Государственного экзамена по физике

ПРОГРАММА

Рекомендована Методическим советом УГТУ-УПИ

по направлению подготовки 511600 – Прикладные математика и физика

(Бакалавр прикладных математики и физики)

Екатеринбург

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего и среднего образования ГОС-2000, номер 122ЕН / БАК 10 марта 2000г. и учебным планом по направлению подготовки 511600 «Прикладные математика и физика» (Бакалавр прикладных математики и физики).

Программу составил:

Чукин Андрей Владимирович, доцент, к.ф.-м.н., кафедра Теоретической физики и прикладной математики.

Программа одобрена на заседании кафедры Теоретической физики и прикладной математики.

(______________2003, протокол №________)

Заведующий кафедрой В.Г. Мазуренко

Программа одобрена на заседании Методической комиссии Физико-технического факультета.

(______________2003, протокол №________)

Председатель Методической комиссии П.В. Волобуев

1. Механика

1. Механическое движение. Материальная точка, система материальных точек, абсолютно твёрдое тело. Система отсчёта.

2. Траектория, путь, перемещение. Скорость (средняя и мгновенная). Ускорение (среднее и мгновенное). Нормальное и тангенциальное (касательное) составляющие ускорения.

3. Инертность, масса, импульс. Сила. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона. Силы в механике: упругие силы, силы тяготения, силы трения.

4. Постулаты классической механики (абсолютность пространства, времени и массы). Преобразования Галилея.

5. Движение частицы по окружности. Угловая скорость и ускорение. Связь линейных и угловых кинематических величин. Вращательное движение абсолютно твердого тела.

6. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции тела. Момент импульса.

7. Внешние и внутренние силы. Закон сохранения импульса. Соударения тел. Абсолютно упругое и абсолютно неупругое соударения. Центр масс (центр инерции) механической системы и законы его движения.

8. Закон сохранения момента импульса. Движение частицы в поле центральных сил.

9. Работа постоянной и переменной силы. Мощность.

10. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движений. Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой сил.

11. Консервативные и неконсервативные силы. Работа силы трения и силы тяги. (Работа неконсервативной силы.) Работа сил тяжести и упругости. (Работа консервативной силы.) 12. Потенциальная энергия. Связь потенциальной энергии и работы консервативной силы.

13. Полная механическая энергия. Закон сохранения механической энергии. Диссипация энергии.

14. Энергия как универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Общефизический закон сохранения энергии.

15. Понятие о колебательных процессах. Гармонические колебания. Параметры гармонических колебаний.

16. Собственные механические колебания. Пружинный математический и физический маятники:

Дифференциальное уравнение собственных колебаний. Полная энергия собственных механических колебаний и взаимное превращение кинетической и потенциальной энергий.

17. Свободные затухающие механические колебания. Дифференциальное уравнение свободных за­тухающих колебаний на примере пружинного (математического, физического) маятника и его реше­ние.

18. Вынужденные механические колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колеба­ний. Резонанс. Необходимое и достаточное условия резонанса.

Векторная диаграмма. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

19. Постулаты специальной теории относительности и их экспериментальное обоснование. Преоб­разования Лоренца.

20. Относительность одновременности. Относительность промежутков времени. Относительность длин.

21. Релятивистский импульс. Основной закон релятивистской динамики материальной точки.

22. Релятивистское выражение для кинетической энергии. Взаимосвязь массы и энергии. Соотно­шение между полной энергией и импульсом частицы.

23. Границы применимости классической (ньютоновской) механики.