第一篇:大学物理小抄--物理5
1.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
2.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。
3.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。
4.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
5.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
6.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
7.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。
8.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
9.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
10.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律
11.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
12.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
13.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。0Idler14.毕奥-萨法尔定律:dB24r
15.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)
16.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于0乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定理,也称安培环路定理)nlBdl0Ii
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第二篇:大学物理一……小抄版(保你过)
1.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
2.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。3.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。4.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
5.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
6.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
7.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。8.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
9.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
10.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律 11.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
12.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
13.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。
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14.毕奥-萨法尔定律:dB0Idlr
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15.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)16.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于
0
乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定理,也称安培环路定理)
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1.牛顿定律的举例 2.机械能守恒定律 3.平行轴定理 4.静电场环路定理 5.安培环路定理 6.实心导体内部电荷
17.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
18.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。19.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。20.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
21.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
22.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
23.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。24.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
25.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
26.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律 27.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
28.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
29.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。
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30.毕奥-萨法尔定律:dB0Idlr
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31.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)32.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于
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乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定理,也称安培环路定理)
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1.牛顿定律的举例 2.机械能守恒定律 3.平行轴定理 4.静电场环路定理 5.安培环路定理 6.实心导体内部电荷33.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
34.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。35.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。36.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
37.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
38.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
39.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。40.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
41.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
42.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律 43.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
44.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
45.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。
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46.毕奥-萨法尔定律:0Idler
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47.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)48.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于
0
乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定理,也称安培环路定理)
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1.牛顿定律的举例 2.机械能守恒定律 3.平行轴定理 4.静电场环路定理 5.安培环路定理 6.实心导体内部电荷
49.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
50.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。51.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。52.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
53.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
54.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
55.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。56.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
57.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
58.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律 59.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
60.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
61.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。
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62.毕奥-萨法尔定律:dB0Idlr
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63.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)64.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于
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乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定理,也称安培环路定理)
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1.牛顿定律的举例 2.机械能守恒定律 3.平行轴定理 4.静电场环路定理 5.安培环路定理 6.实心导体内部电荷65.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
66.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。67.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。68.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
69.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
70.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
71.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。72.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
73.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
74.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律 75.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
76.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
77.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。
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79.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)80.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于
0
乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定
理,也称安培环路定理)
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1.牛顿定律的举例 2.机械能守恒定律 3.平行轴定理 4.静电场环路定理 5.安培环路定理 6.实心导体内部电荷
81.求解运动问题分为两类:一种是已知运动方程求运动状态,另一种是已知运动状态求运动方程。
82.对于不同的惯性系,牛顿力学的规律都有相同的形式,在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系相对于其他惯性系是否存在运动,这个原理叫做力学相对性原理或伽利略原理。83.求质点运动学问题,一是已知物体受力情况,求由牛顿定律来求解运动状态,另一种是已知物体运动状态,求作用在物体上的力。84.质点系的机械能增量等于外力与非保守力做工之和,这就是质点系的功能原理。
85.功总是和能量的变化与转化过程相联系,功是能量变化与转化的一种量度。
86.当作用与质点系的外力和非保守力不做功时,质点系的总机械能是守恒的,这就是机械能守恒定律
87.质点系内的动能和势能可以相互转化,但动能和势能之和是不变的,所以说,在机械能守恒定律中,机械能是守恒量或不变量。88.刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,这关系叫做定轴转动时的转动定律,简称转动定律。
89.当质点所受对参考点o的合力矩为零时,质点对该参考点o的角动量为一恒矢量,这就是质点角动量守恒定律
90.如果物体所受合外力矩等于零,或者不受合外力矩的作用,物体的角动量保持不变,这就是角动量守恒定律 91.在真空静电场中,穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包含的所有电荷代数和除以真空介电常数,这就是真空静电场的高斯定理。(证明电场为有源场)
92.在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为零(静电场环路定理)
93.导体处于静电平衡满足条件:
(1)导体内部任何一点处的电场强度为零
(2)导体表面处的电场强度为零,任意两点间的电势和相等,导体表面上任意两点的电势差亦为零,即导体上电势处处相等,导体为一等势体。
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94.毕奥-萨法尔定律:dB0Idlr
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95.通过任意闭合曲面的磁通量比等于零(磁场的高斯定理)96.在恒定磁场中,磁感强度B沿闭合路径的线积分的值,等于
0
乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。(真空中磁场的环路定
理,也称安培环路定理)
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1.牛顿定律的举例 2.机械能守恒定律 3.平行轴定理 4.静电场环路定理 5.安培环路定理 6.实心导体内部电荷
第三篇:大学物理论文
大学物理论文
班级: 学号: 姓名:
摘要:日常生活中,大量的物理现象都存在我们的周围,我们也时时刻刻都在不自觉运用物理知识,所以说,物理学与我们的生活紧密联系。物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。在学习物理学后,可以给很多自然现象一个解释和总结。物理的学习和应用很是值得一谈。
关键词:物理学,联系,感悟 正文:
物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。物理伴随我从初中到大学,使我对物理学的了解更加深入。物理学使我对大自然中很多现象有了新的认知,使我的视野扩大,思维提升。
一、大学物理和高中物理的区别和联系:
大学物理和高中物理之间区别明显易见。从内容上看,中学物理的内容虽然包括了力学,热学,电磁学,光学和波五大部分的基础知识,所用到数学工具也并不多,学习的难度较小。而大学物理的内容虽然也是这些内容,但知识在深度和广度上都有很大加深,同时,大学物理也引入里高等数学的知识,大量的使用微积分的数学工具。从研究的问题来看,例如,中学研究的力是恒力,运动是匀速等,而大学物理研究的是变力和变速等,这主要是由于数学知识的限制。另外,大学物理与某些专业的实际问题息息相关,更注重公式的推导和证明。尽管中学物理与大学物理的区别很多,但这两者也有着一定的联系,两者的联系之处就物理的思想。不管是中学物理还是大学物理,所学习得物理思想是一致,比如说,牛顿三定律,电磁理论,守恒定律与对称性,功能转化等这些思想是没有改变的。
总之,大学物理是中学物理的深入。
二、通过学习大学物理,有什么收获或启示: 大学物理的学习即将结束了,在这一年的学习中感触颇多。首先,大学物理使我对物理的认知提升了一个层次,大学物理帮我们解决中学物理很多不能解决的问题,这就是一个值得很欣慰的收获。其次,大学物理还融入高等数学的知识,因此,在学习物理知识的同时,也可以运用一下高等数学的知识,更是一件两全其美的事情。
通过对物理学的学习,能解释了自然界很多现象以及生活中很多物体的工作原理。因此,物理学与我们的生活是不可分割,物理知识是我们必须得掌握一项技能以及掌握物理的思考问题的方法。
三、哪些物理内容与以后的专业学习联系更紧密?
我学习的专业是机械设计制造及自动化,在这个专业的学习中力学是永远不可避免。再强调力学重要性也不为过,其中包括:质点运动学、牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律、刚体的转动。我们学习的《理论力学》,《流体力学》,《热力学基础》和《气体动理论》等都离不开物理学中的力学。另外,物理学中机械波和振动与机械专业的学习也是紧密联系的。所以,物理学对我的专业尤其重要,要很好的掌握物理学的知识。要学会把物理学知识和专业知识融汇到一起。可见,物理是专业知识学习的一项必备工具,物理学对专业学习是不可缺少的。
四、你觉得大学物理应该学什么?怎样学?
学好大学物理首先必须要有良好的自主学习的态度,学会自己独立思考。大学物理会对每个定律、定理和重点公式进行详细推导,并且要求同学们能具体掌握其物理思想和解决问题的方法,那么,我们就要熟练掌握推导过程,更重要的是掌握推导过程中的思想。
另外,学好大学物理还要具备一项技能-----掌握基本的高等数学知识和理解重要的物理概念。大学物理的学习过程中,高等数学是一门必备的工具,所以,我们必须熟练掌握相关高数知识并且学会运用。
掌握物理学解决问题的基本思路和物理学的基本概念和规律。更重要的是学会把物理知识和规律运用到实际问题中来解决问题。因此,在求解问题之前必须对所研究的物理问题建立一个清晰的模型和了解问题的实质,分析出问题所涉及的物理知识,从而明确解题的思路和方法。只有这样,才能在解完题之后留下一些值得回味的东西,体会到物理问题所蕴含的奥妙和涵义,真正掌握物理学的思想方法。
物理学与我们的生活有着紧密的联系。我们这五彩缤纷世界是不可缺少物理知识,如果没有了物理知识,世界前进的步伐将会被大大停滞。物理学的基本理论和实验方法已经越来越广泛地应用于其他学科,极大地推动了科学技术的创新与革命,极大地促进了社会的发展和人类文明的进步。
参考文献:
1.《物理学》作者:马文蔚
高等教育出版社 2.《物理教学论》作者:袁海泉..高等理科教育出版社
第四篇:大学物理2
第二章
流体力学基础
2.1 如右图所示的装置中,液体在水平管道中流动,截面B与大气相通。试求盆中液体能够被吸上时h的表达式(设sA,sB分别为水平管道A、B出的界面积,Q为秒流量,C与大气相通,Pc=P0)
根据水平管道中的伯努利方程以及连续性原理
PA12vAPB212vB
2sAvAsBvBQ,PBP0
2可以求得截面A处液体的压强PAP02Q(22)
SBSA1111当PAP0gh即h2gQ(2S2)时,盆中的液体能够被吸上来。
BSA1212.2变截面水平管宽部分面积S1=0.08cm2,窄部分的面积S2=0.04cm2,两部分的压强降落时25Pa,求管中宽部流体的流动的速度。已知液体的密度为1059.5Kg/m-3 解:应用连续性原理和水平流管的伯努利方程
22S1v1S2v2v10.125m/s 3P1P225Pa 1059.5Kg/mP11v1P221v222.3如右图所示,水管的横截面积在粗处为40cm2,细处为10cm2,水的流量为310U型管中水银的高度差。
解:1代表粗处,2代表细处 根据连续性原理:QQS1S1v1S2v23ms31求:(1)水在粗处和细处的流速。(2)两处的压强差。(3)
得
v10.75m/s,v2QS23.0m/s
应用水平管道中的伯努利方程知
P12v2212v14220Pa 2水银柱的高度差hP汞g422013.6109.833.1cm
2.4半径为0.02m的水管以0.01m3s-1的流量输送水,水温为20℃。问(1)水的平均流速是多少?(2)流动是层流还是湍流?(3)要确定管中流体的最大速度,这些数据是否足够? 解:平均流速v该体系的雷诺数RQS7.96m/s
vd253.17102600为湍流
(2)vQP4l(Rr)vmax42P4lR2P8lR2QvmaxQ2R2
vmax0.0123.140.022R215.92(mS1)2.5由于飞机机翼的关系,在机翼上面的气流速度大于下面的速度,在机翼上下面间形成压强差,因而产生使机翼上升的力。假使空气流过机翼是稳定流动,空气的密度不变,为1.29kg/m,如果机翼下面的气流速度为100m/s,求机翼要得到1000Pa的压强差时,机翼上面的气流速度应为多少?
解:柏努利方程为
P1123v1gh1P212212v2gh2
122由于h1≈h2,则 P1vP221v2
2→ P1P212(v2v1)
所以
v22(P1P2)v12210001.29100107m/s
22.6自来水管与细管间的压强差为105Pa,主管和细管的横截面积各为0.1m2和0.2m2,问管子中水的流量是多少?
解:1代表主管,2代表细管
运用水平管道中的伯努利方程以及连续性原理
P1212v22v110Pa,QS1v1S2v2
42225得P12(S1S21)v1,代如数据得到v18.16m/s
31流量QS1v10.816ms
2.7一根长水管,直径为15cm,其中充满水,水管的狭细部分直径为7.5cm,如果在15cm直径部分,水的流速为1.2m/s,求(1)狭细部分水的流速;(2)以m/s为单位表示出水的流量。
解:1代表粗部分,2代表细部分 根据连续性原理有QS1v1S2v2得到(1)v2d122d2v14.8cms1
431(2)QS1v1S2v22.110ms
2.8为了使救火水管中的水流可射达竖直高度为20m,问和水管连接的总水管中需要的计示压强是多少?
运用伯努利方程,设1表示最高点,2表示总水管处,将总水管处作为零势能点,有
P0ghP2,代入数据得
P22.97310Pa
52.9在水管的某一点水的流速为1m/s,计示压强为310Pa,如果沿水管到另一点,这一5点比第一点高度降低了20cm,第二点处水管的横截面积为第一点的二分之一,求第二点处的计示压强。
解:设第二点处为零势能点,则运用伯努利方程 P11v1ghP2v2 222125带入数据得P23.03510Pa
2.10在一个横截面积为10cm2的水平管内有水流动,在管的另一端横截面积缩为5cm2。L这两截面处的压强差为300Pa,问一分钟内从管理流出的水是多少立方米。
22解:S15cm
S210cm
P300Pa
运用伯努利方程和连续性原理
P12v2212v1 2QS1v1S2v2
S221P1v1得 2S221431代入数据得v10.775m/s,Q3.87510ms
31一分钟的流量是qQ600.0232ms
2.11从一水平管中排水的流量是0.004m3/s。管的横截面为0.01m2处的绝对压强为1.2×10Pa。问管的截面积缩为多少时,才能使压强减少为1.0×10Pa? 解:对于水平管,其柏努利方程为
P112
55v1P2212v2
2QQv,v12因为
s1s2
所以
vQv2222(P1P2)v12Q2(P1P2)2(P1P2)Q22S1
S20.00420.2101.0103
35Q222
S10.0040.01226.311042m
2.12一个顶部开口的圆筒型容器,高为20cm,直径为10cm。在圆筒的底部中心开一横截面积为1.0cm的小圆孔,水从圆筒顶部以140cm/s的流量有水管注入圆筒,问圆筒中的水面可以升到多大的高度?
解:水上升到最大高度时应为小孔排水量与入水来量等时,所以小孔的流速为
11.4ms
vs41.010Q140106小孔流速为vv22gh,所以 1.42
h2g29.80.1m
2.13一个四壁竖直的大开口水槽,其中盛水,水深为H。在槽的一侧水下深h处开一小孔。(1)射出的水流到地面时距槽底边的距离是多少?(2)在槽壁上多高处再开一小孔,能使射出的水流具有相同的射程?(3)要想得到最大的射程,小孔要开在水面以下多深处,最大射程为多少?
解:水从小孔中流出后呈现平抛运动,水流处小孔后获得的水平速度为
v2gh(1)选区任何的一个小水质元,该质元流出小孔后作平抛运动,根据自由落体原理,水质元在空中的运动时间
t2(Hh)
g射出的水流到地面时距槽底边的距离 svt4h(Hh)
(2)设在槽壁上距离水面h处再开一小孔,能使射出的水流具有相同的射程,则
svtvthHhHhh0
22得hHh或hh(舍去)(3)由(1)知 当hH2时,s可以取到最大值,为s=H 2.14一圆筒中的水高为H,底面积为S1,筒的底部有一面积为S2的小孔。问筒中的水全部流尽需要多长时间?
解:在水桶中距离出示水面深度为h的地方去厚度为dh的一层水体积元,这层水的流速可以看成是相等的。则该体积元的水流尽需要的时间为dt,根据质量守恒原理得
dt2ghS2S1dh
H等式两边积分
t0dtS0S12dh2gh
筒中的水全部流尽需要的时间为为
tS1S22Hg
52.15贮有水的封闭大水箱,箱的上部引入气压为8.010Pa的压缩空气。箱的侧壁上距水面5.0m处有一小孔,求水从此孔流出的速率? 解:对水箱的上部和小孔处运用伯努利方程 P1ghP01v 2255代入P18.010Pa,P01.010Pa,h5m等数据得
v38.7m/s
2.16在比多管中,用水作为压强计的液体,装在飞机上,用以测量空气的流速。如果水柱的最大高度差为0.1m,问能测出空气的最大流速是多少?空气的密度是1.3 Kg/m3。
解:用比多管测量气体的流速公式为 v2gh其中是液体的密度,是气体的密度
vmax2gh29.80.11.0101.3338.83m/s
52.17自来水主管与范丘里流量计咽喉管间的压强差为10Pa,主管和细管的横截面积各为0.1 22m和0.05m,问管子中水的流量是多少? 解运用伯努利方程和连续性原理
P1Qs112v1P2Qs2得 212v2 v1,v2v14.47m/s,QS1v10.447m3s1
2.18有一个水平放置的范丘里管,它的粗细部分的直径分别为8cm和4cm,当水在管中流动时,连接在粗细部分的竖直细管中的水面高度差为40cm.。计算水在粗细部分的流速和流量。
解:d18cm, d24cm 据连续性原理
s1v1s2v2120.080.04v1v24v1v2 221212P1v1P2122v2v12应用伯努利方程
2P1P2v22代入数值v10.73m/s v24v12.9m/s
QS1V1S2V23.6103m3s1
m32.19求在20℃的空气中,一半径为10-5m,密度为2103kg的球状灰尘微粒的沉积速
Pas度是多少?沉积时所受的阻力是多大?已知空气的粘度为1.810
解: 2()925。
31vTrg2(2.01.25)91.81105(1052)9.89.0210msf6rvT3.071011N
32.20在液体中有一个空气泡,泡的直径为1mm。该液体的粘度系数为1.5P,密度为0.90g/cm。求空气泡在该液体中上升的收尾速度?如果空气泡在水中上升时,收尾速度是多少? 解:(1)在液体中vT(2)在水中vT21.2590039.8(0.510)0.0285m/s90.15
21.25100039.8(0.510)0.544m/s90.001
2.21将一个半径为R=1mm的钢球轻轻放入装有甘油的缸中,当钢球的加速度是自由落体加速度的一半时,其速度是多少?钢球的最大速度又是多少?钢球密度1度21.32g/cm8.5g/cm,甘油密,甘油的粘度8Pas。
解:钢球在甘油中下落时受到三种力重力(竖直向下)、粘滞阻力(竖直向上)、浮力(竖直向上),钢球的加速度是自由落体加速度的一半时运用牛顿第二定律得
43r1g6rv343r2g343r1312g v19r2g(122)代入数据得
v7.98104m/s
2(8.51.32)10323v9.8(110)2.510m/s钢球的最大速度,即收尾速度是T983
2.22已知空气的密度为1.25kgm3,空气黏度为η=1.81×10Pa·s,水滴密度
-51.010kgm雷诺数是多少? 33,水滴其半径为0.06mm,,求水滴的收尾速度时多少?此速度下的 解:将水滴视为球形物体,则由斯托克斯公式, 收尾速度为:
2()22(1.0101.25)321vTrg(0.0610)9.80.43ms5991.81103
在此速度下的雷诺数
Rvr1.250.436101.8110551.782.23牛奶在离心分离机中旋转,离心机转速n6000r/min,求在离转轴x5.0102m处奶油油滴向转轴中心集中的终极速度(牛奶可分为奶油与奶液,奶油密度0.9410kg/m1.110333,奶油密度'1.03103kg/m3,奶液粘滞系数
6Pas,奶油油滴直径为d2.010。m)解:奶油密度小于奶液密度,因此奶油向轴心方向移动,其终极速度 vT2()9'x()3.61022d24ms1
负号表示奶油油滴向轴心移动。
2.24水和甘油分别在两个直径为0.1m的管子中流动,流速均为0.5m/s,求它们的雷诺数。已知室温下甘油的黏滞系数为83010解:雷诺数的定义为:Re33PaS,1.3010kg/m.33vd,所以对于甘油,其雷诺书为
Revd1.3100.50.10.83078.3
对于水,其雷诺数为
Revd1.0100.50.11.010335.010
42.25 20℃的水在半径为1.0cm管内流动.如果在管的中心处流速是10cm/s,求由于粘滞性使得沿管长为2m的两个截面间的压强降落是多少? 解:根据圆管中实际流体流速随半径分布规律 PvmR24l1010241.00510(1.010)22328.04Pa
2.26温度为37℃时,水的粘滞系数为6.9104Pas,水在长度为0.2m,半径为1.5103m的水平管内流动,当管子两端的压强差为P4103Pa时,求每秒流出多少水? 解:根据泊肃叶定律 QR8l4P1.510123.144104386.91100.25.7510ms531
2.27在一个0.25m深的大甘油槽中盛有甘油,甘油的密度1.32103kgm3,粘度
30.83Pas,槽底接一个长为0.25m,内半径为310m的竖直管。求稳定流动时竖直管管心的流速是多少?
解;根据圆管中实际流体流速随半径分布规律 vmP4lR2P0ghP04lR3.510ms221
2.28水通过内径为0.20m的管子,从水塔底部流出,水塔内水面高出排水管出口25m,如果维持水位差不变,并设每立方米水通过全部管路能量损失为2.4105J。试求每小时由管子排出的水量为多少立方米? 解:根据粘滞流体的伯努利方程
P0ghP012vA 2得v21.95m/s 流量QSv(0.22)v0.68ms231
2.29血液流过一长1.0mm,半径为2.0×10-3mm的毛细血管时,若流过毛细血管中心血流速率为0.66mm/s,求此段毛细血管的血压降,已知血液的黏度为η=4.0×10-3Pa·s。
解:由泊肃叶公式vP4l(Rr)得:
vm33622P4l4R
2所以
P4lvmR244.010106.610)2(2.010
2.6410Pa
(9)在比多管中,用水作为压强计的液体,装在飞机上,用以测量空气的流速。如果
3水柱的最大高度差为0.1m,问能测出空气的最大流速是多少?空气的密度是1.3kg/m。
解:用以测量气体速度的比多管,其公式为:
v2gh3液29.80.11031.338.8m/s
第五篇:大学物理总结
大学物理课程总结
本学期我们学习了大学物理这门课,主要是电学中的电磁感应以及热学与光学。纵观这学期的内容,我对光学的内容比较感兴趣。课程总结就主要围绕它来说吧。
光学这一部分主要分:振动、波动、光的干涉、光的衍射以及光的偏振。内容彼此联系。前面是基础,后面是详细讲。我主要想就一点,半波损失来简单谈一谈。
所谓的半波损失,就是光从光疏介质射向光密介质时反射过程中,如果反射光在离开反射点时的振动方向相对于入射光到达入射点时的振动方向恰好相反,这种现象叫做半波损失。
从一般人的认识中,反射应该是不会改变的。但事实并非如此。从波动理论知道,波的振动方向相反相当于波多走(或少走)了半个波长的光程。入射光在光疏媒质中前进,遇到光密媒质界面时,在掠射或垂直入射2种情况下,在反射过程中产生半波损失,这只是对光的电场强度矢量的振动而言。如果入射光在光密媒质中前进,遇到光疏媒质的界面时,不产生半波损失。不论是掠射或垂直入射,折射光的振动方向相对于入射光的振动方向,永远不发生半波损失。在大学物理光学这一部分,光的干涉现象是有关光的现象中的很重要的一部分,而只要涉及到光的干涉现象,半波损失就是一个不得不考虑的问题。
光在反射时为什么会产生半波损失呢?通过查阅资料以及结合老师所讲,这是和光的电磁本性有关的,可通过菲涅耳公式来解释。由于知识有限,菲涅耳公式没有深入了解,就不做理论证明了。
光在不同介质表面反射时,在入射点处,反射光相对于入射光来说,可能存在半波损失,半波损失可以通过直观的实验现象——干涉花样——来得到验证。
在洛埃镜实验中,如果将屏幕挪进与洛埃镜相接触。接触处两束相干波的波程差为零,但实验发现接触处不是明条纹,而是暗条纹。这一事实说明洛埃镜实验中,光线自空气射向平面镜并在平面镜上反射后有了量值为π的位相突变,这也相当于光程差突变了半个波长。从而实验上证明了半波损失的存在。
半波损失理论在实践生活中有很重要的应用,如:检查光学元件的表面,光学元件的表面镀膜、测量长度的微小变化以及在工程技术方面有广泛的应用。
这些只是我对半波损失的一些粗浅认识,在以后的学习中,无论是通过网络资源还是书本,还会对它有更加深入的了解。对于厚厚的大学物理书,我深知有许多还没学好的知识,虽然这门课这学期就要结束了,但它作为基础学科,里面涉及的许多知识都将让我终生受益。