Что в физике обозначает буква “тета”?
HOLLEGAN
Мастер
(1787),
закрыт
12 лет назад
Жопа Сручкой
Ученик
(109)
7 лет назад
ну не всю, скорей дельтой можно обозначить что душе угодно, а вот тета – это вводимая в задачах “граница” температур нескольких тел (часто водных), относительно которой мы задаём разность, чтобы найти количество теплоты, массу и температуру в тех или иных условиях этих тел
(q-функция) -1) обобщённая ф-ция
(ф-ция Хевисайда). Производная Т,-ф. равна дельта-функции q'(x) = d(x). 2) Квазидвоякопериодическая целая функция комплексного переменного z, т. <е. ф-ция q(z), имеющая кроме периода w ещё квазипериод wт, Imt>0, при прибавлении к-рого к значению аргумента значение ф-ции умножается на нек-рый мультипликатор f (z). Иначе говоря, имеют место тождества по z:
Как периодическая целая ф-ция, Т.-ф. всегда представима рядом
в к-ром подбор коэффициентов с n должен обеспечивать сходимость. Ряды (1) наз. т е т а-р я д а м и (по причине первонач. обозначений). Возможны и иные представления Т.-ф., напр. в виде бесконечного произведения.
В приложениях обычно ограничиваются мультипликаторами вида
где k – натуральное число, наз. п о р я д к о м или в е с о м Т.-ф., q – числовой множитель. Сходимость обеспечивается, напр., коэффициентами вида
Во мн. вопросах удобны Т.-ф., удовлетворяющие условиям
Все Т.-ф. вида (2) одного и того же порядка k составляют векторное пространство размерности k. Базис этого пространства можно записать в виде
Отд. примеры Т.-ф. встречаются уже в работах Я. Бернул-ли (J. Bernoulli, 1713), Л. Эйлера (L. Euler), в теории теплопроводности Ж. Фурье (J. Fourier). K. Якоби (С. Jacobi) подверг Т.-ф. систематич. исследованию, выделил четыре специальные Т.-ф., к-рые и положил в основу своей теории эллиптических функций.
Т.-ф. Якоби q0 (z), q1(z), q2(z), q3(z) представляют собой след. ряды, абсолютно и равномерно сходящиеся на компактах плоскости комплексного переменного z:
Эти ряды достаточно быстро сходятся. Обозначения q0(Z), q1(z), q2(z), q3(z) восходят к К. Вейерштрассу (К. Weierstrass). Вместо q0(z) часто пишут q4(z), имеются и др. системы обозначений.
Все Т.-ф. Якоби представляют собой целые трансцендентные ф-ции комплексного переменного z, причём q1(z) – нечётная ф-ция, а остальные ф-ции q0(z), q2(z), q3(z) – чётные.
Имеют место след. соотношения периодичности:
из к-рых вытекает, что Т.-ф. Якоби являются эллиптич. ф-циями III рода по Эрмиту.
Т.-ф. Якоби связаны между собой ф-лами преобразования:
Все четыре Т.-ф. удовлетворяют одному и тому же диффе-ренц. ур-нию:
Существуют также обобщения Т.-ф. на случай многих комплексных переменных. В физике Т.-ф. естественно возникают, в частности, в определении меры интегрирования функционального интеграла в струн теории.
Лит.: Уиттекер Э.-Т., Ватcон Дж.-Н., Курс современного анализа, пер. с англ., 2 изд., ч. 2, M., 1963; Гурвиц А., Курант Р., Теория функций, [пер. с нем.], M., 1968. E. Д. Соломенцев.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.
.
1988.
Физика > Угловое положение – Тета
Угол поворота – измерение величины (угла), при которой фигура совершает обороты вокруг неподвижной точки (часто в центральной части круга).
Задача обучения
- Проследить взаимосвязь между радианами в компакт-диске.
Основные пункты
- Длина дуги Δs – дистанция, пройденная по круговой траектории. R – радиус кривизны кругового пути.
- Угол поворота – величина вращения, соответствующая линейной дистанции. Вычислим угол поворота Δθ как соотношение длины дуги к радиусу кривизны: Δθ = Δs/r.
- Для одного полного оборота угол поворота равняется 2π.
Термин
- Угловое положение – угол в радианах (градусы, обороты), через которые точку или линию повернули в определенном направлении вокруг указанной оси.
Когда объекты совершают обороты вокруг оси (вращение компакт-диска), каждая точка следует по дуге окружности. Проследим за линией от центра диска к краю. Каждое углубление, используемое для записи звука вдоль линии, перемещается через один угол и временной промежуток.
Угол поворота – величина вращения, соответствующая линейной дистанции. Вычислим угол поворота Δθ как отношение длины дуги к радиусу кривизны:
Δθ = Δs/r
Все точки на CD перемещаются в круговых дугах. Углубления вдоль линий от центра к краю движутся через один угол Δ за период Δt
В математике угловое положение выступает измерением количества, при котором объект совершает оборот вокруг неподвижной точки.
Радиус круга поворачивается на угол Δ. Длина дуги Δs описывается по окружности
Длина дуги Δs – дистанция, пройденная по круговой траектории. R – радиус кривизны кругового пути. Для полноценного оборота длина дуги выступает объемом окружности радиуса r. Объем круга = 2πr. Получается, что для полноценного оборота угол поворота:
Δθ = (2πr)/г = 2π.
Это основа для вычисления единиц, используемых при измерении углового положения радиан:
2π рад = 1 оборот.
Если Δθ = 2π рад, то CD выполнил полноценный оборот, и каждая точка на компакт-диске вернулась в исходное положение. Поскольку один круг занимает 360°, то соотношение между радианами и градусами составляет 2π рад = 360°, так что:
1рад = 360°/2π = 57.3°.
Представляем формулу основного уравнения молекулярно-кинетической теории (МКТ) газов:
(где n=NV – это концентрация частиц в газе, N – это число частиц, V – это объем газа, 〈E〉 – это средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа, υkv – это средняя квадратичная скорость, m0 – это масса молекулы) связывает давление – макропараметр, достаточно просто измеряющийся с такими микропараметрами, как средняя энергия движения отдельной молекулы (или в другом выражении), как масса частицы и ее скорость. Но находя только лишь давление, нельзя установить кинетические энергии частиц отдельно от концентрации. Поэтому для нахождения в полном объеме микропараметров нужно знать еще какую-то физическую величину, связанную с кинетической энергией частиц, составляющих газ. За данную величину можно взять термодинамическую температуру.
Газовая температура
Для определения газовой температуры нужно вспомнить важное свойство, которое сообщает о том, что в условиях равновесия средняя кинетическая энергия молекул в смеси газов одинаковая для различных компонентов данной смеси. Из данного свойства следует то, что если 2 газа в различных сосудах находятся в тепловом равновесии, тогда средние кинетические энергии молекул данных газов одинаковые. Это свойство мы и будем использовать. К тому же в ходе экспериментов доказано, что для любых газов (при неограниченном числе), которые находятся в состоянии теплового равновесия, справедливо следующее выражение:
С учетом вышесказанного, используем (1) и (2) и получаем:
Из уравнения (3) следует, что величина θ, которой мы обозначили температуру, вычисляется в Дж, в чем измеряется также и кинетическая энергия. В лабораторных работах температура в системе измерения вычисляется в кельвинах. Поэтому введем коэффициент, который уберет данное противоречие. Он обозначается k, измеряется в ДжК и равняется 1,38·10-23. Данный коэффициент называется постоянной Больцмана. Таким образом:
θ=kT (4), где T – это термодинамическая температура в кельвинах.
Связь термодинамической температуры и средней кинетической энергией теплового движения молекул газа выражается формулой:
E=32kT (5).
Из уравнения (5) видно, что средняя кинетическая энергия теплового движения молекул прямо пропорциональна температуре газа. Температура является абсолютной величиной. Физический смысл температуры заключается в том, что она, с одной стороны, определяется средней кинетической энергией, которая приходится на 1 молекулу. А с другой стороны, температура – это характеристика системы в целом. Таким образом, уравнение (5) показывает связь параметров макромира с параметрами микромира.
Известно, что температура – это мера средней кинетической энергии молекул.
Можно установить температуру системы, а затем рассчитать энергию молекул.
Абсолютный ноль температур
В условиях термодинамического равновесия все составляющие системы характеризуются одинаковой температурой.
Температура, при которой средняя кинетическая энергия молекул равняется 0, давление идеального газа равняется 0, называется абсолютным нулем температур. Абсолютная температура никогда не является отрицательной.
Необходимо найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы кислорода, если температура T=290 K. А также найти среднюю квадратичную скорость капельки воды диаметра d=10-7 м, взвешенной в воздухе.
Решение
Найдем среднюю кинетическую энергию движения молекулы кислорода по уравнению, связывающему энергию и температуру:
E=32kT (1.1).
Поскольку все величины заданы в системе измерения, проведем вычисления:
E=32·1,38·10-23·10-7=6·10-21 Дж.
Перейдем ко второй части задания. Положим, что капелька, взвешенная в воздухе, – это шар (рисунок 1). Значит, массу капельки можно рассчитать как:
m=ρ·V=ρ·πd36.
Рисунок 1
Найдем массу капельки воды. Согласно справочных материалов, плотность воды в нормальных условиях равняется ρ=1000 кгм3, тогда:
m=1000·3,14610-73=5,2·10-19 (кг).
Масса капельки чрезмерно маленькая, поэтому, сама капелька сравнима с молекулой газа, и тогда можно использовать при расчетах формулу средней квадратичной скорости капли:
E=mυkυ22 (1.2),
где 〈E〉 мы уже установили, а из (1.1) понятно, что энергия не зависит от разновидности газа, а зависит только лишь от температуры. Значит, мы можем применить полученную величину энергии. Найдем из (1.2) скорость:
υkυ=2Em=6·2Eπρd3=32kTπρd3 (1.3).
Рассчитаем:
υkυ=2·6·10-215,2·10-19=0,15 мс
Ответ: Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы кислорода при заданной температуре равняется 6·10-21 Дж. Средняя квадратичная скорость капельки воды при заданных условиях равняется 0,15 м/с.
Средняя энергия поступательного движения молекул идеального газа равняется 〈E〉, а давление газа p. Необходимо найти концентрацию частиц газа.
Решение
В основу решения задачи положим уравнение состояния идеального газа:
p=nkT (2.1).
Прибавим к уравнению (2.1) уравнение связи средней энергии поступательного движения молекул и температуры системы:
E=32kT (2.2).
Из (2.1) выражаем необходимую концентрацию:
n=pkT 2.3.
Из (2.2) выражаем kT:
kT=23E (2.4).
Подставляем (2.4) в (2.3) и получаем:
n=3p2E
Ответ: Концентрацию частиц можно найти по формуле n=3p2E.
Устаканившуюся температуру. Например ты смешал горячую и холодную воду с температурами t1 и t2. Через некоторое время, когда теплообмен закончится настанет тепловое равновесие, и в сосуде будет находить вода при температуре тета.
Отмена
Яна Щендрикина
Отвечено 26 сентября 2019
-
Комментариев (0)
Добавить
Отмена