Вступ ....З
Частина І. Фізичні основи механіки .....7
Розділ 1. Основи кінематики.....7
§ 1.1. Механічний рух. Уявлення про простір і час у класичній механіці. Кінематичне описання руху .....7
§ 1.2. Основні види руху твердих тіл ......14
§ 1.3. Вектор переміщення. Швидкість .....15
§ 1.4Прискорення.......18
§ 1.5. Кінематика обертального руху ..... 23
§ 1.6. Плоский рух твердого тіла ......28
Розділ 2. Основи динаміки ........32
§ 2.1. Межі застосування класичної механіки ........32
§ 2.2. Перший закон Ньютона. Інерціальні системи відліку .......35
§ 2.3. Маса. Імпульс .......36
§ 2.4. Другий закон Ньютона. Сила ...... 39
§ 2.5. Третій закон Ньютона і закон збереження імпульсу......... 44
§ 2.6. Принцип відносності Галілея ....... 49
§ 2.7. Деякі наслідки законів Ньютона ......52
§ 2.8. Рух тіл змінної маси. Реактивний рух .......55
§ 2.9. Момент імпульсу. Момент сили. Закон збереження моменту імпульсу ......57
Розділ 3. Робота і енергія ....63
§ 3.1. Енергія—універсальна міра руху та взаємодії...... 63
§ 3.2. Робота і потужність....... 64
§ 3.3. Кінетична енергія. Види механічних сил ...... 66
§ 3.4. Потенціальна енергія системи .......70
§ 3.5. Закон збереження енергії в механіці. Дисипація енергії ...... 75
§ 3.6. Межі руху і умови рівноваги частинки в потенціальному полі ......79
§ 3.7. Абсолютно пружний і абсолютно непружний удари ......81
Розділ 4. Механіка твердого тіла .......86
§ 4.1. Рух абсолютно твердого тіла ......86
§ 4.2. Момент інерції. Теорема Гюйгенса—Штейнера .....91
§ 4.3. Основне рівняння динаміки обертального руху твердого тіла навколо закріпленої осі ..... 96
§ 4.4. Робота зовнішніх сил при обертанні тіла. Кінетична енергія обертального руху .......98
§ 4.5. Пара сил. Умови рівноваги тіла ..... 103
§ 4.6. Вільні осі обертання. Гіроскопи ....... 105
Розділ 5. Сили тертя і сили пружності......110
§ 5.1. Сили тертя. В’язке тертя ....... 110
§ 5.2. Сили пружності....... 115
§ 5.3. Основні види деформації. Закон Гука .........116
§ 5.4. Пружні властивості реальних тіл. Енергія пружної деформації. Пружний гістерезис .....120
Розділ 6. Всесвітнє тяжіння ........124
§ 6.1. Рухи планет. Закони Кеплера .....124
§ 6.2. Закон всесвітнього тяжіння ...... 125
§ 6.3. Гравітаційна стала. Гравітаційна та інертна маси .......130
§ 6.4. Поле тяжіння. Напруженість гравітаційного поля ......132
§ 6.5. Робота сил поля тяжіння. Потенціальна енергія взаємодії мас. Потенціал ......137
§ 6.6. Застосування законів збереження до руху тіл у центральному гравітаційному полі .......141
§ 6.7. Космічні швидкості ........142
Розділ 7. Механіка рідин і газів .......147
§ 7.1. Тиск у рідинах і газах. Закон Паскаля. Закон Архімеда ..... 147
§ 7.2. Ідеальна рідина. Рівняння неперервності .......154
§ 7.3. Рівняння Бернуллі. Реакція рідини, що витікає ......156
§ 7.4. Рух в’язкої рідини. В’язкість. Формула Пуазейля ......162
§ 7.5. Ламінарний та турбулентний режими течії. Число Рейнольдса .....167
§ 7.6. Рух тіл у рідинах і газах .......170
§ 7.7. Піднімальна сила крила літака .......173
Розділ 8. Рух тіл у неінерціальних системах відліку ...... 176
§ 8.1. Неінерціальні системи відліку. Сили інерції ......176
§ 8.2. Сили інерції у системах відліку, що перебувають у поступальному прискореному русі ...182
§ 8.3. Сили інерції у системах відліку, що рівномірно обертаються.......183
§ 8.4. Вплив обертання Землі на рух тіл .......185
Розділ 9. Елементи релятивістської механіки ......189
§ 9.1. Відхилення від законів механіки Ньютона .......189
§ 9.2. Постулати Ейнштейна .....190
§ 9.3. Перетворення Лоренца ........191
§ 9.4. Наслідки з перетворень Лоренца ......195
§ 9.5. Інтервал у чотиривимірному світі. Світовий конус .....198
§ 9.6. Елементи релятивістської динаміки ......200
§ 9.7. Взаємозв’язок маси і енергії ....... 202
§ 9.8. Закон збереження маси, енергії та імпульсу ....... 205
Розділ 10. Механічні коливання ......209
§ 10.1. Коливальні процеси ...... 209
§ 10.2. Гармонічні коливання ......... 210
§ 10.3. Векторне зображення гармонічних коливань та їхнє вираження в комплексній площині. Гармонічний осцилятор ....215
§ 10.4. Математичний маятник ......219
§ 10.5. Фізичний маятник ....... 220
§ 10.6. Додавання коливань однакового напряму. Биття ...... 223
§ 10.7. Додавання взаємно перпендикулярних коливань.....227
§ 10.8. Згасаючі коливання .........231
§ 10.9. Вимушені коливання..........235
§ 10.10. Гармонічний аналіз складних коливань.....241
§ 10.11. Поняття про автоколивання ......242
Розділ 11. Пружні хвилі .......244
§ 11.1. Поширення хвиль ..... 244
§ 11.2. Рівняння хвилі ........248
§ 11.3. Миттєвий розподіл швидкостей і деформацій у хвилі ......253
§ 11.4. Енергія хвильового руху. Потік енергії. Вектор Умова ........254
§ 11.5. Інтерференція хвиль ......257
§ 11 .6. Стоячі хвилі .......261
§ 11.7. Принцип Гюйгенса. Дифракція хвиль ......264
Розділ 12. Елементи акустики ........266
§ 12.1. Природа звуку. Швидкість звуку ........266
§ 12.2. Поширення звукових хвиль. Інтенсивність звуку ..... 269
§ 12.3. Сприймання звуку .......273
§ 12.4. Джерела звуку .......276
§ 12.5. Ефект Доплера .....279
§ 12.6. Ударні хвилі.......281
§ 12.7. Ультразвук та його застосування ...... 282
§ 12.8. Поняття про інфразвуки.......288
Частина II. Молекулярна фізика і термодинаміка.......290
Розділ 13. Основні означення і поняття .......290
§ 13.1. Предмет і методи молекулярної фізики ........ 290
§ 13.2. Короткий історичний огляд розвитку молекулярно-кінетичної теорії.......294
§ 13.3. Основи молекулярно-кінетичної теорії будови речовини ....... 295
§ 13.4. Основні фізичні величини ...... 296
Розділ 14. Основи молекулярно-кінетичної теорії газів ......298
§ 14.1. Моделювання у молекулярній фізиці.........298
§ 14.2. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії газів ......299
§ 14.3. Тиск газу. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів ...... 301
§ 14.4. Температура ...... 305
§ 14.5. Броунівський рух. Дифузія. Молекулярні пучки ...... 309
§ 14.6. Рівняння стану ідеального газу ......311
§ 14.7. Основні закони ідеального газу ......313
§ 14.8. Швидкості газових молекул та вимірювання їх ....... 317
§ 14.9. Поняття про статистичний розподіл. Функція розподілу. Розподіл молекул за швидкостями (розподіл Максвелла) .... 320
§ 14.10. Експериментальна перевірка закону розподілу Максвелла ...... 331
§ 14.11. Барометрична формула. Розподіл Максвелла—Больцмана .... 331
§ 14.12. Дослід Перрена з визначення числа Авогадро .......337
§ 14.13. Поняття про флуктуації .......339
Розділ 15. Явища переносу в газах .......343
§ 15.1. Середня довжина вільного пробігу молекул. Число зіткнень ........343
§ 15.2. Внутрішнє тертя (в’язкість) у газах ........348
§ 15.3. Теплопровідність газів .........352
§ 15.4. Дифузія газів ..... 356
§ 15.5. Газ у стані вакууму. Одержання та вимірювання низьких тисків........364
Розділ 16. Основи термодинаміки ........371
§ 16.1. Основні поняття і означення .......371
§ 16.2. Перший закон термодинаміки........374
§ 16.3. Адіабатний процес. Рівняння Пуассона .........383
§ 16.4. Робота ідеального газу при ізопроцесах. Політропний процес ....... 386
§ 16.5. Теплоємність ідеального газу .....390
§ 16.6. Оборотні та необоротні процеси. Колові процеси (цикли). Цикл Карно та його коефіцієнт корисної дії .....397
§ 16.7. Теплові машин......402
§ 16.8. Другий закон термодинаміки. Теорема Карно. Поняття про ентропію. Характеристичні функції......403
§ 16.9. Термодинамічна шкала температур ......409
§ 16.10. Зв’язок ентропії з імовірністю стану системи ......411
§ 16.11. Третій закон термодинаміки. Недосяжність абсолютного нуля температур .....414
§ 16.12. Елементи термодинаміки необоротних процесів ...... 415
Розділ 17. Реальні гази.......419
§ 17.1. Реальні гази та відхилення їхніх властивостей від законів ідеального газу. Сили міжмолекулярної взаємодії в газах .... 419
§ 17.2. Рівняння Ван-дер-Ваальса..... 422
§ 17.3. Ізотерми газу Ван-дер-Ваальса. Критичний стан речовини. Порівняння ізотерм газу Ван-дер-Ваальса з експериментальними ізотермами ....425
§ 17.4. Порівняння даних рівняння Ван-дер-Ваальса з дослідними даними.......430
§ 17.5. Властивості речовини у критичному стані. Визначення критичних параметрів.......433
§ 17.6. Внутрішня енергія газу. Ефект Джоуля—Томсона .......436
§ 17.7. Зрідження газів та одержання низьких температур...... 441
Розділ 18. Тверді тіла........444
§ 18.1. Кристалічні та аморфні тіла. Основні характеристики кристалів .......444
§ 18.2. Сили зв’язку в твердих тілах ........450
§ 18.3. Дефекти в реальних кристалах......453
§ 18.4. Механічні властивості твердих тіл ...... 456
§ 18.5. Тепловий рух у твердих тілах. Теплове розширення твердих тіл.......459
§ 18.6. Теплоємність твердих тіл .......461
Розділ 19. Рідин........462
§ 19.1. Загальні властивості та будова рідин ..... 462
§ 19.2. В’язкість ріди......467
§ 19.3. Поверхневий шар рідини. Поверхневий натяг ......468
§ 19.4. Формула Лапласа. Змочування та капілярні явища .... 471
§ 19.5. Поверхнево-активні речовини. Адсорбція. Флотація ..... 474
§ 19.6. Рідкі розчини. Закони Рауля ........476
§ 19.7. Осмотичний тиск. Закон Вант-Гоффа .......479
§ 19.8. Рідкі криста......481
Розділ 20. Полімер.....485
§ 20.1. Основні уявлення про хімічну будову та структуру полімерів ......485
§ 20.2. Структура полімеру в конденсованому стані...... 489
§ 20.3. Термомеханічні властивості полімерів....491
Розділ 21. Рівновага фаз і фазові переходи .....497
§ 21.1 . Поняття фази. Крива фазової рівноваги .... 497
§ 21.2. Випаровування. Рівняння Клапейрона—Клаузіуса. Кипіння ......499
§ 21.3. Сублімація, плавлення та кристалізація твердих тіл ......505
§ 21.4. Потрійна точк.......510
§ 21.5. Поняття про фазові переходи першого та другого родів ......511
§ 21.6. Метастабільні стани.......513
§ 21.7. Поняття про квантові рідини ......515
§ 22. Поняття про газодинаміку ........519
§ 22.1. Основні рівняння газодинаміки ..... 519
§ 22.2. Адіабатне витікання газу .... 520
Предметний покажчи.....523

У навчальному посібнику систематично викладено фізичні основи механіки і молекулярної фізики. Головну увагу приділено розкриттю фізичного змісту, сучасного розуміння основних законів і понять механіки та молекулярної фізики, обгрунтуванню фундаментальних теорій і встановленню меж їх застосовності. Для студентів технічних і педагогічних спеціальностей вищих навчальних закладів.