Ispitni radovi iz fizike za akademsku godinu 2006.-2007. godina

9. razred

Ulaznica broj 1.Mehaničko kretanje. Staza. Brzina, Ubrzanje

Mehaničko kretanje- promjena položaja tijela u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena.

Staza- duljina putanje kojom se tijelo neko vrijeme giba. Simbolizira ga slovo s i mjeri se u metrima (m). Izračunato pomoću formule

Ubrzati je vektorska veličina jednaka omjeru puta i vremena tijekom kojeg je taj put prijeđen. Određuje i brzinu kretanja i njegov smjer u određenom trenutku. Označava se slovom i mjeri u metrima u sekundi (). Izračunato pomoću formule

Akceleracija pri jednoliko ubrzanom gibanju je vektorska veličina jednaka omjeru promjene brzine i vremenskog razdoblja tijekom kojeg se ta promjena dogodila. Određuje brzinu promjene veličine i smjera brzine. Označava se slovom a ili i mjeri se u metrima po sekundi na kvadrat (). Izračunato pomoću formule

Ulaznica broj 2.Fenomen inercije. Newtonov prvi zakon. Jakost i sastav snaga. Newtonov drugi zakon

Pojava održavanja brzine tijela bez djelovanja drugih tijela naziva se inercija.

Prvi Newtonov zakon: Postoje takvi referentni sustavi u odnosu na koje tijela zadržavaju svoju brzinu nepromijenjenu ako na njih ne djeluju druga tijela.

Referentni okviri u kojima je zadovoljen zakon inercije nazivaju se inertan.

Referentni okviri u kojima zakon inercije nije zadovoljen - neinertan.

Sila- vektorska količina. I to je mjera međudjelovanja tijela. Označava se slovom F ili i mjeri se u njutnima (N)

Naziva se sila koja na tijelo djeluje jednako kao više sila koje istodobno djeluju rezultanta tih sila.

Rezultanta sila usmjerenih duž jedne ravne crte u jednom smjeru usmjerena je u istom smjeru, a njezin modul jednak je zbroju modula komponenata sila.

Rezultanta sila usmjerenih duž jedne ravne crte u suprotnim smjerovima usmjerena je prema po veličini većoj sili, a njezin modul jednak je razlici modula komponenata sila.

Što je veća rezultanta sila primijenjenih na tijelo, to će tijelo primiti veće ubrzanje.

Kad se sila prepolovi, akceleracija se također prepolovi, tj.

Sredstva, akceleracija kojom se giba tijelo stalne mase izravno je proporcionalna sili koja djeluje na to tijelo, uslijed čega nastaje akceleracija.

Kad se težina tijela udvostruči, akceleracija se smanji za polovinu, tj.

Sredstva, akceleracija kojom se tijelo giba stalnom silom obrnuto je proporcionalna masi tog tijela.

Kvantitativni odnos između mase tijela, ubrzanja i rezultanta sila koje djeluju na tijelo naziva se Newtonov drugi zakon.

Drugi Newtonov zakon: akceleracija tijela upravno je proporcionalna rezultanti sile koje djeluju na tijelo i obrnuto su proporcionalne njegovoj masi.

Matematički, drugi Newtonov zakon izražen je formulom:

Ulaznica broj 3. Newtonov treći zakon. Puls. Zakon očuvanja količine gibanja. Objašnjenje mlaznog gibanja na temelju zakona održanja količine gibanja

Newtonov treći zakon: sile kojima dva tijela djeluju jedno na drugo jednake su po veličini i suprotnog smjera.

Matematički, treći Newtonov zakon izražava se na sljedeći način:

Tjelesni impuls- vektorska veličina jednaka umnošku mase tijela i njegove brzine. Označava se slovom i mjeri u kilogramima u sekundi (). Izračunato pomoću formule

zakon očuvanja količine gibanja: zbroj impulsa tijela prije međudjelovanja jednak je zbroju nakon međudjelovanja. Razmotrimo mlazni pogon koji se temelji na kretanju balona iz kojeg izlazi struja zraka. Prema zakonu održanja količine gibanja, ukupna količina gibanja sustava koji se sastoji od dva tijela mora ostati ista kakva je bila prije istjecanja zraka, tj. jednaka nuli. Dakle, lopta se počinje kretati u smjeru suprotnom od struje zraka istom brzinom kojom je njezina količina gibanja jednaka modulu količine gibanja struje zraka.

Ulaznica broj 4.Gravitacija. Slobodan pad. Ubrzanje gravitacije. Zakon gravitacije

Gravitacija- sila kojom Zemlja privlači neko tijelo prema sebi. Označava se sa ili

Slobodan pad- kretanje tijela pod utjecajem sile teže.

Na određenom mjestu na Zemlji sva tijela, bez obzira na njihovu masu i druge fizičke karakteristike, slobodno padaju istom akceleracijom. Ovo ubrzanje se zove ubrzanje slobodnog pada a označava se slovom ili. To

Zakon univerzalne gravitacije: bilo koja dva tijela privlače jedno drugo silom izravno proporcionalnom masi svakog od njih i obrnuto proporcionalnom kvadratu udaljenosti između njih.

G = 6,67 10 -11 N m 2 / kg 2

G – Gravitacijska konstanta

Ulaznica broj 5. Elastična sila. Objašnjenje uređaja i principa rada dinamometra. Sila trenja. Trenje u prirodi i tehnici

Sila koja nastaje u tijelu uslijed njegove deformacije i nastoji vratiti tijelo u prvobitni položaj naziva se elastična sila. Označeno sa . Pronađen po formuli

Dinamometar- uređaj za mjerenje sile.

Glavni dio dinamometra je čelična opruga kojoj se daju različiti oblici ovisno o namjeni uređaja. Najjednostavniji dinamometar temelji se na usporedbi bilo koje sile s elastičnom silom opruge.

Kada jedno tijelo dođe u dodir s drugim, dolazi do međusobnog djelovanja koje sprječava njihovo relativno gibanje, tzv trenje. A sila koja karakterizira ovu interakciju naziva se sila trenja. Postoji statičko trenje, trenje klizanja i trenje kotrljanja.

Bez statičkog trenja, ni ljudi ni životinje ne bi mogli hodati po tlu, jer... Kad hodamo, nogama se odgurujemo od tla. Bez trenja, predmeti bi vam iskliznuli iz ruku. Sila trenja zaustavlja automobil pri kočenju, ali bez statičkog trenja ne bi se mogao pokrenuti. U mnogim je slučajevima trenje štetno i potrebno ga je riješiti. Kako bi se smanjilo trenje, kontaktne površine su glatke, a između njih se unosi mazivo. Kako bi se smanjilo trenje rotirajućih osovina strojeva i alatnih strojeva, oni su poduprti ležajevima.

Ulaznica broj 6. Pritisak. Atmosferski tlak. Pascalov zakon. Arhimedov zakon

Količina jednaka omjeru sile koja djeluje okomito na površinu i površine ove površine naziva se pritisak. Označava se slovom ili i mjeri u paskalima (Pa). Izračunato pomoću formule

Atmosferski tlak- ovo je pritisak cijele debljine zraka na zemljinu površinu i tijela koja se nalaze na njoj.

Atmosferski tlak jednak tlaku živinog stupca visine 760 mm pri temperaturi naziva se normalni atmosferski tlak.

Normalni atmosferski tlak je 101300 Pa = 1013 hPa.

Svakih 12m pritisak se smanjuje za 1mm. rt. Umjetnost. (ili za 1,33 hPa)

Pascalov zakon: pritisak koji se vrši na tekućinu ili plin prenosi se na bilo koju točku jednako u svim smjerovima.

Arhimedov zakon: tijelo uronjeno u tekućinu (ili plin, ili plazmu) podložno je uzgonskoj sili (koja se naziva Arhimedova sila)

gdje je ρ gustoća tekućine (plina), gravitacijsko ubrzanje, a V volumen potopljenog tijela (ili dio volumena tijela koji se nalazi ispod površine). Sila uzgona (koja se naziva i Arhimedova sila) jednaka je po veličini (i suprotnog smjera) sili gravitacije koja djeluje na volumen tekućine (plina) istisnutog tijelom, a primjenjuje se na težište tog volumena .

Treba napomenuti da tijelo mora biti potpuno okruženo tekućinom (ili presječeno površinom tekućine). Tako se, na primjer, Arhimedov zakon ne može primijeniti na kocku koja leži na dnu spremnika, hermetički dodirujući dno.

Ulaznica broj 7.Rad sile. Kinetička i potencijalna energija. Zakon održanja mehaničke energije

Mehanički rad se vrši samo kada na tijelo djeluje sila i ono se kreće.

Mehanički rad izravno je proporcionalna primijenjenoj sili i izravno proporcionalna prijeđenom putu. Simboliziran slovom ili i mjeren u džulima (J). Izračunato pomoću formule

energija - fizikalna veličina koja pokazuje koliki rad tijelo može izvršiti. Energija se mjeri u džulima (J).

Potencijalna energija naziva se energija, koja je određena relativnim položajem međusobno djelujućih tijela ili dijelova istog tijela. Označeno slovom ili. Izračunato pomoću formule

Energija koju tijelo posjeduje zbog svog gibanja naziva se kinetička energija. Označeno slovom ili. Izračunato pomoću formule

Zakon održanja mehaničke energije:

U nedostatku sila kao što je trenje, mehanička energija ne nastaje ni iz čega i ne može nigdje nestati.

Ulaznica broj 8.Mehaničke vibracije. Mehanički valovi. Zvuk.Fluktuacije u prirodi i tehnologiji

Pokret koji se ponavlja nakon određenog vremena naziva se oscilatorni.

Oscilacije koje nastaju samo zbog početnog dovoda energije nazivaju se slobodne vibracije Fizika Pojam vremena u klasičnoj termodinamici Sažetak >> Filozofija

On na prvo mjesto stavlja vrijeme glavni koncepti fizičari, zatim prostor, mjesto... uvode se ideje o prostoru fizika visoke energije koncept fizički vakuum kao vrsta...

Postoje dvije vrste električnih naboja, pozitivni i negativni.
Naboji se mogu prenositi (npr. izravnim kontaktom) s jednog tijela na drugo. Za razliku od mase tijela, električni naboj nije sastavna karakteristika određenog tijela. Isto tijelo pod različitim uvjetima može imati različit naboj.

Kao naboji odbijaju, za razliku od naboja privlače. Ovo otkriva temeljnu razliku između elektromagnetskih i gravitacijskih sila. Gravitacijske sile su uvijek privlačne sile.
Jedan od temeljnih zakona prirode je eksperimentalno utvrđen zakon održanja električnog naboja. U izoliranom sustavu algebarski zbroj naboja svih tijela ostaje konstantan:

q 1 + q 1 + q 3 + ... + qn= konst.

Zakon održanja električnog naboja kaže da se u zatvorenom sustavu tijela ne mogu promatrati procesi stvaranja ili nestanka naboja samo jednog predznaka.

Sa suvremenog gledišta, nositelji naboja su elementarne čestice. Sva obična tijela sastavljena su od atoma, koji uključuju pozitivno nabijene protone, negativno nabijene elektrone i neutralne čestice - neutrone. Protoni i neutroni dio su atomskih jezgri, elektroni čine elektronsku ljusku atoma. Električni naboji protona i elektrona potpuno su jednaki po veličini i jednaki elementarnom naboju e:

e= 1,602177·10 -19 C ≈ 1,6·10 -19 C.

U neutralnom atomu broj protona u jezgri jednak je broju elektrona u ljusci. Taj se broj naziva atomski broj. Atom određene tvari može izgubiti jedan ili više elektrona ili dobiti dodatni elektron. U tim se slučajevima neutralni atom pretvara u pozitivno ili negativno nabijen ion.

Naboj se može prenositi s jednog tijela na drugo samo u dijelovima koji sadrže cijeli broj elementarnih naboja. Dakle, električni naboj tijela je diskretna veličina.
Nazivaju se fizičke veličine koje mogu poprimiti samo diskretne nizove vrijednosti kvantiziran. Elementarni naboj e je kvant (najmanji dio) električnog naboja.

Valja napomenuti da moderna fizika čestica pretpostavlja postojanje takozvanih kvarkova - čestica s djelomičnim nabojem. Međutim, kvarkovi još nisu uočeni u slobodnom stanju.

U konvencionalnim laboratorijskim pokusima, elektrometar se koristi za otkrivanje i mjerenje električnih naboja - instrument koji se sastoji od metalne šipke i pokazivača koji se može okretati oko vodoravne osi. Strelica je izolirana od metalnog tijela. Kada nabijeno tijelo dođe u dodir sa šipkom elektrometra, električni naboji istog predznaka rasporede se po šipki i kazaljki. Električne sile odbijanja uzrokuju da se igla zakrene za određeni kut, prema kojem se može procijeniti naboj prenesen na šipku elektrometra.

Hadroni- klasa elementarnih čestica koje sudjeluju u jakim interakcijama. Svi se smatraju hadronima barioni I mezoni, uključujući rezonancije.

Hadronski mlazovi- usmjereni snopovi hadrona nastali pri sudaru visokoenergetskih čestica u duboko neelastičnim procesima.

Antičestice- čestice koje se od sličnih razlikuju predznakom električnog naboja. Imena "čestica" i "antičestica" su uglavnom proizvoljna.

"Miris"- karakteristika kvarkova, uključujući cijeli skup kvantni brojevi(električni naboj, neobičnost, "šarm" itd. osim "boje").

Barioni- skupina "teških" elementarnih čestica s polucijelim brojem vrtjeti a masa ne manja od mase protona. Barioni uključuju proton, neutron, hiperone, neke rezonancije itd.

bozon- čestica s nultim i cijelim spinom, podložna Bose-Einsteinovoj statistici. Bozoni uključuju fotoni, gravitoni(još nije otvoreno) mezoni, bozonski rezonancije, molekule plina, gluoni i tako dalje.

Vakuum- posebna vrsta materije, koja u kvantnoj teoriji polja odgovara najnižem energetskom stanju kvantiziranih polja. Karakterizira ga odsutnost bilo kakvih stvarnih čestica, ali u isto vrijeme stalno stvara kratkotrajne virtualne čestice.

Virtualne čestice- u kvantnoj teoriji, čestice kratkog vijeka kod kojih je prekinuta veza između energije, količine gibanja i mase: E 2 ≠p 2 c 2 + m 2 c 2. Virtualne čestice su nositelji međudjelovanja.

Hipernaboj (Y)- jedna od karakteristika hadrona. Hipernaboj se izražava kroz druge kvantne brojeve hadrona - barionski naboj, neobičnost, “šarm”, “ljepota”.

Hiperoni- nestabilne elementarne čestice s masom većom od nukleona. Odnosi se na hadroni i jesu barioni.

Gluoni- hipotetske, električki neutralne čestice, nositelji jake interakcije između kvarkova u kvantna kromodinamika. Spin = 1, masa mirovanja = 0.

Goldstoneov bozon- hipotetska čestica s nultim spinom i nultom masom. Uvedeno u kvantnu teoriju polja za razlikovanje stanja vakuuma.

Gravitacijski kolaps- astrofizički proces kompresije svemirskih tijela pod utjecajem vlastitih gravitacijskih sila.

Graviton- kvant gravitacijskog polja mase nula i električnog naboja, spina jednakog 2. Gravitoni su nositelji gravitacijske interakcije; još nisu eksperimentalno otkriveni.

Diracov monopol- hipotetska čestica s jednim magnetskim polom. Njegovo postojanje predvidio je 1931. P. Dirac.

Doppler efekt- promjena frekvencije osciliranja kada se izvor pomiče u odnosu na promatrača.

Jedinstvena teorija polja- opća teorija dizajnirana da ujedini svu raznolikost svojstava elementarnih čestica i značajki njihove interakcije. Trenutno je u okviru ETP-a moguće kombinirati samo električne, magnetske i slabe nuklearne interakcije.

Paritet naboja- (C-paritet), kvantni broj koji karakterizira ponašanje neutralnih čestica. U slabim interakcijama, simetrija povezana s paritetom naboja je prekinuta.

Izotopska invarijantnost- simetrija jako međudjelovajućih čestica. Na temelju izotopske invarijantnosti formiraju se multipleti koji omogućuju učinkovito klasificiranje svih hadrona.

Instanton- posebno stanje vakuuma, koje odgovara jakoj fluktuaciji gluonskog polja. U teoriji samoorganizacije, instanton je jedna od glavnih struktura koje stvara vakuum.

Mjerna simetrija je opći naziv za klasu unutarnjih simetrija u kvantnoj teoriji polja i kvantnoj kromodinamici. Kalibričke simetrije povezane su sa svojstvima elementarnih čestica.

Kvazari- snažni izvangalaktički izvori elektromagnetskog zračenja. Postoji pretpostavka da su galaksije aktivne jezgre dalekih galaksija.

Kvantizacija prostora - vremena- opći naziv za generalizacije kvantne teorije polja temeljene na hipotezi o postojanju fundamentalne duljine i fundamentalnog vremenskog intervala kao univerzalnih fizikalnih konstanti.

Kvantna mehanika(valna mehanika) - teorija koja utvrđuje metodu opisa i zakone gibanja mikročestica, kao i njihov odnos s fizikalnim veličinama izravno eksperimentalno mjerenim.

Kvantna kromodinamika(QCD) je kvantna teorija polja jake interakcije kvarkova i gluona, modelirana na kvantnoj elektrodinamici koja se temelji na simetriji "u boji" mjerne veličine.

Kvarkovi- materijalne čestice od kojih se, prema suvremenim pojmovima, sastoje svi hadroni. Za razumijevanje dinamike raznih procesa koji uključuju hadrone, trenutno se smatra dovoljnim šest kvarkova: u, d, s, c, b, t. Postoje neizravni dokazi o postojanju prvih pet kvarkova.

Kvantni brojevi- cijeli ili frakcijski brojevi koji određuju moguće vrijednosti fizičkih veličina koje karakteriziraju kvantne sustave. Kvantni brojevi uključuju: glavni (n), orbitalni (l), magnetski (m e), spin (m s), neobičnost, “šarm”, “ljepota” itd.

Kiralna simetrija- u kvantnoj teoriji polja, jedna od temeljnih dinamičkih simetrija, pomoću koje je moguć dobar opis procesa raspršenja i raspada hadrona pri niskim energijama i pri vrlo visokim energijama. Kiralna simetrija također uključuje enantiomorfizme (desno-lijevo).

K-mezoni(kaoni) su skupina nestabilnih elementarnih čestica koje sudjeluju u jakim međudjelovanjima. Asimetrija naboja raspada K 0 L →π - + e + (μ +) + v e (v μ) i k 0 L →π + + e - (μ -) + v e (v μ ), gdje je vjerojatnost drugog raspada veća od prvog za 10 ~"\ ukazuje na kršenje jedne od temeljnih simetrija prirode (CP invarijantnost ).

Comptonova valna duljina- vrijednost dimenzije duljine karakteristična za relativističke kvantne procese λ 0 = h / mc.

Kozmologija- doktrina Svemira kao jedinstvene cjeline. Zaključci kozmologije temelje se na zakonima fizike i podacima iz promatračke astronomije, uzimajući u obzir filozofska načela.

Mezoni- nestabilne elementarne čestice koje pripadaju hadroni. Prema modelu kvarkova, magnetizam se sastoji od kvarka i antikvarka.

Neutrino- lagana (moguće bezmasena) električki neutralna čestica sa spinom 1/2. Sudjeluje samo u slabim i gravitacijskim interakcijama. Neutrini imaju ogromnu moć prodora, a njihova detekcija omogućit će nam detaljno proučavanje stanja ranog Svemira.

Reverzibilan proces- u termodinamici i statističkoj fizici, proces prijelaza sustava iz jednog stanja u drugo, dopuštajući mogućnost povratka u prvobitno stanje.

Preokret vremena- matematička operacija zamjene predznaka vremena u jednadžbama gibanja. Objektivno realno vrijeme kao atribut materije je ireverzibilno, pa je stoga operacija zamjene vremenskog znaka moguća samo kao epistemološka tehnika koja olakšava rješenje fizičkog problema.

Operatori- u kvantnoj teoriji, matematički simbol koji se koristi za izvođenje neke radnje na fizičku veličinu.

Orbitalni moment- kutni moment mikročestice uslijed njezina gibanja u polju sila sa sfernom simetrijom.

Osnovno stanje kvantni sustav – stabilno stanje s najmanjom mogućom unutarnjom energijom.

Otvoreni sustavi- termodinamički sustavi koji izmjenjuju materiju, energiju i količinu gibanja s okolinom. Nedavno se otvoreni sustavi proučavaju u kemiji i biologiji.

Partonovi- virtualne komponente hadrona, koje se očituju u duboko neelastičnim procesima.

Plazma- jedna od glavnih vrsta tvari, djelomično ili potpuno ionizirani plin. Velika većina Svemira je u stanju plazme: zvijezde, galaktičke maglice i međuzvjezdani medij. U laboratorijskim uvjetima plazma se stvara u pražnjenjima, procesima izgaranja, MHD generatorima i posebnim instalacijama (na primjer, Tokamak).

Pozitron- (e+) elementarna čestica s pozitivnim električnim nabojem, brojčano jednakim naboju elektrona. Je antičestica u odnosu na elektron.

Polarizacija vakuuma- kvantni relativistički fenomen koji se sastoji u rađanju virtualnih parova nabijenih čestica-antičestica iz vakuuma pod utjecajem vanjskog polja.

Prostor i vrijeme- atributivna (inherentna) svojstva materije. Prostor izražava poredak suživota objekata, vrijeme - red događaja. Prostor i vrijeme su objektivni, odnosno ne ovise o osobi, a njihove karakteristike određene su isključivo prirodom kretanja odgovarajućih oblika materije.

Proton- pozitivno nabijena elementarna čestica, jezgra atoma vodika. Pretpostavlja se da je proton nestabilna čestica s vremenom poluraspada od ~10 30 godina, ali eksperimentalna potvrda ove hipoteze još nije provedena.

Pulsari- promjenjivi izvori kozmičkog elektromagnetskog zračenja.

Rezonancije- kratkotrajna pobuđena stanja hadrona (t života ~ 10 -22 ÷10 -24 s). Za razliku od drugih nestabilnih čestica, rezonancije se raspadaju uglavnom zbog jakih međudjelovanja. Do danas je otkriveno više od 300 rezonancija.

Relativistički učinci- fizičke pojave promatrane pri brzinama usporedivim s brzinom svjetlosti. To uključuje: usporavanje vremena, skraćivanje dužine, povećanje tjelesne težine itd.

Supravodljivost i visokotemperaturna supravodljivost- svojstvo mnogih vodiča, koje se sastoji u činjenici da njihov električni otpor naglo pada na nulu kada se ohlade na temperaturu tekućeg vodika i helija. Danas (ožujak 1987.) otkriven je prijelaz niza materijala u supravodljivo stanje pri visokim temperaturama, što će biti od iznimne nacionalne gospodarske važnosti.

Simetrija- a) u fizici - vrsta proporcionalnosti zakona. U općenitijem smislu, simetrija je vrsta odnosa između dva objekta koju karakteriziraju i momenti istovjetnosti i momenti razlike. U fizici se najčešće koriste izotopske, simetrije u boji, mjerne i druge simetrije bez kojih bi moderna fizikalna teorija bila nemoguća; b) u filozofiji je simetrija jedan od općih znanstvenih pojmova koji označava stvaranje momenata istovjetnosti u različitosti. Simetrija je u objektivnom svijetu predstavljena u obliku specifičnih oblika simetrije.

Soliton- strukturno stabilan usamljeni val u nelinearnom disperzivnom (raspršujućem) mediju. Solitoni se intenzivno koriste u izgradnji kvantne nelinearne teorije polja.

Načelo korespondencije- u metodologiji znanosti, jedno od načela prema kojem svaka kasnija znanstvena teorija mora uključiti prethodnu teoriju kao ekstremni (poseban) slučaj. U odnosu na korespondenciju su npr. Newtonova mehanika i posebna relativnost.

Spin- intrinzični kutni moment elementarnih čestica ima kvantnu prirodu i uzrokovan je unutarnjom "rotacijom" čestice.

Spontano narušavanje simetrije- spontano narušavanje stabilnog, ravnotežnog, simetričnog stanja nakon uklanjanja iz stanja s minimalnom energijom. Spontano narušavanje simetrije povezano je s rješenjem mnogih problema u kvantnoj teoriji polja, uključujući pojavu čestica s nultom masom i nultim spinom.

Supergravitacija- mjerna teorija supersimetrije, koja omogućuje generalizaciju opće teorije relativnosti. U okviru supergravitacije načelno je moguće kombinirati sve poznate vrste interakcija.

Supersimetrija- simetrija koja povezuje polja čiji su kvanti bozoni s poljima čiji su kvanti farm ioni. Najzanimljivija primjena supersimetrije je supergravitacija.

CPT simetrija- jedna od temeljnih simetrija, prema kojoj su u kvantnoj teoriji polja jednadžbe nepromjenjive prema kombiniranoj transformaciji C (naboj), P (prostorna) i T (preokret vremena).

Unitarna simetrija- približna simetrija svojstvena snažnoj interakciji elementarnih čestica. U elektromagnetskim i slabim interakcijama se krši. Na temelju unitarne simetrije bilo je moguće klasificirati hadrone.

Fluktuacije- slučajna odstupanja fizikalnih veličina od njihovih prosječnih vrijednosti. Fluktuacije se javljaju za bilo koju količinu kao posljedica slučajnih faktora.

Fermioni- čestice koje se pokoravaju Fermi-Diracovoj statistici. Fermioni imaju polucijeli spin. U fermione spadaju kvarkovi, leptoni (elektron, mion, sve vrste neutrina).

Foton- elementarna čestica, kvant elektromagnetskog zračenja. Masa mirovanja fotona je nula. Fotoni se klasificiraju kao bozoni.

Paritet- kvantno mehanička karakteristika stanja mikročestice, koja odražava svojstva simetrije valne funkcije ove čestice u odnosu na prostorne transformacije.

Osnovni pojmovi i definicije

Materijalna točka- tijelo čije se dimenzije pri zadanim uvjetima gibanja mogu zanemariti.

Putanja- linija po kojoj se tijelo kreće.

Staza - duljina putanje.

Potez- usmjereni ravni isječak (vektor) koji povezuje početni i krajnji položaj tijela.

Referentni sustav- referentno tijelo, pridruženi koordinatni sustav i pokazatelj porijekla vremena.

Ubrzati- vektorska veličina jednaka omjeru pomaka i vremena.

Ubrzanje- omjer promjene brzine i vremena tijekom kojeg se ta promjena dogodila, brzina promjene brzine.

Inercija- pojava održavanja konstantne brzine tijela, bez vanjskog utjecaja ili njegove kompenzacije.

Težina- fizikalna veličina koja određuje inertna i gravitacijska svojstva tvari. Mjera za tromost tijela.

Sila- vektorska fizikalna veličina - mjera međudjelovanja tijela, jednaka umnošku mase tijela i ubrzanja koje daje ta sila
.

Mehanički rad - veličina koja određuje promjenu energije tijela i pokazuje količinu energije koja se prenosi s jednog tijela na drugo ili pretvara iz jednog oblika u drugi.

energija- skalarna fizikalna veličina koja karakterizira stanje tijela ili sustava tijela, opća kvantitativna mjera kretanja i međudjelovanja svih vrsta tvari.

Kinetička energija tijela - energija kretanja
.

Potencijalna energija- energija međudjelovanja ovisi o međusobnom položaju tijela koja međusobno djeluju. Potencijalna energija tijela u gravitacijskom polju
. Potencijalna energija elastično deformiranog tijela
.

Vlast- Omjer rada prema vremenu u kojem se taj rad obavlja, rad po jedinici vremena

Pritisak- omjer sile koja djeluje okomito na površinu i površine te površine.
.

Temperatura- fizikalna veličina koja karakterizira stanje termodinamičke ravnoteže makroskopskog sustava. Mjera prosječne kinetičke energije molekularnog gibanja.
.

Toplina- oblik nasumičnog (toplinskog) kretanja čestica koje tvore tijelo.

Količina topline- energija koju sustav daje ili prima tijekom izmjene topline.

Unutarnja energija- energija gibanja (kinetička) i interakcija (potencijalna) molekula.

Električno punjenje - izvor elektromagnetske interakcije povezan s materijalnim nosačem određuje intenzitet elektromagnetske interakcije.

Električno polje- posebna vrsta tvari koja djeluje na električne naboje

Jačina električnog polja - karakteristika sile električnog polja. Omjer sile koja djeluje na ispitni električni naboj i veličine tog naboja. Sila kojom električno polje djeluje na jedinični pozitivni naboj.
.

Potencijal- energetska karakteristika električnog polja. Određuje energiju međudjelovanja električnog polja s jediničnim pozitivnim nabojem, jednaku omjeru energije električnog polja i naboja u beskonačnosti
.

Električni napon (razlika potencijala) - radni odnos el. polja pomicanjem naboja s jedne točke polja na drugu do veličine ovog naboja. Rad električnog polja za pomicanje pozitivnog jediničnog točkastog naboja.

EMF (elektromotorna sila) - omjer rada vanjskih sila za pomicanje pozitivnog točkastog naboja i veličine ovog naboja. Rad vanjskih sila za pomicanje jednog pozitivnog naboja.

Električni kapacitet - sposobnost vodiča da akumulira električni naboj. Omjer naboja koji se prenosi na vodič i potencijalne razlike.

Struja- usmjereno kretanje nabijenih čestica.

Otpornost- veličina koja karakterizira otpor vodiča prema električnoj struji. Omjer napona na krajevima vodiča i struje.

Magnetsko polje - posebna vrsta materije koja postoji neovisno o našim osjetima, nastaje oko pokretnih električnih naboja (struja) i djeluje na struje.

Elektromagnetsko polje- poseban oblik materije kroz koji dolazi do međudjelovanja između nabijenih čestica. Jedinstvo međusobno povezanih električnih i magnetskih polja.

Magnetska indukcija- karakteristika sile magnetskog polja jednaka omjeru momenta sile. djelujući na okvir strujom na područje ovog okvira i jakost struje u njemu.

Magnetski tok- broj linija magnetske indukcije koje prodiru kroz strujni krug
.

Samoindukcija- pojava pojave inducirane emf u vodiču kroz koji teče izmjenična električna struja.

Induktivnost- vrijednost brojčano jednaka fluksu samoindukcije pri struji od 1 A.

Oscilacije- proces koji se povremeno mijenja.

Slobodne vibracije- oscilacije koje nastaju pod utjecajem unutarnjih sila sustava.

Prisilne vibracije – oscilacije koje se javljaju pod utjecajem vanjske periodične sile.

Harmonijske vibracije- oscilacije koje se javljaju prema zakonu sinusa ili kosinusa.

Samooscilacije- oscilacije koje se javljaju u sustavu zbog unutarnjeg izvora energije.

Rezonancija – pojava naglog povećanja amplitude prisilnih oscilacija kada se frekvencija vanjske periodične sile podudara s prirodnom frekvencijom oscilacija sustava.

Amplituda- maksimalno odstupanje od ravnotežnog položaja.

Razdoblje- vrijeme jednog potpunog titraja, vrijeme tijekom kojeg se sustav vraća u prvobitni položaj
.

Frekvencija- Omjer broja oscilacija i vremena tijekom kojeg se događaju. Broj oscilacija u jedinici vremena. Recipročna vrijednost razdoblja
.

Faza oscilacije- veličina koja određuje stanje oscilatornog sustava pri danoj amplitudi oscilacija u bilo kojem trenutku. Argument sinusa ili kosinusa za harmonijske vibracije.

Val- širenje vibracija u prostoru i vremenu.

Elektromagnetski val - poremećaji elektromagnetskog polja koje se širi u prostoru.

Longitudinalni val- val kod kojeg se smjer titranja javlja u smjeru širenja vala.

Transverzalni val- val u kojem se titraji javljaju okomito na smjer širenja vala.

valna duljina- udaljenost između dvije najbliže točke koje osciliraju u istoj fazi.

Smetnje. Rezultat superpozicije koherentnih valova, koja proizvodi vremenski konstantnu distribuciju amplitude i faze rezultirajućih oscilacija.

Difrakcija. Pojava odstupanja vala od pravocrtnog smjera pri obilasku prepreke.

Disperzija. Fenomen ovisnosti brzine svjetlosti o valnoj duljini.

Osnovni fizikalni zakoni

Zakon zbrajanja brzina (pomaka). Brzina (gibanja) tijela u odnosu na nepomični referentni sustav jednaka je geometrijskom zbroju brzine (gibanja) tijela u odnosu na pomični referentni sustav i brzine (gibanja) pomičnog referentnog sustava u odnosu na nepokretni referentni sustav. jedan.

Newtonov 1. zakon. Postoje referentni sustavi u odnosu na koje se tijelo giba jednoliko i pravocrtno ako na njega ne djeluju druga tijela ili je djelovanje drugih tijela kompenzirano.

2. Newtonov zakon. Ubrzanje je izravno proporcionalno omjeru sile koja djeluje na tijelo i mase tog tijela.

Newtonov 3. zakon. Tijela međusobno djeluju silama jednakim po veličini, a suprotnog smjera.

Zakon univerzalne gravitacije. Sila kojom se tijela međusobno privlače razmjerna je umnošku njihovih masa i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih.

Zakon očuvanja količine gibanja. Geometrijski zbroj impulsa međusobno djelujućih tijela koja čine zatvoreni sustav ostaje konstantan.

Zakon održanja energije. Ukupna mehanička energija zatvorenog sustava tijela u interakciji s gravitacijskim ili elastičnim silama ostaje nepromijenjena.

Pascalov zakon. Pritisak koji djeluje na tekućinu ili plin prenosi se bez promjene na bilo koju točku u tekućini ili plinu.

Arhimedov zakon. Na tijelo uronjeno u tekućinu ili plin djeluje uzgonska sila jednaka težini tekućine u volumenu koji je istisnulo tijelo
.

Boyle-Marriott zakon. Za plin dane mase, umnožak tlaka i volumena je konstantan, pri konstantnoj temperaturi.

Gay-Lussacov zakon. Za plin određene mase, omjer volumena i temperature je konstantan, pri konstantnom tlaku.

Charlesov zakon. Za plin određene mase, omjer tlaka i temperature je konstantan, pri konstantnom volumenu.

1. zakon termodinamike. Količina topline prenesena u sustav ide za promjenu njegove unutarnje energije i za obavljanje rada na vanjskim tijelima od strane sustava.

2. zakon termodinamike. (Clausius) Nemoguće je prenijeti toplinu iz hladnijeg sustava u topliji bez drugih istovremenih promjena u oba sustava ili okolnim tijelima.

Zakon održanja električnog naboja. Algebarski zbroj naboja svih čestica u zatvorenom sustavu ostaje konstantan.

Coulombov zakon. Sila međudjelovanja između dva stacionarna točkasta naboja proporcionalna je umnošku modula naboja i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih.

Zakon elektromagnetske indukcije. EMF indukcije u zatvorenoj petlji izravno je proporcionalna brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu petljom
.

Zakon refleksije svjetlosti. Upadna zraka, odbijena zraka i okomica vraćena na točku upada leže u istoj ravnini, a upadni kut jednak je kutu refleksije.

Zakon loma svjetlosti. Upadna zraka, lomljena zraka i okomica vraćena na upadnu točku leže u istoj ravnini, a omjer sinusa kuta upada i sinusa kuta loma jednak je apsolutnom indeksu loma zraka. tvar.

Apsolutna nula je najniža moguća temperatura pri kojoj tvar ne sadrži toplinsku energiju.

Antičestica – svaka vrsta čestica ima svoju antičesticu. Kada se čestica sudari s antičesticom, one se anihiliraju, ostavljajući samo energiju.

Antropno načelo je načelo prema kojem mi vidimo Svemir ovako, a ne drugačije, jer da je drugačije, ne bismo bili ovdje i ne bismo ga mogli promatrati.

Atom je osnovna jedinica obične materije koja se sastoji od sićušne jezgre (sastavljene od protona i neutrona) okružene elektronima koji kruže oko nje.

Veliki kolaps je singularnost na kraju evolucije Svemira.

Veliki prasak je singularitet na početku evolucije Svemira.

Težina je sila koja nastaje djelovanjem gravitacijskog polja na tijelo. Težina je proporcionalna masi, ali joj nije identična.

Virtualna čestica je čestica u kvantnoj mehanici koja se ne može izravno detektirati, ali čije postojanje dovodi do mjerljivih učinaka.

Gama zračenje je elektromagnetsko zračenje vrlo kratke valne duljine koje nastaje radioaktivnim raspadom i sudarom elementarnih čestica.

Geodetska linija je najkraći (ili najduži) put između dvije točke.

Horizont događaja je granica crne rupe.

Valna duljina je udaljenost između dva susjedna dna ili dva susjedna vrha vala.

Dualnost je korespondencija između teorija koje se na prvi pogled čine različitima, što dovodi do identičnih fizikalnih rezultata.

Kvantna mehanika je teorija razvijena na temelju Planckovog kvantnog principa i Heisenbergovog principa nesigurnosti.

Planckov kvantni princip je ideja da se svjetlost (ili bilo koji drugi klasični val) može emitirati i apsorbirati samo u diskretnim dijelovima (kvantima), čija je energija proporcionalna valnoj duljini.

Kvark je nabijena elementarna čestica koja sudjeluje u jakoj interakciji. Protoni i neutroni se sastoje od tri kvarka.

Koordinate su brojevi koji određuju položaj točke u prostoru i vremenu.

Čestično-valni dualizam je koncept u kvantnoj mehanici da nema razlike između valova i čestica; Čestice se ponekad mogu ponašati kao valovi, a valovi se ponekad mogu ponašati kao čestice.

Kozmološka konstanta je matematička naprava koju je koristio Einstein kako bi prostoru-vremenu dao tendenciju širenja.

Kozmologija je znanost koja proučava Svemir kao cjelinu.

Crveni pomak je crvenilo svjetlosti zvijezde koja se udaljava od nas, što je uzrokovano Dopplerovim efektom.

Crvotočina je tanka cijev prostor-vremena koja povezuje udaljene dijelove Svemira. Crvotočine također mogu povezivati ​​paralelne ili novonastale svemire i pružiti mogućnost putovanja kroz vrijeme.

Magnetsko polje je polje odgovorno za magnetske sile. Sada se zajedno s električnim poljem smatra manifestacijom jednog elektromagnetskog polja.

Masa - količina tvari u tijelu; njegovu inerciju, odnosno otpornost na ubrzanje.

Mikrovalno pozadinsko zračenje je zračenje preostalo iz vrućeg ranog Svemira i sada je doživjelo tako jak crveni pomak da se pretvorilo iz svjetlosti u mikrovalove (radiovalovi valne duljine od nekoliko centimetara).

Einstein Rosen Bridge je tanka cijev prostor-vremena koja povezuje dvije crne rupe. Vidi također Crvotočina.

Neutrino je iznimno lagana čestica (moguće bez mase) koja je podložna samo slabim silama i gravitaciji.

Neutron je nenabijena čestica vrlo slična protonu. Neutroni čine otprilike polovicu čestica u atomskoj jezgri.

Neutronska zvijezda je hladna zvijezda koja se održava u ravnoteži Paulijevim principom isključenja, što uzrokuje odbijanje između neutrona.

Opća relativnost je Einsteinova teorija koja se temelji na ideji da bi zakoni fizike trebali biti isti za sve promatrače, bez obzira na to kako se kreću.

Pruža objašnjenje gravitacijske interakcije u smislu zakrivljenosti četverodimenzionalnog prostor-vremena.

Bez graničnih uvjeta - ideja da je Svemir konačan, ali nema granica.

Pozitron je pozitivno nabijena antičestica elektrona.

Polje je entitet raspoređen u prostoru i vremenu, za razliku od čestice, koja postoji samo u jednoj točki u jednom trenutku.

Načelo isključenja (Paulijev princip isključenja) je ideja da dvije identične čestice određene vrste ne mogu istovremeno imati (unutar granica utvrđenih načelom neodređenosti) isti položaj i brzinu.

Načelo nesigurnosti je načelo koje je formulirao Heisenberg koje kaže da se položaj i brzina čestice ne mogu točno odrediti u isto vrijeme; Što točnije znamo jednu stvar, to manje točnu drugu.

Proporcionalnost - izraz "Vrijednost X je proporcionalna Y" znači da kada se Y pomnoži s proizvoljnim brojem, isto se događa s X; Izraz "količina X je obrnuto proporcionalna Y" znači da kada se Y pomnoži s proizvoljnim brojem, X se podijeli s istim brojem.

Prostorna dimenzija je bilo koja od ove tri dimenzije, odnosno bilo koja druga dimenzija osim vremena.

Prostor vrijeme je četverodimenzionalni prostor čije su točke događaji.

Proton je pozitivno nabijena čestica, vrlo slična neutronu. U većini atoma protoni čine oko polovicu svih čestica u jezgri.

Radar je sustav koji koristi impulse radio valova za određivanje položaja objekata mjerenjem vremena koje je potrebno da puls stigne do objekta i zatim se odbije natrag.
Radioaktivnost je spontani raspad atomske jezgre, pretvarajući je u drugu vrstu jezgre.

Svjetlosna sekunda (svjetlosna godina) je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj sekundi (jednoj godini).

Jaka sila je najjača od četiri osnovne sile s najkraćim dometom. Jaka sila drži kvarkove unutar protona i neutrona i također drži protone i neutrone zajedno da tvore atome.

Singularnost je točka u prostor-vremenu gdje zakrivljenost prostor-vremena (ili neke druge fizikalne veličine) doseže beskonačnu vrijednost.

Slaba sila je druga najslabija od četiri temeljne sile, s vrlo kratkim dometom. Utječe na sve čestice tvari, ali ne na čestice koje su nositelji interakcija.
Događaj je točka u prostoru i vremenu, obilježena vremenom i mjestom.

Spektar je skup frekvencija koje čine valove. Vidljivi dio sunčevog spektra može se vidjeti u dugi.

Posebna relativnost je Einsteinova teorija koja se temelji na ideji da bi zakoni fizike trebali biti isti za sve promatrače bez obzira na to kako se kreću, u nedostatku gravitacijskih pojava.

Tamna tvar je materija u galaksijama, njihovim klasterima, a možda i između klastera, koja se ne može izravno promatrati, ali se može otkriti svojom gravitacijskom silom. Tamna tvar može činiti do 90% mase svemira.

Velika ujedinjena teorija je teorija koja ujedinjuje elektromagnetske, jake i slabe interakcije.

Teorija struna je fizikalna teorija koja opisuje čestice kao valove na strunama. Žice imaju duljinu, ali ne i druge dimenzije.

Ubrzanje je stopa promjene brzine objekta.

Akcelerator čestica je uređaj koji može ubrzati pokretne nabijene čestice prijenosom energije na njih pomoću elektromagneta.

Faza (valovi) - položaj u ciklusu valnog procesa u fiksnoj točki u vremenu; mjera da li je uzeti uzorak na vrhu vala, u dnu ili u nekom srednjem stanju.
Foton je kvant svjetlosti.

Frekvencija (valovi) - broj potpunih ciklusa titranja u sekundi.

Crna rupa je područje prostor-vremena koje ništa, pa ni svjetlost, ne može napustiti zbog vrlo jake gravitacije.

Električni naboj je svojstvo čestice zahvaljujući kojem ona može odbijati (ili privlačiti) druge čestice s nabojem istog (ili suprotnog) predznaka.

Elektromagnetsko međudjelovanje je međudjelovanje koje se događa između čestica koje imaju električni naboj; druga najjača od četiri temeljne sile.

Elektron je čestica s negativnim električnim nabojem koja rotira oko jezgre atoma.

Elementarna čestica je čestica koja se smatra nedjeljivom.

Elektroslaba energija ujedinjenja je energija (oko 100 gigaelektronvolti) iznad koje nestaje razlika između elektromagnetskih i slabih međudjelovanja.

Nuklearna fuzija je proces u kojem se dvije jezgre sudaraju i stapaju u težu jezgru.

Jezgra je središnji dio atoma koji se sastoji samo od protona i neutrona koje zajedno drži jaka sila.