Элементы теории относительности

П Р О Г Р А М М А П О Ф И З И К Е

МЕХАНИКА

 

Кинематика

      Механическое движение. Система отчета. Материальная точка.

Траектория. Путь и перемещение. Скорость и ускорение. Равномерное и прямолинейное равноускоренное движение. Относительность движения.

Сложение скоростей. Графическое представление движения. Графики  зависимости кинематических величин от времени при равномерном и

равноускоренном движении. 

   Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.

  Равномерное движение по окружности. Ускорение при равномерном  движении  тела по окружности (центростремительное ускорение).

2. Основы динамики.

  Первый закон Ньютона. Инерциональные системы  отсчета. Принцип относительности Галилея.

  Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Сложение сил. Момент силы. Условие равновесия сил. Центр тяжести. Третий закон Ньютона.

Силы упругости. Закон Гука. Сила..трения. Трение скольжения.

Коэффициент трения.

Гравитационные силы. Закон Всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Движение тела под действием силы тяжести. Движение планет и искусственных спутников. Невесомость. Первая космическая скорость.

                3. Законы сохранения в механике.

  Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Значение работы К.Э. Циолковского для космонавтики.

Механическая работа. Мощность. Кинетическая и потенциальная  энергия. Закон сохранения энергии в механике.

Жидкости и газы.

Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса.

Атмосферное давление. Изменение атмосферного давления с высотой.

Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавления  тел.       Зависимость давления жидкости от скорости её течения.

 

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ.

                     

Основы молекулярно-кинетической теории.

 Опытное обоснование основных положений молекулярно-инетической теории. Масса и размер молекул. Число Авогадро. Броуновское движение.

Идеальный газ.   Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Температура и её измерение. Абсолютная температурная шкала. Скорость молекул газа.

Тепловые явления.

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клайперона). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы.

Внутренняя энергия. Количество теплоты. Теплоёмкость вещества.

Работа в термодинамике. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон термодинамики). Применение первого закона термодинамики к различным процессам. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процессов.

   Принцип  действия тепловых двигателей КПД теплового двигателя и его максимальное значение. Тепловые двигатели  и охрана природы.

   Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Кипение жидкостей. Зависимость температуры кипения от давления. Влажность воздуха. 

   Поверхностное натяжение жидкостей. Сила поверхностного натяжения. Смачивание. Капиллярные явления.

   Кристаллические и аморфные тела. Свойства твёрдых тел. Упругие деформации.

 

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ.

Электростатика.

  Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

  Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда.

  Проводники в электрическом поле

  Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.

  Работа электрического поля при перемещении заряда. Разность потенциалов.

  Связь между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов.

Электроемкость. Конденсаторы.     Энергия электрического поля.

 

Законы постоянного тока.

Электрический ток. Сила тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока.

  Электронная проводимость металлов. Сверхпроводимость. Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза. Электрический ток в газах. 

Самостоятельный и несамостоятельный разряд. Понятие о плазме. Ток в вакууме. Электронная эмиссия. Диод. Электронно-лучевая трубка. 

      Полупроводники. Электропроводимость полупроводников и её зависимость от температуры. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковый диод. Транзистор.

Магнитное поле. Электромагнитная индукция.

  Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера.

  Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

  Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Ферромагнетизм.

  Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

 

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.

Механические колебания и волны.

     Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Математический маятник. Период колебаний математического маятника. Колебания груза на пружине.

   Превращение энергии при гармонических колебаниях. Вынужденные колебания. Понятие об автоколебаниях.

   Распространение механических волн в упругих средах. Скорость распространения. Длина волны. Поперечные и продольные волны.

  Звуковые волны. Скорость звука. Громкость звука и высота тона.

Электромагнитные колебания и волны.

  Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.

   Вынужденные электрические колебания. Переменный  электрический ток. Генератор переменного тока. Резонанс в электрической цепи.

 

   Трансформатор. Электромагнитные волны. Скорость их распространения. Излучение и прием электромагнитных волн. Принципы радиосвязи. Свойства электромагнитных волн. Изобретение радио А.С. Поповым.

 

ОПТИКА.

   Прямолинейное распространение света. Скорость света. Закон отражения и преломления света. Линза. Фокусное расстояние линзы. Построение изображение в линзах.

  Когерентность. Интерференция света и её применение в технике.

Дифракция света. Дифракционная решётка. Дисперсия света.

Шкала электромагнитных волн.

 

 

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.

   Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света в вакууме как  предельная скорость передачи сигнала. Зависимость масс тела от скорости. Связь между массой и энергией.

 

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА.

Световые кванты.

Фотоэффект и его законы. Кванты света. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике.

Световое давление. Опыты П.Н. Лебедева. Химическое действие света.

Атом и атомное ядро.

Опыт Резерфорда по рассеянию альфа- частиц. Ядерная модель атома.

Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомом. Непрерывный и линейный спектр. Спектральный анализ. Лазер.

Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи атомных ядер. Ядерная реакция. Радиоактивность. Альфа- и бета- частицы. Гамма- излучение. Методы регистрации ионизирующих излучений.

  Деление ядер урана. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. Биологическое действие радиоактивных излучений.

 

     

 

                               Председатель подкомиссии по физике

                                Профессор кафедры общетехнических дисциплин

                                 к.п.н., доцент                                  А. Пелевина

                                             «________»________________201 г.