Содержание
Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. Существуют различные способы описания движения тел. При координатном способе задания положения тела в декартовой системе координат движение материальной точки определяется тремя функциями, выражающими зависимость координат от времени:
x=x(t), y=у(t) и z=z(t).
Эта зависимость координат от времени называется законом движения (или уравнением движения).
При векторном способе положение точки в пространстве определяется в любой момент времени радиус-вектором r=r(t),проведенным из начала координат до точки.
Перемещение (в кинематике) — изменение местоположения физического тела в пространстве относительно выбранной системы отсчёта. Также перемещением называют вектор, характеризующий это изменение. Модуль перемещения совпадает с пройденным путём в том и только в том случае, если при движении направление скорости не изменяется. При этом траекторией будет отрезок прямой. В любом другом случае, например, при криволинейном движении, из неравенства треугольника следует, что путь строго больше.
Выдержка из текста
1. Физические величины, их измерение и оценка погрешностей. Системы единиц физи-ческих величин.
2. Понятия состояния в классической механике. Пространственно-временные отноше¬ния. Системы отсчета и описание движений.
3. Кинематика поступательного движения. Элементы кинематики материальной точки: перемещение, скорость и ускорение. Их физический смысл.
4. Вращательное движение. Элементы кинематики материальной точки и тела, совер-шающих вращательное движение: угол поворота, угловые скорость и ускорение, их связь с ли-нейными скоростью и ускорением.
5. Основные кинематические характеристики криволинейного движения: скорость и ус-корение. Нормальное и тангенциальное ускорение.
6. Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Масса, импульс, сила. Их физический смысл.
7. Основные понятия и определения динамики. Законы Ньютона. Динамика материаль¬ной точки. Современная трактовка законов Ньютона.
8. Уравнение движения материальной точки. Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса.
9. Динамика вращательного движения материальной точки и твердого тела относительно неподвижной оси вращения: момент силы, момент импульса, момент инерции. Их физический смысл. Условие равновесия.
10. Момент инерции материальной точки и твёрдого тела относительно неподвижной оси вращения. Его физический смысл. Теорема Штейнера и её применение.
11. Основное уравнение динамики вращательного движения материальной точки и твер¬дого тела относительно неподвижной оси вращения и его применение.
12. Модель гармонического осциллятора. Гармонические колебательные движения и их характеристики: смещение, амплитуда, период, частота, фаза, скорость и ускорение. Их физи-ческий смысл.
13. Методы сложения гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Сложение гар-монических колебаний одного направления с близкими частотами. Биения.
14. Методы сложения гармонических колебаний. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
15. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Физический и математический маятники как примеры гармонических осцилляторов. Определение их перио¬дов и
частот.
16. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Пружинный маятник как примеры гармонических осцилляторов. Определение егох периода и частоты.
17. Свободные колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Характеристики затухающих колебаний: коэффициент затухания, декремент, лога-рифмический декремент затухания.
18. Вынужденные колебания гармонического осциллятора под действием синусоидаль¬ной силы. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Резонанс.
19. Волновые движения. Плоская гармоническая волна. Длина волны, волновое число, фазовая скорость. Уравнение бегущей волны.
20. Волновой вектор, фазовая скорость, длина волны. Упругие волны в газах, жидкостях.
21. Сила, работа и потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Единицы измерения. Работа и кинетическая энергия.
22. Кинетическая и потенциальная энергия системы тел. Полная энергия. Консерватив¬ные силы. Закон сохранения энергии в механике.
23. Потенциальная энергия тела, находящегося в поле тяготения другого тела.
24. Энергия системы, совершающей вращательное движение. Энергия системы, совер-шающей колебательное движение.
25. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
26. Закон сохранения момента импульса и его применение.
27. Применение законов сохранения импульса и энергии к упругому и неупругому взаи-модействиям.
28. Принцип относительности и преобразования Галилея. Классический закон сложения скоростей. Инерциальные системы отсчёта.
29. Постулаты специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Относитель¬ность одновременности и преобразования Лоренца.
30. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии в СТО. СТО и ядерная энер-гетика.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
1. Динамические и статистические закономерности в физике. Макроскопическое состоя-ние. Параметры состояния. Уравнение состояния идеальных газов.
2. Модель идеального газа. Основное уравнение кинетической теории идеального газа. Давление в рамках этой теории.
3. Основное уравнение кинетической теории идеального газа. Молекулярно¬кинетический смысл абсолютной температуры.
4. Уравнение состояния идеального газа. Универсальная газовая постоянная и постоян¬ная Больцмана. Изопроцессы в идеальных газах.
5. Основные газовые законы. Вывод уравнения изотермического процесса из основного уравнения молекулярно-кинетической теории.
6. Основные газовые законы. Вывод уравнения изобарического процесса из основного уравнения молекулярно-кинетической теории.
7. Основные газовые законы. Вывод уравнения изохорического процесса из основного уравнения молекулярно-кинетической теории.
8. Основные газовые законы. Вывод уравнения закона Дальтона из основного уравнения молекулярно-кинетической теории.
9. Микроскопические параметры. Вероятность и флуктуации. Распределение молекул /частиц/ по абсолютным значениям скорости. Распределение Максвелла.
10. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.
11. Внутренняя энергия и теплоемкости идеального газа. Теорема Больцмана о распре-делении энергии по степеням свободы.
12. Основные понятия термодинамики. Обратимые, необратимые и круговые процессы. Основное уравнение термодинамики идеального газа.
13. Термодинамическое равновесие и температура. Эмпирическая температурная шкала. Квазистатические процессы.
14. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам в идеальных газах: изотермическому, изохорическому.
15. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам в идеальных газах: изохорическому и изобарическому.
16. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам в идеальных газах: изотермическому, и изобарическому.
17. Первое начало термодинамики и его применение к адиабатическому процессу в иде-альном газе.
18. Адиабатический процесс. Уравнения Пуассона для адиабатического процесса.
19. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно.
20. Энтропия системы и её свойства. Определение изменения энтропии системы, совер-шающей изотермический процесс.
21. Энтропия системы и её свойства. Определение изменения энтропии системы, совер-шающей изохорический процесс.
22. Энтропия системы и её свойства. Определение изменения энтропии системы, совер-шающей изобарический процесс.
23. Элементы физической кинетики. Теплопроводность в газах, жидкостях и твердых те¬лах. Коэффициент теплопроводности.
24. Элементы физической кинетики. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Ко-эффициент диффузии. Самодиффузия.
25. Элементы физической кинетики. Вязкость газов и её температурная зависимость. Броуновское движение.
26. Строение и свойства жидкостей. Вязкость жидкостей и их сжимаемость. Темпера¬турная зависимость вязкости. Динамическая и кинематическая вязкости.
27. Общие свойства жидкостей и газов. Кинематическое описание движения жидкости. Идеальная и вязкая жидкости. Гидростатика несжимаемой жидкости. Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли.
28. Гидродинамика вязкой жидкости. Силы внутреннего трения. Формулы Пуазейля и Стокса. Стационарное течение вязкой жидкости. Уравнение неразрывности.
29. Идеально упругое тело. Свойства и строение твёрдых тел. Упругие деформации и напряжения. Закон Гука.
30. Пластические деформации. Предел прочности. Тепловое расширение.
Список использованной литературы
Сборник задач В.С.Волькенштейн 1990 и др.