2015-05-27
2941. Механика и ее структура. Материальная точка. Абсолютно твердое тело. абсолютно упругое и неупругое тела.
2. Кинематика материальной точки. Система отсчета. Тело отсчета. Радиус-вектор, траектория, путь, перемещение, средняя и мгновенная скорости, среднее и мгновенное ускорения, кинематическое уравнение движения точки. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения.
3. Динамика материальной точки. Понятие силы. Равнодействующая сила, внешние и внутренние силы. Замкнутая (изолированная) механическая система.
4. Масса тела. Инерция. Инерциальная и неинерциальная система отсчета. Примеры. Законы Ньютона.
5. Силы в механике: сила всемирного тяготения, сила тяжести, вес тела, сила трения, сила упругости.
6. Импульс материальной точки и тела. Вывод II закона Ньютона через изменение импульса. Импульс силы. Закон сохранения импульса.
7. Работа движущегося тела. Работа постоянной и переменной силы. Работа силы на участке траектории.
8. Мощность тела. Средняя и мгновенная мощности.
9. Энергия. Кинетическая энергия. Вывод формулы кинетической энергии из работы. Потенциальная энергия. Вывод формулы потенциальной энергии для растягивающейся пружины и падающего тела в поле силы тяжести из работы.
10. Полная механическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии. Консервативная и диссипативная системы. Примеры выполнения и не выполнения закона сохранения полной механической энергии. Закон сохранения и превращения полной механической энергии.
11. Соударение. Центральный удар. Абсолютно упругое и неупругое соударения. Примеры. Изменения энергии при абсолютно упругом и неупругом ударах. Коэффициент восстановления.
12. Вращательное движение. Угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение. Правило буравчика. Связь между угловыми и линейными величинами скорости и ускорения (с выводом). Период, частота вращения. Кинематическое уравнение вращательного движения.
13. Момент силы твердого тела относительно неподвижной точки и неподвижной оси. Плечо силы. Направление момента силы. Правило буравчика.
14. Момент инерции материальной точки и системы точек. Физический смысл момента инерции. Главный момент инерции. Момент инерции однородных тел различной геометрической формы. Теорема Штейнера.
15. Момент импульса материальной точки относительно неподвижной точки и неподвижной оси. Направление момента импульса вращающегося тела. Момент импульса твердого тела (вывод формулы). Закон сохранения момента импульса. Применение закона сохранения момента импульса.
16. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела. Вывод основного закона динамики вращательного движения.
17. Кинетическая энергия вращающегося тела и катящегося твердого тела. Работа вращения тела вокруг неподвижной оси.
18. Механические колебания. Примеры. Гармонические колебания. Уравнения гармонического колебания. Амплитуда, циклическая и линейная частота, период, фаза, начальная фаза колебаний. Графики гармонических колебаний, которые отличаются амплитудой, периодом, частотой и начальной фазой.
19. Скорость и ускорение колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Кинетическая, потенциальная и полная энергии гармонических колебаний (с выводом).
20. Метод векторных диаграмм с пояснением.
21. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Результирующее уравнение, амплитуда, разность фаз колебаний. Графическое изображение результирующего колебания.
22. Гармонический осциллятор. Пружинный маятник. Вывод дифференциального уравнения свободных колебаний пружинного маятника. Частота и период колебания пружинного маятника. Уравнение колебательного движения пружинного маятника.
23. Гармонический осциллятор. Математический маятник. Вывод дифференциального уравнения свободных колебаний математического маятника. Частота и период колебания математического маятника. Уравнение колебательного движения математического маятника.
24. Физический маятник. Вывод дифференциального уравнения свободных колебаний физического маятника. Частота и период колебания физического маятника. Приведенная длина физического маятника. Уравнение колебательного движения физического маятника. Теорема Гюйгенса.
25. Затухающие колебания. Примеры. Вывод дифференциального уравнения затухающего колебания пружинного маятника. Уравнение затухающего колебания. График затухающего колебания. Амплитуда, частота, период затухающего колебания. Время релаксации, коэффициент затухания, декремент и логарифмический декремент затухания, добротность колебательной системы.
26. Вынужденные колебания. Примеры. Вывод дифференциального уравнения вынужденного колебания пружинного маятника. Уравнение вынужденного колебания. График вынужденного колебаний. Амплитуда вынужденного колебания. Резонанс в механике. Амплитуда, частота резонанса. График резонанса. Вред и польза резонанса.
27. Идеальный газ. Закон Авогадро. Молярная масса. Удельный и молярный объем. Количество вещества. Закон Дальтона. Парциальное давление.
28. Параметры состояния идеального газа: давление, термодинамическая температура, объем. Температурная шкала по Цельсию и Кельвина. Законы Гей-Люссака, Бойля-Мариотта, Шарля.
29. Уравнение состояния идеального газа (вывод). Уравнение Менделеева-Клапейрона.
30. Броуновское движение. Длина свободного пробега молекулы, среднее число столкновений, эффективный диаметр молекулы, концентрация молекул. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа (вывод). Средняя квадратичная скорость молекулы.
31. Термодинамическая система. Первое начало термодинамики.
32. Количество теплоты. Молярная и удельная теплоемкости. Уравнение Майера. Физический смысл универсальной газовой постоянной.
33. Внутренняя энергия. Число степеней свободы и его подсчет для одноатомного, двухатомного и многоатомного газа. Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы.
34. Работа газа. Вывод расчетной формулы работы газа.
35. Первое начало термодинамики и его применение для изохорного процесса.
36. Первое начало термодинамики и его применение для изотермического процесса.
37. Первое начало термодинамики и его применение для изобарного процесса.
38. Адиабатный процесс. Уравнение Пуассона. Применение первого начала термодинамики для адиабатного процесса.
39. Круговой процесс (цикл). Прямой и обратный циклы. КПД кругового цикла. Обратимый и необратимый термодинамические процессы. Примеры.
40. Тепловой и холодильный двигатели и их КПД. Цикл Карно. Теорема Карно.
41. Электрический заряд, его свойство. Точечный электрический заряд. Непрерывность распределения заряда. Закон сохранения заряда. Сила Кулона в векторном и скалярном видах. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды и ее физический смысл.
42. Электростатическое поле. Однородное и неоднородное электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Напряженность электростатического поля для точечного заряда в векторном и скалярном видах (с выводом). Линии напряженности (силовые линии). Принцип суперпозиции напряженностей электростатических полей.
43. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Вывод теоремы Гаусса для электростатического поля в рассмотрении замкнутой сферической поверхности.
44. Работа электростатической силы при перемещении заряда (с выводом). Работа электростатической силы при перемещении заряда по замкнутому контуру.
45. Теорема о циркуляции вектора напряженности по замкнутому контуру.
46. Потенциальная энергия точечных взаимодействующих зарядов и системы зарядов.
47. Потенциал электростатического поля. Потенциал точечного заряда. Принцип суперпозиции потенциалов электростатических полей. Линии эквипотенциальной поверхности. Эквипотенциальная поверхность.
48. Разность потенциалов. Вычисление работы электростатической силы при перемещении заряда через разность потенциалов.
49. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля. Объяснить физический смысл взаимосвязи напряженности и потенциала через их графическое изображение.
50. Расчеты симметрических электростатических полей в вакууме (напряженность и разность потенциалов) для равномерно заряженной бесконечной плоскости (с выводом).
51. Диэлектрики. Действие электростатического поля на диэлектрики. Поляризация. Диэлектрическая проницаемость среды. Электрическое смещение.
52. Проводники. Действие электростатического поля на проводники. Электростатическая индукция.
53. Постоянный электрический ток. Направление электрического тока. Действие электрического тока. Сила и плотность электрического тока.
54. Электрическое сопротивление. Физический смысл электрического сопротивления. Электрическое сопротивление параллельно и последовательно соединенных проводников. Удельное электрическое сопротивление. Электрическая проводимость проводника. Удельная электрическая проводимость проводника.
55. Температурная зависимость электрического сопротивления и удельного сопротивления. Сверхпроводимость.
56. Закон Ома для замкнутой электрической цепи, однородного и неоднородного участка электрической цепи (с выводом). Закон Ома в дифференциальной форме для однородного участка электрической цепи (с выводом).
57. Ток короткого замыкания и его последствия. Сила тока при параллельном и последовательном соединении источников тока.
58. Электродвижущая сила, ее назначение. Работа сторонних и электрических сил. Напряжение. Напряжение для однородного и неоднородного участка цепи (с выводом).
59. Источники тока. Сторонние силы. Природа сторонних сил. Принцип работы сторонних сил в источнике тока.
60. Работа электрического тока. Количество теплоты, выделяемое постоянным электрическим током. Закон Джоуля-Ленца в интегральном и дифференциальном формах (с выводом). Применение теплового действия электрического тока на практике.
61. Мощность постоянного электрического тока. Тепловая мощность электрического тока. Удельная тепловая мощность электрического тока.
62. Коэффициент полезного действия (КПД) источника тока. Максимальное КПД.
