Физические основы механики

Механическое движение как простейшая форма движения мате­рии. Представление о свойствах пространства и времени. Преобра­зования Галилея. Механический принцип - относительности. Класси­ческий закон сложения скоростей. Постулаты специальной теории от­носительности. Преобразования Лоренца. Понятие одновременности. Релятивистское изменение длин и промежутков времени. Релятивистский закон сложения скоростей.

Поступательное движение твердого тела. Закон инерция и инер­циальные системы отсчета. Второй закон Ньютона. Центр масс
(центр инерции) механической системы в закон его движения. Закон
сохранения количества движения. Энергия как универсальная, мера
различных форм движения и взаимодействия. Работа силы и ее вы­ражение через криволинейный интеграл. Закон сохранения энергии. Понятие о релятивистской динамике. Основной закон релятивистской динамики материальной точки. Релятивистское выражение для кине­тической энергии. Взаимосвязь массы и энергии. Соотношение между
полной энергией и импульсом частицы. Границы применимости классической механики.

Поле как форма материи, осуществляющая силовое взаимодейст­вие между частицами вещества. Потенциальное поле сил. Потенци­альная анергия материальной точки во внешнем силовом поле и ее связь с силой, действующей на материальную точку. Понятие о гра­диенте скалярной функции. Напряженность, потенциал поля. Прин­цип суперпозиции. Закон сохранения механической энергии и его связь с однородностью времени. Удар абсолютно упругих и неупру­гих тел. Закон сохранения и превращения энергии как проявление неуничтожимости материи и ее движения.

Элементы кинематики вращательного движения. Угловая ско­рость и угловое ускорение, их связь с линейными величинами. Мо­мент силы. Момент количества движения тела относительно непод­вижной оси вращения. Момент инерции тела относительно оси. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относи­тельно неподвижной оси. Кинетическая энергия вращающегося тела. Работа при вращательном движении. Закон сохранения количества движения.

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ

И ТЕРМОДИНАМИКИ

Статистический метод исследования и его связь с учением ди­алектического материализма о соотношении случайности и необходи­мости. Вывод уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов для давления. Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическое толкование термодинамической температуры. Число степеней свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Закон Максвелла для распре­деления молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплово­го движения. Закон Больцмана для распределения частиц во внеш­нем потенциальном поле. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.

Явления переноса в термодинамических неравновесных системах.
Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения.
Молекулярно-кинетическая теория этих явлений. Термодинамический

метод исследования. Термодинамические параметры. Равновесные
состояния и процессы, их изображения на термодинамических диаг­раммах. Работа газа при изменении его Объема. Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу иде­ального газа.

Классическая молекулярно-кинетическая теория тёплоемкостей идеальных газов и ее ограниченность. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы (цикл). Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Энтропия. Энтропия идеального газа. Второе начало термодинамики. Статистическое толкование второго начала термоди­намики.
Отступление от законов идеального газа. Реальные газы.

Уравнение Ван-Дер-Ваальса. Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными. Критическое состояние вещества. Фазовые переходы 1 и II рода. Внутренняя энергия реального газа.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Основные характеристики электростатического поля — напряженность и потенциал поля. Напряженность как градиент потенциала. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского — Гаусса и ее при­менение к расчету поля. Электрическое поле в веществе. Свободные и связанные заряды в диэлектриках. Электронная и ориентационная поляризации. Поляризованность. Теорема Остроградского — Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость среды. Сегнетоэлектрики.

Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике. Электроемкость уединенного проводника. Кон­денсаторы. Энергия заряженного уединенного проводника, конденса­тора. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.