el ángulo entre B y L, cuando L⊥B:F=BIL, cuando B//L:F= 0)

9. y V, cuando V⊥B:f=qVB, cuando V//B:f=0)

Nota:

(1) El coeficiente de resistencia k está determinado por el resorte en sí mismo;

(2) El factor de fricción μ no tiene nada que ver con la presión y el área de contacto, y está determinado por las propiedades del material y las condiciones de la superficie de contacto

.

(3) fm es ligeramente mayor que μFN y generalmente se cree que fm ≈ μFN

(4) Otro contenido relacionado: fricción estática (Tamaño y dirección) [Ver Volumen 1, P8 ];

(5) Símbolos y unidades de cantidades físicas B: Intensidad de inducción magnética (T), L: L: Longitud efectiva (metros), L: Longitud efectiva (metro), L: longitud efectiva ( metro), L: longitud efectiva (metro), etc.;

(5) Cantidad física B: intensidad de inducción magnética (T), L: símbolo y unidad de longitud efectiva (metro). longitud (m), I: intensidad de corriente (A), V: velocidad de las partículas cargadas (m/s), q: carga de las partículas cargadas (cuerpo cargado) (C);

(6) La Las direcciones de la fuerza de Ampere y de la fuerza de Lorentz están determinadas por la regla de la mano izquierda

2) La síntesis y descomposición de fuerzas

1 La síntesis de fuerzas en la misma dirección. la misma recta: F=F1+F2, la síntesis de fuerzas en direcciones opuestas: F=F1-F2 (F1>F2)

2. p>

F= (F12 +F22+2F1F2cosα)1/2 (teorema del coseno) Cuando F1⊥F2: F=(F12+F22)1/2

3. fuerza: |F1-F2|≤F≤| F1+F2|

4. Descomposición ortogonal de la fuerza: Fx=Fcosβ, Fy=Fsinβ (β es el ángulo entre la fuerza resultante y el eje x tgβ=Fy/Fx)

Nota:

(1) La síntesis y descomposición de fuerzas (vectores) siguen la ley del paralelogramo;

(2) La La relación entre la fuerza resultante y las fuerzas componentes es una relación de sustitución equivalente, y la fuerza resultante se puede utilizar. La pieza que reemplaza los componentes de la fuerza tiene el mismo efecto y viceversa;

(3 ) Además de utilizar el método de fórmula, también puedes utilizar el método de diagrama para resolver el problema. En este momento, debes elegir una buena escala y dibujar el diagrama con rigor;

(4) Los valores. ​​de F1 y F2 debe ser cierto, y el ángulo entre F1 y F2 (ángulo α). Cuanto mayores sean los valores de F1 y F2, menor será la fuerza resultante;

(5 ) La La síntesis de fuerzas en la misma línea recta se puede simplificar a operaciones algebraicas, tomar la dirección positiva a lo largo de la línea recta y usar signos positivos y negativos para representar la dirección de la fuerza.

4. Dinámica (movimiento y fuerza)

1. Primera ley del movimiento de Newton (ley de inercia): Un objeto tiene inercia y siempre mantiene un estado de movimiento lineal uniforme o de reposo hasta que una fuerza externa lo obliga a cambiar este estado.

2. : F combinada = ma o a = F combinada / ma {determinada por la fuerza externa combinada, la dirección de la fuerza externa combinada}

3.

3. movimiento: F=-F?0 ?7{El signo negativo indica direcciones opuestas, F y F?0?7 actúan entre sí, y la diferencia de fuerza de reacción de equilibrio entre fuerza y ​​fuerza de reacción es diferente Aplicación práctica: movimiento de retroceso. }

4.

4. ***El punto de equilibrio F de las fuerzas se combina = 0 y se generaliza {descomposición ortogonal, principio de confluencia de tres fuerzas}

5. Sobrepeso: FN & gt G, ingrávido: FN

6.

6. Condiciones aplicables para la ley del movimiento de Newton: adecuada para resolver problemas de movimiento de baja velocidad, adecuada para objetos macroscópicos, no adecuada para resolver problemas de alta velocidad y no adecuada para partículas microscópicas [ver Volumen 1 P67]

Nota: El estado de equilibrio se refiere al estado en el que un objeto está en reposo, moviéndose en línea recta a una velocidad uniforme o girando a una velocidad uniforme.

V. Vibración y ondas (vibración mecánica y propagación de la vibración mecánica)

1. Vibración armónica simple F = -kx {F: Fuerza restauradora, k: Coeficiente proporcional, x: Desplazamiento, el signo negativo significa que la dirección de F es siempre opuesta a x}

2. Periodo del péndulo simple T = 2π (l/g) 1/2 {l: longitud del péndulo (m), g. : gravedad local El valor de aceleración de la aceleración, se cumple la condición. Ángulo del péndulo θ>r}

3. Características de frecuencia de la vibración forzada: f=f fuerza impulsora

4. ***Condiciones para la aparición de vibración: f fuerza impulsora=f sólido, A=max, ***Prevención y aplicación de vibraciones [Ver Volumen 1 P175]

5. Ondas mecánicas, ondas transversales y ondas longitudinales [Ver Volumen 2 P2]

6. Velocidad de onda v = s/t = λf = λ/T {El proceso de propagación de las ondas, una longitud de onda se propaga hacia adelante en un ciclo; el tamaño de la velocidad de la onda está determinado por el propio medio}

7.

7. Velocidad de la onda sonora (en el aire) 0 ℃: 332 m/s; 20 ℃: 344 m/s; 30 ℃: 349 m/s (las ondas sonoras son ondas longitudinales)

8. Las ondas se difractan significativamente (las ondas son Condiciones para la propagación continua alrededor de obstáculos o agujeros): El tamaño del obstáculo o agujero es más pequeño que la longitud de onda, o los dos no son muy diferentes

9 Condiciones de interferencia de ondas: las frecuencias de las dos ondas son las mismas (la diferencia de fase permanece sin cambios), amplitud similar y misma dirección de vibración)

10. Efecto Doppler: Debido al movimiento alternativo entre la fuente de sonido y el observador, la frecuencia de emisión y la frecuencia de recepción de la fuente de sonido son diferentes {cuando están cerca una de otra, la frecuencia de recepción aumenta, y viceversa} [Ver Volumen 2 P21]

Nota:

(1) La frecuencia natural del objeto no tiene nada que ver con la amplitud o frecuencia de la fuerza impulsora, sino que depende del propio sistema de vibración;

(2) La cresta de la onda está relacionada con La intersección de las crestas de las olas o la intersección de los valles y los valles de las olas es el área de mejora, y la intersección de las crestas y los valles de las olas es el área de debilitamiento;

(3) Las ondas solo propagan vibraciones, y el medio en sí no sigue las ondas. Es una forma de transferir energía;

(4) Las ondas solo propagan vibraciones, y. el medio en sí no sigue las ondas. Es una forma de transferir energía. Una forma de transferir energía;

(4) La interferencia y la difracción son exclusivas de las ondas;

(5) Imágenes de vibración y onda;

( 6) Otro contenido relacionado: Ondas ultrasónicas y sus aplicaciones [ver Volumen 2 P22]/Aplicación de la vibración en la conversión de energía [Ver Volumen 1 P173].

3. Impulso: I=Ft {I: impulso (N? 6? 1s), F: fuerza constante (N), t: tiempo de acción de la fuerza (s), la dirección está determinada por F}

4.

4. Teorema del momento: I = Δp o Ft = mvt-mvo {Δp: cambio de momento Δp = mvt-mvo, que es vector}

5.

5. Ley de conservación del impulso: p antes del impulso total = p después del impulso total o p = p'?7 o m1v1+m2v2 = m1v1?0?7+m2v2?0? 7

6. p>

7.}

8. Colisión completamente inelástica Δp = 0; ΔEK = ΔEKm {chocan entre sí para formar un todo}.

9. Una colisión frontal elástica entre un objeto m1 con una velocidad inicial v1 y un objeto estacionario m2:

v1?7 = (m1 - m2)v1/(m1 + m2 ) v2?7 = 2m1v1/(m1 + m2)

9. Una colisión directa elástica entre un objeto m1 con velocidad inicial v1 y un objeto estacionario m2:

v1?0? 7 = (m1 - m2) v1/(m1 + m2) v2?0?7 = 2m1v1/(m1 + m2)

10 Inferencia obtenida de 9 ----- la velocidad de intercambio de dos masas iguales elásticas hacia adelante. colisión (conservación de energía cinética, conservación del momento)

11. Una bala vo con una velocidad horizontal m se dispara contra un largo bloque de madera M colocado estacionario sobre un suelo horizontal liso, se incrusta en él y se mueve. juntos, perdiendo energía mecánica

E pérdida = mvo2/2 - (M+m)vt2/2 = fs relativa {vt.***Misma velocidad, f: resistencia, s relativa al desplazamiento del bala en relación con el bloque. }

Nota:

(1) La colisión frontal también se llama colisión centrípeta y la dirección de la velocidad está en la línea que conecta sus "centros";

(2) Las expresiones anteriores son operaciones vectoriales excepto para la energía cinética. En el caso unidimensional, la dirección de avance se puede utilizar como una operación algebraica;

(3)Las expresiones anteriores son todas operaciones vectoriales excepto. para energía cinética En el caso unidimensional siguiente, la dirección positiva se puede utilizar como una operación algebraica;

(4) La expresión anterior es una operación algebraica. La dirección se transforma en una operación algebraica;

(3) Condiciones para la conservación del momento del sistema: si la fuerza externa total es cero o el sistema no se ve afectado por fuerzas externas, entonces el momento del el sistema se conserva (problema de colisión, problema de explosión, problema de retroceso, etc.);

(4) El proceso de colisión (los objetos que constituyen el sistema chocan en un tiempo muy corto) se considera conservación del momento, y el impulso se conserva cuando el núcleo decae;

(5) El proceso de explosión se considera como la conservación del impulso. En este momento, la energía química se convierte en energía cinética y la energía cinética aumenta; (6) Otro contenido relacionado: movimiento de retroceso, cohetes, desarrollo de tecnología aeroespacial y navegación espacial [ver Volumen 1 P128].

7. Trabajo y energía (el trabajo es una medida de transformación de energía)

1. Trabajo: W=Fscosα (definición) {W: trabajo (J), F: fuerza constante. ( N), s: desplazamiento (m), α: el ángulo entre F y s}

2.

2. Trabajo realizado por la gravedad: Wab = mghab {m: masa del objeto, g = 9,8m/s2 ≈ 10m/s2 hab: diferencia de altura entre a y b (hab = ha - hb)}

3. {q: Electricidad (C ), Uab: la diferencia de potencial (V) entre a y b, es decir, Uab=φa-φb}

4.

4. Potencia eléctrica: W=UIt (universal) {U: voltaje (V), I: corriente (A), t: tiempo de encendido.

t: Tiempo de encendido (s)}

5. Potencia P = W/t (definición) {P: Potencia [Watts (W)], W: Trabajo realizado en t tiempo (J), t : El tiempo que tarda en realizar el trabajo (s)}

6. La potencia de tracción del automóvil: P = Fv; P flat = Fv flat {P: potencia instantánea, P flat: potencia promedio}

7.

7. El coche arranca con potencia constante: P = UI (universal) {U: voltaje del circuito (V), I: corriente del circuito (A)}

9. Ley de Joule Q = I2Rt {Q: Calor eléctrico (J), I: Intensidad de corriente (A), R: Resistencia (Ω), t: Tiempo de encendido (s)}

9. Ley de Joule Q = I2Rt {Q: Calor eléctrico (J), I: Intensidad de corriente (A), R: Resistencia (Ω), t: Tiempo de encendido (s)}

10. (s)}

10. Circuito de resistencia pura I = U/R; P = UI = U2/R = I2R; Q = W = UIt = U2t/R = I2Rt

11. Energía cinética Ek = mv2/2 {Ek: energía cinética (J); m: masa del objeto (kg); v: velocidad instantánea del objeto (m/s)}

12. Energía potencial gravitacional EP = mgh {EP: energía potencial gravitacional (Julios); g: aceleración gravitacional; h: altura vertical (metros) (calculada a partir de la superficie de energía potencial cero)}

13.}

13. Energía potencial eléctrica EA = qφA {EA: cuerpo cargado Energía potencial eléctrica en el punto A (J); q: carga eléctrica (C): potencial eléctrico en el punto A (V) (calculado); desde la superficie de energía potencial eléctrica cero)}

14.}

14. Teorema de la energía cinética (cuando un objeto realiza un trabajo positivo sobre el objeto, la energía cinética del objeto aumenta) :

Whe=mvt2/2-mvo2/2 o Whe=ΔEK

{Whe: El trabajo total realizado por la fuerza externa sobre el objeto, ΔEK: cambio en la energía cinética ΔEK = (mvt2/2-mvo2/2)}}

15. Ley de conservación de la energía mecánica: ΔE=0 o EK1+EP1=EK2+EP2 Puede ser mv12/2+EP1+EP2 o mv12. /2+EP2. Puede ser mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

16 El trabajo realizado por la gravedad y el cambio en la energía potencial gravitacional (el trabajo realizado por la gravedad es igual al negativo del incremento de la energía potencial gravitacional del objeto) WG=-ΔEP

Nota:

(1) La cantidad de potencia indica la velocidad del trabajo, y la cantidad de trabajo indica la cantidad de conversión de energía;

(2) O0≤α<90O α <90O hace trabajo positivo; 90O<α≤180O hace trabajo negativo α=90O no hace trabajo; la dirección de la fuerza es perpendicular a la dirección del desplazamiento (velocidad));

(3) La gravedad (si la fuerza elástica, la electricidad, la fuerza molecular) realizan un trabajo positivo, la energía potencial de la gravedad (fuerza elástica, electricidad, fuerza molecular) disminuirá

(4) El trabajo realizado por la gravedad no tiene nada que ver con la trayectoria del trabajo eléctrico (ver ecuaciones 2 y 3) (5) La conservación de la energía mecánica es una condición para; establecimiento: excepto la gravedad (fuerza elástica), otras fuerzas no realizan trabajo, solo convierten entre energía cinética y energía potencial (6) Conversión de otras unidades de energía: 1 kWh (grados) = 3,6 × 106 J, 1 eV = 1,60 × 10; -19J; * (7) La energía potencial elástica del resorte E=kx2/2 está relacionada con el coeficiente de resistencia y la forma.

8. Teoría de la dinámica molecular, ley de conservación de la energía

1. Constante de Avogadro NA=6,02×1023/mol; el orden de magnitud del diámetro molecular es 10-10 metros

2. Método de película de aceite para medir el diámetro molecular d=V/s {V: volumen de una sola molécula de película de aceite (m3), S: área de superficie de la película de aceite (m) 2}

3.

3. Contenido teórico: La materia está compuesta por una gran cantidad de moléculas a; una gran cantidad de moléculas experimentan un movimiento térmico irregular; existen fuerzas de interacción entre las moléculas.

4. Atracción y repulsión intermolecular (1) r < r0, f atracción < f repulsión, F la fuerza molecular se comporta como repulsión

(2) r = r0, f atracción = f repulsión, F fuerza molecular = 0, E energía potencial molecular = Emin (mínimo)

(3) r> r0, F atracción > F repulsión, F fuerza molecular se comporta como atracción

(4) r>10r0, F atracción = F repulsión ≈ 0, F fuerza molecular ≈ 0, E energía potencial molecular ≈ 0

5. La primera ley de la termodinámica, W+Q=ΔU{(el trabajo y la transferencia de calor son dos formas de cambiar la energía interna de un objeto y tienen efectos equivalentes),

W: el efecto positivo de el mundo exterior sobre el objeto Trabajo (J), Q: Calor absorbido por el objeto (J), ΔU Aumento de la energía interna (J), que implica la imposibilidad de fabricar el primer tipo de máquina de movimiento perpetuo [ver Volumen 2, P40. ] }}

6. La tercera ley de la termodinámica: Es imposible alcanzar el punto cero de la termodinámica. El límite inferior de la temperatura del universo: -273,15 grados Celsius (punto cero termodinámico)}}.

Nota:

(1) Las partículas brownianas no son moléculas. Cuanto más pequeña es la partícula browniana, más obvio es el movimiento browniano. Cuanto mayor es la temperatura, más intenso es el movimiento browniano;

(2) La temperatura es un signo de la energía cinética promedio de las moléculas;

(3) La atracción y repulsión entre las moléculas existen al mismo tiempo y disminuyen a medida que la distancia entre las moléculas aumenta, pero la repulsión disminuye más rápido que la atracción.

(4) Cuando la fuerza molecular realiza un trabajo positivo, la energía potencial molecular disminuye en r0, F atracción = F repulsión y la energía potencial molecular disminuye. es mínimo;

(5) Cuando el gas se expande, el mundo exterior realiza un trabajo negativo W0 sobre el gas al absorber calor, Q>0

(6) La energía interna de; un objeto es la suma de la energía cinética y la energía potencial molecular de todas las moléculas del objeto. La fuerza intermolecular de un gas ideal es cero. Cuando , la energía potencial molecular es cero;

(7) r0. es la distancia entre moléculas cuando las moléculas están en equilibrio;

(8) Cuando las moléculas están en equilibrio, la energía potencial molecular es mínima

(9) Distancia entre moléculas;

(8) Otro contenido relacionado: Ley de conversión y conservación de energía [ver Libro 2 P41]/Desarrollo y utilización de energía, protección del medio ambiente [Ver Libro 2 P47]/La energía interna de un objeto, la energía cinética de moléculas y la energía potencial molecular [Ver Libro 2 P47].

9. Propiedades de los gases

1. Parámetros del estado del gas:

Temperatura: macroscópicamente, el grado de calor y frío de un objeto; microscópicamente, la fuerza del movimiento irregular de las moléculas dentro de un objeto,

La relación entre la termodinámica temperatura y temperatura Celsius: T = t + 273 {T: temperatura termodinámica (K), t: temperatura Celsius (℃)}. }

Volumen V: el espacio que pueden ocupar las moléculas de gas, conversión de unidades: 1m3=103L=106mL

Presión p: dentro de una unidad de área, una gran cantidad de moléculas de gas chocan frecuentemente con la pared, lo que resulta en una presión continua y uniforme, presión atmosférica estándar: 1atm=1.013×105Pa=76cmHg (1Pa=1N/m2)

2. excepto en el momento de la colisión La velocidad del movimiento molecular es grande

3 La ecuación de estado de un gas ideal: p1V1/T1 = p2V2/T2 {PV/T=constante, T es la temperatura termodinámica; (K)}

4.

Nota:

(1) La energía interna de un gas ideal no tiene nada que ver con su volumen.

(2) La condición para que se mantenga la fórmula 3 es una cierta masa de gas ideal. Cuando se utiliza la fórmula, se debe prestar atención a la unidad de temperatura, t es la temperatura Celsius (℃) y T. es la temperatura termodinámica (K).

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